1、第 1 页 共 10 页 1 1 引言引言 单片机是一种集成电路芯片， 是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理 能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断系 统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多 路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计 算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪 80 年代，由当时的 4 位、8 位单片机，发展到现在的 32 位 300M 的高速单片机。 89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单
2、片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。 该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造， 与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。 由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片 中，ATMEL 的 89C51 是一种高效微控制器，89C2051 是它的一种精简版本。89C 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 单片机也被称 作“单片微型计算机” 、 “微控制器” 、 “嵌入式微控制器” 。单片机一词最初是源 于“Single Chip Microcomputer 简称 SCM。随着 SCM 在技术上、体系结构上不 断扩展其
3、控制功能，单片机已不能用“单片微型计算机”来表达其内涵。国际上 逐渐采用“MCU”(Micro Controller Unit)来代替，形成了单片机界公认的、最 终统一的名词。为了与国际接轨，以后应将中文“单片机”一词和“MCU”唯一 对应解释。在国内因为“单片机”一词已约定俗成，故而可继续沿用。我们所做 的是单片机板子， 它在工作原理和结构上基本类似于单片机， 是单片机的压缩型， 便于我们需诶和研究。 2 2 方案设计与论证方案设计与论证 近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断地走向深入， 同时带动传统控制检测日新月益更新。现在，在许多领域中，定时器得到了广泛 的应用，比如在
4、体育比赛中的计时器；安全措施中的定时报警器；游戏中的倒计 时；维持秩序的交通信号灯；红路灯，交通控制器，闹钟等等。可见倒计时器在 第 2 页 共 10 页 社会中的重要性。当然，设计倒计时器的方法很多，以下是设计方案。 设计方案如下：基于 AT89C51 单片机的数码管显示模块显示的倒计时器。主 要是以单片机来控制，用按键来设定倒计时初始时刻的值，数码管作为显示模块 来显示剩余的时间。此电路对于倒计时器中的 LED 数码管示器来说，采用以软件 为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器，而采用软件程序进行译码。 3 3 硬件单元电路设计与参数计算硬件单元电路设计与参数计算 LED 数码管倒计时器
5、以 AT89C51 单片机为核心，起着控制作用。系统包括九 位数码管显示电路，按键电路，复位电路，时钟电路以及蜂鸣器电路。倒计时的 总体框图如下图 1 所示： 图 1 倒计时的总体框图 4 4 软件设计与流程图软件设计与流程图 本系统中，是利用软件和硬件相互结合，以实现电路功能。软件在系统中起 着举足轻重的作用，利用程序对硬件达到控制作用。因此下面说明软件的实现。 4.4.1 1 倒计时器主程序流程图倒计时器主程序流程图 程序的的开始时初始化数码管的段选和位选，数码管不显示。程序中用到了 两个定时器，接下来先设定定时器 0 和定时器 1 的工作方式，并且给两个定时器 装初值，定时器 0 的定时
6、时间是 1ms，用作扫描数码管显示，定时器 1 的定时时 间是 10ms,用作定时器时间的递减。然后给定时器设定初值，开启定时器 0。最 后进入死循环函数，在循环函数中，对按键进行扫描，如果有键按下，执行按键 函数，并检查是否需要报警。如果没有按键按下，则直接检查是否需要报警。流 A T89C51 按键电路模块 晶振电路模块 复位电路 数码管显示 电路模块 报警电路模 块 第 3 页 共 10 页 程图如下图 2 所示： 图 2 倒计时器主程序流程图 4.4.2 2 定时器定时器 0 0 的中断程序流程图的中断程序流程图 定时器 0 的定时时间是 1ms，用作扫描数码管显示，在定时器 0 开启时，定 有 按 键 按 下？ 否 是 执行按键功能 执行报警程序 执行报警程序 设定倒计时的初值 开启定时器 0 开始 初始化 P2 口和 P3 口，全置为高电平 设定定时器0工作方 式 给定时器 0 设初值 第 4 页 共 10 页 时器 0 开始定时，此时主程序正常运行，当定时器 0 的定时时间到时，主程序不 在执行，开始进入中断程序，在中断程序中，对 9 位数码管进行动态扫描。
