1、 单片机课程设计单片机课程设计 课题： 定时开关 系 别： 电气与电子工程系 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 学 号： 指导老师： 一、设计目的一、设计目的 通过课程设计的教学实践， 将课本所学应用于实际中缩小理论与实际的差距 进一步学习，掌握单片机应用系统的有关知识，加深了解单片机的工作原理。初 步掌握简单的单片机应用系统的设计、制作、调试的方法。使自己的设计水平和 对所学的知识的应用能力以及分析问题、解决问题的能力得到全面提高，同时培 养成良好的科学态度和严谨的设计习惯。 二二、设计要求设计要求 1、设计一按键 k1,使装置处于运行或设置状态。 2、设置一按键 k2,能够实现时间调
2、节的增加或减少。 3、设置一按键 k3,k4,k5,分别用于调节时间的时，分，秒位。 4、设置一复位键能够实现时间的复位，即初始状态 23 时 59 分 59 秒。 三三、总体设计、总体设计 3.13.1 总体框图总体框图 图 1 系统总体方框图 AT89C51 键盘控制电路 复位电路 时钟电路 驱动芯 片 74hc57 3 二极管显 示 数 码 管 显示 3.23.2 工作工作原理原理 设计的电路主要由三模块构成：单片机控制电路，驱动电路，数码管显示 电路。本设计采用 C 语言程序设计，使单片机控制数码管显示时、分、秒，可 通过按键开关来进行调节所要定时间的时间。设计采用的是时、分、秒显示，
3、单 片机对数据进行处理同时在数码管上显示。 3.33.3 主程序流程图主程序流程图 图 2 主程序流程图 开始 显示初始时间 K1 高电 K3按 K4按 时减 1 分减 1 K5 按 秒减 1 时间显示 K2高 K3按 K4按 时加 1 分加 1 K5按 秒加 1 结束 N Y Y N Y N N N N N Y 四、各部分电路设计四、各部分电路设计 4.1 单片机最小系统设计 (1) 芯片：AT89C51 AT89C51 是各单片机中最为典型和最有代表性的一种是一种带 4KB 闪烁可 编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read
4、Only Memory）的单片机，可稳定地工作于 5V 的电源下。其集成度高、功能强、能耗 低、 通用性好、 价格便宜。 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 AT89C51 是一种高效微控制器。其组合而成 的配件产品在日常生活的使用过程中非常方便、简单且实用，深受着广大消费者 的喜爱。 AT89C51 管脚说明如下： P0 口：P0 口为三态双向口，能带 8 个 TTL 电路。 有两种功能：第一功能是一个 8 位漏极开路型的双向 I/O 口，这
5、时 P0 口可看做 数据总线；第二功能是在访问外部存储器时，分时提供低 8 位地址和 8 位双向数 据总线，这时先用做地址总线再用做数据总线。在 FIASH 编程时，P0 口作为原 码输入口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。P0 口 内部无上拉电阻，作为 I/O 口使用时，必须外接上拉电阻。 P1 口：P1 口是一个内部带上拉电阻的 8 位准双向 I/O 口（使用前有一个准 备动作） ，负载能力为 4 个 TTL 电路。在 FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位 地址接收。 P2 口：P2 口为一个内部带上拉电阻的 8 位准双向 I/O 口，P2
6、口缓冲器可 接收、输出 4 个 TTL 门电流。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据 存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收 高八位地址信号和控制信号。 4.2 时钟电路 单片机的时钟产生方法有两种: 内部时钟方式和外部时钟方式。 本系统中 AT89C51 单片机采用内部时钟方式。最常用的内部时钟方式是采用外接晶体和电 容组成的并联谐振回路。 振荡晶体可在 1.2MHz12MHz 之间。 电容值无严格要求， 但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小和振荡电路起振速度有少许影响，一 般可在 20pF100pF 之间取值。AT98C51 单片机的时钟电路如图 3 所示。 单片机的时钟产生方法有两种: 内部时钟方式和外部时钟方式。 本系统中 AT89C51 单片机采用内部时钟方式。最常用的内部时钟方式是采用外接晶体和电 容组成的并联谐振回路。 振荡晶体可在 1.2MHz12MHz 之间。 电容值无严格要求，
