60秒倒计时器-单片机课程设计

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1、 1 目目 录录 一、设计要求 . 2 二、设计的作用目的 2 三、具体设计 . 3 1.问题分析 3 2.总体设计思想 . 4 3.具体实现方法 . 6 四、Proteus 调试过程及现象 . 13 五、调试问题及解决方法. 14 六、设计的优缺点分析 15 七、总结. 15 八、参考文献 . 16 2 一、设计要求一、设计要求 由单片机接收小键盘阵列设定倒计时时间，倒计时的范围最大为 60 分钟，由 LED 显 示模块显示剩余时间，显示格式为 XX（分）：XX（秒）.X，精确到 0.1s 的整数倍。倒 计时到，由蜂鸣器发出报警。绘制系统硬件接线图，并进行系统仿真和实验。画出程序流 程图并编

2、写程序实现系统功能。 二、设计的作用目的二、设计的作用目的 此次设计是我们更进一步了解基本电路的设计流程，提高自己的设计理念，丰富自己 的理论知识，巩固所学知识，使自己的动手动脑能力有更进一步提高，为自己今后的学习 和工作打好基础，为自己的专业技能打好基础。通过解决实际问题，巩固和加深“单片机原 理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法， 提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验， 为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。本次设计注重对单片机工作原理以及键盘控 制及显示原理的理解，以便今后自己在单片机领域的学习和开发打下

3、基础，提高自己的动 手能力和设计能力，培养创新能力，丰富自己的理论知识，做到理论和实践相结合。本次 设计的重要意义还在于对单片机的内部结构和工作状态做更进一步的了解，同时还对单片 机的接口技术，中断技术，存储方式和控制方式作更深层次的了解。 3 三、具体设计三、具体设计 1.问题分析：问题分析： 在电子技术飞速发展的今天，电子产品的人性化和智能化已经非常成熟，其发展前景 仍然不可估量。如今的人们需求的是一种能给自己带来方便的电子产品，当然最好是人性 化和智能化的，如何能做到智能化呢？单片机的引入就是一个很好的例子。单片机又称单 片微型计算机，也称为微控制器，是微型计算机的一个重要分支，单片机是

4、 20 世纪 70 年 代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是集 CPU，RAM，ROM，I/O 接口和中断系统 于同一硅片上的器件。单片机的诞生标志着计算机正式形成了通过计算机系统和嵌入式计 算机系统两个分支。目前单片机已渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没 有单片机的踪迹。单片机已在广阔的计算机应用领域中表现得淋漓尽致电器因此，单片机 已成为电子类工作者必须掌握的专业技术之一。单片机就是一个微型中央处理器，通过编 程即能完成很多智能化的工作 ，因此它的出现给电子技术智能化和微型化起到了很大的 推动作用。 本设计将采用 89C51 单片机， 89C51 单片机是一种带 4K

5、字节闪烁可编程可擦除只读存 储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性 能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。单片机自带 5 个中断，两个 16 位定时器 32 个 I/O 口， 可擦除只读存储器可以反复擦除多次，功能相当强大。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。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

6、案。 面对如此功能强大的单片机，结合本次设计要求，应该要用到单片机的内部时钟电路 以及外围的显示接口电路和报警电路。 对与时钟，它有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主 要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的 标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部 的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是 用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法。 在显示方面，有着多种选择，但是 8 段 LED 数码管足以满足此次设计的要求了。LED 数码显示器是一种有 LED 发光二极管组合显示字符的显示器件。它使用了 8 个 LED 发光二 极管，其中 7 个用于显示字符，一个用于显示小数点，故通常称之为 8 段发光二极管数码 器。 4 其内部结构如下图（a）所示： LED 数码显示器有如下两种连接方法： 共阳极接法：把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接+5V，每个 发光二极管的阴极通过电阻与输入端相连。 共阴极接法：把发