【精品】毕业设计-基于单片机的电源开关的定时控制.doc

目录 第1章 绪论 1 1.1 单片机发展背景及意义 1 1.1 单片机国内外研究概况 2 1.2本论文主要研究内容 4 第2章 51单片机基本原理 6 2.1 MCS-51单片机的组成原理 7 2.2 MCS-51单片机的引脚功能 7 2.3 中断 11 2.4 定时器与计数器 15 2.5本章小结 17 第3章 系统总体设计方案 18 3.1 采用STC89C52为核心的单片机控制方案 18 3.2方案图 18 3.3 数码管 18 3.4 硬件电路设计 20 3.5 数码管显示电路 20 3.6 设定时间电路设计 22 3.7 继电器控制电源电路 23 3.8 本章小结 25 第4章 软件设计 26 4.1 定时控制软件总体设计 25 4.2 键盘输入程序设计 25 4.3 显示子程序设计 25 4.4中断程序设计 25 第5章 系统调试分析 30 5.1 系统调试 30 5.2 系统调试结果 30 5.3 本章小结 30 结论 32 参考文献 33 致谢 34 附录1 软件设计程序 35 附录2 设计原理图 40 附录3 系统设计PCB图 41 第1章 绪论 1.1单片机发展背景及意义 51系列单片机属于总线型单片机，具有硬件架构完整、功能强大、技术成熟、通用性强、可外部扩展、配套芯片齐全、集成开发环境好、实用子程序丰富以及价格低廉等一系列优点，无论是实际工程应用，还是学习单片机原理及其应用技术，51系列单片机都是理想的选择。 在社会生活和生产的各个领域中，凡是有自动控制要求的地方都会和单片机扯上关系。无论是从简单到复杂，还是从空中、地面到地下，凡是能想到的地方几乎都有使用单片机的需求，并且达到许多与人方便的操作。尽管现在单片机在社会上的应用已经很普遍了，但仍有许多可以用单片机控制而尚未实现的项目。因此，单片机的应用依然大有想象和拓展空间。本次设计采用的是总线型结构的单片机，总线型结构的单片机可以减少不之间信息传送线的条数，从而使信息传送规格整齐，提高了整机的可靠性。采用总线结构以后，存储器、输入输出等外部设备都通过专门的接口电路独立的挂在总线上，因而使得单片机可扩充能力强，使用方便灵活。另外，还可根据不同的需要增加存储器的容量或增添外部设备，也可以根据不同的需要组成各种专用的单片机，例如专用教学机等。 单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳动效率，减轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等[4]。但是，单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上，更重要的意义还在于：单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须有模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能使用单片机通过软件（编程）方法实现了。这种以软件取代硬件并提高系统性能的控制系统软化技术，称之为微控制技术。微控制技术是一种全新的概念，是对传统控制技术的一次革命。随着单片机应用的推广普及，微控制技术必将不断发展、日益完善和更加充实。单片微型计算机简称单片机，它因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，就是把中央处理器 CPU(Central processing unit)、随机存储器RAM（Random access memory）、只读存储器ROM（Read only memory）、中断系统、定时器／计数器以及 I\O（Input/output）接口电路等主要微型机部件集成在一个芯片上。虽然单片机只是一个芯片， 但从组成和功能上看，它已具有了计算机系统的属性[11]。 单片机主要应用与控制领域，用以实现各种测试和控制功能， 为了强调起控制属性，也可以把单片机称为微控制器 MCU（Micro controller unit）。在国际上，“微控制器”的叫法似乎更通用一些，而在我国则比较习惯与单片机这一名称。单片机在应用时，通常是处于控制系统的核心地位并融入其中，即以嵌入的方式进行使用，为了强调其嵌入的特点，也常常将单片机称为嵌入式微控制器 EMCU（Embedded micro controller unit）。单片机根据控制应用的需要分为通用单片机和专用单片机。其中通用单片机是一种基本芯片，内部资源丰富、性能全面、适用性较强，用户可根据自己