单片机课程设计-设计并实现可编倒计时装置精选.doc

课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 电信1306班 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目: 设计并实现可编倒计时装置 初始条件： 一台PC机，PC机上装有单片机开发软件；实验室提供单片机实验箱，该实验箱具有各种通用接口供同学们选择，同学们也可以购置单片机最小系统开发板作为开发基础，也可以全部购置分立元件组装。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 设计任务 一周内完成可编倒计时装置的软硬件设计、仿真、调试及制作。 技术要求 按秒倒计时，由键盘预置分、秒各两位数，键控启动计时开始，倒计时秒数用数码管显示，计时器归零时输出一音频信号作为倒计时结束的提示信号。 课程设计说明书要求 课程设计说明书应包括方案设计、硬件电路设计、软件设计、资源分配表、调试及结果、性能分析、总结几大部分。其中性能分析主要分析精度和误差来源，也可分析装置的反应速度、成本等。最后附参考文献。 设计说明书格式应符合《武汉理工大学课程设计工作规范》要求。 时间安排： 第 1-2 天：查阅相关资料，熟悉接口实验平台及其软件开发平台，完成方案设计。 第 3-4 天：完成硬件设计，画出硬件电路图。 第 5-6 天：软件设计、仿真。 第 7天：制作、调试。 第8天：撰写课程设计说明书。 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目录 1 电路方案的设计与硬件选择 1 1．1 电源提供方案 1 1.2 系统主体部分方案 1 2 硬件模块的设计 2 2.1数码显示模块 3 2.2控制部分及蜂鸣器报警模块 3 2.3输入模块 4 3 软件设计 5 3.1软件设计流程图 5 3.2软件设计思路及原理 6 3.3资源分配表 6 4 程序代码及课程设计效果 7 4.1 设计的源程序 7 4.2设计效果展示 13 5 设计中遇到问题的解决及性能分析 15 5.1设计中遇到的问题及解决 15 5.2 性能分析 16 6 总结与体会 16 7 参考文献 17 1 电路方案的设计与硬件选择 1．1 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。 方案二：采用单片机控制模块提供电源。方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。 综上所述，我们选择第二种方案。 1.2 系统主体部分方案 本次单片机课程设计要求设计可编程倒计时装置，其中分和秒都是两位数字显示，键盘预先设置要倒计时的时间，按键启动倒计时装置，数码管动态显示倒计时的画面，当倒计时归零后，发出声音，提示倒计时结束。 在电路中利用AT89S52单片机作为倒计时器的核心控制器，针对需要倒计时的场合实现可调时间的倒计时功能。具体的我们利用单片机的芯片的P3口作为按键的扫描接口，P2，P0口作为数码管位选和段选接口，定时器T0作为每1秒减一的定时器。当“开始”按键按下时开始倒计时，三个预置键设置数码管分秒数初值。按键启动后，数码管会动态的进行显示时间，直到最后归零。倒计时完成后，通过蜂鸣器发出指示报警音，基本完成了题目要求实现的功能。 由以上分析，我们可分为三个部分进行具体的设计，即输入模块、显示模块、控制模块。 第一部分是输入部分，这个部分是用于倒计时的时间设置，采用四个按键实现。特点是需要元件少而且经济。 第二部分是显示部分，本设计采用4个共阴数码管显示倒计时时间。由于七段数码管需要选通4个，故采用轮询方式对每一个应该点亮的数码管进行操作，按键延时采用数码管显示模块填充，从根本上防止抖动。 第三部分是控制部分，利用CPU的中断，在中断服务程序中执行倒计时，在倒计时完成后，采用蜂鸣器指示计时时间到与否。 以上便是对倒计时装备的三大部分的设计思路，按照上面各个部分的设计，进行具体的设计来细化和实现相关功能。 图1-1 系统硬件框图组成采用扫描的方式像是输出的数字扫描的控制合理的时候由于眼的效应能动态输出的时间。模块作为定时到后的音作用，单片机的端口输出即可。本次是无源的不用接独立的电源 图2-2 蜂鸣器报警电路 图2-3 控制部分仿真图 AT89S52对输入和输出进行对应的控制，同时蜂鸣器可以根据方波的频率发出声音信号，由此根据它对计时到与否进行判断。该设计中蜂鸣器在计时时间到后会一直响。 2.3输入模块 本次控制的按键只有分别为开始按键切换分秒按键。本次是独立按