单片机课程设计 设计并实现可编倒计时装置.doc

课程设计任务书 题 目: 设计并实现可编倒计时装置 初始条件： Protues软件或Xl1000实验箱； 课程设计辅导资料：“Xl1000说明书以及实验指导”“、单片微型计算机”等； 先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、Protues电路设计教程及单片机原理及应用等课程 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） 课程设计时间：1周； 课程设计内容：设计并实现可编倒计时装置； 要求：按秒倒计时，键盘预置分、秒各两位数，键控启动计时，数码管显示倒计时。计时器归零时输出一音频信号。 本课程设计统一技术要求：研读辅导资料对应章节，对选定的设计题目进行理论分析，针对具体设计部分的原理并对实验结果进行分析 程序框图； 资源分配表； 源程序 性能分析 课程设计的心得体会（至少500字）； 时间安排： 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.设计原理…………………………………………………………..2 1.1倒计时原理…………………………………………………2 1.2数码管显示原理…………………………………………..2 1.3矩阵键盘工作原理………………………………………..2 1.4小喇叭工作原理……………………………………………3 1.5led灯显示原理……………………………………………..3 2.系统硬件线路设计图……………………………………………4 2.1单片机部分………………………………………………..4 2.2数码管部分……………………………………………….4 2.3矩阵键盘部分……………………………………………5 2.4小喇叭及LED部分…………………………………….5 2.5X1000实验箱连线………………………………………6 3.程序框图………………………………………………………7 4.资源分配表……………………………………………………9 5.源程序………………………………………………………….9 6.性能分析……………………………………………………….14 7.总结与心得……………………………………………………15 8.本科生课程设计成绩评定表………………………………….16 1.设计原理 1.1倒计时原理 利用定时器T0工作于方式1下，为16位定时计数方式，由TH提供高8位，TL提供低8位的计数初值，最大计数为65536个脉冲，当时，工作于定时方式，以振荡源的12分频信号作为计数脉冲；当时，工作于计数方式，对外部脉冲输入端输入的脉冲计数。计数脉冲能否加到计数器上，受启动信号的控制，当GATE=0时只要TR=1则定时/计数器启动工作。当GATE=1时，TR=1和同时满足才能启动，此时启动受到双重控制。每启动定时、计数前，需预置计数初值。启动后计数器立即加1计数，TL低8位的计数满回零后向TH进位，当16位计数满回零后，中断溢出标志TF置1，产生中断请求，表示定时时间到或计数次数到。若允许中断ET=1且CPU开中断（EA=1）,则CPU响应中断，转向中断服务程序，同时TF自动清零。TMOD=0x01设置定时器T0工作与方式1且为定时方式，由于每个计数脉冲的周期为1us，故若将定时器设置为10ms需接受10000次脉冲，所以要从初值55536处开始计数，为定时器赋初值为TH=0xd8,TL=0xf0。在此基础上以count--作为倒计时程序，设置count从100开始减1即可实现时间间隔为1s的倒计时。 1.2数码管显示原理 数码管实际上是由7个发光二极管组成8字形构成的，加上小数点就是8个，我们分别把他命名为A,B,C,D,E,F,G,H。在Xl1000实验箱接法为共阳极接法，我们获得0123456789字符所对应的HEX代码即为0x28,0x7e,0xa2,0x62,0x74,0x61,0x21,0x7a,0x20,0x60 。由于所有数码管显示端和控制端都接在一起，为了显示出时钟倒计时的效果，我们需要采用动态扫描以实现静态显示。在单片机里，首先显示一个数，然后关掉，显示第二数数，再关掉，那么将看到连续的数字显示，轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms）,由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉作用，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据。 1.3矩阵键盘工作原理 矩阵按键部分由16个轻触按键按照4x4的方式排列将行线所接的单片机I/O口作为输出端，将列线所接的I/O口作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。行线输出的是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低