单片机课程设计四定时控制器.doc

《单片机应用与仿真训练》设计报告 题目 四路定时控制器 2014年 1 月 5 日 摘要 通过一学期的学习，使我认识到了“微机原理与单片机接口技术”这门学科的重要性，让我对微型计算机系统的组成、工作原理及应用有了初步的认识，初步掌握了微型计算机接口的特点及使用方法，并且有了能够读懂微型计算机系统原理图及简单的硬件接口原理图和相关程序的能力，在此基础上具有了微型计算机应用系统软、硬件开发的初步能力，具体就是以8086CPU和51系列单片机为主线，是我们掌握了一定的知识。 本设计方案就是在上学期学习的基础上，利用单片机来完成一个四路定时控制器设计，本次设计就是通过编写一个程序，输入单片机中，通过单片机与焊接的四路定时器用导线相连接，进而实现四路单片机的功能，在本次设计中不仅使我们上学期所学习的知识得以应用，也是我们更加认识到知识对于实践的重要性，另外就是在设计过程中，也锻炼了我们的焊接技术及元件排布能力，使它们能够尽可能的美观实用。本次设计的四路定时器主要功能就是实现四路定时功能，能通过四路的开关分别控制四路分别实现进行调时定时功能， 四路定时控制器，可以更简单、方便的使用，本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计四路定时控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。 关键词：51单片机 四路定时控制器 控制 概述 1.1 实验任务 本次设计内容主要实现以下功能： 1、主要应用于定时控制四个回路的电源通断。 2、以当前时间为基准，以24小时为周期，可以任意设定哪个回路于某时刻开，到某时刻关。如可以设置第一个回路在8:30-11:30开，14:30-18:00开，其他时间段为关。 3、能通过按键任意设置某回路某时间段的开关状态，利用数码管显示要直接明了。 1.2 实验思路 本次设计就是以c51单片机为基础，通过单片机控制实现设置电路、显示电路等模块功能，进而实现四路定时器的基本功能，在实验过程中，主要是要注意程序的编写，以及四路定时控制器的电路选择及焊接的正确性，要通过多次调试进而发现电路及程序的不足之处，然后实现四路定时控制器的一些基本功能。 1.3 实验基本原理 继电器的基本工作原理：继电器（是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护等作用。 上图为继电器工作原理图 本次试验使用了电磁继电器，电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器一般有两股电路，为低压控制电路和高压工作电路。 2.2 实验原理图 2.3 各电路模块功能 C51开发板 89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。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，89C2051是它的一种精简版本。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案。 2.继电器电路 继电器工作原理试只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静点称为“常闭触点”3. 显