基于单片机控制的多功能计时器系统的设计与实现.pdf

第一章系统的总体设计

1。1功能要求

本系统要求能能完成电子时钟显示，调整，节能运行，电子秒

表记数等多种功能，由按键电路或遥控电路完成功能的设置，秒表

／时钟计时器要求用六位LED数码管显示时、分、秒,以24h（小

时）计时方式。使用按键开关或遥控开关可实现时分调整、秒表／

时钟功能转换、省电（关闭显示)等功能。

1.2方案论证

为了实现LED显示器的数字显示，可以采用静态显示法和动态

显示法.由于静态显示法需要数据锁存器等硬件，接口复杂一些。

考虑时钟显示只有六位，且系统没有其它复杂的处理任务，所以决

定采用动态扫描法实现LED的显示.单片机采用易购的AT89C51系

列,这样单片机可具有足够的空余硬件资源实现其它的扩充功能，

如考虑到要使用电池供电的话，则可采用LV系列单片机。硬件系

统的总体构成框架如图1所示。

图1单片机控制的多功能计时器系统的设计总体框图

1。3系统总体设计

本单片机控制的多功能计时器系统,采用单片机作为控制核心,

具有控制灵活，简单可靠，造价便宜等诸多优点.单片机虽然是一

个五脏俱全的计算机，但由于本身无开发能力,必须借肋开发工具

来开发应用软件以及对硬件系统进行诊断.因此，我们要研制一个

较完整的单片机产品时，必须完成以下几步工作:

硬件电路设计、组装、调试

应用软件的编制、调试

应用软件的链接调试、固化、脱机运行（即脱离开发装置).

本单片机控制系统的开发过程包括总体设计、硬件设计、软件

设计等几个阶段，但各阶段不是绝对分开的，有时是交叉进行的.

1

本系统在设计上特点有如下所示

1）系统硬件结构结合应用软件方案一并考虑。因为硬件结

构与软件设计方案会产生相互影响，我们考虑的原则是:软件能实

现的功能尽可能由软件来实现，以简化硬件结构。但必须注意如用

软件来实现的硬件功能，其响应时间要比直接用硬件来实现花的时

间长，而且占用CPU时间。因此,选择软件方案时,要考虑到这此因

素。

2）整个系统中相关的器件要尽可能做到性能匹配。

3）可靠性及抗干扰设计是硬件系统设计不可缺少的一部

分，它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔

离等。

4）单片机外接电路较多时,必须考虑其驱动能力。驱动能力

不足时,系统工作不可靠,解决的办法是增加驱动能力，增设线驱动

器或者减少芯片功耗,降低总线负载。

本电路的硬件设计包括：加1电路、减1电路、复位电路、振

荡电路与驱动电路、显示电路等。

在完成各个单元电路的设计与调试后，我们与软件系统进行了

联调，且达到了一个较为理想的结果.单片机控制的多功能计时器

系统总体开发与设计的流程图

如图