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单片机控制的倒计时显示器(一)信息工程毕

2013-06-18 02:00

绪论
 在生活和生产的各个领域中，凡是有自动化控制要求的地方都会有单片机的身影，从简单到复杂，从空中地面到地下，凡是能想象到的地方几乎都有使用片机的需要，尽管现在单片机已经很普遍了，但仍有许多地方可以用单片机控制而尚未实现的项目，因此单片机的应用有很大的拓展空间。例如在工业自动化方面，仪器仪表方面，家用电器方面，信息通信方面，军事装备方面。
 单片机的应用有利于产品的小型化，多功能化，有利于提高劳动生产率，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。
 随着科学技术的高速发展，单片机的发展也得到了较快发展，
单片机课程在学校大量开设，人们开始运用所学单片机知识解决生活中的实际技术问题。
 

一、控制要求
(一)基本控制要求
 我设计的电路是利用单片机控制的时间继电器。电路的核心是单片机89C51芯片，首先该电路可实现0000--9999秒的长定时。按键电路中有两个按钮，一个按钮控制定时器的启动\设定。一个按钮控制定时器定时时间修改，在设定状态下，时间修改按钮按一次定时值加1，当设定按键启动后定时开始，定时值每秒减1，直到0000停止。这样就实现了定时目的。当四位LED数码管显示时间减到0000时，即定时时间到，继电器得电工作。
 电路具体由复位电路，按键电路，晶振电路，动态显示组成，由于外部电路只有一继电器工作，所以本文不予过多说明。
(二)电路框图设计
 89C51芯片外接复位电路，按键电路，晶振电路，等到数码显示管显示的时间为0时，继电器得电工作。根据以上思路设计出电路的大概框图。

 

 

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电路框图

单片机

电路原理图

 

二、单片机简介
 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。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AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C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。外形及引脚排列如左图所示       

（一）主要特性    
·与MCS-51 兼容 ·4K字节可编程闪烁存储器 ·寿命：1000写/擦循环·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器· 5个中断源 ·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路
 
 
 图2  89C51芯片引脚排列图

（二）管脚说明：             
 VCC：供电电压。     GND：接地。     P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。     P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。      P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。     P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口。管脚         备选功能    P3.0       RXD（串行输入口）    P3.1       TXD（串行输出口）    P3.2       /INT0（外部中断0）    P3.3       /INT1（外部中断1）    P3.4       T0（记时器0外部输入）    P3.5       T1（记时器1外部输入）    P3.6        /WR（外部数据存储器写选通）    P3.7        /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。     RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个

 机器周期的高电平时间。    ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用