单片机30秒倒计时.docx
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单片机30秒倒计时
天津工业大学
电子CAD课程设计
报告书
三、总体方案
本设计由硬件设计和软件设计两部分组成，总电路如图1所示，硬件设计主要包括单片机芯片选择，数码管选择及晶振，电容，电阻等元器件的选择及其参数的确定；软件设计主要是实现30秒倒计时程序的编写，包括利用中断实现1秒的定时及30秒的倒计时。
具体设计：
通过AT89C51型号单片机，由P0I/O引脚分别控制7SEG–MPX2–CA型号数码管，通过单片机的和控制选通数码管控制十位和个位，达到显示30秒倒计时的目的。
。
30秒倒计时，到0时1KHZ声音报警，LED2秒闪烁一次。
4秒后声光停
图130秒倒计时总体电路设计
硬件设计方法
AT89C51的芯片概述
AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP（In-systemprogrammable）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
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。
其工作电压在－５V,一般我们选用＋5V电压。
外形及引脚排列如图2所示：
AT89C51主要特性
图2：
AT89C51的核心电路框图
LED数码管显示器概述
本设计中采用的是7SEG–MPX2–CA型号7段共阳数码管，它是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。
实物如图3所示：
图37SEG–MPX2–CA型号数码管
图5程序框图
软件设计方法
定时/计数器初值计算
（1）本电路应用TIMER0MODE16位计数器的计时中断法。
（2）12M的晶振每秒可以产生1M个机器周期,1秒等于1000000微秒,而每一计时脉冲是1微秒,因此需输入100000个计时脉冲,方可达到1秒的时间。
本设计中，设定中断每次溢出时间50ms。
（3）由上式得知，循环20次即可达到1秒定时，即：
N=t/Tcy==5000
X=65536-5000=15536=3CB0H
（4）由上式得知5000个脉冲，首先需设定TL0=3CH,TH0=0B0H，此时第1次只要输入5000个脉冲输入，就会溢出；第2次至第20次，则需每1000000个计时脉冲，定时1秒。
（5）上电时，显示30，开始倒数计时按下开关实现复位。
四、原理图仿真
软件调试过程
系统调试工具keilC51
KeilC51仿真器是一款利用KEILC51的IDE集成开发环境作为仿真环境的廉价仿真器，是利用SST公司具有IAP功能的单片机SST89C58制作而成，主要是利用了SST89C58的IAP功能，所谓IAP功能是Inapplicationprogram的英文缩写，是在应用编程的意思，通俗一点讲就是：
它可以通过串口将用户的程序下载到单片机中，可以通过串口对单片机进行编程。
它之所以具有这种功能，实际上它有两块程序flash区，其中一块flash中运行的程序可以更改另外的一块程序flash区中的程序，正是利用这一特性才用它作成了仿真器，我们把仿真器的监控程序事先烧入SST89C58，监控程序通过SST89C58的串口和PC通讯，当使用KEILC51的IDE环境仿真时，用户的程序通过串口被监控程序写入flash程序区中，当用户设置断点等操作仿真程序时，flash程序中的用户程序也在相应的更改，从而实现了仿真功能。
调试的主要方法：
1.启动Keilc51
2.新建一个工程。
Project菜单—〉Newproject，选择好我们要保存的文件夹后，键入Frist保存。
接着弹出CPU类型选择框，我们选择最常用的AT89C51,按确定。
3.在工程中加入文件。
新建一个文件，文件菜单File—〉New，我们再选择：
文件菜单File—〉SaveAs（另存为）弹出对话框后，我们文件名框中键入（注意文件后缀名是.ASM）保存.ASM文件建好啦。
现在我们把文件加入到工程中去。
点击Target1前面的+号，右键单击SourceGroup1—〉选择AddFilestoGroup，SourceGroup1，选择添加Add。
编译运行，检查程序是否有错误。
系统调试工具PROTEUS
Proteus是一款EDA软件，该软件具有模拟电路仿真，数字电路仿真，单片机以及外围电路组成的系统的仿真，RS-232动态仿真，I2C调试器，SPI调试器，键盘和LCD系统的仿真，以及各种虚拟仪器，如示波器，逻辑分析仪，信号发生器等。
该软件目前支持的单片机类型有：
68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、ARM以及各种外围芯片。
该软件还支持大量的存储器和外围芯片，所以，该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件。
调试方法：
首先用Keil软件将C编译成HEX文件，打开Keil软件，新建一个文档，输入C程序，保存成C格式文件，然后新建工程，连接单片机为AT89C51，选择Optionsfortarget，选择OUTPUT子菜单，在CreateHEXFi前打钩，DeBug子菜单中，Settings选择ProteusVSMSimulator，USE前打钩，再次运行文件，成功后在目录下会生成HEX文件，打开Proteus软件，或直接点击DSN文件，双击单片机模板，点击文件夹式样的图标选择对应的HEX驱动文件，然后点击开始，进行调试。
1、启动
2、暂停
3、倒计时完成
五、元器件清单
序号
元件类型
元件参数
元件个数
备注
1
芯片
AT89C51
1
2
晶振
12M
1
3
电源接口
5V
1
4
电容
100PF
3
5
排阻
10K
1
6
电阻
300
2
7
电阻
10K
1
8
排阻
10K
1
9
数码管
7SEG–MPX2–CA
1
共阳
10
电解电容
2200u
1
11
电解电容
10u
1
12
蜂鸣器
Buzzer
1
13
发光二极管
D1、D2
2
六、PCB版图
图6仿真图
附录2
软件程序
STRTEQU
STPEQU
CLRREQU
ORG00H
AJMPMAIN
ORG0BH
AJMPT0INT
ORG1BH
AJMPT1INT
ORG30H
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVDPTR,#TAB
MOVTMOD,#11H;T0、T1定时方式1
SETBEA
SETBET0
SETBET1
MOVTH0,#3CH;50ms定时常数
MOVTL0,#0B0H
MOVTH1,#0FEH;定时常数
MOVTL1,#0CH
MOVR0,#20;20x50mS=1S
MOVR1,#4;蜂鸣4S
MOVR4,#30;倒计时30S
k1:
LCALLDISP
JBSTRT,K2
LCALLDISP
JNBSTRT,$-3
AJMPSTART
k2:
JBSTP,K3
LCALLDISP
JNBSTP,STOP
K3:
JBCLRR,K1
LCALLDISP
JNBCLRR,CLEAR
AJMPK1
START:
SETBTR0
AJMPK1
STOP:
CLRTR0
AJMPK2
CLEAR:
CLRTR0
MOVR4,#0
AJMPK1
T0INT:
MOVTH0,#03CH;;定时中断子程序。
重装定时常数
MOVTL0,#0B0H;
DJNZR0,T0INTR;50msX20=1S，未满20次，跳出中断子程序
MOVR0,#20
CJNER4,#0,T0INT1
AJMPT0INT2;倒计时间到，跳转
T0INT1:
DECR4
RETI
T0INT2:
CPL;LED光报警
DECR1
CJNER1,#0,T0INT3;报警时间未到，继续
CLRTR1
ACALLDISP
AJMP$-2
T0INT3:
ACALLALARM
AJMPT0INTR
T0INTR:
RETI
T1INT:
MOVTH1,#0FEH;高低电平变换一次，频率即为1KHz
MOVTL1,#0CH
CPL
RETI
ALARM:
SETBTR1
RET
DISP:
MOVA,R4
MOVB,#10
DIVAB;当前值除以10
MOV20H,A;得出的商送给十位
MOV21H,B;得出的余数送给个位
MOVA,20H;十位显示
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
SETB
LCALLDELAY
CLR
MOVA,21H;个位显示
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
SETB
LCALLDELAY
CLR
RET；子程序返回
DELAY:
;误差0us
MOVR6,#10
DL0:
MOVR5,#50
DJNZR5,$
DJNZR6,DL0
RET；子程序返回
TAB:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H;共阳极0-9显示代码
DB92H,82H,0F8H,80H,90H
END
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