基于单片机的多功能倒计时设计.docx
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基于单片机的多功能倒计时设计
华北理工大学轻工学院
QingGongCollegeNorthChinaUniversityofScienceandTechnology
EDA辅助设计结课报告
项目名称：
基于单片机的多功能倒计时设计
专业班级：
学号：
姓名：
成绩：
一、项目说明
这个设计的想法一是运用老师教导的学科知识运用在实际生活中，二是完成老师布置的学科任务，所以选做这个倒计时器件，并了解和加深一下其原理和构造。
这个简单的倒计时器是利用AT89S51单片机的两个16位定时和计数器功能，来完成对时间的计数，计数的结果通过8位动态数码管显示出来。
S2控制模式，S3控制数值的增加，S4记录数据。
该设计的计时功能多。
将开发板连接正确烧录软件将代码烧录进去后按下S3调整数字，按下S2键开始计时再次按下暂停，若果过程中按下S4键就会存储当前数字，S1按下时数码管将重置时间。
二、项目原理图
1、原理图
图1项目原理图
2、各部分说明
（1）电源部分
DC002插座是带有插入断开开关，中心脚为1脚，下面为2脚，侧面为3脚，插入时3脚断开。
的一款给单片机提供5v电压的电源。
图2电源
（2）STC89C52芯片
STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含具有如下特点：
40个引脚，4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDTC）电路，片内时钟振荡器。
此外，STC89C52设计和配置了振荡频率可为0HZ并可通过软件设置省电模式。
空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
图3STC89C52
（3）单片机复位部分
复位功能：
单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。
单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始。
图4复位电路
（4）锁存器部分
74HC573是拥有八路输出的透明锁存器，输出为三态门，是一种高性能硅栅CMOS器件。
此器件的输入是和标准CMOS输出兼容的，加上拉电阻他们能和LS/ALSTTL输出兼容。
74HC573的八个锁存器都是透明的D型锁存器，当使能（G）为高时，Q输出将随数据（D）输入而变。
当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。
输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，
新的数据也可以置入。
这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。
特别适用于缓冲寄存器，I/O通道，双向总线驱动器和工作寄存器。
图5锁存器
（5）数码管部分
led数码管（LEDSegmentDisplays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。
我采用的led数码管是段数为7段有的另加一个小数点，led数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，图6是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。
颜色有红，绿，蓝，黄等几种。
led数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。
选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。
图6数码管
（6）单片机晶振部分
外接晶振引脚XTAL1和TXAL2接外部晶振和微调电容的一端。
振荡电路的频率就是晶体的固有频率。
晶振电路结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率。
晶振提高频率越高，单片机运行速度越快。
单片机一切指令的执行都是建立在晶振提供的时钟频率上。
图7晶振
三、项目中的器件及其封装
1、材料清单，如表1所示。
表1项目材料清单
Comment
Designator
Footprint
Quantity
10K1%
R1
0805
1
3301%
R2R3R4R5R6R7R8R9
0805
8
30pf/50v5%
C1C2
0805
2
SW-PB
S1S2S3S4
SMD
4
10uf/25v5*11
EC1
RB.2/.4
1
STC89C52
U3
PDIP40
1
Dc002
US1
DIP
1
Respack-9
RL
A09-103
1
XTAL
X1
HC-49S
1
3641S
V1V2
20364
2
15AP27K
U1U2
E4
2
2、项目中元器件及其封装
（1）STC89C52单片机封装
图8STC89C52
（2）0805电阻封装
图9电阻
（3）4位数码管封装
图10数码管
（4）74HC573封装
图1174HC573
（5）贴片按键封装
图12贴片按键
（6）电源封装
图13电源
（7）排阻封装
图14排阻
（8）电容封装
图15电容
（9）点解电容封装
图16点解电容
（10）晶振封装
图17晶振
四、项目完成情况
1、PCB照片
（1）正面照片
图18PCB板正面照片
（2）反面照片
图19反面照片
（3）成品照片
图20成品照片
2、SmarPDF导出图
（1）整个PCB
图21整个PCB图
（2）TopLayer
图22TopLayer
（3）TopOverLayer
图23TopOverLayer
（4）BottomLayer
图24BottomLayer
（5）BottomOverLayer
底层丝印层无信息
五、心得体会
1、项目完成过程中遇到的问题及解决办法
在本次的设计实践中，我作为入门学徒技艺不深，在找图画图的过程也是反复修改自己的方案，其中多次遇到不懂得操作也只好求助班里学得深的同学，比如说封装图老是画错，要么规格不对，要么没有效果，在多次请教之后才最终能够向商家提供成功的工程图，想来经过此次的经验积累在日后能够少走不少弯路。
2、项目完成过程中的收获及体会
通过这次的EDA辅助课程设计，我比之前一学期对单片机硬件及其应用方面了解更深了不知几层。
这门课不但令我掌握了单片机软硬件的知识，更是促进自我的发掘困难，通过网络、同学、老师等各种途径去解决相应困难的思维。
明白了只有自身所学知识的融会贯通才能做出想要的成果，也只有与时俱进，不断了解各公司最新芯片的结构和应用，在实际应用中找到最好的性能价格比，才能令自己的成果被接受并实现其存在价值，令理论与实际结合始终是最好的学习方法。
再通过接受和掌握新的知识的自学能力，始终跟进前沿科技知识，足够认真踏实，那么成功与我不远。
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