1、Key words :chip crystal oscillator power interface capacitance exclusion resistance of electrolytic capacitor buzzer LED digital tube目 录引言21 基本硬件电路21.1 AT89C51的芯片概述21.2 AT89C51主要特性21.3 LED数码管显示器概述22 软件设计方法32.1 定时/计数器初值计算33 软件调试过程43.1 系统调试工具keil C5143.2 系统调试工具PROTEUS44 元器件清单5附录16附录26引言数字显示30秒定时器是一个简单
2、的数字电路,然而它可以扩展到很多实际应用当中来,比如篮球倒计时器,交通灯倒计时器等。随着数字技术的发展,定时器产品不断推陈出新,适应不断发展的市场需求。现今的 产品因质量优良、使用方便、功能齐全、样式美观、实用性强、经久耐用等优点,而满足了如今市场的各种需求。1 基本硬件电路1.1 AT89C51的芯片概述 AT89C51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)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
3、片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash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4.5V,一般我们选用5V电压。外形及引脚排列如图1所示 :1.2 AT89C51主要特性图1:AT89C51的核心电路框图1.3 LED数码管显示器概述本设计中采用的是7SEGMPX2 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2所示:图2 7SEGMPX2CA型号数码管程序框图2 软件设计方法2.1 定时/计数器初值计算(1)本电
4、路应用TIMER0 MODE 16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=0.05s/0.000001=5000X=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,
5、显示30,开始倒数计时按下开关实现复位。3 软件调试过程3.1 系统调试工具keil C51 Keil C51 仿真器是一款利用KEIL C51 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In application program 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
6、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KEIL C51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Keil c51 2. 新建一个工程。Project菜单New project ,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
7、单FileNew,我们再选择:文件菜单FileSave As? (另存为)弹出 对话框后,我们文件名框中键入First.c(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Target 1前面的+号,右键单击Source Group 1选择Add Files to Group,Source Group 1,选择添加 Add。编译运行,检查程序是否有错误。3.2 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
8、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Options for target,选择OUTPUT子菜单,在Create HEX Fi前打钩,DeBug子
9、菜单中,Settings选择ProteusVSM Simulator,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。启动图示4 元器件清单序号元件类型元件参数元件个数备注1芯片AT89C512晶振12M3电源接口5V4电容100PF5排阻10K6电阻300789数码管7SEGMPX2CA共阳10电解电容2200u1110u12 蜂鸣器Buzzer13发光二极管D1、D2致谢本次设计是在宋卫星老师的细心指导和关怀下顺利完成的。在此期间,宋卫星老师定期召
10、集同组人员开会指导工作,在整个设计中不断给予我们良好的建议,使我们的设计更加顺利。同时,这次设计业也离不开其他同学和老师的帮助,在硬件软件设计方面给我提供了不少建议和帮助,让我在设计过程中少走了不少弯路,更好得完成了设计。在此谨向他们表示衷心的感谢。参考文献1 李华.MCS-51系列单片机实用接口技术M.北京航空航天大学出版社,1993.8.2 曹建树,夏云生,曾林春.51单片机实用教程M.中国石化出版社,2008.8. 3韩 颖.Proteus在单片机技术实训中的应用J;中国科教创新导刊,2008,31期.4 通用1602液晶资料.5 江思敏,姚鹏翼,胡荣.proteus电路设计教程M.清华
11、大学出版社,2002.6 童诗白模拟电子技术基础(第四版)M.高等教育出版社,2006.7戴仙金.51单片机及其C语言程序开发实例M.清华大学出版社,2008.2.8阎石.数字电子技术基础M.北京:高等教育出版社,2003.9 余孟尝.数字电路技术基础简明教程(第二版)M.北京:高等教育出版社,1999:268-341,371-390附录1程序图示附录2#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar temp,aa,bai,shi,ge;sbit dula=P26;sbit wela=P27;uchar code table=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,;void display(uchar shi,uchar ge);void delay(uint z);void init();void main()init();/初始化子程序while(1)if(aa=20) aa=0;temp-; shi=temp/10;ge=te
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