时间控制器设计论文 精品

毕业设计（论文）

题目单片机设计

时间顺序控制器

专业应用电子技术

班次 09221

姓名尹凯旋

学号 42

指导老师曾一江

成都电子机械高等专科学校

二零一二年六月

摘要

随时代的发展，生活节奏的加快，人们的时间观念愈来愈强；随自动化、智能化技术的发展，机电产品的智能度愈来愈高，用到时间顺序控制的地方也会愈来愈多，因此，设计开发具有良好的应用前景。

由于单片机价格的低成本、高性能，在自动控制产品中得到了广泛的应用。本设计利用Atmel公司的AT89C51单片机进行时间顺序控制器开发，设计了实现所需功能的硬件电路，应用汇编语言进行软件编程，并用protues进行仿真调试。

在介绍本单片机的发展情况基础上，说明了本设计实现的功能，并对各功能电路进行了分析。主要工作放在软件编程上，用硬件电路实现了工作阶段显示在LCD，外部故障声光报警，各阶段工作时间可通过键盘设置。调试可以使用。

关键词：单片机AT89C51 时间顺序控制器汇编语言

目录

第一章设计任务分析 (1)

1.1 课题背景 (1)

1.2 单设计主要内容 (2)

1.3 设计系统思路 (2)

第二章硬件总体方案设计 (3)

2.1 单片机的选择 (4)

2.2功能电路分析 (5)

第三章软件设计 (9)

3.1 实现时间顺序基本步奏 (10)

3.2 主程序 (11)

3.3 键盘子程序 (12)

3.4 倒计时显示1S程 (13)

3.5外部故障计时报警程序 (14)

第四章系统的仿真 (15)

4.1 protenus软件的介绍 (16)

4.2 wafe软件应用 (17)

4.3系统的调试 (18)

4.4故障分析及解决 (19)

结论 (20)

附录A 硬件仿图 (21)

附录 B 程序图 (22)

第一章设计任务分析

1.1 课题背景

单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有二十多年了。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。

单片机有两种基本结构：一种是在通用微型计算机中广泛采用的，程序存储器和数据存储器共用一个存储器空间的结构，称为“冯·诺依曼”（Von Neumann）结构。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，称为“哈佛”（Harvard）结构，目前的单片机采用此种结构为多。

本文讨论的单片机时间顺序控制系统的核心是目前应用极为广泛的51系列单片机，配置了外围设备，构成了一个可编程的计时定时系统，具有体积小，可靠性高，功能多等特点。不仅能满足所需要求而且还有很多功能可供扩展，有着广泛的应用领域。

1.2 设计主要内容

1.一个系统按时间顺序分为四段

2.每个工作阶段由单片机输出工作阶段命令

3.控制系统在运行期间自动显示工作进程，即阶段数和剩余工作时间

4.外部故障启动报警

5.各阶段的工作时间通过键盘设

1.3 设计系统功能思路

设计功能：系统主要实现功能是：AT89C51单片机接受脉冲信号，单片机

根据外接受键盘输入4个阶段工作时间，通过七段码查询送入LED 显示。在LED 上显示阶段数及阶段剩余工作时间。以及内部定时器TO 进行工作时间1S 倒计时显示。再通过P1口高低电平转换轮流点亮各阶段发光二极管。通过外部中断INTO 启动报警电路由P3.0引脚输出低电平使蜂鸣器发声和发光二级管闪烁。当P3.0引脚输出低电平时，蜂鸣器停止发声发光二级管停止闪烁。

组成及框图：本系统各阶段工作时间通过键盘设定由单片机接收保存在寄存器中送入LED 显示。通过定时器TO 进行1S 倒计时。再通过P1高低电平电平转化点亮各阶段发光二极管，通过外部中断INTO 启动声光报警。框图如2.1所示

图1.3 设计原理框图

51单片机 时钟电路

复位电路

工作阶段电路 键盘电路

声光报警电路

数码管显示电路

第二章硬件总体设计方案

本次设计时间顺序电路，使用了AT89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上的按键来调整各阶段的工作时间，用一蜂鸣器和发光二级管进行故障声光报警，用一组发光二极管显示工作阶段，同时使用汇编语言程序来控制各阶段工作时间显示，使得编程变得更容易，这样通过五个模块：键盘、芯片、发光二极管组、显示屏、蜂鸣器即可满足设计要求。

2.1 单片机的选择

单片机我们采用AT89C51(其引脚图如图4－1)，相较于INTEL公司的8051它本身带有一定的优点。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存贮器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。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， 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。

图4-1 AT89C51引脚图

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