基于51单片机的厨房定时器(可预置分秒倒计时装置)

基于51单片机的厨房定时器设计报告学院：信息光电子科技学院专业：光电信息科学与工程年级：姓名：学号：一、设计报告概述日常生活中熬个汤、煮个蛋……都需要预定一定的时间，设计一个厨房定时器，用户预设倒计时的时长，启动后系统开始倒计时，当时间为0后，启动蜂鸣器报警。

本设计报告中的厨房定时器，是以单片机（STC89C52），四位七段数码管、按键开关和蜂鸣器等组成的综合设计系统电路。

上电，电源指示灯点亮，数码管显示为0000，用户可以通过按键开关预设定时时间，启动后系统开始倒计时，当时间为0后，蜂鸣器报警。

数码管显示分、秒，计时时间上限为99分钟，按键开关以10分钟或1分钟单位调整时间。

图1 系统设计结构图本系统组成如图1 系统设计结构图所示，主要由五个部分组成。

报警电路 （蜂鸣器）1.AT89C52单片机——控制芯片AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。

AT89C52为8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。

图2 AT98C52引脚图2.时钟震荡电路AT89C52中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。

外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。

如果使用石英晶体，电容使用30pF ±10pF，而如使用陶瓷谐振器建议选择40pF±10pF，可以使系统更稳定，避免噪音干扰而死机。

此设计采用的是12MHz的石英晶振。

图3 晶振震荡电路图3.按键控制电路本设计共有5个按键，功能依次为复位、启动、增加10分钟定时时间、增加1分钟定时时间、减少1分钟定时时间，由于按键较少，故直接连接I/O口。

复位键原理：当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。

随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。

根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。

单片机系统自动复位。

图4 复位电路图图5 按键电路图4.数码管显示电路数码管主要有共阴极和共阳极两种型号，共阴极的数码管就是公共端接地，共阳极的数码管就是公共端接电源。

此设计采用的是4位一体共阳数码管。

数码管显示分为静态显示与动态显示，此设计中采用的是动态显示。

动态显示是按位轮流点亮各位数码管的显示方式。

在多位显示时，为了简化硬件电路，通常将所有位的段选线相应地并联在一起，由一个8位I/O口实现控制，形成段选线的多路复用。

而各位的共阳极分别由相应的I/O口线控制，实现各位的分时选能，在任一时段，只有一位数码管显示，其它的数码管都处于熄灭状态。

图6 数码显示电路图5.蜂鸣器报警电路蜂鸣器有无源蜂鸣器和有源蜂鸣器两种类型，区别在于有源蜂鸣器只需加入一个触发电平就可以发声，而无源蜂鸣器需要输入一定频率的脉冲才可以发声。

此设计中采用的是有源蜂鸣器，从而选择简单高效的有源蜂鸣器。

图7 蜂鸣器报警电路图三、设计图示1.整体仿真电路2.实物展示四、源程序（C语言）#include<reg52.h>//定义函数变量int sec;unsigned char beepset;unsigned char num;unsigned char n;unsigned char minu10;unsigned char minu;unsigned char sec10;unsigned char num;//定义数组，共阳数码管的段位码Unsigned char codetable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//定义引脚sbit start=P3^4; //将start定义为P3.4 启动计时sbit min1=P3^5; //将min1定义为P3.5 分加10sbit min2=P3^6; //将min2定义为P3.6 分加1sbit min3=P3^7; //将min3定义为P3.5 分减1sbit beep=P3^0; //将beep定义为P3.0sbit led=P3^1; //将led定义为P3.1sbit min11=P2^0; //控制位选码sbit min22=P2^1;sbit sec33=P2^2;sbit sec44=P2^3;//预先定义显示子函数void disp();//延时子函数void delay(unsigned int ms){unsigned int i,j;for(i=ms;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}//键盘扫描子函数void key_scan(){if(P3!=0xff)//判断是否有按键按下{delay(2); disp();//延时处理，进行键盘消抖delay(2);disp();delay(2);disp();delay(2);disp();delay(2); disp();if(P3!=0xff)//再次判断按键{if(min1==0){ while(!min1);//按键2，功能为加10分钟sec=sec+600;if(sec>5940) sec=0;}else if(min2==0){ while(!min2); //按键3，功能为加1分钟 sec=sec+60;if(sec>5940) sec=0;}else if(min3==0){ while(!min3);//按键4，功能为减1分钟sec=sec-60;if(sec<60) sec=0;}else if(start==0){ while(!start);//按键1，功能为开始倒计时TR0=1;}}}}//数码管扫描显示子函数void disp(){minu10=sec/600;//对计数值进行预处理，分别得出每个数码管显示的值minu=sec%600/60;sec10=sec%600%60/10;num=sec%600%60%10;switch(n)//扫描显示，分别选中位选码之后显示段选码，再熄灭跳出{case 0x01:min11=1;P0=table[minu10],delay(1);min11=0;break;case 0x02:min22=1;P0=table[minu],delay(1);min22=0;break;case 0x03:sec33=1;P0=table[sec10],delay(1);sec33=0;break;case 0x04:sec44=1;P0=table[num],delay(1);sec44=0;break;}if(n==0x04) { n=0; }else n++;}//主函数void main(){sec=0; //设置初值num=0;n=0;beepset=0;EA=1;ET0=1;EX0=1;TMOD=0x01;//使用定时器T0，工作模式1TH0=0x3c;//定时器高八位赋初值 TH0=(65536-50000)/256，即50ms TL0=0xb0;//定时器低八位赋初值 TH0=(65536-50000)%256while(1){if(TR0==0){key_scan();disp();}else if(TR0==1){if(num==20)//20*50ms，定时时间为1秒{num=0;if(sec!=0){ sec--; }if(sec==0){ beepset++;beep=0;if(beepset==10){beepset=0;beep=1;TR0=0;}}}}disp();}}void T0_time()interrupt 1 {TH0=0x3c;TL0=0xb0;num++;}void Ex()interrupt 0{TR0=0;}附：电子元件个别说明（以下元件焊接要注意引脚的正确与否）（1）四位共阳数码管SR420561K ：4位一体数码管，其内部段已连接好，引脚如图所示（正面朝自己，小数点在下方）。

a、b、c、d、e、f、g、dP为段引脚，1、2、3、4分别表示四个数码管的位。

1 a f23 b。

e d dp c g 4（2）PNP三极管：（3）其他：一般两脚的电子元件，正极一端较长。