AT89C51单片机LED数字倒计时器—课程设计

课题： AT89C51单片机LED数字倒计时器专业：班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：成绩：重庆大学城市科技学院电气学院目录一、设计目的作用 (3)二、设计要求 (3)三、设计的具体实现 (3)1、设计原理 (3)(1)系统设计方案 (3)（2）功能模块 (4)(3)工作原理： (4)2、系统设计 (4)（1）显示模块 (4)（2）晶振模块 (5)（3）复位电路： (5)（4）按键模块： (6)（5）报警模块： (7)3、系统实现 (7)（1）实物图 (7)（2）分析 (8)四、总结 (8)五、附录 (9)附录1： (9)附录2： (10)附录3： (10)六、参考文献 (17)LED数字倒计时器设计报告一、设计目的作用1、掌握51单片机最小系统的设计；2、掌握按键电路设计、LED数码管的使用；3、掌握C51的编程方式。

二、设计要求基于AT89C51单片机的LED数字倒计时器主要具有如下功能，具体要求如下：1、LED数码管显示倒计时时间。

2、倒计时过程中能设置多个闹钟，当倒计时值倒计到设定值时会发出2s 的报警声音。

（K1设置小时，K2设置分钟，K3设置秒钟，K4完成退出）3、通过按键可以对倒计时设定处置。

倒计时初值范围在24:00:00~00:00:60之间,设置成功后复位初始值为成功设定值。

三、设计的具体实现1、设计原理(1)系统设计方案：基于AT89C51单片机的数码管显示模块显示的倒计时器。

主要是以单片机来控制，用按键来设定倒计时初始时刻的值，数码管作为显示模块来显示剩余的时间。

此电路对于倒计时器中的LED数码管示器来说，采用以软件为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器，而采用软件程序进行译码。

晶振模块图1 LED 数字倒计时器设计框图（2）功能模块：倒计时器的总体包括显示电路，按键电路，复位电路，晶振电路和报警电路等五个模块。

显示模块显示计数与灭灯，复位模块控制电路完成计数的直接清零，暂停/连续技术，用按键模块来设定倒计时初始时刻的值，报警模块实现定时时间到报警等功能。

(3)工作原理：以AT89C51单片机为核心控制器，P0口接LED 数码显示模块，P1口接按键，通过按键输入来控制显示器的显示。

在上电时LED 显示器开始显示时间，在按键电路中设置了七个按键，通过检测第5个按键开始倒计时，通过检测第1,2，3个按键按下的次数来实现小时，分和秒的调时的加减，检测第4个按键实现闹钟的定时，检测6，7个按键按下的次数来实现闹钟的小时和分钟的调时的加减，再由LED 显示器显示时，分，秒的改变。

2、系统设计（1）显示模块显示电路采用了3个二为一体的LED 数码管，单片机I/O 的应用最典型的是通过I/O 口与7段LED 数码管构成显示电路。

图2 数码管显示电路（2）晶振模块单片机的晶振电路，即时钟电路。

单片机的工作流程，就是在系统时钟的作用下，一条一条地执行存储器中的程序。

单片机的时钟电路由外接的一只晶振和两只起振电容，以及单片机内部的时钟电路组成，晶振的频率越高，单片机处理数据的速度越快，系统功耗也会相应增加，稳定性也会下降。

采用11．0592MHz 晶振，电容选22pF或30pF均可。

图3 晶振模块原理图（3）复位电路：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后撤销复位信号。

为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分，合工程中引起的抖动而影响复位。

如图所示，复位键接于AT89C51芯片的人RST接口，用于控制倒数计时器的复位操作。

计时器运行时按下复位键，计时器停止计数，或计数完成后按复位键进入下一轮计数工作。

图4 复位电路图（4）按键模块：在上电时LED显示器开始显示时间，在按键电路中设置了七个按键，通过检测第5个按键开始倒计时，通过检测第1,2，3个按键按下的次数来实现小时，分和秒的调时的加减，检测第4个按键实现闹钟的定时，检测6，7个按键按下的次数来实现闹钟的小时和分钟的调时的加减，再由LED显示器显示时，分，秒的改变。

图5 按键模块原理图（5）报警模块：报警模块实现定时时间到报警等功能。

图6 复位及报警模块原理图3、系统实现（1）实物图（2）分析设计结果为：三个LED显示器以小时、分钟、秒数逐一递减，即呈现倒计时现象，最终设计成功。

在整个实物焊接及接线过程中，必然出现众多问题，如：焊接错误导致元件无法使用、接线错误导致最终结果不出现、排线错误导致LED显示不完全等等，这需要我们不断的检测和实验，需要我们耐心的寻找问题所在，从而解决问题，整个过程中，忙碌但快乐，繁琐却充实。

四、总结在做本次课程设计的过程中，我们充分掌握了各模块电路的工作原理。

从课题入手到中间过程的修改设置、到使用Proteus 8 Professional电路仿真测试，再到最后的实物电路焊接。

每个过程都是小组的三个成员共同完成的，，并使用Keil uVision4编写了全部的驱动程序，在编写程序的过程中我们遇到很多的问题，翻阅了很多资料，也向老师请教了很多，最终写出了程序，画出了电路图，完成了本次课程设计。

在整个仿真过程中，免不了各种问题的频频出现，比如：程序编写出现错误导致电路仿真错误、保存程序的路径方式错误导致电路无法导入程序、导入程序之后却又无法进行加载仿真等等。

在实物电路焊接时，由于操作不熟悉，导致焊锡融化与电路板相连。

这次课程设计让我受益匪浅，无论从知识上还是其他的各个方面。

上理论课时从来没有见过真正的单片机，只是从理论的角度去理解枯燥乏味的书面知识，但在实践过程中真真切切的尝试了单片机及其系统的仿真和应用，能够理论联系实际的学习，开阔了眼界，提高了单片机知识的理解和水平。

除此之外，我还体会团结的重要性及力量之强大，设计过程让我们处理事情更加有条理，思路更清晰明了，发现、提出、分析、解决问题和实践能力的提高都将受益于我以后的工作、学习和生活中。

五、附录附录1：元件清单附录2：完整的连接图附录3：程序编程#include<reg51.h>#include<absacc.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*七段共阴和显示定义*///此表为LDE的字模，共阳数码管0-9uchar code dispcode[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //段码控制/*定义并初始化变量*/uchar seconde=15; //秒uchar minite=0; //分uchar hour=0; //时uchar mstcnt=0; //定时器计数，定时50ms，mstcnt满20，秒加1uchar shi=0; //闹铃功能uchar fen=0;uchar bjcs ; // 报警次数uchar c;sbit P10=P1^0; //second调整定义sbit P11=P1^1; //minite调整定义sbit P12=P1^2; //hour调整定义sbit P15=P1^5; //整点报时sbit P13=P1^3; //闹铃功能，调整时间sbit P16=P1^6; //调整时sbit P17=P1^7; //调整分sbit P14=P1^4; //关闭闹铃/*延时子程序 */void delay (uint k){uchar j;while((k--)!=0){for(j=0;j<200;j++){;}}}/*时间处理子程序*/void time(void){if(seconde==59){seconde=0;minite++;if(minite==59){minite=0;hour++;if(hour==24){hour=0;}}}}/*显示子程序*/void display(void){if(P13==1){P2=0x04;P0=dispcode[seconde%10];//秒个位delay(1);P2=0x08;P0=dispcode[seconde/10];//秒十位delay(1);// P2=0XFB;// P0=dispcode[10]; //间隔符// delay(1);//P2=0X10;P0=dispcode[minite%10]; //分个位delay(1);P2=0X20;P0=dispcode[minite/10]; //分十位delay(1);//// P2=0Xdf;// P0=dispcode[10]; //间隔符// delay(1);P2=0X40;P0=dispcode[hour%10]; //时个位delay(1);P2=0X80;P0=dispcode[hour/10]; //时十位delay(1);}}/*键盘扫描子程序*/ //设置倒计时时间void keyscan(void){if(P10==0)//秒位的调整{delay(30);if(P10==0){seconde++;if(seconde==59){seconde=0;}}delay(250);}if(P11==0)// 分位的调整 {delay(30);if(P11==0){minite++;if(minite==59){minite=0;}}delay(250);}if(P12==0) //时位的调整 {delay(30);if(P12==0){hour++;if(hour==24){hour=0;}}delay(250);}}/*倒计时*/void jian(void){if(P14==0){P14=0;{if(c==20){c=0;seconde--;if(seconde>59){seconde=59;minite--;if(minite>59){minite=59;hour-- ;if(hour>23){hour=0;minite=0;seconde=0;}} } } } } }/*定时闹钟*/void dingshi(void){if(P13==0) //按信P13不松，显示闹铃设置界面，分别按住P16、P17设置闹铃时间 {P2=0Xfb;P0=dispcode[seconde%10]; //秒个位delay(1);P2=0Xf7;P0=dispcode[seconde/10]; //秒十位delay(1);P2=0Xef;P0=dispcode[fen%10]; //分个位delay(1);P2=0Xdf;P0=dispcode[fen/10]; //分个位delay(1);P2=0Xbf;P0=dispcode[shi%10]; //时个位delay(1);P2=0Xd7f;P0=dispcode[shi/10]; //时十位delay(1);}if(P16==0) //设定时{delay(30);if(P16==0){shi++;if(shi==24){shi=0;}}delay(250);}if(P17==0) //设定分{delay(30);if(P17==0){fen++;if(fen==60){fen=0;}}delay(250);}if((hour==shi)&(minite==fen)&(seconde==0)) //闹铃时间到，报警十次 {for(bjcs=0;bjcs<2;bjcs++){P15=0;delay(10);jian();P15=1;// delay(500);}}}/*整点报警*/void zhengdian (void){if((seconde==0)&(minite==0)) //整点报时{P15=0;delay(10);jian();P15=1;}}/*主函数*/void main(void){P0=0xff;TMOD=0X11; //time0为定时器，方式1TH0=0X3C; //预置计数初值，50msTL0=0XB0;EA=1; //总中断开ET0=1; //允许定时器0中断TR0=1; //开启定时器0while(1){keyscan(); //按键扫描dingshi(); //定时闹钟zhengdian(); //整点报时jian();display(); //显示时间}}void timer0(void) interrupt 1 //定时器0方式1，50ms中断一次 {TH0=0X3C; //手动加载计数脉冲次数TL0=0XB0;c++;// mstcnt++; //用于计算时间，每隔50ms加1// if(mstcnt==20) //mstcnt满20即为一秒// {// seconde++; //秒加1// time(); //时间处理// mstcnt=0; //对计数单元的清零，重新开始计数// } }六、参考文献[1]·李群芳，肖看，张士军·单片微型计算机与接口技术·电子工业出版社·第四版[2]·钟富昭等·8051单片机典型模块设计与应用[M]·人民邮电出版社·2007[3]·陈海宴·51单片机原理及应用[M]·北京航空航天大学出版社·2010。