单片机倒计时器
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STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。其工作电压在4.5－5V,一般我们选用＋5V电压。外形及引脚排列如图1所示
(1)电源及时钟引脚（4个）
Vcc:电源接入引脚
Vss：接地引脚
XTAL1：晶振震荡器接入的一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚接地）;
XTAL2:晶体振荡器的另一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚作为外部振荡器信号的输入端）。
图1：STC89C52的核心电路框图
（2）控制线引脚（4个）
RST/Vpd：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；
ALE：地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚：
EA:内外存储器选择引脚/片外EPROM编程电压输入引脚；
LED数码管有两种连接方法如下：
共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接+5V，每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端相连。我们这里采用共阳极接法，当为低电平的时刻，那一段就亮。我们先把要显示的数编成码，然后位选要显示的数码管，最后吧把要显示的数的码送给段选。
共阴极接法。把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极，使用时公共阴极接地。每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端相连。
图2 共阳共阴数码管
LED数码显示器的显示段码。为了显示字符，要为LED显示器段码（或称字形代码），组成一个8字形字符的7段，再加上1个小数点位，共计8段，因此提供给LED显示器的显示段码为1个字节。各段码位的对应关系如下表所示.十六进制数及空白字符与P的显示段码
显示字符
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
七段代码
关键字：STC89C52；8255A芯片；数码管；键盘；定时器
智能倒计时器
设计要求
选择5位数码管做显示，实现5种倒计时模式，通过控制按键进行选择
1、99999s-0s
2、9999s-0s
3、999s-0s
4、99s-0s
5、9s-0s
6、开始值由人工输入-0s
1方案论证
1.1方案一：采用FPGA/PLD芯片为核心的设计
3FH
06H
5BH
4FH
66H
6DH
7DH
07H
7FH
6FH
数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。
①静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O端口来驱动，实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。
根据以上两种方案的比较，确立为方案二的STC89C52作为系统的核心元件
２硬件设计
2.3STC89C52的芯片概述
典型单片机有MCS-51、MSP430、EM78、PIC、Motorola、AVR等。MCS-51为主流产品，MSP430为低功耗产品，功能较强，EM78为低功耗产品，价格较低。PIC为低电压、低功耗、大电流LCD驱动、低价格OTP产品。PIC的引脚通过限流电阻接至220V交流电源，可直接与继电器想连，无须光电耦合隔离。Motorola特点是噪声低，抗干扰能力强，比 较适合于工控领域及恶劣的环境。我们这里选51系列的89c52单片机，单片机与8255芯片相连，扩展了I/O口，使其有足够的I/O与键盘与数码管连接。
0.3
总成绩
教研室审核意见：
教研室主任签字：年月日
教学系审核意见：
主任签字：年月日
摘
在生活和生产的各领域中，随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断的走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时控制和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。本系统由单片机系统、矩阵式键盘和LED数码管显示系统组成。装置利用STC89C52单片机与LED数码管显示。通过按键控制设定倒计时时间，再通过中断控制系统开始倒计时。为了简化电路，降低成本，采用以软件为主的的接口方法。该系统实用、功能灵活多样，可以对计时时间进行实时控制，可以广泛的应用于各种场所的控制设备。
课程设计报告
课程名称:单片机原理及应用课程设计
设计题目：智能倒计时器
系别：通信与控制工程系
专业：电子信息工程
班级：电信二班
学生姓名:
学号:
起止日期:
指导教师:
教研室主任：
指导教师评语：
指导教师签名：年月日
成绩评定
项目
权重
成绩
1、设计过程中出勤、学习态度等方面
0.2
2、课程设计质量与答辩
0.5
3、设计报告书写及图纸规范程度
数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。
采用FPGA/PLD进行设计可能在系统功能上还可以作更多的提高，但是这个对设计成本的增加也是必然的，而且FPGA/PLD这些芯片的价格比较高，操作起来难，对于做这些功能的产品来讲有点大材小用，所以也暂时不考虑。
2.3方案二：采用STC89C52芯片为核心的设计
采用单片机STC89C52进行控制的电路比较简单，要达到以上的功能的没有多大的问题，而且单片机取材方便，价格也比较实惠，对程序的编写和调试也比较的简单，所以各方面来讲都比较适合。
PSFra Baidu bibliotekN：外部程序存储器选通信号输出引脚。
（3）并行I/O引脚
P0.0-P0.7：一般I/O口引脚或数据/低位地址总线复用引脚；
P1.0-P1.7：一般I/O口引脚；
P2.0-P2.7：一般I/O口引脚或高位地址总线引脚；
P3.0-P3.7：一般I/O口引脚或第二功能引脚
2.2 LED数码管显示器概述
(1)电源及时钟引脚（4个）
Vcc:电源接入引脚
Vss：接地引脚
XTAL1：晶振震荡器接入的一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚接地）;
XTAL2:晶体振荡器的另一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚作为外部振荡器信号的输入端）。
图1：STC89C52的核心电路框图
（2）控制线引脚（4个）
RST/Vpd：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；
ALE：地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚：
EA:内外存储器选择引脚/片外EPROM编程电压输入引脚；
LED数码管有两种连接方法如下：
共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接+5V，每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端相连。我们这里采用共阳极接法，当为低电平的时刻，那一段就亮。我们先把要显示的数编成码，然后位选要显示的数码管，最后吧把要显示的数的码送给段选。
共阴极接法。把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极，使用时公共阴极接地。每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端相连。
图2 共阳共阴数码管
LED数码显示器的显示段码。为了显示字符，要为LED显示器段码（或称字形代码），组成一个8字形字符的7段，再加上1个小数点位，共计8段，因此提供给LED显示器的显示段码为1个字节。各段码位的对应关系如下表所示.十六进制数及空白字符与P的显示段码
显示字符
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
七段代码
关键字：STC89C52；8255A芯片；数码管；键盘；定时器
智能倒计时器
设计要求
选择5位数码管做显示，实现5种倒计时模式，通过控制按键进行选择
1、99999s-0s
2、9999s-0s
3、999s-0s
4、99s-0s
5、9s-0s
6、开始值由人工输入-0s
1方案论证
1.1方案一：采用FPGA/PLD芯片为核心的设计
3FH
06H
5BH
4FH
66H
6DH
7DH
07H
7FH
6FH
数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。
①静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O端口来驱动，实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。
根据以上两种方案的比较，确立为方案二的STC89C52作为系统的核心元件
２硬件设计
2.3STC89C52的芯片概述
典型单片机有MCS-51、MSP430、EM78、PIC、Motorola、AVR等。MCS-51为主流产品，MSP430为低功耗产品，功能较强，EM78为低功耗产品，价格较低。PIC为低电压、低功耗、大电流LCD驱动、低价格OTP产品。PIC的引脚通过限流电阻接至220V交流电源，可直接与继电器想连，无须光电耦合隔离。Motorola特点是噪声低，抗干扰能力强，比 较适合于工控领域及恶劣的环境。我们这里选51系列的89c52单片机，单片机与8255芯片相连，扩展了I/O口，使其有足够的I/O与键盘与数码管连接。
0.3
总成绩
教研室审核意见：
教研室主任签字：年月日
教学系审核意见：
主任签字：年月日
摘
在生活和生产的各领域中，随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断的走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时控制和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。本系统由单片机系统、矩阵式键盘和LED数码管显示系统组成。装置利用STC89C52单片机与LED数码管显示。通过按键控制设定倒计时时间，再通过中断控制系统开始倒计时。为了简化电路，降低成本，采用以软件为主的的接口方法。该系统实用、功能灵活多样，可以对计时时间进行实时控制，可以广泛的应用于各种场所的控制设备。
课程设计报告
课程名称:单片机原理及应用课程设计
设计题目：智能倒计时器
系别：通信与控制工程系
专业：电子信息工程
班级：电信二班
学生姓名:
学号:
起止日期:
指导教师:
教研室主任：
指导教师评语：
指导教师签名：年月日
成绩评定
项目
权重
成绩
1、设计过程中出勤、学习态度等方面
0.2
2、课程设计质量与答辩
0.5
3、设计报告书写及图纸规范程度
数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。
采用FPGA/PLD进行设计可能在系统功能上还可以作更多的提高，但是这个对设计成本的增加也是必然的，而且FPGA/PLD这些芯片的价格比较高，操作起来难，对于做这些功能的产品来讲有点大材小用，所以也暂时不考虑。
2.3方案二：采用STC89C52芯片为核心的设计
采用单片机STC89C52进行控制的电路比较简单，要达到以上的功能的没有多大的问题，而且单片机取材方便，价格也比较实惠，对程序的编写和调试也比较的简单，所以各方面来讲都比较适合。
PSFra Baidu bibliotekN：外部程序存储器选通信号输出引脚。
（3）并行I/O引脚
P0.0-P0.7：一般I/O口引脚或数据/低位地址总线复用引脚；
P1.0-P1.7：一般I/O口引脚；
P2.0-P2.7：一般I/O口引脚或高位地址总线引脚；
P3.0-P3.7：一般I/O口引脚或第二功能引脚
2.2 LED数码管显示器概述