创新实践周课程设计——基于51单片机的时间继电器设计讲解

成绩评定表

学生姓名王子豪班级学号1103030423 专业电子信息工程课程设计题目时间继电器设计

评

语

组长签字：

成绩

20 年月日日期

课程设计任务书

学院信息科学与工程学院专业电子信息工程学生姓名王子豪班级学号1103030423

课程设计题目时间继电器设计

实践教学要求与任务:

1.能正确认识元器件；

2.能读懂电路原理图；

3.能正确掌握PCB图和原理图关系；

4.掌握基本焊接技巧，保证不能出现断路、短路、极性软件焊反等情况，以便保证下一步调试程序的运行

工作计划与进度安排:

2014年11月03日—2015年01月11日

2014年11月03日—2014年11月30日为上机时间；

2015年01月05日进行答辩并且收课程设计报告

指导教师：201 年月日

专业负责人：

201 年月日

学院教学副院长：

201 年月日

目录

1 总体设计 (1)

1.1 设计任务 (1)

1.2 设计要求 (1)

1.3 方案论证 (1)

2设计思想 (1)

2.1 硬件设计思想 (1)

2.2 软件设计思想 (2)

3电路原理与电路图 (2)

3.1 电路原理 (2)

3.2 电路原理图 (3)

3.3 AT89C52单片机及其引脚说明 (3)

3.4 数码管显示系统电路 (5)

3.4.1 数码管的介绍 (5)

3.4.2 四位数码管的介绍 (6)

3.5继电器电路 (7)

4 系统程序的设计 (9)

4.1 主程序 (9)

4.2 显示子程序 (10)

4.3 定时器T0、T1中断服务程序 (11)

4.4 程序清单 (11)

5 仿真结果 (14)

5.1 仿真环境 (14)

5.2 仿真结果 (15)

6 设计总结 (17)

参考文献 (17)

时间继电器设计

1 总体设计

1.1 设计任务

（1）实现STC89C52继电器控制。

（2）实现定时器倒计时并用数码管显示。

（3）实现单片机的三个控制键；开始键，分钟键和秒键。

1.2 设计要求

用STC89C52单片机时间继电器设计，可以通过键盘设定时间，时间在数码管上显示，最后控制继电器动作。

1.3 方案论证

方案一：用AT89C51作为主要芯片，采用排阻，并用汇编语言写程序，采用硬件消抖

方案二：采用三极管驱动数码管，C语言编写程序，在编写程序时进行软件消抖

相比之后方案二更简便，因为软件消抖更容易，C语言程序更容易懂，易修改，硬件电路更简单。

2 设计思想

2.1 硬件设计思想

数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点，在计时中广泛使用。本设计用单片机组成数字电子秒表，力求结构简单、精度高为目标。

设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主要有主控制器，计时与显示电路和回零、启动等。主控制器采用单片机AT89C52，显示电

路采用四位共阳极LED数码管显示计时时间。由于本实验有四位数码管，如果采用静态显示要占用全部的I/O端口，所以本次试验采用静态显示，建立最小单片机系统，在AT89C51单片机的P2端通过三极管接上4位七段共阴极数码管，P2.0脚接第一位数码管片选端，P2.1脚接第二位数码管片选端，P2.2脚接第三位数码片选端，P2.3脚接第四位数码管片选端，这四位分别显示秒时间的十位，个位，小数点后一位，小数点后两位显示的片选控制端。P2.4脚接小数点控制端。

秒表控制键盘。用P3.0接键盘开启计时键，P3.1接键盘计时暂停键，P3.2接键盘计时复位键。

2.2 软件设计思想

采用C语言编写程序，程序共有四部分；

第一部分是主程序，用于对程序的中断控制、数据等的初始化，并且对秒表控制键盘的扫描。

第二部分时间产生程序，用定时/计数器0中断程序用时产生时间，利用每10m进入本中断程序一次

第三部分4位七段共阴极数码管动态显示程序，用定时/计数1中断程序每50ms对数码管各扫描一次，是利用人眼视觉暂留实现数码管的显示。

第四部分动态扫描延时程序，用于在对数码管动态扫描时，每扫描一个数码管后的延时程序。以实现四位数码时间同时显示的效果。

3电路原理与电路图

3.1 电路原理

AT89C51单片机做为控制电路，用P1口做为数据输出端，P2口做为4位七段共阴极数码管的片选控制输出口，P3.0，P3.1，P3.2做为键盘接口。时间显示器，由4位七段共阴极数码管构成。

3.2 电路原理图

图3-1 单片机系统电路原理图

3.3 AT89C52单片机及其引脚说明

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，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。

AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。