倒计时器说明书

课程设计说明书题目：基于AT89S52单片机的数字倒计时器院（系）：信息与通信学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：2014年12月20日桂林电子科技大学课程设计（论文）实验用纸第1页共2页摘要随着时代的发展，单片机在电子产品中的应用越来越广泛，特别是51系列的单片机，由于其使用方便，价格低廉等优势，在市场上占有很大的份额，基友广阔的前景。其中AT89S52就是51系列中的一个比较成熟的型号，它完全兼容51单片机的指令。本设计详细介绍了基于AT89S52单片机的LED数字倒计时的设计，主要具有如下功能：LED数码管显示倒计时时间,通过按键可以对倒计时设定初值。时间显示小时，分钟和秒。用户可根据需要对其初值进行设置。本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现倒计时器的方法，以单片机AT89S52芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个简单的倒计时器。本设计主要硬件电路有：复位电路，按键电路，LED倒计时器原理图。其中主要硬件有AT89S52单片机，数码管，晶振，74HC573芯片，排针和按键等。关键字：单片机；芯片；复位；晶振桂林电子科技大学课程设计（论文）实验用纸第2页共2页AbstractWiththedevelopmentofthetimes,themicrocontrollerusedinelectronicproductsmorewidely,especiallyinthe51seriesmicrocontroller,becauseofitseaseofuse,lowcostandotheradvantages,accountforalargeshareofthemarket,basedFriendsofthebroadprospects.AT89S52whichis51intheseriesamorematuremodel,itisfullycompatiblewith51single-chipinstruction.ThedesigndetailsofLEDdigitalcountdownAT89S52microcontroller-baseddesignhasthefollowingmainfeatures:LEDdigitaldisplaycountdowntime,youcansettheinitialvalueofthecountdownthroughthebutton.Timedisplayhours,minutesandseconds.Usersmayneedtobesettoitsinitialvalue.ThispaperdescribesthemethodsusedMCUinternaltimer/countertoachievecountdowntothemicrocontrollerAT89S52chipandLEDdigitalcore,supplementedbythenecessarycircuitrytoformasimplecountdowntimer.Themainhardwarecircuitdesignare:resetcircuit,keycircuit,LEDcountdowntimerschematic.ThemainhardwareAT89S52microcontroller,digitalcontrol,crystal,74HC573chip,pinandbuttonsandsoon.Keywords:microcontroller;chip;digitalpipe;crystal桂林电子科技大学课程设计（论文）实验用纸第1页共1页目录引言…………………………………………………………………………………………11设计任务与要求………………………………………………………………………12设计方案…………………………………………………………………………………13主要元器件的分析及选用………………………………………………………23.12位数码管的显示……………………………………………………………23.2单片机AT89S52………………………………………………………………………23.3集成块74HC573………………………………………………………………………34硬件电路分析……………………………………………………………………………44.1复位电路………………………………………………………………………………44.2按键电路………………………………………………………………………………54.3晶振电路………………………………………………………………………………54.4LED倒计时器原理图…………………………………………………………………65制作及调试过程…………………………………………………………………75.1硬件制作及调试………………………………………………………………………75.2软件调试………………………………………………………………………………86总结………………………………………………………………………………………9谢辞………………………………………………………………………………………10参考文献……………………………………………………………………………………11附录………………………………………………………………………………………12桂林电子科技大学课程设计（论文）实验用纸第1页共17页引言单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广，发展很快。单片机的体积小，重量轻，抗干扰能力强，环境要求不高，价格低廉，可靠性好，灵活性好，开发较为容易。由于具有上述有点，在我国，单片机已广泛在工业自动化控制，自动检测，智能仪表仪器，家用电器，机电一体化设备等各方面。这次设计通过对它的学习，应用，以AT89S52芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由直流电源供电，通过数码管能够准确显示数字，是现代社会应用广泛的计时工具，在航天，工厂，医院，学校等事业单位。在人们的生活中也发挥着重要的作用。本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现倒计时器的方法，以单片机AT89S52芯片和LED数码管为核心，系统包括2位共阴数码管HSN-5621AS显示电路，复位电路，按键电路，电源电路，晶振电路以及开关控制电路几部分,构成了一个简单的单片机倒计时器。该系统不仅具有硬件设计简单，工作稳定性，而且还具有价格低廉等特点。1设计任务与要求本次设计的任务与要求是，使基于AT89S52单片机的LED数字倒计时器主要具有如下功能：（1）LED数码管显示倒计时时间。（2）通过按键可以对倒计时设定初值。时间显示小时，分钟和秒。用户可根据需要对其初值进行设置。2设计方案利用AT89S52单片机内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时、分、秒、的倒计时。该方案节省硬件成本，且能使读者在单片机方面有一个更深层次的了解。LED数字倒计时器以AT89S52单片机为核心，系统包括2位共阴数码管HSN-5621AS显示电路，复位电路，按键电路，电源电路，晶振电路以及开关控制电路几部分，LED数字倒计时器设计框图如下：桂林电子科技大学课程设计（论文）实验用纸第2页共17页图1LED数字倒计时器设计框图3主要元器件的分析及选用3.12位LED数码管显示本项目设计采用了2位共阴数码管HSN-5621AS显示电路，在设计2位LED显示时，为了简化电路，降低成本，采用动态显示方式，6个LED显示器共用一个8位的I/O，2位LED数码管的位选线分别由相应的P0.0~P0.5控制，而将相应的段选线并联在一起，由一个8位的I/O口控制，即P0口。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。abfcgdedpabfcgdedpa1b2wei13wei24f5g6d7e8dp9c10U2AHabfcgdedpabfcgdedpa1b2wei13wei24f5g6d7e8dp9c10U3AHabfcgdedpabfcgdedpa1b2wei13wei24f5g6d7e8dp9c10U4AHwei1wei2wei3wei4wei5wei6aaabbbcccdddeeefffgggdpdpdp图22位LED数码管显示3.2单片机AT89S52AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，桂林电子科技大学课程设计（论文）实验用纸第3页共17页256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。AT89S52与MCS—51系列完全兼容，它能以3V的超低电压工作，晶振时钟最高可达24MHZ。AT89S52是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，有4个八位的并行双向I/O端口，分别记作P0，P1，P2，P3.第31引脚需要接高电位使单片机选用内部程序存储器。第9引脚是复位电路，要接一个上电手动复位电路；第40引脚为电源端VCC，接+5V电压，第20引脚为接地端VSS,通常VCC和VSS引脚之间接0.1uF高频滤波电容。第18,19引脚之间接上一个12MHZ的晶振为单片机提供时钟信号。P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.5/DOSI6P1.6/DISO7P1.7/SCK8RST9P3.0/RXD10P3.1/TxD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.0/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE30EA/VPP31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40U7图3AT89S52单片机3.3集成块74HC57374HC573是八数据锁存器，主要用于数码管，按键等的控制。它的八个锁存器都是透明的D型锁存器，当使能端（G）为高时，Q输出将随数据（D）输入而变，当使能端为低时，输出将锁存器在已建立的数据电平上。输出控制锁存器的内部工作，即老数据可以保存，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入，这种电路可以驱动打电容或低桂林电子科技大学课程设计（论文）实验用纸第4页共17页阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口，特别是适用于缓冲寄存器，I/O通道，双向总线驱动器和工作寄存器。它有20个引脚，1引脚为低电压激活芯片；2~9引脚是数据的输入脚从D0~D7；10引脚接GND；11引脚是高电压激活芯片；12~19引脚是数据的输出脚；20引脚接VCC。74LS573OE1D02D13D24D35D46D57D68D79GND10LE11Q712Q613Q514Q415Q316Q217Q118Q019VCC20U574HC573图4集成块74HC5734硬件电路分析4.1复位电路复位是单片机的初始化操作，只需给AT89S52的复位引脚RST加上大于2个机器周期（即24个时钟振荡周期）的高电平就可得单片机复位，复位时，PC初始化为0000H，使单片机从OUT单元开始执行