基于單片機控制的倒計時器課程設計報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 信號分別由引腳INT0（）和INT1（）引入。 外部中斷請求有兩種信號方式，即電平方式和脈沖方式，可通過有關控制位進行定義。 2. 定時中斷 定時中斷是為滿足定時或計數的需要而設置的。 3. 串行中斷 串行中斷是為串行數據傳送的需要而設置的。 4. 中斷控制 這里所說的中斷控制是指提供給用戶使用的中斷控制手段，實際上就是一些專用寄存器。在MCS51單片機中，用于此目的的控制寄存器共有四個，即定時器控制寄存器、中斷允許控制寄存器、中斷優先控制寄存器以及串行口控制寄存器。 5. 定時器控制寄存器（TCON） 該寄存器用于保存外部中斷請求和以及定時器的計數溢出。寄存器地址88H，位地址8FH～88H。 位地址8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 位符號TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 這個寄存器既有定時器/計數器的控制功能又有中斷控制功能，其中與中斷有關的控制位共六位：IE0和IE1 、IT0和IT1 以及TF0和TF1 。 6. 中斷允許控制寄存器（IE） 寄存器地址A8H，位地址AFH～A8H。 位地址AF AE AD AC AB AA A9 A8 位符號EA ／ ／ ES ET1 EX1 ET0 EX0 其中與中斷有關的控制位共六位：EA、EX0和EX1 、ET0和ET1 、ES。 7. 中斷優先級控制寄存器（IP） MCS51的中斷優先級控制只定義了高、低兩個優先級。各中斷源的優先級由優先寄存器（IP）進行設定。IP寄存器地址B8H，位地址為BFH～B8H。寄存器的內容及位地址表示如下： 位地址 BF BE BD BC BB BA B9 B8 位符號 ／ ／ ／ PS PT1 PX1 PT0 PX0 PX0 外部中斷0優先級設定位 PT0 定時中斷0優先級設定位 PX1 外部中斷1優先級設定位 PT1 定時中斷1優先級設定位 PS 串行中斷優先級設定位 為0的位優先級為低；為1的位優先級為高。 8. 定時器/計數器的控制寄存器 與定時器/計數器應用有關的控制寄存器有： （1） 定時器控制寄存器（TCON） TCON寄存器既參與中斷控制又參與定時控制。其中有關定時的控制位共有四位：TF0和TF1 、TR0和TR1 。 （2） 工作方式控制寄存器（TMOD） TMOD寄存器是一個專用寄存器，用于設定兩個定時器/計數器的工作方式。但TMOD寄存器不能位尋址，只能用字節傳送指令設置其內容。 AT89S51的芯片概述 AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS51指令系統及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統提供高性價比的解決方案。 AT89S51具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內程序存儲器，128bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，4個中斷優先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，內部集成看門狗計時器片內時鐘振蕩器。 －５V,一般我們選用＋5V電壓。 89S51相對于89C51增加的新功能包括： 新增加很多功能，性能有了較大提升，價格基本不變，甚至比89C51更低！ ISP在線編程功能，這個功能的優勢在于改寫單片機存儲器內的程序不需要把芯片從工作環境中剝離。是一個強大易用的功能。 最高工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率是24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度。 具有雙工UART串行通道。 內部集成看門狗計時器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。 雙數據指示器。 電源關閉標識。 全新的加密算法，這使得對于89S51的解密變為不可能，程序的保密性大大加強，這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產品。比如80589C51等等早期MCS51兼容產品。也就是說所有教科書、網絡教程上的程序（不論教科書上采用的單片機是8051還是89C51還是MCS51等等），在89S51上一樣可以照常運行，這就是所謂的向下兼容。 因此我們選用AT89S51單片機來作為本系統的核心部分。 下圖為89s51的核心電路框圖： LED數碼管顯示器概述 1. LED數碼顯示器的結構與顯示段碼 段碼位 D7 D6 D5 D4 D6 D2 D1 D0 顯示段 pd g f e d e b a 字型 共陽極段碼 共陰極段碼 字型 共陽極段碼 0 C0H 3FH 9 90H 1 F9H 06H A 88H 2 A4H 5BM B 83H 3 B0H 4FH C C6H 4 99H 66H D A1H 5 92H 6DH E 86H 6 82H 7DH F 84H 7 F8H 07H 空白 FFH 8 80H 7FH P 8CH 2. （1）LED數碼顯示器的結構 時鐘源 CPU LED數碼顯示器是一種有LED發光二極管組合顯示字符的顯示器件。它使用了8個LED發光二極管，其中7個用于顯示字符，一個用于顯示小數點，故通常稱之為7段發光二極管數碼器。其內部結構如下圖所示。 LED數碼顯示器有兩種連接方法如下。 共陽極接法。把發光二極管的陽極連在一起構成公共陽極，使用時公共陽極接+5V，每個發光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連。 共陰極接法。把發光二極管的陰極連在一起構成公共陰極，使用時公共陰極接地。每個發光二極管的陽極通過電阻與輸入端相連。 （2）LED數碼顯示器的顯示段碼。 為了顯示字符，要為LED顯示器段碼（或稱字形代碼），組成一個8字形字符的7段，再加上1個小數點位，共計8段，因此提供給LED顯示器的顯示段碼為1個字節。. 2. LED數碼顯示器的接口方法與電路 （1） LED數碼顯示的接口方法。 單片機與LED數碼顯示器有以硬件為主和以軟件為主的兩種接口方法。 以硬件為主的接口方法，這種接口方法的電路如圖所示： （2）LED數碼顯示器的接口電路。 實際使用的LED數碼顯示器位數較多。為降低成本，大部分以軟件為主的接口方法對于多位LED數碼管顯示器，通常采用動態掃描顯示方法，即逐個循環點亮各位顯示器。這樣雖然在任一時期只有一位顯示器被點亮，但是由于人眼有視覺殘留效應，看起來與全部顯示持續點亮的效果基本一樣（在亮度上要有差別）。 3. 驅動器 LED顯示是單片機控制產品中常見的應用。使用LED模塊,這種模塊中帶有LED顯示管和LED驅動電路,用起來較方便。 一般用戶直接采用單片機+LED驅動器+LED顯示管的方式, 現在我們向大家推薦一種經常使用的LED驅動器8550，它作為共陽數碼管的驅動器，而共陰數碼管的驅動器則是A1015。它們都是三極管。 單片機最小系統 最小系統就是單片機在發揮具體測控功能時所必須的組成部分。如下圖所示為最小系統方框圖： 復位電路產生復位信號，復位信號送入RST后還要送至片內的施密特觸發器，由片內復位電路在每個機器周器的S5P2時刻對觸發器輸出采樣信號，然后由內部復位電路產生復位操作所要的信號。一般的復位電路可分為上電自動復位和按鍵復位，我們在此選用的是上電復位。上電自動復位原理：RST引腳是復位信號的輸入端，只要高 電平的復位信號持續兩個機器周期以上的有效時間，就可以使單片機上電復位。上電自動復位是通過電容充電實現的，上電瞬間，RST端電位與Vcc相同，隨充電電流的減少，RST的電位逐漸下降，直到復位信號無效。按鍵復位在此不在作過多的介紹，其原理和上電復位是相同的。但其采用的是脈沖復位電路和電平復位電路兩種。 元器件篩選與檢測 動手準備元器件之前，最好對照電路原理圖列出所需元器件的清單。為了保證在試制的過程中不浪費時間，減少差錯，同時也保證制成后的裝置能長期穩定地工作，待所有元器件都備齊后，還必須對其篩選檢測。 在正規的工業化生產中，都設有專門的元器件篩選檢測車間，備有許多通用和專用的篩選檢測裝備和儀器，但對于業余電子愛好者來說，不可能具備這些條件，即使如此，也絕不可以放棄對元器件的篩選和檢測工作，因為許多電子愛好者所用的電子元器件是郵購來的，其中有正品，也有次品，更多的是業余品或利用品，如在安裝之前不對它們進行篩選檢測，一旦焊入印刷電路板上，發現電路不能正常工作，再去檢查，不僅浪費很多時間和精力，而且拆來拆去很容易損壞元件及印刷電路板。