基于单片机控制的9999秒倒计时器-毕业论文

基于单片机控制的9999秒倒计时器-毕业论文内容摘要：

时所必须的组成部分。 如下图所示为最小系统方框图： 定时与中断的概念 中断是一项重要的计算机技术，采用中断技术可以使多项任务共享一个资源，所以中断技术实质上就是一种资源共享技术。 向 CPU发出中断请求的来源称之为中断源。 MCS51是一个多中断源的单片机，以 80C51为例，有三类共五个中断源，分别是外部中断两个，定时中断两个和串行中断一个。 1. 外中断 外中断是由外部信号引起的，共有两个中断源，即外部中 断 “0”和外部中断 “1”。 它们的中断请求信号分别由引脚 INT0（ ）和 INT1（ ）引入。 外部中断请求有两种信号方式，即电平方式和脉冲方式，可通过有关控制位进行定义。 2. 定时中断 定时中断是为满足定时或计数的需要而设置的。 3. 串行中断 串行中断是为串行数据传送的需要而设置的。 4. 中断控制 这里所说的中断控制是指提供给用户使用的中断控制手段，实际上就是一些专用寄存器。 在MCS51单片机中，用于此目的的控制寄存器共有四个，即定时器控制寄存器、中断允许控制寄存器、中断优先控制寄 存器以及串行口控制寄存器。 5. 定时器控制寄存器（ TCON） 该寄存器用于保存外部中断请求和以及定时器的计数溢出。 寄存器地址 88H，位地址 8FH～ 88H。 位地址 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 位符号 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 这个寄存器既有定时器 /计数器的控制功能又有中断控制功能，其中与中断有关的控制位共六位： IE0和 IE1 、 IT0和 IT1 以及 TF0和 TF1。 6. 中断允许控制寄存器（ IE） 寄存器地址 A8H，位地址 AFH～ A8H。 位地址 AF AE AD AC AB AA A9 A8 位符号EA ／ ／ ES ET1 EX1 ET0 EX0 其中与中断有关的控制位共六位： EA、 EX0和 EX1 、 ET0和 ET1 、 ES。 7. 中断优先级控制寄存器（ IP） MCS51的中断优先级控制只定义了高、低两个优先级。 各中断源的优先级由优先寄存器（ IP）进行设定。 IP寄存器地址 B8H，位地址为 BFH～ B8H。 寄存器的内容及位地址表示如下： 位地址 BF BE BD BC BB BA B9 B8 位符号 ／ ／ ／ PS PT1 PX1 PT0 PX0 PX0 外部中断 0优先级设定位 PT0 定时中断 0优先级设定位 PX1 外部中断 1优先级设定位 PT1 定时中断 1优先级设定位 PS 串行中断优先级设定位 为 0的位优先级为低；为 1的位优先级为高。 8. 定时器 /计数器的控制寄存器 与定时器 /计数器应用有关的控制寄存器有： （ 1） 定时器控制寄存器（ TCON） TCON寄存器既参与中断控制又参与定时控制。 其中有关定时的控 制位共有四位： TF0和 TF1 、 TR0和 TR1。 （ 2） 工作方式控制寄存器（ TMOD） TMOD寄存器是一个专用寄存器，用于设定两个定时器 /计数器的工作方式。 但 TMOD寄存器不能位寻址，只能用字节传送指令设置其内容。 AT89S51的芯片概述 AT89S51是一个低功耗，高性能 CMOS 8位单片机，片内含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反复擦写1000次的 Flash只读程序存储器，器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS51指令系统及 80C51引脚结构，芯片内集成了通用 8位中央处理器和 ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的 AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S51具有如下特点： 40个引脚， 4k Bytes Flash片内程序存储器， 128bytes的随机存取数据存储器（ RAM）， 32个外部双向输入/输出（ I/O）口， 4个中断优先级 2层中断嵌套中断， 2个 16位可编程定时计数器 ,2个全双工串行通信口，内部集成看门狗计时器片内时钟振荡器。 其工作电压在 －５ V,一般我们选用＋ 5V电压。 89S51相对于 89C51增加的新功能包括： 新增加很多功能，性能有了较大提升，价格基本不变，甚至比 89C51更低。 ISP在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。 是一个强大易用的功能。 最高工作频率为 33MHz，大家都知道 89C51的极限工作频率是 24M，就是说 S51具有更高工作频率，从而具有了更快的 计算速度。 具有双工 UART串行通道。 内部集成看门狗计时器，不再需要像 89C51那样外接看门狗计时器单元电路。 双数据指示器。 电源关闭标识。 全新的加密算法，这使得对于 89S51的解密变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。 兼容性方面：向下完全兼容 51全部字系列产品。 比如 805 89C51等等早期 MCS51兼容产品。 也就是说所有教科书、网络教程上的程序（不论教科书上采用的单片机是 8051还是 89C51还是 MCS51等等），在 89S51上一样可以照常运行，这就是所谓的向下兼容。 因此我们选用AT89S51单片机来作为本系统的核心部分。 下图为 89s51的核心电路框图： LED数码管显示器概述 1. LED数码显示器的结构与显示段码 （ 1） LED数码显示器的结构 时钟源 CPU LED数码显示器是一种有 LED发光二极管组合显示字符的显示器 件。 它使用了 8个 LED发光二极管，其中 7个用于显示字符，一个用于显示小数点，故通常称之为 7段发光二极管数码器。 其内部结构如下图所示。 LED数码显示器有两 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。 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。 （ 2） 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 . 2. LED数码显示器的接口方法与电路 （ 1） LED数码显示的接口方法。 单片机与 LED数码显示器有以硬件为主和以软件为主的两种接口方法。 段码位 D7 D6 D5 D4 D6 D2 D1 D0 显示段 pd g f e d e b a 字型 共阳极段码 共阴极段码 字型 共阳极段码 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 以硬件为主的接口方法，这种接口方法的电路如图所示： （ 2） LED数码显示器的接口电路。 实际使用的 LED数码显示器位数较多。 为降低成本，大部分以软件为主的接口方法对于多位LED数码管显示器，通常采用动态扫描显示方法，即逐个循环点亮各位显示器。 这样虽然在任一时期只有一位显示器被点亮，但是由于人眼有视觉残留效应，看起来与全部显示持续点亮的效果基本一样（在亮度上要有差别）。 3. 驱动器 LED显示是单片机控制产品中常见的应用。 使用 LED模块 ,这种模块中带有 LED显示管和 LED驱动电路 ,用起来较方便。 一般用户直接采用单片机 +LED驱动器 +LED显示管的方式 , 现在我们向大家推荐一种经常使用的 LED驱动器 8550，它作为共阳数码管的驱动器，而共阴数码管的驱动器则是 A1015。 它们都是三极管。 ２ . 单片机最小系统 最小系统就是单片机在发挥具体测控功能时所必须的组成部分。 如下图所示为最小系统方框图： ２ . 复位电路产生复位信号，复位信号送入 RST后还要送至片内的施密特触发器，由片内复位电路在每个机器周器的S5P2时刻对触发器输出采样信号，然后由内部复位电路产生复位操作所要的信号。 一般的复位电路可分为上电自动复位和按键复位，我们在此选用的是上电复位。 ： 上电自 动复位原理： RST引脚是复位信号的输入端，只要高 电平的复位信号持续两个机器周期以上的有效时间，就可以使单片机上电复位。 上电自动复位是通过电容充电实现的，上电瞬间， RST端电位与 Vcc相同，随充电电流的减少， RST的电位逐渐下降，直到复 位信号无效。 按键复位在此不在作过多的介绍，其原理和上电复位是相同的。 但其采用的是脉冲复位电路和电平复位电路两种。 复位电路和单片机最小系统如下图所示： 元器件筛选与检测 动手准备元器件之前，最好对照电路原理图列出所需元器件的清单。 为了保证在试制的过程中不浪费时间，减少差错，同时也保证制成后的装置能长期稳定地工作，待所有元器件都备齐后，还必须对其筛选检测。 在正规的工业化生产中，都设有专门的元器件筛选检测车间，备有许多通用和专用的筛选检测装备和仪器，但对于业余电子爱好者来说，不可能具备这些条件，即使如此，也绝不可以放弃对元器件。