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湖南人文科技学院 课程设计报告 课程名称 设计题目 电子定时器 系 别： 通信与控制工程系 专 业： 班 级： 学生姓名 黄永军 马武彬 学 号 起止日期2010年月日~ 200年月日指导教师 成继中 方智文 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 黄永军 马武彬 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 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 要电子定时器能定时给电器供电或断电，最时间可以长达操作使用方便采用89C52单片机控制，位共阳数码管显示时间，继电器作电器电源输出控制。 目 录设计要求 1 1 方案论证与对比 1 1.1 方案一 1 1.2 方案二 2 1.3 方案对比与选择 2 2 单元电路设计与计算 3 2.1 STC89C52与8255电路设计 3 2.2 矩阵键盘电路的设计 3 2.3 继电器电路的设计 4 2.4 蜂鸣器电路的设计 5 2.5 数码管显示电路设计 5 3 系统软件工作流程图 6 3.1 系统工作流程 6 3.2 定时器T0中断服务流程及分析 6 4 系统调试及性能分析 7 5 详细仪器清单 8 6 总结与思考及致谢 9 参考文献 10 附录一：单片机系统板原理图 12 附录二：详细系统源程序 13 电子定时器 设计要求 单片机为核心，设计并制作电子定时器，具有以下功能1) 电子定时器能定时给电器供电或断电2) 给电最大时间可以长达303) 四位数码管显示时间 (4) 继电器作电器电源输出控制方案论证与对比1 方案一系统方框图 方案二 该方案仅由待命状态、预定时间、定时器开始与暂停系统、系统处理、继电器供电或断电、蜂鸣器报警、数码显示四个模块组成。整个系统的计时功能皆由STC89C52内部自带的定时器T0来实现。同样，结合继电器给电器供电，并利用蜂鸣器进行断电报警。原理框图如图2所示： 图 2 方案二系统方框图 方案对比与选择 以上两个方案在原理上显然都可以完成该电子定时器的设计。但方案一中利用DS1302时钟芯片进行计时，虽然可达到题目的计时要求，但题目要求最大计时需达到30分钟，而该芯片的计时周期规定了为24小时制，所以如果采用该方案的话，程序的设计处理复杂度将会大大增加。在方案二中，利用89C52单片机，位共数码管显示时间，继电器作电器电源输出控制，其电路简单。P0、P2口为总线控制I/O扩展；在扩展的IO口中，PA口作为数码管的位选端口；PB作为数码管的段选端口；P1^2口连接继电器，P3口分别用以控制各个中断、蜂鸣器等各个模块的控制。在XTAL2引脚和XTAL1引脚之间接有一块12M的晶振，从而使芯片内部的定时器能实现计时功能。单片机接口分配电路如图3所示： 图 3 STC89C52与8255电路设计 矩阵键盘电路的设计 根据设计要求，需要通过按键来选择系统的工作方式，所以我从4×4矩阵键盘上定义了四个按键，可以通过按键S4、S8来设定定时时间；通过按键S12、S16来控制系统工作的开始和暂停。矩阵键盘电路如图4所示： 图 4 矩阵键盘电路原理图 在程序中，先将第一列的公共线拉高，即给PC4口赋一个值(如0x10)。然后如果这一排有键被按下的话，PC3口的值就会发生改变，例如按下S4号键，PC3口的值就会由低电平变成高电平，依次类推，我们就可以根据PC3-PC0口值的变化来获得各个键值。 继电器电路的设计 由P1^2 引脚输出高低电平经S2控制三极管的通断，从而控制继电器的吸合与释放，继电器的输出端采用分离方式，即输出端不与内电路连接，直接连接端子，这样会增加更多利用功能，可控制更高电压设备的开和关，图上的S2单刀双掷开关控制继电器电路的电源。继电器电路原理图如图5所示： 图 5 继电