文档介绍：摘要
本设计要求以单片机为核心主体,完成最小系统板的设计与制作(通过Protel软件,对电路进行设计,调试。生成PCB板,再对元器件进行排布,焊接。)之后要进行初调试,证实电路板无误后才能进行下面的内容。电路板完成后,在总程序基础上通过编程设计家用多路定时控制器。本课程设计目标:具有正常数字钟功能,包括时间校正,具有至少三路定时开关控制功能,每路定时时间可以任意设置。但重要的是要有一定的创新,因为此系统还有很多值得开发的功能,单纯的三路定时只是设计内容的基本要求。
关键词:Protel,单片机,MCS-51
目录
摘要 2
引言 3
1 绪论 4
4
4
7
8
2 系统电路设计 8
系统总体设计框架结构 8
系统硬件单元电路设计 9
时钟电路设计 9
复位电路设计 9
2. 按键电路设计 10
11
、数码管的分类 11
、数码管的驱动方式 11
系统硬件总电路 12
3 系统软件设计 14
系统软件流程图 14
4 实验结果和分析 14
实验使用的仪器设备 14
测试结果分析 15
结论 15
参考文献 16
附录 16
系统程序设计 16
Abstract 25
致谢 25
引言
我们在日常生活中,经常碰到一些需要定时的事情,例如:印相或放大照片,需要定在零点几秒的时间,洗衣机洗涤衣物需要定在几分钟到几十分钟的时间,电风扇需要定在数十分钟的时间。完成这种定时的定时器有多种多样,在家用电器中采用机械定时器就是根据一般上弦钟表原理设计的,这种定时器虽然结构简单,成本低,维修也比较方便,但是它的触头频繁接触和断开,大大的缩减了它的使用寿命,也不利于进一步全自动化。在电子技术突飞猛进的今天,电子定时器一定会逐步取而代之,这是不言而喻的。
本文是基于51系列单片机设计的一种用于控制家用电器的设计方案。
1 绪论
早期的单片机(Single Chip puter单片微计算机)只是将CPU及计算机外围功能单元(如I/O口、定时/计时器、UART、RAM、ROM等)集成在一块芯片上。随着单片机技术的发展以及微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展,单片机集成了更多的用于控制目的的功能单元(如高速I/O口、ADC、PWM、WATCHDOG、 I2CBus - Inter IC Bus、CAN Bus – Controller work Bus等),从而成为严格意义上的单片微控制器(Single Chip Microcontroller)。图1-1所示的为MCS—51单片机片内总体结构框图。
单片机系统以单片机为核心部件,可分为单机应用和多机应用。单机应用是指一个应用系统中只使用一个单片机,这是目前应用最多的方式;多机应用是单片机在高科技领域应用的主要模式。单片机的高可靠性、高控制功能及高运行速度的“三高”特点必然使得未来的高科技工程系统将采用da单片机多机系统作为主要的发展方向。
图1-2所示的为典型的单片机系统原理框图。
图1-1 MCS—51单片机片内总体结构框图
单片机的生存周期相对于普通CPU而言非常之长,如MCS8051已超过15年。以某类单片机(如8051/52)为核心,集成不同I/O功能模块的新单片机系列层出不穷;而某些单片机更是突出了以功能分类的特点(如Microchip 公司的 PIC单片机)。8位、16位、32位单片机共同发展也是当前单片机技术发展的另一特点。
单片机运算速度越来越快,为提高单片机抗干扰能力和降低噪声,尽量不采用提高时钟频率单一措施,而是通过调整单片机的内部时序、使用琐相环技术或内部倍频技术等技术,在不提高时钟频率的条件下,使运算速度提高了很多。
图1-2 典型单片机系统原理框图
低电压与低功耗是单片机技术的发展的另一个特点。采用最新的集成电路制造技术,全静态设计使时钟频率从直流到数十兆任选,使功耗不断下降。PIC单片机、Motorola的某些单片机等在这方面具有很强的优势。
为提高单片机系统的抗电磁干扰能力,使产品能适应恶劣的工作环境,满足电磁兼容性方面更高标准的要求,各单片机商家尽量采用低噪声与高可靠性技术,在单片机内部电路中采取了一些新的技术措施,如增加了抗EMI电路、增强了WATCHDOG的性能等。
为降低单片机产品的成本,广泛采用掩膜(Mask ROM)、一次编程(OTP-One Tim