答辩用计时器设计方案报告.doc
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1、信息与电气工程学院课程设计阐明书( / 年第 2 学期)课程名称 : 单片机课程设计 题 目 : 答辩用计时器设计 专业班级 : 学生姓名 : 学 号: 指引教师 : 设计周数 : 2周 设计成绩 : 7 月 7 日一、课程设计目1.1 目:(1) 理解倒计时计时器原理,从而学会制作答辩用计时器。(2) 通过答辩用计时器制作进一步理解各种在制作中用到中小规模集成电路作用及用法。(3) 学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路原理与用法。1.2 注意事项:(1) 实验开始前,应先检查本组仪器设备与否齐全完备,理解设备用法及线路板构成和接线规定。(2) 实验时每组同窗应分工协作,轮流接线、记录、操作等
2、,使每个同窗受到全面训练。(3) 接线前应将仪器设备合理布置,然后按电路图接线。实验电路走线、布线应简洁明了、便于测量。(4) 完毕实验系统接线后,必要进行复查,按电路逐项检查各仪表、设备、元器件位置、极性等与否对的。拟定无误后,方可通电进行实验。(5) 实验中严格遵循操作规程,改接线路和拆线一定要在断电状况下进行。绝对不容许带电操作。如发现异常声、味或其他事故状况,应及时切断电源,报告指引教师检查解决。(6) 测量数据或观测现象要认真细致,实事求是。使用仪器仪表要符合操作规程,切勿乱调旋钮、档位。注意仪表对的读数。(7) 未经允许,不得动用其他组仪器设备或工具等物。(8) 实验结束后,实验记
3、录交指引教师查看并以为无误后,方可拆除线路。最后,应清理实验桌面,清点仪器设备。(9) 爱护公物,发生仪器设备等损坏事故时,应及时报告指引教师,按关于实验管理规定解决。(10) 自觉遵守学校和实验室管理其他关于规定。二、课程设计正文2.1技术规定:(1) 四位数码管用于显示分十位、分个位;秒十位,秒个位;(2)调节键、加1建、减1建、开始键;(3)蜂鸣器及红色发光二极管。规定;上电时,显示为10:00,一旦运营开始,蜂鸣器不响,发光二极管不亮。通过一秒刷新数据,仅有“开始”键有效。依照“调节”键按下次数,分别用于调节分十位、分个位、秒十位。按下“加1”或“减1”键是针对详细调节对象进行数据修改
4、。奇多次按下“开始”键,从当前显示数据开始倒计时,偶多次按下“开始”键,暂停计时,且保持显示数据不变。当定期结束时,以一定频率驱动蜂鸣器,并使发光二极管发光。2.2 器件清单:序号名称型号与规格数量1七段数码管LM391442发光二极管LED13电容30pF24电容10uF15开关按钮46电阻30077电阻4.7K148电阻10K19电阻1K110译码器CD4511111三极管9013512蜂鸣器12.3 器件简介:(1)CD4511 CD4511是一组用来驱动共阴极LED七段显示屏,起译码作用。其引脚图:其各引脚功能如下:LT:做灯泡测试用,当LT=0,则无论其他输入状态为什么,其输出abc
5、defg=1111111,使七段显示屏全亮,即显示8,以便观测七段显示屏与否正常。当LT=1,则正常解码。BI:空白输入控制,当BI=0 (LT 为1 时),则无论DCBA 之输入为什么,其输出abcdefg皆为0,即七段显示屏完全不亮,此脚可供使用者控制仅对有效数据译码,避免在无意义数据输入时显示出来导致字型系乱。LE:数据栓锁致能控制;在CD4511 中,不但具译码功能,更具备数据栓锁记忆功能。当LE=0 时(LT=1 且 BI=1),DCBA 数据会被送入IC 缓存器中保存,以供译码器码;当LE=1 时,则IC 中暂存器会关闭,仅保存本来在LE=0 时DCBA数据供译码器译码。换句话说当
6、LE=1 时,无论DCBA 输入数据为什么,皆不影响其输出,其输出abcdefg 仍保存本来在LE 由0转为1此前资料。(2)STC90C52ADSTC90C52AD是由宏晶公司生产高性能八位单片机。如图所示。该芯片采用FLASH存储技术,内部具备8KB字节快闪存存储器,采用DIP封装,是当前在中小系统中应用最为普及单片机。 STC90C52AD可构成真正单片机最小应用系统,缩小系统体积,增长系统可靠性,减少系统成本。只要程序长度不大于8K,四个I/O口所有提供应顾客。可用5V电压编程,并且擦写时间仅需10毫秒,仅为8751/87C51擦除时间百分之一,与8751/87C5112V电压擦写相比
7、,不易损坏器件,没有两种电源规定,改写时不拔下芯片,适合许多嵌入式控制领域。工作电压范畴(2.7V6V),全静态工作,工作频率宽在0Hz24MHz之间,比8751/87C51等51系列6MHz12MHz更具备灵活性,系统能快能慢。STC90C52AD芯片提供三级程序存储器加密,提供了以便灵活而可靠硬加密手段,能完全保证程序或系统不被仿制。P0口是三态双向口,通称数据总线口,由于只有该口能直接用于对外部存储器读/写操作。STC90C52AD单片机为40引脚芯片如图所示,在本设计中,重要用到P1口、P2口、P3口。 P0口可作为通用I/O口,但须外接上拉电阻,因此在设计显示数码管咱们避免了使用P0
8、口这样大大简化了动态显示电路。P1口:8位、双向I/0口,内部具有上拉电阻。P1口可作普通I/O口。输出缓冲器可驱动四个TTL负载;用作输入时,先将引脚置1,由片内上拉电阻将其抬到高电平。P1口引脚可由外部负载拉到低电平,通过上拉电阻提供电流。在FLASH并行编程和校验时,P1口可输入低字节地址。在串行编程和效验时,P1.5/MO-SI,P1.6/MISO和P1.7/SCK分别是串行数据输入、输出和移位脉冲引脚。 P2口:具备内部上拉电阻8位双向I/O口。P2口用做输出口时,可驱动4各TTL负载;用做输入口时,先将引脚置1,由内部上拉电阻将其提高到高电平。若负载为低电平,则通过内部上拉电阻向外
9、部输出电流。在FLASH并行编程和校验时,P2口可输入高字节地址和某些控制信号。P3口:具备内部上拉电阻8位双向口。P3口用做输出口时,输出缓冲器可吸取4各TTL灌电流;用做输入口时,一方面将引脚置1,由内部上拉电阻抬位高电平。若外部负载是低电平,则通过内部上拉电阻向输出电流。在本设计中,P3口作为时间设立4按键输入,由于有上拉电阻,因此可以通过按键直接接地,简化了电路。单片机使用宏晶公司支持串口下载程序(ISP)单片机,为STC90C52AD课程设计配发小电路板(ISP-MCU Basic circuit)电路原理图见下图。该板作为课程设计核心电路板使用,板上有单片机及附属电路,RS-232
10、通信驱动电路,高低电平测试电路等。课程设计电路中需要其她电路在此基本上扩展,通过插孔连接。课程设计配发小电路板(ISP-MCU Basic circuit)电路原理图见下图。 扩展电路用到得器件:4个按键,一种是调节键,一种是加键,一种是减键,一种是开始键;四个共阴极动态LED数码管;五个NPN三极管;7个300欧姆、1个10千欧、1个1千欧、14个4.7千欧电阻;导线;一种CD4511进行译码;发光二极管一种、蜂鸣器一种。每各引脚可吸取8各TTL灌电流。作为输入时,一方面应将引脚置1。P0也可用做访问外部程序存储器和数据存储器时低8位地址/数据总线复用线。在该模式下,P0口具有内部上拉电阻。
11、在FLASH编程时,P0口接受代码字节数据;在编程效验时,P0口输出代码字节数据(需要外接上拉电阻)。(3) 数码管:数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一种发光二极管单元(多一种小数点显示);按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管;按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管阳极接到一起形成公共阳极(COM)数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V,当某一字段发光二极管阴极为低电平时,相应字段就点亮。当某一字段阴极为高电平时,相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管阴极接到一起形成公共阴极(
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