1、<p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　題 目: 設(shè)計并實現(xiàn)可編倒計時裝置</p><p><b>　　初始條件：</b></p><p>　　Protues軟件或Xl1000實驗箱；</p><p>　　課程設(shè)計輔導(dǎo)資料：“Xl1000說明書以及實驗指導(dǎo)”“、單

2、片微型計算機”等；</p><p>　　先修課程：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、Protues電路設(shè)計教程及單片機原理及應(yīng)用等課程</p><p>　　要求完成的主要任務(wù)：（包括課程設(shè)計工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）</p><p>　　課程設(shè)計時間：1周；</p><p>　　課程設(shè)計內(nèi)容：設(shè)計并實現(xiàn)可編倒計時裝置；</

3、p><p>　　要求：按秒倒計時，鍵盤預(yù)置分、秒各兩位數(shù)，鍵控啟動計時，數(shù)碼管顯示倒計時。計時器歸零時輸出一音頻信號。</p><p>　　本課程設(shè)計統(tǒng)一技術(shù)要求：研讀輔導(dǎo)資料對應(yīng)章節(jié)，對選定的設(shè)計題目進行理論分析，針對具體設(shè)計部分的原理分析、建模、必要的推導(dǎo)和可行性分析，畫出程序設(shè)計框圖，編寫程序代碼（含注釋），上機調(diào)試運行程序，記錄實驗結(jié)果（含計算結(jié)果和圖表），并對實驗結(jié)果進行分析和總結(jié)；

4、</p><p>　　課程設(shè)計說明書按學?！罢n程設(shè)計工作規(guī)范”中的“統(tǒng)一書寫格式”撰寫，具體包括：</p><p><b>　　目錄；</b></p><p><b>　　設(shè)計原理；</b></p><p>　　系統(tǒng)硬件線路設(shè)計圖；</p><p><b>　　程序

5、框圖；</b></p><p><b>　　資源分配表；</b></p><p><b>　　源程序</b></p><p><b>　　性能分析</b></p><p>　　課程設(shè)計的心得體會（至少500字）；</p><p><b&

6、gt;　　時間安排：</b></p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日</p><p>　　系主任（或責任教師）簽名： 年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1.設(shè)計原理…………………

7、………………………………………..2</p><p>　　1.1倒計時原理…………………………………………………2</p><p>　　1.2數(shù)碼管顯示原理…………………………………………..2</p><p>　　1.3矩陣鍵盤工作原理………………………………………..2</p><p>　　1.4小喇叭工作原理……………………………………

8、………3</p><p>　　1.5led燈顯示原理……………………………………………..3</p><p>　　2.系統(tǒng)硬件線路設(shè)計圖……………………………………………4</p><p>　　2.1單片機部分………………………………………………..4</p><p>　　2.2數(shù)碼管部分……………………………………………….4</p&

9、gt;<p>　　2.3矩陣鍵盤部分……………………………………………5</p><p>　　2.4小喇叭及LED部分…………………………………….5</p><p>　　2.5X1000實驗箱連線………………………………………6</p><p>　　3.程序框圖………………………………………………………7</p><p>　　

10、4.資源分配表……………………………………………………9</p><p>　　5.源程序………………………………………………………….9</p><p>　　6.性能分析……………………………………………………….14</p><p>　　7.總結(jié)與心得……………………………………………………15</p><p>　　8.本科生課程設(shè)計成績評

11、定表………………………………….16</p><p><b>　　1.設(shè)計原理</b></p><p><b>　　1.1倒計時原理</b></p><p>　　利用定時器T0工作于方式1下，為16位定時計數(shù)方式，由TH提供高8位，TL提供低8位的計數(shù)初值，最大計數(shù)為65536個脈沖，當時，工作于定時方式，以振蕩源的12分

12、頻信號作為計數(shù)脈沖；當時，工作于計數(shù)方式，對外部脈沖輸入端輸入的脈沖計數(shù)。計數(shù)脈沖能否加到計數(shù)器上，受啟動信號的控制，當GATE=0時只要TR=1則定時/計數(shù)器啟動工作。當GATE=1時，TR=1和同時滿足才能啟動，此時啟動受到雙重控制。每啟動定時、計數(shù)前，需預(yù)置計數(shù)初值。啟動后計數(shù)器立即加1計數(shù)，TL低8位的計數(shù)滿回零后向TH進位，當16位計數(shù)滿回零后，中斷溢出標志TF置1，產(chǎn)生中斷請求，表示定時時間到或計數(shù)次數(shù)到。若允許中斷ET=1

13、且CPU開中斷（EA=1）,則CPU響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序，同時TF自動清零。TMOD=0x01設(shè)置定時器T0工作與方式1且為定時方式，由于每個計數(shù)脈沖的周期為1us，故若將定時器設(shè)置為10ms需接受10000次脈沖，所以要從初值55536處開始計數(shù)，為定時器賦初值為TH=0xd8,TL=0xf0。在此基礎(chǔ)上以count--作為倒計時程序，設(shè)置count從100開始減1即可實現(xiàn)時間間隔為1s</p><p>

14、　　1.2數(shù)碼管顯示原理</p><p>　　數(shù)碼管實際上是由7個發(fā)光二極管組成8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點就是8個，我們分別把他命名為A,B,C,D,E,F,G,H。在Xl1000實驗箱接法為共陽極接法，我們獲得0123456789字符所對應(yīng)的HEX代碼即為0x28,0x7e,0xa2,0x62,0x74,0x61,0x21,0x7a,0x20,0x60 。由于所有數(shù)碼管顯示端和控制端都接在一起，為了顯示出時鐘倒計

15、時的效果，我們需要采用動態(tài)掃描以實現(xiàn)靜態(tài)顯示。在單片機里，首先顯示一個數(shù)，然后關(guān)掉，顯示第二數(shù)數(shù)，再關(guān)掉，那么將看到連續(xù)的數(shù)字顯示，輪流點亮掃描過程中，每位顯示器的點亮時間是極為短暫的（約1ms）,由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝作用，盡管實際上各位顯示器并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)。</p><p>　　1.3矩陣鍵盤工作原理</p><p&g

16、t;　　矩陣按鍵部分由16個輕觸按鍵按照4x4的方式排列將行線所接的單片機I/O口作為輸出端，將列線所接的I/O口作為輸入。這樣，當按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出的是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有按鍵按下了。確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下有許多方法，在此次設(shè)計中采用了一種行列反轉(zhuǎn)掃描法。相較于行掃描法跟為簡單。利用行列的變化，確定出其交點出的按鍵的按下與否。&

17、lt;/p><p>　　1.4小喇叭工作原理</p><p>　　聲音是由震動所產(chǎn)生的，一定頻率的震動就產(chǎn)生了一定頻率的聲音。在倒計時結(jié)束時，根據(jù)計時結(jié)束后每一位都是0，啟動設(shè)置好的一定頻率的脈沖，將脈沖傳送到實驗箱上的小喇叭，即可實現(xiàn)小喇叭的報警。</p><p>　　1.5led燈顯示原理</p><p>　　在實驗要求的基礎(chǔ)之上引入了幾個l

18、ed燈作為現(xiàn)象燈，對應(yīng)于倒計時秒高位為5,4,3,2,時依次點亮，且有一個燈在計時結(jié)束后伴隨著小喇叭報警聲不停閃爍。顯示原理，即是在相應(yīng)的時間點給led低電平可實現(xiàn)點亮，給予方波脈沖實現(xiàn)閃爍。</p><p>　　2.系統(tǒng)硬件線路設(shè)計圖</p><p><b>　　2.1單片機部分</b></p><p><b>　　2.2數(shù)碼管部分

19、</b></p><p><b>　　2.3矩陣鍵盤部分</b></p><p>　　2.4小喇叭及LED部分</p><p>　　2.5X1000實驗箱連線</p><p><b>　　3.程序框圖</b></p><p><b>　　4.資源分配表&

20、lt;/b></p><p>　　單片機P0口：連接8段數(shù)碼管的顯示端，即JP51連接JP5,P0.0連接B,P0.1連接F,P0.2連接A，P0.3連接G，P0.4連接D，P0.5連接H，P0.6連接E，P0.7連接C。</p><p>　　單片機的P2口：連接8段數(shù)碼管的控制端,即JP52連接JP8,P2.0到P2.7依次連接控制端的0到7。</p><p&g

21、t;　　單片機的P1口：連接矩陣鍵盤，即JP44連接JP50。</p><p>　　單片機的P3口：P3.2連接小喇叭，P3.2連接JP16。P3.3到P3.7連接8路指示燈中的任意5路。</p><p><b>　　5.源程序</b></p><p>　　#include <reg52.h>//包含頭文件</p>&

22、lt;p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　//定義speaker端口</p><p>　　sbit speaker=P3^2;</p><p>　　//依次定義閃爍燈端口</p><p>　　

23、sbit led1=P3^3;</p><p>　　sbit led2=P3^4;</p><p>　　sbit led3=P3^5;</p><p>　　sbit led4=P3^6;</p><p>　　sbit led5=P3^7;</p><p>　　//共陽數(shù)碼管 0-9編碼表 </p><

24、;p>　　code unsigned char tab[]={0x28,0x7e,0xa2,0x62,0x74,0x61,0x21,0x7a,0x20,0x60}; </p><p>　　//定義秒和分顯示的高低位</p><p>　　uchar Show_MH,Show_ML,Show_SH,Show_SL;</p><p><b>　　//定義相

25、關(guān)變量</b></p><p>　　uchar minute,second,key1,key2,key3,key4,key5,MH,ML,SH,SL;</p><p><b>　　//設(shè)置標志位</b></p><p>　　uchar flag1=1,flag2=1,flag3=1,flag4=1,flag5=1,flag6=0;&

26、lt;/p><p>　　//鍵盤掃描程序（行列翻轉(zhuǎn)法）</p><p>　　uchar keyscan(void);</p><p>　　//比較簡單的自減延時函數(shù)</p><p>　　void delay(uint cnt)</p><p>　　{while(--cnt);}</p><p>　　

27、//********************************主函數(shù)*********************************//</p><p><b>　　main()</b></p><p>　　{ //**********************輸入分的高位**********************************//</p&g

28、t;<p>　　while(flag1)</p><p>　　{key1=keyscan();//調(diào)用鍵盤掃描，</p><p>　　P2=0xfe;//第1個數(shù)碼管顯示</p><p>　　switch(key1)//按下相應(yīng)的鍵顯示相對應(yīng)的碼值</p><p><b>　　{</b></p&g

29、t;<p>　　case 0x7e:{P0=tab[0];MH=0;flag1=0;};break;//0 </p><p>　　case 0x7d:{P0=tab[1];MH=1;flag1=0;};break;//1</p><p>　　case 0x7b:{P0=tab[2];MH=2;flag1=0;};break;//2</p><p>　　

30、case 0x77:{P0=tab[3];MH=3;flag1=0;};break;//3</p><p>　　case 0xbe:{P0=tab[4];MH=4;flag1=0;};break;//4</p><p>　　case 0xbd:{P0=tab[5];MH=5;flag1=0;};break;//5</p><p><b>　　}</b

31、></p><p>　　delay(30000);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//******************************輸入分的低位****************************//</p><p>　　while(flag2)</p>

32、<p>　　{ key2=keyscan();//調(diào)用鍵盤掃描，</p><p>　　P2=0xfd;//第2個數(shù)碼管顯示</p><p>　　switch(key2)//按下相應(yīng)的鍵顯示相對應(yīng)的碼值</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0x7e:{P0=tab[0];ML

33、=0;flag2=0;};break;//0 </p><p>　　case 0x7d:{P0=tab[1];ML=1;flag2=0;};break;//1</p><p>　　case 0x7b:{P0=tab[2];ML=2;flag2=0;};break;//2</p><p>　　case 0x77:{P0=tab[3];ML=3;flag2=0;};br

34、eak;//3</p><p>　　case 0xbe:{P0=tab[4];ML=4;flag2=0;};break;//4</p><p>　　case 0xbd:{P0=tab[5];ML=5;flag2=0;};break;//5</p><p>　　case 0xbb:{P0=tab[6];ML=6;flag2=0;};break;//6</p>

35、;<p>　　case 0xb7:{P0=tab[7];ML=7;flag2=0;};break;//7</p><p>　　case 0xde:{P0=tab[8];ML=8;flag2=0;};break;//8</p><p>　　case 0xdd:{P0=tab[9];ML=9;flag2=0;};break;//9</p><p><

36、b>　　}</b></p><p>　　delay(30000);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//******************************輸入秒的高位*****************************//</p><p>　　while(fl

37、ag3)</p><p>　　{ key3=keyscan();//調(diào)用鍵盤掃描，</p><p>　　P2=0xf7;//第3個數(shù)碼管顯示</p><p>　　switch(key3)//按下相應(yīng)的鍵顯示相對應(yīng)的碼值</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0x

38、7e:{P0=tab[0];SH=0;flag3=0;};break;//0 </p><p>　　case 0x7d:{P0=tab[1];SH=1;flag3=0;};break;//1</p><p>　　case 0x7b:{P0=tab[2];SH=2;flag3=0;};break;//2</p><p>　　case 0x77:{P0=tab[3];S

39、H=3;flag3=0;};break;//3</p><p>　　case 0xbe:{P0=tab[4];SH=4;flag3=0;};break;//4</p><p>　　case 0xbd:{P0=tab[5];SH=5;flag3=0;};break;//5 </p><p><b>　　}</b></p>

40、<p>　　delay(30000);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//********************************輸入秒的低位******************************//</p><p>　　while(flag4)</p><p>

41、　　{ key4=keyscan();//調(diào)用鍵盤掃描，</p><p>　　P2=0xef;//第4個數(shù)碼管顯示</p><p>　　switch(key4)//按下相應(yīng)的鍵顯示相對應(yīng)的碼值</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0x7e:{P0=tab[0];SL=0;flag4=

42、0;};break;//0 </p><p>　　case 0x7d:{P0=tab[1];SL=1;flag4=0;};break;//1</p><p>　　case 0x7b:{P0=tab[2];SL=2;flag4=0;};break;//2</p><p>　　case 0x77:{P0=tab[3];SL=3;flag4=0;};break;//3&l

43、t;/p><p>　　case 0xbe:{P0=tab[4];SL=4;flag4=0;};break;//4</p><p>　　case 0xbd:{P0=tab[5];SL=5;flag4=0;};break;//5</p><p>　　case 0xbb:{P0=tab[6];SL=6;flag4=0;};break;//6</p><p&

44、gt;　　case 0xb7:{P0=tab[7];SL=7;flag4=0;};break;//7</p><p>　　case 0xde:{P0=tab[8];SL=8;flag4=0;};break;//8</p><p>　　case 0xdd:{P0=tab[9];SL=9;flag4=0;};break;//9</p><p><b>　　}&

45、lt;/b></p><p>　　delay(30000);//延時</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//*****************************按鍵啟動倒計時************************8***//</p><p>　　while(flag5)&l

46、t;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　key5=keyscan();//調(diào)用鍵盤掃描</p><p>　　switch(key5)//檢測鍵控信號</p><p>　　case 0xe7:flag5=0;</p><p>　　delay(30000);</p>

47、<p><b>　　}</b></p><p>　　//******************************分秒計算式*********************************//</p><p>　　minute=MH*10+ML;</p><p>　　second=SH*10+SL;</p><

48、p>　　//*****************************單片機賦初值****************************//</p><p>　　TMOD=0x01;//定時器0設(shè)置 10ms in 12M crystal</p><p><b>　　TH0=0xd8;</b></p><p><b>　　

49、TL0=0xf0;</b></p><p>　　IE= 0x82;//打開中斷T0</p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p>　　//***************************數(shù)碼管動態(tài)掃描實現(xiàn)靜態(tài)顯示********************//</p><p>　　whi

50、le(1)//</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P0=Show_MH;//顯示分十位</p><p><b>　　P2=0xfe; </b></p><p>　　delay(300);</p><p>　　P0=Show_ML; //顯示分個位&l

51、t;/p><p><b>　　P2=0xfd;</b></p><p>　　delay(300);</p><p>　　P0=0xf7; //顯示分隔符</p><p><b>　　P2=0xfb;</b></p><p>　　delay(300);</p><

52、;p>　　P0=Show_SH;//顯示秒十位</p><p><b>　　P2=0xf7;</b></p><p>　　delay(300);</p><p>　　P0=Show_SL; //顯示秒個位</p><p>　　P2=0xef; </p><p>　　delay(300)

53、; </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//**************************************************************************//</p><p>　　void

54、tim(void) interrupt 1 using 1//定時器T0中斷服務(wù)程序</p><p>　　{static uchar count;</p><p>　　uchar g,control2,control3,control4,control5;</p><p>　　//**********************************單片機賦初值***

55、*********************//</p><p>　　TH0=0xd8;//賦初值55536</p><p><b>　　TL0=0xf0;</b></p><p><b>　　count++;</b></p><p>　　//*************************100x

56、10ms=1s,實現(xiàn)秒信號減計數(shù)****************//</p><p>　　if (count==100)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　count=0;</b></p><p>　　second--;//秒減1</p><p&

57、gt;　　//*****檢測是否計時結(jié)束并對顯示值處理*********//</p><p>　　if(minute==0 && second==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Show_MH=tab[minute/10];//十位顯示值處理</p><p>　　Sho

58、w_ML=tab[minute%10]; //個位顯示處理</p><p>　　Show_SH=tab[second/10];//十位顯示值處理</p><p>　　Show_SL=tab[second%10]; //個位顯示處理</p><p>　　delay(30000);</p><p>　　flag6=1;//轉(zhuǎn)向音頻輸出</p

59、><p><b>　　}</b></p><p>　　//***********檢測秒位是否計時結(jié)束并對顯示值處理*************//</p><p>　　else if(second==0 )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Show_MH

60、=tab[minute/10];//十位顯示值處理</p><p>　　Show_ML=tab[minute%10]; //個位顯示處理</p><p>　　Show_SH=tab[second/10];//十位顯示值處理</p><p>　　Show_SL=tab[second%10]; //個位顯示處理</p><p>　　second=

61、60;</p><p><b>　　minute--;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//***************顯示值處理****************//</p><p><b>　　else </b></p&

62、gt;<p><b>　　{</b></p><p>　　Show_MH=tab[minute/10];//十位顯示值處理</p><p>　　Show_ML=tab[minute%10]; //個位顯示處理</p><p>　　Show_SH=tab[second/10];//十位顯示值處理</p><p&

63、gt;　　Show_SL=tab[second%10]; //個位顯示處理</p><p><b>　　} </b></p><p>　　//*****************計時結(jié)束數(shù)碼管關(guān)閉，喇叭響起，指示燈閃爍************//</p><p>　　while(flag6)</p><p>　　{ f

64、lag6=1; </p><p>　　P0=0;//關(guān)閉數(shù)碼管</p><p>　　for(g=0;g<200;g++)//音頻輸出</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(80);</p><p>　　speaker=!speaker;</p>

65、<p>　　led1=!led1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　speaker=1;</p><p><b>　　led1=1;</b></p><p>　　delay(20000);</p><p><b>　　}&l

66、t;/b></p><p>　　//當秒高位變化時5個LED輪流閃爍</p><p>　　control2=second/10;</p><p>　　control3=second/10;</p><p>　　control4=second/10;</p><p>　　control5=second/10;<

67、;/p><p>　　if (control2==2) led2=0; else led2=1;</p><p>　　if (control3==3) led3=0; else led3=1;</p><p>　　if (control4==4) led4=0; else led4=1;</p><p>　　if (control

68、5==5) led5=0; else led5=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//鍵盤掃描函數(shù)，使用行列反轉(zhuǎn)掃描法</p><p>　　uchar keyscan(void)</p><p>

69、;<b>　　{</b></p><p>　　uchar cord_h,cord_l;//行列值</p><p>　　P1=0x0f; //行線輸出全為0</p><p>　　cord_h=P1&0x0f; //讀入列線值</p><p>　　if(cord_h!=0x0f)

70、//先檢測有無按鍵按下</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(100); //去抖</p><p>　　if(cord_h!=0x0f)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　cord_h=P1&0

71、x0f; //讀入列線值</p><p>　　P1=cord_h|0xf0; //輸出當前列線值</p><p>　　cord_l=P1&0xf0; //讀入行線值</p><p>　　return(cord_h+cord_l);//鍵盤最后組合碼值</p><p><b>　　}</b></p>

72、;<p><b>　　}</b></p><p>　　return(0xff); //返回該值</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　6.性能分析</b></p><p>　　實現(xiàn)了可編倒計時裝置，能夠按秒倒計時，鍵盤預(yù)置分、

73、秒各兩位數(shù)，鍵控啟動計時，數(shù)碼管顯示倒計時。計時器歸零時輸出一音頻信號并有指示燈閃爍提示計時完畢。并在秒高位為5，4，3，2時分別有不同的指示燈點亮。</p><p><b>　　7.總結(jié)與心得</b></p><p>　　本科生課程設(shè)計成績評定表</p><p>　　指導(dǎo)教師簽字： </p>&l