1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　課程設(shè)計的目的和要求.........................1</p><p>　　題目.........................................1</p><p>　　主要器件說明.................................

2、1</p><p>　　電路設(shè)計框圖.................................7</p><p>　　各部分電路...................................8</p><p>　　程序.........................................10</p><p>　　心

3、得體會.....................................16</p><p>　　參考文獻(xiàn).....................................16</p><p>　　一、課程設(shè)計目的和要求</p><p><b>　　目的：</b></p><p>　?。?）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)

4、用所學(xué)理論知識分析和解決實際問題的能力。</p><p>　　（2）鍛煉學(xué)生的獨立工作能力，也是對前期理論與實踐教學(xué)效果的檢驗。</p><p>　?。?）通過課程設(shè)計使學(xué)生深入理解單片機(jī)的基本原理，硬件結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握程序的編制方法和程序調(diào)試的方法，掌握常用接口的設(shè)計及使用。掌握一般接口的擴(kuò)展方法及接口的調(diào)試過程。為學(xué)生將來在電子信息工程、測試計量技術(shù)及儀器、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)

5、及其他領(lǐng)域應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)打下良好基礎(chǔ)及應(yīng)用實踐能力。</p><p><b>　　2.要求：</b></p><p>　　本課程設(shè)計重視培養(yǎng)并提高學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力、理論與實際相結(jié)合的綜合素質(zhì)、單片機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計能力，軟件編程技巧，軟硬件聯(lián)合調(diào)試技巧及技能等實踐能力。</p><p>　　（1）選題要求：滿足課程設(shè)計的教學(xué)目的與要求，使學(xué)生得到全

6、面的綜合訓(xùn)練，題目難度和工作量應(yīng)適合學(xué)生的知識和能力狀況。</p><p>　?。?）學(xué)生根據(jù)課程實際任務(wù)書的要求合理地安排設(shè)計進(jìn)度，</p><p>　?。?）學(xué)生對自己課程設(shè)計的題目，應(yīng)概念清楚，設(shè)計方案合理，硬件設(shè)計正確，程序編制正確合理，調(diào)試結(jié)果符合設(shè)計要求，課程設(shè)計報告書撰寫規(guī)范。</p><p><b>　　題目</b></p

7、><p>　　實現(xiàn)最長99S的倒計時功能；利用數(shù)碼管或液晶屏顯示數(shù)字；利用按鍵可以設(shè)置倒計時時間；設(shè)置倒計時開始啟動鍵；時間到，聲（光）報警，示意倒計時時間到。</p><p>　　三、所需主要器件說明</p><p>　　AT89C51單片機(jī)1個、兩位動態(tài)共陰數(shù)碼管1個、9個引腳的排阻、電阻3個、12MHz晶振1個、33pF電容2個、10uF極性電容1個、獨立按鍵1個

8、、4行3列矩陣按鍵1個、LED指示燈1個、電源和地若干</p><p><b>　　1、AT89C51</b></p><p>　　AT89C51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，

9、兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的微型計算機(jī)的AT89C51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 其工作電壓在4.5－5V,一般我們選用＋5V電壓。外形及引腳排列如圖2所示 </p><p>　　圖二 at89c51外形及引腳</p>

10、<p><b>　　主要特性</b></p><p>　　·與MCS-51 兼容 </p><p>　　·4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 </p><p>　　·壽命：1000寫/擦循環(huán)</p><p>　　·數(shù)據(jù)保留時間：10年</p><p>　　

11、·全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz</p><p>　　·三級程序存儲器鎖定</p><p>　　·128×8位內(nèi)部RAM</p><p>　　·32可編程I/O線</p><p>　　·兩個16位定時器/計數(shù)器</p><p><b>　　·

12、;5個中斷源 </b></p><p><b>　　·可編程串行通道</b></p><p>　　·低功耗的閑置和掉電模式</p><p>　　·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 </p><p><b>　　管腳說明</b></p><p>　

13、　(1)電源及時鐘引腳（4個）</p><p>　　Vcc: 電源接入引腳</p><p><b>　　Vss：接地引腳</b></p><p>　　XTAL1：晶振震蕩器接入的一個引腳（采用外部振蕩器時，此引腳接地）;</p><p>　　XTAL2:晶體振蕩器的另一個引腳（采用外部振蕩器時，此引腳作為外部振

14、 蕩器信號的輸入端）。</p><p>　　（2）控制線引腳（4個）</p><p>　　RST/Vpd：復(fù)位信號輸入引腳/備用電源輸入引腳；</p><p>　　ALE：地址鎖存允許信號輸出引腳/編程脈沖輸入引腳：</p><p>　　EA:內(nèi)外存儲器選擇引腳/片外EPROM編程電壓輸入引腳；</p>&l

15、t;p>　　PSEN：外部程序存儲器選通信號輸出引腳。</p><p>　　（3）并行I/O引腳</p><p>　　P0.0-P0.7：一般I/O口引腳或數(shù)據(jù)/低位地址總線復(fù)用引腳；</p><p>　　P1.0-P1.7：一般I/O口引腳；</p><p>　　P2.0-P2.7：一般I/O口引腳或高位地址總線引腳；</p&g

16、t;<p>　　P3.0-P3.7：一般I/O口引腳或第二功能引腳</p><p><b>　　振蕩器特性:</b></p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘

17、信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 </p><p>　　2、LED數(shù)碼管顯示器概述</p><p>　　本設(shè)計中采用的是7SEG–MPX2-CC–BLUE型號雙數(shù)碼管，它是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。實物如圖3所示：</p><p>　　圖3 共陰雙數(shù)碼管 </p><p>　　共陰數(shù)碼管是指將所有

18、發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。</p><p>　　共陰極接法：把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時公共陰極接地。每個發(fā)光二極管的陽極通過電阻與輸入端相連。</p><p>　　LED數(shù)碼顯示器的顯示段碼。

19、 為了顯示字符，要為LED顯示器段碼（或稱字形代碼），組成一個8字形字符的7段，再加上1個小數(shù)點位，共計8段，因此提供給LED顯示器的顯示段碼為1個字節(jié)。各段碼位的對應(yīng)關(guān)系如下表所示.十六進(jìn)制數(shù)及空白字符與P的顯示如下表：</p><p><b>　　3、矩陣鍵盤</b></p><p>　　在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如

20、圖3所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接</p><p>　　圖3 4行3列矩陣鍵盤</p><p><b>　　四、程序框圖</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p&

21、gt;<p><b>　　主程序</b></p><p><b>　　五、部分電路連接</b></p><p>　　1、矩陣按鍵掃描函數(shù)ankey()</p><p>　　矩陣按鍵的原理和方法：矩陣按鍵的兩端都與單片機(jī)的I/O口相連，在檢測時，人為的通過單片機(jī)I/O口送出低電平。檢測時，先送一行為低電平，其余

22、幾列全為高電平，確定行數(shù)，然后立即輪流檢測一次各列是否有低電平，若檢測到某一行為低電平，則確定列數(shù)，這樣就可以確定按下那個數(shù)字。</p><p>　　本設(shè)計用的是4行3列矩陣按鍵，它接AT89C51單片機(jī)的P1口，接法如圖所示：</p><p>　　當(dāng)按下0~9數(shù)字鍵時，會產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)值賦給矩陣按鍵掃描函數(shù)中以定義的參數(shù)key，當(dāng)按下*或#鍵時，會分別產(chǎn)生10或11賦給key。若key=10

23、，則將前面按下的數(shù)字送給顯示器；若key=11時調(diào)用對矩陣按鍵掃描進(jìn)行相應(yīng)處理函數(shù)text(uchar )且key賦給它，text(uchar )函數(shù)對key值進(jìn)行相應(yīng)處理：如果只按下一次數(shù)字鍵，那這數(shù)字就會是倒計時的個位，如果按下兩次數(shù)字鍵，那第一次的數(shù)字就會是倒計時的十位，第二次數(shù)字的數(shù)字就會是倒計時的個位，當(dāng)按下#或*鍵時，開始倒計時。</p><p>　　2、動態(tài)數(shù)碼管顯示函數(shù)</p>&l

24、t;p>　　動態(tài)數(shù)碼管顯示就是輪流向各位數(shù)碼管送出段選及相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人眼感覺各位數(shù)碼管同時都在顯示，實際上多位數(shù)碼管是一位一位輪流顯示的，只是輪流比較快，我們分辨不出來。本設(shè)計用的是兩位動態(tài)共陰數(shù)碼管顯示，它和單片機(jī)的連接如圖所示：</p><p>　　其中那排阻是驅(qū)動電路。</p><p><b>　　3、復(fù)位電路如圖：</b&

25、gt;</p><p>　　RST為復(fù)位信號輸入端，高電平有效。系統(tǒng)上電后，當(dāng)已經(jīng)進(jìn)行過倒計時，這時想進(jìn)行不同時間的倒計時，只要按下復(fù)位按鈕后，就可以進(jìn)行新的倒計時。</p><p><b>　　4、總電路圖</b></p><p><b>　　六、總體程序</b></p><p>　　#inclu

26、de <reg51.h> </p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int </p><p>　　sbit sw=P0^6;//十位位選</p><p>　　sbit gw=P0^7;//個位位選</p>

27、<p>　　sbit led=P3^7;//LED燈</p><p>　　uchar code table[]={</p><p>　　0x3f,0x06,0x5b,0x4f,</p><p>　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f};//編碼定義</p><p&g

28、t;　　uchar numt0,num;</p><p>　　void delayms(uint);</p><p>　　void text(uchar);</p><p>　　void display(uchar numdis) //動態(tài)數(shù)碼管顯示子函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p>

29、<p>　　uchar shi,ge; //分離兩個分別要顯示的數(shù)</p><p>　　shi=numdis/10;</p><p>　　ge=numdis%10;</p><p><b>　　sw=0;</b></p><p>　　P2=table[shi]; //送十位段選數(shù)據(jù)<

30、/p><p>　　delayms(5);//延時</p><p><b>　　sw=1;</b></p><p><b>　　gw=0;</b></p><p>　　P2=table[ge]; //送個位段選數(shù)據(jù)</p><p>　　delayms(5);</p>

31、<p><b>　　gw=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delayms(uint x)//延時x ms</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i,j;<

32、;/b></p><p>　　for(i=x;i>0;i--) //i=x即延時約x毫秒</p><p>　　for(j=110;j>0;j--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void ankey() //鍵盤掃描</p><p><b&

33、gt;　　{</b></p><p>　　uchar temp,key;</p><p>　　P1=0xf7;//第1行 11110111</p><p><b>　　temp=P1;</b></p><p>　　temp=temp&0xf0;//temp低4位清0；</p><

34、p>　　if(temp!=0xf0) //判斷是否有鍵按下</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(5); //延時，消除抖動</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp=P1; //重新讀取P1口</p><p

35、>　　switch(temp)//判斷哪個鍵按下</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0xe7:</p><p><b>　　key=1;</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>

36、　　case 0xd7:</p><p><b>　　key=2;</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 0xb7:</p><p><b>　　key=3;</b></p><p><b>　

37、　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　text(key);</p><p>　　while(temp!=0xf0)//判斷按鍵是否釋放</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　te

38、mp=P1;</b></p><p>　　temp=temp&0xf0;</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　P1=0xf

39、b;//第2行 </p><p><b>　　temp=P1;</b></p><p>　　temp=temp&0xf0;</p><p>　　if(temp!=0xf0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(5);<

40、/p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　temp=P1;</b></p><p>　　switch(temp)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0xeb:</p><p>

41、;<b>　　key=4;</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 0xdb:</p><p><b>　　key=5;</b></p><p><b>　　break;</b></p><

42、;p>　　case 0xbb:</p><p><b>　　key=6;</b></p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　text(key);</p><p>　　while(t

43、emp!=0xf0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　temp=P1;</b></p><p>　　temp=temp&0xf0;</p><p><b>　　} </b></p><p><b&g

44、t;　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　P1=0xfd;//第3行</p><p><b>　　temp=P1;</b></p><p>　　temp=temp&0xf0;</p><p>　　if(temp!=0x

45、f0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　temp=P1;</b></p><p>　　switch(temp)</p>

46、<p><b>　　{</b></p><p>　　case 0xed:</p><p><b>　　key=7;</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 0xdd:</p><p><b&

47、gt;　　key=8;</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 0xbd:</p><p><b>　　key=9;</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>&

48、lt;b>　　}</b></p><p>　　text(key);</p><p>　　while(temp!=0xf0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　temp=P1;</b></p><p>　　temp=temp&

49、amp;0xf0;</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　P1=0xfe;//第4行</p><p><b>　　temp=P1;&l

50、t;/b></p><p>　　temp=temp&0xf0;</p><p>　　if(temp!=0xf0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>　　{</b></p>&

51、lt;p><b>　　temp=P1;</b></p><p>　　switch(temp)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0xee:</p><p><b>　　key=10;</b></p><p>&l

52、t;b>　　break;</b></p><p>　　case 0xde:</p><p><b>　　key=0;</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 0xbe:</p><p><b>　　k

53、ey=11;</b></p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　text(key);</p><p>　　while(temp!=0xf0)</p><p><b>　　{</b&

54、gt;</p><p><b>　　temp=P1;</b></p><p>　　temp=temp&0xf0;</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}&l

55、t;/b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void text(uchar key)//判斷鍵盤掃描結(jié)果，并倒計時</p><p><b>　　{</b></p><p>　　static uchar n,bb,s;//靜態(tài)局部變量</p><p

56、><b>　　s=1;</b></p><p>　　if(key==0||key==1||key==2||key==3||key==4||key==5||key==6||key==7||key==8||key==9)</p><p>　　n++;//有數(shù)字鍵被按下，n加1</p><p>　　if(key==10)</p>

57、<p>　　n=3; //*被按下，n置3</p><p>　　if(key==11)</p><p>　　n=4;//#被按下，n置4</p><p><b>　　switch(n)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 1

58、: bb=key;key=20;display(bb);break;//第1次按下數(shù)字鍵</p><p>　　case 2: bb=bb*10+key;n=0;key=20;display(bb);break;//第2次按下數(shù)字鍵</p><p>　　case 3:{ num=bb;</p><p>　　}break;//顯示倒計時時間</p><

59、;p>　　case 4: { num=bb;//開始倒計時</p><p>　　while(s==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TR0=1;//啟動定時器0中斷</p><p>　　if(numt0==20)//如果到了20次，說明1秒時間到</p><p&

60、gt;<b>　　{</b></p><p>　　numt0=0;//然后把numt0清0重新再計20次</p><p>　　num--;//num自減</p><p>　　if(num==0)//如果num等0</p><p><b>　　{</b></p><p>　　T

61、R0=0;//關(guān)閉定時器0中斷</p><p>　　s=0; //退出循環(huán)</p><p>　　led=0;//點亮LED燈</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　display(num);//顯示num<

62、/p><p><b>　　}</b></p><p>　　} break;}</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void init() //初始化函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p

63、>　　TMOD=0x01;//設(shè)置定時器0為工作方式1(0000 0001)</p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;//裝初值50ms一次中斷</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p>　　EA=1; //開總中斷</p><p>　　ET0=1; //允許定時器0中斷

64、</p><p>　　TR0=0; //定時器0計時開始</p><p>　　sw=1;//關(guān)數(shù)碼管十位位選</p><p>　　gw=1; //關(guān)數(shù)碼管個位位選</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()//主函數(shù)</p><p&g

65、t;<b>　　{</b></p><p>　　init();//初始化函數(shù)</p><p><b>　　num=0;</b></p><p>　　while(1) //循環(huán)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ankey();

66、//鍵盤掃描</p><p>　　display(num);//動態(tài)數(shù)碼管顯示</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void T0_time() interrupt 1//定時器0中斷函數(shù)</p><p>&

67、lt;b>　　{</b></p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;//重裝初值（晶振為12MHz時為定時50毫秒）</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p>　　numt0++;//50ms中斷一次</p><p><b>　　}</b&

68、gt;</p><p><b>　　七、心得體會</b></p><p>　　我們學(xué)的單片機(jī)課程是匯編的，對我而言，這是一門苦澀難懂的課程，而且與教材配套的課件完全跟課本一樣，老師本人也不太愿意用那本教材，結(jié)果只能無奈地照本宣科地把教材過一遍。說實在話，直到這門課程結(jié)束，我對單片機(jī)還知之甚少。我明白，作為一名大學(xué)生，決不能再依賴?yán)蠋?，必須學(xué)會如何學(xué)習(xí)，必須提高自學(xué)能力

69、。但是，可能是惰性，正如朱光潛先生說的，“人容易朝抵抗力最低的路徑走”，經(jīng)過多次讀閱教材都未能摸出一個所以然來，我最終還是放棄了。因為這次課程設(shè)計，我接觸到了郭天祥的《51單片機(jī)C用語言教程》，我才知道當(dāng)初的學(xué)習(xí)方法太錯了，原以為必須完全了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理后，才能去實踐，殊不知實踐中學(xué)習(xí)才是最好的方法，于是就浪費(fèi)了很多時間，又被打擊了信心。后悔無補(bǔ)于事，最糟糕莫過于重頭再來！</p><p>　　這次單片機(jī)設(shè)計，

70、我選擇了相對比較簡單的題目，查閱了不少網(wǎng)絡(luò)資源和書籍，試著去理解往年師兄師姐做的課程設(shè)計的電路連接、程序的編寫，才慢慢地摸到了門檻。雖然，至今我還無法完全靠自己完成設(shè)計，但是萬事開頭難，只要踏出了第一步，以后就能不斷地提高自己?？偟膩碚f，通過這次單片機(jī)設(shè)計，我沒有取得很大的進(jìn)步，但收獲卻不少。如果沒有這次“被迫”練手的機(jī)會，我恐怕早就放棄這門學(xué)科?，F(xiàn)在我至少知道應(yīng)該如何去學(xué)單片機(jī)，我有信心學(xué)好這門課，即使從零開始！</p>