多功能定时器论文 4.doc

目 录 1 绪论 1 2 设计要求 1 3 方案的选择和论证 1 4 系统硬件框架 2 5 系统硬件电路的设计 2 5.1 主控制器AT89S51 3 5.2 液晶显示模块DM12864M 4 5.3 时钟电路DS1302的性能 4 6 系统软件的设计 5 6.1 主程序 5 6.2 定时器T0中断服务程序 7 6.3 调整程序设计 9 6.4 基本显示程序设计 11 6.5 定时输出程序设计 13 6.6 T1中断服务程序 14 6.7 当前编辑位闪烁功能的实现 14 7 调试及分析 16 8 结束语 17 参考文献 18 附录1 程序清单 19 附录2 产品使用说明 23 1 绪论 随着社会的发展和人们生活水平的提高，电子技术获得了飞速的发展，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间，要制作一个定时系统。随时提醒这些容易忘记时间的人。定时器给人们生产生活带来了极大的方便，普通的定时电路虽然定时在某个范围内时间是可调的，但往往只能在一个时间段内定时。目前的多时间段定时器(能连续定时多个时间段的定时电路)大多是针对具体的应用场合而设计的，不具有可通用性，因而在一定程度上限制了它的应用。 单片微型计算机作为微型计算机的一个分支，它成为今天工业控制领域、通讯设备、信息处理以及日常生活中最广泛使用的计算机。如：数控电梯、数控机床、交通灯管理系统、掌上电脑、手机、电子词典、各种智能医疗器械等；家用电器中常用产品如：微波炉、电磁炉、洗衣机、电视机等均能看到它的身影；游戏机、手提电话机等、就连一台微机系统中也嵌入了很多片的单片机[1]。 针对这种情况设计了一个基于单片机的具有通用性的多功能定时器。他应用的范围非常广，如家用的电冰箱，洗衣机，钟表，电脑，电视，学校用的打铃器等等。因此对多功能定时器的研究有着非常重要的现实意义。 2 设计要求 系统的具体设计要求为： （1）系统要求电源电压为标准的5V电压。 （2）系统有很好的抗干扰性，断电时可以保存用户所设定的各种参数。 （3）能随意设定走时起始时间。 （4）定时点可达30个，且定时点可在24小时内可调。 3 方案的选择和论证 定时器既可以通过纯硬件实现，也可以通过软硬件结合实现，根据定时器的核心部件－秒信号的产生原理，通常有两种形式，如下所述。 方案一 采用数字电路的实现形式 采用NE555时基电路或其他振荡电路产生秒脉冲信号，作为秒加法电路的时钟信号，经过分频器分频，计数器的计数，可构成定时器。原理方框图如图1所示[2]。 方案二 采用基于单片机的实现形式 利用单片机的智能性，可方便地实现具有智能的电子设计。采用单片机作为核心控制芯片，采用时钟芯片DS1302作为系统的时钟源，由于时钟芯片具有实现计时精度高的特点，可以使系统的性能从根本上得到改善。并且可以轻松的实现万年历的功能。 认真比较这两种方案，第一种方案电路复杂，调试起来比较麻烦，费时。第二种方案相对来说实现容易，电路简单。所以选择方案二。 图1 数字电路构成定时器方框图 4 系统硬件框架 多功能定时器的系统框架如图2所示。除了数字按键以外，还设计了“调整时间”“调整定时点”“调整年、月、日”“调整星期”等功能键。另外，掉电存储主要用来存储用户设置的各种信息。DS1302给系统提供时间、年、月、周、日等信息。 图2 多功能定时器的系统框架图 5 系统硬件电路的设计 多功能定时器的硬件电路见图3所示，采用AT89S51单片机，最小化应用设计；采用LCD液晶显示器，P0口输出显示数据，P3.3～P3.7输出控制信号，P1口接矩阵式按建电路，用于调时和设置定时点。P2.0～P2.2与时钟芯片DS1302相接，用于读出时间与日期等信息。P3.0～P3.1与24C02相接，用于保存用户设置的信息。P2.3～P2.4为定时输出接口。P2.5～P2.7接了三路发光二级管，用以指示不同的状态。 图3 系统硬件电路 5.1 主控制器AT89S51 ATMEL公司生产的AT89S51单片机采用高性能的静态80S51设计，由先进的工艺制造，并带有非易失性FLASH程序存储器[3]。它是一种高性能，低功耗的8位微处理芯片，市场应用最多，主要特点有： （1）4KB Flash ROM,可以擦除1000次以上,数据保存10年 （2）128字节内部RAM （3）32个可编程的I/O口线 （4）三级加密程序存储器 （5）６个中断源 （6）低功耗空闲和掉电模式 （7）全双工增强型UART （8）2个16位定时/计数器 （9）全静态工作方式；０～24MHZ 5.2 液晶显示模块D