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微电脑可编程定时开关的设计-毕业论文.doc
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微电脑可编程定时开关的设计-毕业论文.doc
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摘要
I
摘 要
可编程定时器是24小时工作的电器定时开关,可使用按键来设定10组定时开和定时关
的时间,按日循环控制,并可随时改变开关通断状态,特别适合用于家庭定时开、关用电
器(如热水器、电饭锅、空调器等)。例如在晚上电费低的时段定时开启热水器,烧热几
十升热水,在白天电费高的时段用水,就能节省许多电费。
可编程定时器的控制核心是单片机,本设计选用 AT89S52 单片机来制作,它是一个 40
脚的 8 位单片机,片内含 8kB 的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读存储器,可储存工作程序。
有 4 个 8 位并行输入/输出口,可用于多个按键信号的输入及控制信号、数字显示信号、声
音信号的输出。单片机有两个外中断输入端及三个内置定时器/计数器,为软件设计与电路
设计相配合提供了方便。
可编程定时器的控制电路除了单片机电路外还有 5V 稳压电源电路、按键输入电路、
数码管显示电路、输出电源控制电路等,实现多次编程定时通断控制。
关键词:可编程定时器;单片机;数码管显示;输出电源控制
Abstract
II
Abstract
Programmable timer on a 24-hour regular work of the electrical switches, buttons can be
used to set the 10 groups regularly opened and timing of the Commissioner of time, daily cycle
of control and can change at any time on-off switch, especially suitable for family time Kai, the
Commissioner used electrical appliances (such as water heaters, rice cookers, air conditioners,
etc.). For example, in the low tariff at the time regularly open water heaters, hot dozens or hot
water, electricity during the day during high water, we can save a lot of electricity.
Programmable timer control is the core of SCM, the choice of design to create AT89S52
SCM, which is a 40-foot 8-bit microcontrollers, the film contains 8 kB can be repeated erase
the Flash CD-1000 Memory, can store work procedures. There are four 8-bit parallel input /
output, multiple keys can be used for the input signal and control signals, the figures showed
that signal, the sound signal output. SCM has two external interrupt input and the two built-in
timer / counters for software design and circuit design provides a convenient fit.
Programmable timer control circuits in addition to the MCU circuit, there are 5 V power
supply circuit, the key input circuit, the digital display circuit, the output power control circuit,
regular programming several times to achieve on-off control.
Key words:Programmable timer; SCM;Digital indicators; Output power control.
目录
III
目 录
第 1 章 概述 .................................................................1
1.1 课题的目的与意义 .....................................................1
1.2 采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 .......................1
1.3 课题的发展现状和前景展望 .............................................1
1.4 特色或创新之处 .......................................................1
第 2 章 微电脑控制可编程定时器简介 ...........................................2
2.1 功能 .................................................................2
2.2 设定开关时间的步骤和方法 .............................................2
第 3 章 相关知识介绍 .........................................................3
3.1 单片机 ...............................................................3
3.1.1 功能特性描述 ...................................................3
3.1.2 硬件结构图及接口介绍 ...........................................3
3.1.3 存储器结构介绍 .................................................5
3.1.4 中断 ...........................................................5
3.1.5 晶振特性 .......................................................6
3.2 数码管的介绍 .........................................................6
3.2.1 7 段 LED 数码管的发光原理 ........................................7
3.2.2 LED 显示器的参数 ................................................7
3.3 稳压电源 .............................................................8
3.3.1 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 ...........................8
3.4 继电器的介绍 .........................................................9
3.4.1 电磁继电器的工作原理和特性 .....................................9
3.4.2 固态继电器(SSR)的工作原理和特性 ..............................9
第 4 章 微电脑控制可编程定时器的电路设计 ...................................10
4.1 电源电路 ............................................................10
4.2 单片机时钟和复位电路 ................................................10
4.3 按键输入电路 ........................................................11
4.4 数码显示电路 ........................................................11
4.5 输出电源通断控制电路 ................................................12
第 5 章 微电脑控制按摩器的软件编程构思 .....................................14
5.1 怎样设置时钟 ........................................................14
5.2 按键输入程序 ........................................................14
5.3 显示程序 ............................................................14
5.4 怎样进行定时通断 ....................................................14
5.5 总程序框图 ..........................................................15
5.5.1 总程序框图: ..................................................15
5.5.2 各程序框图 ....................................................16
目录
IV
第 6 章 软件编程 ...........................................................22
6.1 准备程序 ............................................................22
6.1.1 定义各输入位和输出位 ..........................................22
6.1.2 各中断服务程序入口 ............................................23
6.2 主程序 ..............................................................24
6.2.1 对输出位初始化 ................................................24
6.2.2 设置 1 分钟定时器程序(设置定时器 T0) ..........................24
6.2.3 设置 2MS 的定时器程序 ..........................................24
6.3 时钟子程序 ..........................................................25
6.4 比较定时子程序 ......................................................26
6.5 各中断服务程序 ......................................................28
6.5.1 定时器 T0 的中断服务程序(1 分钟定时处理程序) ..................28
6.5.2 外中断 INT1 服务程序(对各按键进行扫描及处理) .................28
6.5.3 时钟调整程序 ..................................................29
6.5.4 定时设定程序 ..................................................31
6.5.5 清除处理程序 ..................................................33
6.5.6 定时器 T1 的中断服务程 .........................................34
6.6 延时 1MS 子程序 ......................................................36
第 7 章 结束语 ..............................................................37
致谢 .......................................................................38
参考文献 ...................................................................39
附录 A:元器件清单 ..........................................................40
附录 B: 微电脑控制可编程定时器 ..............................................41
附录 C:总电路图 ............................................................42
微电脑控制可编程定时开关的设计
1
第 1 章 概述
1.1 课题的目的与意义
本课题是微电脑可编程定时器的设计,根据可编程定时器的原理,试用 AT89S52 单片
机(市售可编程定时器不采用该单片机,但这种单片机比较新颖和常用,适合学生试用)
把硬件电路及软件编程进行一次自主的设计,要求能达到产品规定的功能。可编程定时器
由单片机作为控制器,加上各种控制电路、显示电路及功率驱动电路、控制程序用汇编语
言编写,适合已掌握电子技术和计算机技术的学生作为毕业设计课题。
该设计方案能使学生把所学到的电子技术及计算机技术结合起来,运用到智能化家电
产品的电路设计及软件设计上,为学生将来踏上工作岗位,走上工程技术道路是一个很好
的练兵机会。
1.2 采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
先寻找现成的微电脑可编程定时器的电路图及工作原理说明(可从单片机学习网上寻
找),再复习单片机 MCS-51 系列的硬件构成及命令系统,拟采取硬件电路和软件编程联合
研究的方法,根据微电脑可编程定时器的工作原理及参考电路图改用 AT89S52 单片机来重
新设计硬件电路;再利用网上介绍的微电脑可编程定时器的控制过程来设计出主程序流程
图及各子程序流程图,然后用汇编语言编制单片机 AT89S52 的控制软件。要求控制软件能
使硬件电路正常运行,达到已有产品同样的可编程定时器的各种功能。
1.3 课题的发展现状和前景展望
微电脑可编程定时器是用单片机作为主控芯片,再配以固定的控制程序,可编程定时
器的控制电路由除单片机外还有按键输入、显示电路、交流功率控制和电源电路等部分组
成。
随着市场的发展,越来越多的企业利用微电脑(单片机)技术来提高它们的产品竞争
力,单片机技术会越来越受到广泛的应用的。
1.4 特色或创新之处
使用我们比较熟悉 51 系列单片机,选择 AT89S52 作为可编程定时器的控制单片机,
设计绘制电原路图,再绘制出主程序流程图及各子程序流程图,然后用汇编语言编制控制
软件。用最简单的硬件来实现比较复杂的软件。
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