【单片机与嵌入式系统】课设详解
单片机与嵌入式系统是电子工程和计算机科学领域中的重要组成部分，它们广泛应用于各种自动化设备、智能家居、汽车电子、工业控制等领域。本次课设主要关注的是基于51单片机的定时器控制系统的设计。
51单片机是经典的微控制器，具有强大的处理能力和丰富的接口资源。具体到AT89S51型号，它具备以下特性：
1. **40个引脚**，提供充足的接口。
2. **128 bytes RAM**，用于临时数据存储。
3. **5个中断优先级**，支持多任务处理。
4. **32个外部双向I/O口**，方便与其他硬件交互。
5. **4kBytes Flash内存**，用于存储程序。
6. **2个16位可编程定时计数器**，满足定时和计数需求。
7. **看门狗电路**，保证系统稳定性。
8. **2个全双工串行通信口**，支持UART通信。
9. **内置时钟振荡器**，简化系统设计。
在此次课程设计中，学生需要实现以下功能：
1. **定时时间输入**：通过键盘或按键设定定时时间，最大10分钟，最小单位为1秒。
2. **定时结束报警**：使用蜂鸣器报警，并配合LED灯闪烁，提示时间已到。
3. **时间重置**：定时结束后，系统自动将时间归零。
设计进度包括：
1. **任务布置**：明确设计目标和要求，耗时半天。
2. **上机设计**：实际编写代码和调试硬件，耗时3天。
3. **报告整理**：汇总设计过程和结果，耗时1天。
4. **内容演示与答辩**：展示设计成果，接受评估，耗时半天。
在硬件选型上，重点在于AT89S51单片机的选择，其引脚布局和功能如下：
- **电源和时钟引脚**：VCC提供+5V电源，Vss接地，XTAL1和XTAL2用于外部晶振或时钟信号输入。
- **控制引脚**：RST为复位端，高电平有效，EA/Vpp决定程序存储器的访问方式。
- **并行I/O口**：如PO口，既是8位双向I/O，也可作为地址总线和数据总线的复用端口。
设计过程中，学生需要熟悉51单片机的定时器工作原理，利用定时器进行时间的精确控制。同时，需要掌握中断机制，以便在定时结束时触发蜂鸣器和LED灯的报警动作。此外，还需要熟悉键盘输入和显示输出的编程，以及如何通过单片机的I/O口控制外部设备。
这次课设旨在让学生深入理解单片机的定时器应用，提高动手能力和问题解决能力，同时也为后续学习嵌入式系统打下坚实基础。在实践中，学生需要结合理论知识和编程技能，完成一个完整的硬件控制系统，这将是一次富有挑战性和实践性的学习体验。
