题 目单片机倒计时器的设计

一、 选题的目的及研究意义 在生活和生产的各领域中，凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的身影出现；从简单到复杂，从空中、地面到地下，凡是能想像到的地方几乎都有使用单片的需求。现在尽管单片机的应用已经很普遍了，但仍有许多可以用单片机控制而尚未实现的项目，因此，单片机的应用大有想像和拓展空间。 单片机就是微控制器，它是嵌入式系统中的重要且发展迅速的组成部分。单片机接上震荡元件（或震荡源）、复位电路和接口电路，载入软件后，可以构成单片机应用系统。将它嵌入到形形色色的应用系统中，它就成为众多产品、设备的智能化核心。所以，生产企业称单片机为“微电脑”。

本论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作，他是利用用芯片STC89C52的功能并通过三极管驱动LED数码管显示，并通过键盘可以任意调整倒计时时间，它应用比较广泛，通常用于交通灯、体育场地、电子产品等各种领域。

二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等倒计时器应用十分广泛,在制作倒计时器时多采用纯数字电路和模拟电路,电路复杂功能单一。如今微控技术应用十分广泛,采用单片机控制器制作倒计时器电路十分简单,功能齐全并且可以扩展其他功能。气短数码显示电路采用直接与单片机接口连接方式更加节省电路。成本低、功能灵活、使用方便等优势,更加巩固了单片机技术在电子产品制作中的不可替代的作用。

单片机在家用电器、生产以及比赛等各项领域中,只要是有智能控制的地方就会出现单片机控制器,不论是简单的还是复杂,或是陆海空三栖,单片机都会不断地发挥出它出色的控制能力。虽然单片机现在应用已经很普遍了,但是还有很多项目可以开发和制作,帮助我们实现更美好的生活。

在社会生活和生产的各个领域中，凡是有自动控制要求的地方都会和单片机扯上关系。 无论是从简单到复杂，还是从空中、地面到地下，凡是能想到的地方几乎都有使用单片机的需求，并且达到许多与人方便的操作。尽管现在单片机在社会上的应用已经很普遍了，但仍有许多可以用单片机控制而尚未实现的项目。因此，单片机的应用依然大有想象和拓展空间。 近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。现在，在许多领域中，定时器得到了广泛的应用，比如在体育比赛中的计时器；安全措施中的定时报警器；游戏中的倒计时；维持秩序的交通信号灯；红路灯，交通控制器，闹钟等等。可见倒计时器在社会中的重要性。

三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明，论文要写出相应的写作提纲①单片机芯片的选择方案和论证：方案一:

采用89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。

方案二:

采用STC89C52,片内ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间，同样具有89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏。

所以选择采用STC89C52作为主控制系统.

②显示模块选择方案和论证：

方案一：

采用LED液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,但是价格昂贵,需要的接口线多,所以在此设计中不采用LED液晶显示屏.

方案二：

采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字最合适,而且采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。

所以采用了LED数码管作为显示。

③倒计时器的选择方案和论证：

综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 采用STC89C52作为主控制系统; ;LED数码管动态扫描作为显示。

3系统设计

⑴硬件设计

图1 倒计时器设计框图

②系统硬件概述

本电路是由STC89C52单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗;LED数码管动态扫描作为显示。

，

⑵软件设计

目前存在4种编程语言支持单片机，既汇编语言，PL/M语言，C语言和BASIC语言。其中汇编语言和C语言运用的比较广泛，结合本系统的特点，这里选用了功能强，效率高的C51高级语言。C51语言主要有以下特点：寄存器分配，不同存储器的寻址及数据类型可由编译器管理；程序有规范的结构，可分为不同的函数，这种方式可使程序结构化；编程及程序调试时间显著缩短，从而缩短开发周期，提高作用效率；提供的库包含许多子程序，具有较强的数据处理能力。

四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明[1]李全利.《单片机原理及应用技术》 高等教育出版社。[2]吴金荣.《8051单片机实践与应用》 清华大学出版社。

[3] 张迎辉 贡雪梅.《单片机实训教程》 北京大学出版社。

[4] 解广润.电力系统接地技术.北京:水利电力出版社.2002.

[5] 李朝清.单片机原理及口技术.北京航空航天大学出版社.2005.

[6] 高卫东.51单片机原理与实践. 北京航空航天大学出版社.2008.

[7] 江志红. 51单片机技术与应用系统开发.青华大学出版社.2008.

[8] 王守中. 51单片机应用开发速查手册.人民邮电出版社.2009.

[9] 徐建民.汇编语言程序设计.电子工业出版社.2007.

[10] 楼然苗 李光飞.单片机课程设计指导. 北京.北京航空航天大

[11] Yu-Chieh Lin, De-Nian Yang, Ming-Syan Chen. Data Selection for Exact Value Acquisition to Improve Uncertain Clustering[M]. Lecture Notes in Computer Science, 2010, Volume 6184, Web-Age Information Ma

[12] anos Kalnis, Nikos Mamoulis, Spiridon Bakiras. On Discovering Moving Clusters in Spatio-temporal Data[M]. Advances in Spatial and Temporal Databases, Lecture Notes in Computer Science, 2005, Volume 3633, 923.

[13] Chaang-Yung Kung. Using Fuzzy Sets and Grey Decision-Making to Construct the Performance Evaluation Model of Firm's Outsourcing Management – A Case Study of Avionics Manufacturer in Taiwan[J]. Quality & Quantity, 2006, Volume 40, Number 4, Pages 577-593.

[13] Mirco Nanni, Dino Pedreschi. Time-focused clustering of trajectories of moving objects[J].Journal of Intelligent Information Systems, Volume 27, Number 3, 267-289.

五、进程安排

第1—2周

（3.3—3.12）

进行调研，收集与课题相关资料，熟悉课题所需相关知识，初拟论文方案。熟悉相关应用工具软件，收集素材。完成相关英文资料翻译。

第3—4周(3.15—3.26)毕业实习，了解各种单片机系统的开发和实际应用特点、工作原理及与专业有关知识，开阔眼界，进一步收集资料。

第5—6周（3.29—4.9）写出开题报告(文献综述)、实习报告。确定总体设计方案，包括硬件选型。

第7—8周（4.12—4.23）进行系统硬件设计，绘制硬件图。

第9周（4.26—4.30）进行系统软件设计，并进行运行仿真。

第10—12周（5.3—5.21）完成电路板制作，总体测试、调试等,编写毕业设计说明书、答辩准备, 答辩。

六、指导教师意见1．对开题报告的评语