单片机定时计数器电路设计

2011-08-25 22:22:49来源: EEWORLD

如果你有一个定时器,在你设定的时间到达时提醒你,你就再也不用担心忘记了煤气灶上煮的东西,使东西煮糊了或者水烧干了;午睡睡过了头了。本文介绍一个用AT89C205l单片机制作的倒计数定时器,可在1~99分钟内设置定时时间,时间到达时会用嘟、嘟的报警声提醒你,在定时过程中用数码管显示剩余的时间。

 

电路工作原理:

倒计数定时器电路见图.电路由单片机电路、数码显示电路和报警电路等部分组成。

  AT89C2051、X1、R1、C1等组成单片机电路,Rl、C1组成单片机的复位电路,接通电源的瞬间,由于电源电压通过对C1的充电过程,单片机AT89C2051的复位端1脚获得一个高电平复位脉冲,使得单片机进入初始状态。

  数码管DSl、DS2、三极管VT2、VT3、电阻R3~R11等组成数码显示电路,两个数码管分别显示分和十分。由于每个数码管有七个笔划段A-G显示单元(小数点DP在这里没有使用),按常规的驱动方法要7×2=14条。I/O线,对于AT89C2051来说显然不够,因此这里采用动态扫描显示的方式来解决这一问题,只需要7+2=9条I/O线。动态扫描显示是把两个数码管的七个笔划段A~G的同名端连在一起,而每一个数码管的公共端COM是各自独立地受I/0线控制,AT89C2051向字形输出口送出字形码时,所有数码管接收到相同的字形码,但是究竟哪一位显示,则取决于COM端,而COM端是由P3.5和P3.7口控制的,P3.5和P3.7口采用分时的方法,通过VT2、VT3轮流控制两个数码管的COM端,使两个数码管轮流点亮。由于AT89C2051的P1口能灌入较大的电流,所以这里采用了共阳的数码管。

  在轮流点亮扫描过程中,每位数码管点亮时间是极短的,由于人的视觉暂留现象,尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但给人的印象就是一组稳定的显示数据,不会有闪烁感。

  发光二极管VDl作工作状态指示,在定时期间其闪烁显示,其余时间则不显示。VTl、R2、sPl等组成报警电路,定时结束时发出报警声。

  按钮s1、s2为定时时间设定按钮,s1设定分位,s2设定十分位,分位和十分位分别进行设置,按动相应的按钮,对应的数码管显示的数字即会随之改变。 按钮s3为定时开始启动按钮,设定好定时时间后按一下s3即启动定时器进人倒计时,定时时问到达后发出报警声,同时数码管显示时间为0HD,报警和显示各占0.25秒交替进行,持续时间为60秒。如果要提前结束报警只要按一下s3即可,结束报警后电路回到初始状态,这时显示的定时时间为上一次设定的时问,这对于反复使用同一定时时间的场合十分方便,如用作英语口语测试定时器。
  主程序流程图见图,程序使用汇编语言编写。程序由主程序、定时中断子程序、数码显示子程序、延时子程序等模块组成,主程序由键盘处理、报警等部分组成。

  由于采用了动态扫描显示的方式,虽然简化了电路,节省了IO线,但占用cPu的时间多,因此必须采用调用定时中断的方式来计时,以减小CPu负担,定时器的定时时 间 为60ms,调用1000次即为1分钟。延时子程序主要供显示子程序和报警程序调用,延时时间为0.5ms,延时时间决定了数码显示的刷新频率和报警的音频频率,这两个频率均为1000Hz.

  字形码的输出用了口的P1.1~P1.7,P1.0为空,P1口输出的数据通过查表获得。数据位和字形的对应关系如附表所示,因为数码管为共阳型,所以相应的输出位为0时笔段亮。存储器20h、21h单元分别作分位数和十分位数的存储单元,其数值作为查表的地址值。表中P1.0为空,其值均取1.

  动态扫描显示由数码显示子程序完成,当分位数送到P1口时,P3.5输出低电平,vT3导通,数码管DS2显示分位数;当十分位数送到P1口时,P3.7输出低电平,vT2导通,数码管显示十分位数。这样轮流工作即可显示两位数的时间。由于采用了动态扫描显示的方式,所以在主程序的键盘处理、报警等部分也要分时调用数码显示子程序,只有这样才能正确地显示数码时间,以便进行操作。
  印刷电路板采用万能电路板,ICl用AT89C2051单片机,用12MHz的石英晶体,D1、D2选用共阳型的LED数码管,用阻抗为16Ω的无源电磁式蜂鸣器,其余元器件的参数见第一页图。

  安装前先将汇编源程序编译成目标文件即HEX文件,再用编程器将HEX文件写入AT89C205 1芯片。

  设置定时时间时,按动s1或s2一次对应的数位增加1,到9后再按一下即回到0,如果按下后不松开,则数字不断翻动,每0.2秒跳一个数,到你所需要的数后松开即可。

注:开机后定时时间的初始值为00,可根据需要修改程序来调整这个初始值,例如要把初始值调整为45分钟,只需要将程序第9行和第10行修改成mov 20h,#5h和mov 21h,#4h即可。

关键字:单片机  定时计数

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0825/article_8237.html
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