智能電子計(jì)時(shí)繼電器的設(shè)計(jì)

1、湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 1 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè) 畢業(yè)論文 智智能能電電子子計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)繼繼電電器器的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 學(xué)學(xué) 生生 姓姓 名名：尤尤 璜璜 琴琴 畢畢 業(yè)業(yè) 班班 級(jí)級(jí)：電子電子 0502 班班 指指 導(dǎo)導(dǎo) 教教 師師：陳陳 時(shí)時(shí) 華華 2008 年年 5 月月 18 日日 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 2 智智能能電電子子計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)繼繼電電器器的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 摘摘 要要 電子計(jì)時(shí)繼電器是一種時(shí)間繼電器，它廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化工業(yè)控 制中。特別是在某些場(chǎng)合，自動(dòng)化控制對(duì)時(shí)間精確度的要求也在提高。單片微 型計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要分支，它以獨(dú)特的結(jié)構(gòu)

2、和性能，越來越多地 應(yīng)用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。而且，采用 at89s51 單片機(jī)設(shè)計(jì)，使繼電器 向數(shù)字化、智能化、多功能化方向發(fā)展，具有很高的性價(jià)比。 利用 at89s51 單片機(jī)完成智能電子計(jì)時(shí)繼電器的設(shè)計(jì)。它不僅可以很好地 實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的任意設(shè)定，而且可以精確到秒。本文從硬件設(shè)計(jì)的總框圖入手， 從硬件、軟件和調(diào)試幾個(gè)方面對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并給出了設(shè)計(jì)的電路 原理圖和程序代碼。該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了利用單片機(jī)控制繼電器的基本功能，并且應(yīng) 用在對(duì)攪拌機(jī)的控制中。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 電子計(jì)時(shí)繼電器；at89s51 單片機(jī)；控制 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 3 目目 錄錄 第一章第一章

3、前前 言言 .4 4 1.1 課題的提出 .4 1.2 研究的意義 .4 1.3 實(shí)現(xiàn)的功能 .5 第二章第二章 硬件設(shè)計(jì)及器材簡(jiǎn)介硬件設(shè)計(jì)及器材簡(jiǎn)介 .6 6 2.1 功能模塊圖 .6 2.2 單片機(jī)的設(shè)計(jì) .6 2.2.1 at89s51 功能概括 .6 2.2.2 at89s51 的特點(diǎn)： .7 2.2.3 單片機(jī) at89s51 的引腳圖 .7 2.2.4 單片機(jī) at89s51 的引腳說明 .8 2.2 按鈕的設(shè)計(jì) .9 2.3 繼電器的設(shè)計(jì) .10 2.4 復(fù)位電路設(shè)計(jì) .10 2.5 數(shù)碼管設(shè)計(jì) .11 2.6 電源的設(shè)計(jì) .13 2.7 計(jì)時(shí)繼電器的硬件組成 .13 2.8 電

4、子計(jì)時(shí)繼電器實(shí)現(xiàn)的功能 .14 2.9 電子計(jì)時(shí)繼電器的使用方法 .14 第三章第三章 軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試 .1515 3.1 軟件設(shè)計(jì) .15 3.1.1 軟件的設(shè)計(jì) .15 3.1.2 軟件的功能模塊 .15 3.2 程序流程圖 .16 3.3 代碼及注釋 .17 3.3 調(diào)試 .18 3.3.1 軟件調(diào)試 .18 3.3.2 系統(tǒng)測(cè)試 .19 結(jié)結(jié) 論論 .2020 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .2222 附錄附錄 1 1： 計(jì)時(shí)繼電器設(shè)計(jì)總電路圖：計(jì)時(shí)繼電器設(shè)計(jì)總電路圖： .2323 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 4 第一章第一章 前前 言言 1.11.1 課題的提出課題的

5、提出 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制 系統(tǒng)（又稱輸出回路） ，通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電 流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)” 。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、 轉(zhuǎn)換電路等作用。 對(duì)于工業(yè)控制來說，精準(zhǔn)的時(shí)間是很重要的，而電子計(jì)時(shí)繼電器正好可以 完成此功能。例如，在建筑隊(duì)當(dāng)中，攪拌機(jī)是最常用的工具。加料先后順序的 不同的，中間所間隔的時(shí)間也是不同的?；诖宋覀?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)智能電子計(jì)時(shí)繼 電器，來控制時(shí)間。這樣也不用人多操心，一切實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。此外，它也可用 于體育比賽中來記錄比分，比如籃球比賽等。我們自行設(shè)定一個(gè)加 1 鍵和一個(gè) 減 1 鍵，可

6、以靈活的進(jìn)行加分和減分。 1.21.2 研究的意義研究的意義 繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測(cè)、通訊、 自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。 繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、 溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機(jī)構(gòu)（輸入部分） ；有能對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn) “通” 、 “斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分） ；在繼電器的輸入部分和輸出部分 之間，還有對(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對(duì)輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī) 構(gòu)（驅(qū)動(dòng)部分） 。 作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用： 1) 擴(kuò)大控制范圍。例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一

7、定值時(shí)，可以 按觸點(diǎn)組的不同形式，同時(shí)換接、開斷、接通多路電路。 2) 放大。例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個(gè)很微小的控制量， 可以控制很大功率的電路。 3) 綜合信號(hào)。例如，當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時(shí)， 經(jīng)過比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 5 4) 自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè)。例如，自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起，可 以組成程序控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。 繼電器是一種基本的電氣設(shè)備，它用來打開或關(guān)閉一定數(shù)量互相獨(dú)立的電 路。這種操作是利用由電壓控制的線圈繞組所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)輸入 量（電、磁、聲、光、熱）達(dá)到一定值時(shí)，輸

8、出量將發(fā)生跳躍式變化的自動(dòng)控 制器件。目前，繼電器主要有一下幾種類型：電磁繼電器、熱繼電器、固態(tài)繼 電器、時(shí)間繼電器等。 我們要研究的繼電器也可以歸為一種時(shí)間繼電器，但它與傳統(tǒng)的時(shí)間繼電 器不同。傳統(tǒng)的時(shí)間繼電器一般分為通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩種類型。通常是采 用電容充放電再配合電子元件的原理來實(shí)現(xiàn)延時(shí)動(dòng)作的。本設(shè)計(jì)是要實(shí)現(xiàn)利用 單片機(jī)來直接控制繼電器的工作，從而實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制中對(duì)時(shí)間的精確要求。 1.31.3 實(shí)現(xiàn)的功能實(shí)現(xiàn)的功能 該電子計(jì)時(shí)繼電器要實(shí)現(xiàn)一下功能： 1、時(shí)間設(shè)定：可以在 1999s 范圍內(nèi)設(shè)定時(shí)間， 2、控制繼電器：按下確定鍵后開始倒計(jì)時(shí)；時(shí)間到，觸發(fā)繼電器切換開 關(guān)，是繼電器開

9、始工作； 3、時(shí)間顯示：計(jì)時(shí)器工作是的時(shí)間均顯示在三個(gè)數(shù)碼管上； 4、復(fù)位功能：當(dāng)需要復(fù)位時(shí)，按下此鍵，計(jì)時(shí)器從零開始； 5、記錄比分：它可用于記錄體育比賽中的比分； 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 6 第二章第二章 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)及器材簡(jiǎn)介及器材簡(jiǎn)介 2.12.1 功能模塊圖功能模塊圖 用 p0 口、p1 口、p2 口分別連接三個(gè)顯示管；p3 口的 p3.0、p3.1、p3.2 分別連接加 1 鍵、減 1 鍵、確定鍵；復(fù)位引腳連接復(fù)位按鈕。如圖 2-1 所示： 圖 2-1 計(jì)時(shí)繼電器的功能框圖 2.22.2 單片機(jī)的設(shè)計(jì)單片機(jī)的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)是要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)來控制繼電器的工作，所以單

10、片機(jī)是主要器材。考 慮到單片機(jī) at89c51 不支持在線編程（isp） ，我們選擇單片機(jī) at89s51 來實(shí)現(xiàn)。 2.2.1 at89s51 功能概括 at89s51 是一種帶 4k 字節(jié)閃爍可編程、可反復(fù)擦寫 1000 次的只讀存儲(chǔ)器 （fperomflash programmable and erasable read only memory）的低電壓， 高性能 cmos8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用 atmel 高密度非易失存儲(chǔ) 器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 mcs-51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多 p0.00.7 p3.3 p3.03.2 p1.01.7 at89s5

11、1 rst p2.02.7 數(shù)碼管一 數(shù)碼管二 數(shù)碼管三 按鍵模塊 繼電器模塊 復(fù)位模塊 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 7 功能 8 位 cpu 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，atmel 的 at89c51 是一種高效 微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 2.2.2 at89s51 的特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳 （見圖 2-2） ； 4k bytes flash 片內(nèi)可反復(fù)擦寫（1000 次）isp 程序存儲(chǔ)器； 128x8 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram） ； 32 個(gè)外部雙向輸入/輸出（i/o）口； 5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷； 2 個(gè)

12、 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器； 2 個(gè)全雙工串行通信口； 看門狗（wdt）電路； 片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器； 3 級(jí)加密位； 兼容 mcs-51 指令系統(tǒng)； 雙數(shù)據(jù)寄存器指針; 工作頻率為 33mhz; 2.2.3 單片機(jī) at89s51 的引腳圖 圖 2-2 at89s51 單片機(jī)的引腳圖 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 8 2.2.4 單片機(jī) at89s51 的引腳說明 p0p0 口口：p0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 i0 口，也即地址數(shù)據(jù)總線復(fù) 用口。作為輸出口用時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) ttl 邏輯門電路，對(duì)端口寫“l(fā)”可 作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組

13、口線分時(shí) 轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在 f1ash 編程時(shí)，p0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)， 要求外接上拉電阻。 p1p1 口口：pl 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 io 口，pl 的輸出緩沖級(jí) 可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) ttl 邏輯門電路。對(duì)端口寫“l(fā)” ，通過內(nèi)部的 上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存 在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（iil） 。 在 flash 編程和程序校驗(yàn)期間,p1 接收低 8 位地址。部分端口還有第二功 能,如表 2-1 所示: 表

14、2-1 p1 口部分引腳的第二功能 端口引腳端口引腳第二功能第二功能 p1.5 mosi(用于 isp 編程) p1.6 miso(用于 isp 編程) p1.7 sck (用于 isp 編程) p2p2 口口：p2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 io 口，p2 的輸出緩沖 級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) ttl 邏輯門電路。對(duì)端口寫“1” ，通過內(nèi)部 的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部 存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（iil） 。在訪問外 部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 movxdptr 指令）時(shí)， p

15、2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。flash 編程或校驗(yàn)時(shí)，p2 亦接收高位地址和其它控 制信號(hào)。 p3p3 口：口： p3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 i0 口。p3 口輸出 緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) ttl 邏輯門電路。對(duì) p3 口寫入“l(fā)”時(shí)， 它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。p3 口更重要的用途是它的第二功 能，如下表 2-2 所示： 表 2-2 p3 口的特殊功能 端口引腳端口引腳第二功能第二功能 p3.0 rxd (串行輸入口) p3.1 txd (串行輸出口) 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 9 p3.2 int0 (外部中斷 0) p3.3

16、 int1 (外部中斷 1) p3.4 t0 (計(jì)時(shí)器 0 外部輸入) p3.5 t1 (計(jì)時(shí)器 1 外部輸入) p3.6 wr (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通) p3.7 rd (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通) p3 口還接收一些用于 flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 rstrst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，rst 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電 平時(shí)間將使單片機(jī)復(fù)位。wdt 溢出將使該引腳輸出高電平,設(shè)置 sfr auxr 的 disrto 位(地址 8eh)可打開或關(guān)閉該功能。 disrto 位缺省為 reset 輸出高電 平打開狀態(tài)。 xtal1xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)

17、鐘工作電路的輸入。 xtal2xtal2：來自反向振蕩器的輸出。 2.22.2 按鈕的設(shè)計(jì)按鈕的設(shè)計(jì) 按鈕用于控制計(jì)時(shí)繼電器的，其中加 1、減 1 和確認(rèn)鍵分別連接 at89s51 單片機(jī)的 p3.0、p3.1 和 p3.2。如圖 2-3： 圖 2-3 按鈕 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 10 2.32.3 繼電器的設(shè)計(jì)繼電器的設(shè)計(jì) 利用 p3.3 口輸出高低，控制繼電器的開合，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部裝置的控制。連 接如圖 2-4 所示： 圖 2-4 繼電器模塊 現(xiàn)代自動(dòng)控制設(shè)備中，都存在一個(gè)電子電路與電氣電路的互相連接問題， 一方面要使電子電路的控制信號(hào)能夠控制電氣電路的執(zhí)行元件（電動(dòng)機(jī)，電

18、磁 鐵，電燈等） ，另一方面又要為電子線路的電氣電路提供良好的電隔離，以保 護(hù)電子電路和人身的安全。電子繼電器便能完成這一橋梁作用。 繼電器電路中一般都要在繼電器的線圈兩頭加一個(gè)二極管以吸收繼電器線 圈斷電時(shí)產(chǎn)生的反電勢(shì)，防止干擾。本電路的控制端為 p3.3，當(dāng) p3.3 為高電 平時(shí)，繼電器不工作，當(dāng) p3.3 為低電平時(shí)，繼電器工作，常開觸點(diǎn)吸合。 2.42.4 復(fù)位電路設(shè)計(jì)復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī) at89s51 作為主控芯片，控制整個(gè)電路的運(yùn)行。本設(shè)計(jì)的復(fù)位采用 at89s51 上的復(fù)位引腳。單片機(jī)外圍需要一個(gè)復(fù)位電路，復(fù)位電路的功能是： 系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤消復(fù)

19、位信號(hào)。為可靠起見， 電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防電源開關(guān)或電源插頭分- 合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。該設(shè)計(jì)采用含有二極管的復(fù)位電路，復(fù)位電 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 11 路可以有效的解決電源毛刺和電源緩慢下降（電池電壓不足）等引起的問題， 在電源電壓瞬間下降時(shí)可以使電容迅速放電，一定寬度的電源毛刺也可令系統(tǒng) 可靠復(fù)位。復(fù)位電路的設(shè)計(jì)圖如圖 2-5 所示： 圖 2-5 單片機(jī)復(fù)位電路圖 2.52.5 數(shù)碼管設(shè)計(jì)數(shù)碼管設(shè)計(jì) 八段數(shù)碼顯示管有兩種，一種是共陽數(shù)碼管；另一種是共陰數(shù)碼管。二者 原理不同但功能相同。每個(gè)數(shù)碼管都有 a、b、c、d、e、f、g 七個(gè)筆

20、劃和一個(gè) 小數(shù)點(diǎn) dp，這八個(gè)聯(lián)對(duì)應(yīng)二極管陽極，陽極都連在一起稱為共陽。電路圖 2- 6： 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 12 圖 2-6 共陽數(shù)碼管 本設(shè)計(jì)的時(shí)間顯示選用 3 個(gè)八段（共陽）數(shù)碼管 led，經(jīng)過四次降壓后連 接到數(shù)碼管的 vcc。其外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2-7 所示： 圖 2-7 八段數(shù)碼管 led 數(shù)碼管共陽與共陰數(shù)碼管正好相反。它是當(dāng) p0 為低電平時(shí)亮。例如圖 3- 5，當(dāng) p00=0 時(shí)，a 亮。當(dāng) p00=0，p01=0，p02=0，p03=0，p04=0，p05=0 時(shí)， 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 13 該數(shù)碼管則顯示 0。 2.62.6

21、 電源的設(shè)計(jì)電源的設(shè)計(jì) 單片機(jī) at89s51 的工作電壓范圍是 4.05.5v，利用穩(wěn)壓器提供+5v 的電 壓。電源加一個(gè)電容 c1 來去除電壓毛刺。電源設(shè)計(jì)如圖 2-8： 圖 2-8 電源 2.72.7 計(jì)時(shí)繼電器的硬件組成計(jì)時(shí)繼電器的硬件組成 該電子計(jì)時(shí)繼電器主要包括：專用電源一個(gè)，有單片機(jī) at89s51 的電路板 一個(gè)、四個(gè)按鈕、三個(gè)數(shù)碼管和一個(gè)繼電器。硬件實(shí)物圖如 2-9： 2-9 硬件實(shí)物圖 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 14 2.82.8 電子計(jì)時(shí)繼電器實(shí)現(xiàn)的功能電子計(jì)時(shí)繼電器實(shí)現(xiàn)的功能 本設(shè)計(jì)可用于現(xiàn)代自動(dòng)化的工業(yè)控制中，例如攪拌機(jī)的控制，設(shè)定好時(shí)間 后，時(shí)間到攪

22、拌機(jī)馬上開始工作。時(shí)間可精確到 1s。 能夠進(jìn)行最大 999 秒的計(jì)時(shí)功能，設(shè)置外部操作開關(guān)，有+鍵、- 鍵、確 認(rèn)鍵和復(fù)位鍵。控制計(jì)時(shí)器的啟動(dòng)和加時(shí)/減時(shí)功能。計(jì)時(shí)器遞減/加時(shí)的時(shí)間 間隔為 1 秒。當(dāng)時(shí)間遞減為零時(shí)，引腳 p3.3 有效，控制繼電器開始工作。 2.92.9 電子計(jì)時(shí)繼電器的使用方法電子計(jì)時(shí)繼電器的使用方法 1 1 作為繼電器使用：作為繼電器使用：正確接通電源后，三個(gè)數(shù)碼管顯示：000。按下復(fù)位 鍵復(fù)位，按下加 1 鍵加時(shí)到預(yù)定時(shí)間，若時(shí)間太長(zhǎng)可按減 1 鍵；按確定鍵開始 計(jì)時(shí)，數(shù)碼管則顯示當(dāng)前時(shí)間，當(dāng)時(shí)間為 0 時(shí)，觸發(fā)繼電器開始工作。 2 2 用做記錄比分：用做記錄比分：

23、本設(shè)計(jì)亦可用于記錄體育比賽中的比分。此時(shí)，只要按 下加 1 鍵或減 1 鍵即可。 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 15 第三章第三章 軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試 3.13.1 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) 3.1.1 軟件的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)利用單片機(jī) at89s51 自身的計(jì)時(shí)器進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于 at89s51 的晶振 頻率是 12mhz，即 1s。具體安排如下： （1）用 at89s51 的工作方式 1（即十六位定時(shí)器）和中斷 1。十六位計(jì)時(shí) 器最大可計(jì)時(shí) 65536。計(jì)時(shí)器的初始值為 50 微妙。 （2）數(shù)碼管(共陽)顯示用靜態(tài)顯示，三個(gè)數(shù)碼管分別占用 p0,p1,p2。其 中，p0 為百位、p

24、1 為十位顯示、p2 為個(gè)位顯示。數(shù)碼管采用共陰顯示，也就 是說當(dāng)其值為 0 時(shí)，數(shù)碼管亮；讓其顯示 09 共十個(gè)數(shù)字，故它們的值分 別是：0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8, 0 x80,0 x90 （3）按鈕的分配：加 1 按鈕定義為 p3.0，減 1 按鈕定義為 p3.1，確認(rèn)按 鈕定義為 p3.2，復(fù)位按鈕芯片的 rst 引腳，p3.3 引腳連接繼電器。(見附錄 1) （4）因?yàn)轱@示時(shí)間太短時(shí)，人眼無法看清，所以在三個(gè)數(shù)碼管和三個(gè)按 鈕前都加上一段延時(shí)程序。 3.1.2 軟件的功能模塊 本設(shè)計(jì)的軟件主要包括：代碼初始化、數(shù)碼管

25、顯示程序、按鍵接收程序、 繼電器控制程序和中斷計(jì)時(shí)程序。如下圖 3-1 所示： 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 16 圖 3-1 軟件的功能模塊 3.23.2 程序流程圖程序流程圖 程序開始倒計(jì)時(shí) 時(shí)間到繼電器工作 確認(rèn)鍵按下 減1鍵按下 數(shù)碼管顯示999數(shù)碼管顯示001 開始初始化 加1鍵按下 數(shù)碼管顯示000 3-2 程序流程圖 數(shù)碼管顯示程序 主程序（初始化） 按鍵接收程序 中斷計(jì)時(shí)程序 繼電器控制程序 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 17 3.33.3 代碼及注釋代碼及注釋 下面是該電子計(jì)時(shí)繼電器的代碼： #include unsigned char code ta

26、ble = 0 xc0, 0 xf9, 0 xa4, 0 xb0, 0 x99, 0 x92, 0 x82, 0 xf8,0 x80,0 x90; /共陽字型碼 sbit p3_0=p30; /引腳定義 sbit p3_1=p31; sbit p3_2=p32; sbit p3_3=p33; unsigned int j=0; unsigned int i=0; /主函數(shù) void main (void) unsigned char a, b, c, e, f; unsigned int d=1; tmod=0 x01; /初始化 th0=0 x3c; tl0=0 xb0; et0=1; ea

27、=1; while (1) /循環(huán) a=i/100; /取百位數(shù) b=i%100; /求余取個(gè)位和十位 e=b/10; /取十位數(shù) f=b%10; /取個(gè)位數(shù) p0=tablea; 給第一個(gè)數(shù)碼管賦初值， for(c=250;c0;c-); /延時(shí) p1=tablee; for(c=250; c0; c-); p2=tablef; for(c=250; c0; c-); 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 18 while(p3_2=0)while(p3_2=0);tr0=1;d=20*i;/確認(rèn)鍵按下 if(p3_0=0)while(p3_0=0);if(i=999)i=0;i-;i+

28、;/加 1 鍵 if(p3_1=0)while(p3_1=0);if(i=0)i=1000;i-; /減 1 鍵按下 if(j=d)p3_3=0;tr0=0; /p3.3 有效，繼電器工作 /中斷計(jì)時(shí)程序 void t0(void) interrupt 1 using 1 /中斷 1，計(jì)時(shí)器 1 j+; th0=0 x3c; tl0=0 xb0; /3cb0 定時(shí) 50 微妙 if(j%20=0)i-; / 若 j 不等于 20 則計(jì)時(shí)器繼續(xù)，否則 i 減 1 3.33.3 調(diào)試調(diào)試 3.3.1 軟件調(diào)試 利用 keil 軟件進(jìn)行代碼的調(diào)試。按照程序流程圖將代碼寫好。下面是編 譯成功后的畫面：

29、 圖 3-3 編譯成功 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 19 經(jīng)過認(rèn)真的調(diào)試，終于完成，但是在調(diào)試過程中遇到不少問題，仍然值得 注意?？偨Y(jié)如下： (1) 源文件的擴(kuò)展名必須是.asm 的； (2) 每句代碼后須寫分號(hào)； (3) 確保輸入的關(guān)鍵字正確； 3.3.2 系統(tǒng)測(cè)試 1 1 測(cè)試步驟測(cè)試步驟 接通電源后，三個(gè)數(shù)碼管將顯示 000；按下復(fù)位按鈕仍顯示 000。 (1)按一次加 1 鍵，數(shù)碼管則顯示 001，按確定鍵后，開始計(jì)時(shí)，當(dāng)顯示 000 時(shí)，繼電器開始工作； (2)復(fù)位后，按減 1 鍵，數(shù)碼管則顯示 999（說明最大計(jì)時(shí)為 999 秒） ，此 時(shí)按下加 1 鍵，數(shù)碼管則顯示

30、 000； (3)先設(shè)定時(shí)間為 7 秒，即數(shù)碼管則顯示 007，按確定鍵后開始倒計(jì)時(shí)，此 時(shí)再按下加 1 鍵，計(jì)時(shí)器繼續(xù)加 1； (4)在任何時(shí)候都對(duì)計(jì)時(shí)器進(jìn)行復(fù)位，均顯示 000； (5)加時(shí)或減時(shí)后，在沒有確定之前，數(shù)碼管則顯示設(shè)定的時(shí)間。故可用 于記錄比分 2 2 測(cè)試結(jié)果測(cè)試結(jié)果 經(jīng)過測(cè)試，基本滿足預(yù)定要求。 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 20 結(jié)結(jié) 論論 本設(shè)計(jì)利用單片機(jī) at89s51 和一個(gè)繼電器，實(shí)現(xiàn)了智能電子計(jì)時(shí)繼電器。 本設(shè)計(jì)中計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)的最小單位是 1 秒，最長(zhǎng)可計(jì)時(shí) 999 秒，約等于 16 分鐘。 真正實(shí)現(xiàn)了時(shí)間的隨意設(shè)定，在實(shí)際的工業(yè)控制中具有很多的優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn) 解決了目前實(shí)時(shí)控制中時(shí)間不能靈活控制和時(shí)間難以精確等缺點(diǎn)。該電子計(jì)時(shí) 繼電