单片机课程设计——时间控制器

单片机课程设计——时间控制器
单片机课程设计——时间控制器

单片机课程设计

——时间控制器

一.设计要求:

设计一个以AT89 C52为核心的时间控制器。可以实现时间显示和设置闹钟功能。用89S52单片机设计一个时间控制器,有8位数码管显示年月日及时分秒,具有日历和时钟功能,有一路输出控制电灯,有一路输出控制蜂鸣器,可以设置年月日及时分秒,可以设置一张时间表,该时间表记录什么时间开、关电灯,什么时间开、关蜂鸣器,而单片机按这张时间表来控制电灯和蜂鸣器。该时间表要求掉电时仍能保存不掉数据,所以需要用一片EEPROM来保存数据,如用24C02/04/08等。

二.设计原理:

在AT80C52单片机内部对机器周期进行计数,从而得到定时。由于AT89 C52的内部计数器是16位的,振荡脉冲频率为12MHZ,这样一个机器周期为1μs,计满一次为65536μs。

显示器选用8位共阳极数码管,分别表示时、分、秒。同时选用两个74HC273作为片选和位选锁存器。同时经过P0口外加四个键盘用以调整时间。

软件部分分为四大模块:调整初始时间、设置闹铃时间实现闹铃功能、显示时间和脉冲计数模块。脉冲计数模块,通过AT89 C52的T0进行计数,设置T0计数溢出时,由内部硬件置位,同时开放中断,使系统进入中断服务程序。在定时器运行前,在其中先预置入计数初值,为了计算方便,在次设置中预置的初值为(65536-1000),这样一次“硬件计时周期”就可定时1000μs。在中断服务程序设置进

行1000次“硬件计时周期”就可得到1S。同理进行分、小时的计时。

三.流程图:

四.设计原理图:

五.程序清单:

SYSTEM equ 0 NMLIGHTON equ 6 NMLIGHTOFF equ 7 NMALARMON equ 8 ANALARMOFF equ 9 YEAR1 equ 10H YEAR2 equ 11H YEAR3 equ 12H YEAR4 equ 13H MONTH1 equ 14H MONTH2 equ 15H DAY1 equ 16H DAY2 equ 17H HOUR1 equ 18H HOUR2 equ 19H MINUTE1 equ 1AH MINUTE2 equ 1BH

SECOND1 equ 1CH

SECOND2 equ 1DH

WEEKDAY1 equ 1EH

WEEKDAY2 equ 1FH

;time table

LIGHTONT equ 100

LIGHTOFF equ 200

ALARMON equ 300

ALARMOFF equ 400

org 00h

jmp start

org 03h

jmp Int0Proc

org 1BH

jmp T1Proc

org 13H

jmp Int1Proc

org 30h

start: mov DPTR,#SYSTEM

movx A,@DPTR

jnz Next3 ;have value in external ROM

mov A,#01H

movx @DPTR,A

call Init

mov R4,#1 ;first display Date

clr C ;LED turn off in the first

mov P3.0,C

Next3: mov TL1,#9cH

mov TH1,#0ffH

mov TMOD,#11H ;Timer 1 mode 1

setb TR1

setb ET1

setb IT0 ;smart here

setb IT1

setb PX0

setb EX0

setb EX1

setb EA

SECOND: mov R5,#2

call WaitSecond

cpl P3.1

jb P1.3, Next7

call SetDate

Next7: jb P1.4,Next8

call SetTime

Next8: mov DPTR,#SECOND2

movx A,@DPTR

inc A

movx @DPTR,A ;seconds increase 1,then write to ROM

xrl A,#10

jnz SECOND

mov A,#0

mov DPTR,#SECOND2

movx @DPTR,A ;clear SECOND2

mov DPTR,#SECOND1

movx A,@DPTR

inc A

movx @DPTR,A ;inc SECOND1

movx A,@DPTR

xrl A,#6

jnz SECOND

mov A,#0

movx @DPTR,A

MINUTE: mov DPTR,#MINUTE2

movx A,@DPTR

inc A

movx @DPTR,A ;write to ROM

movx A,@DPTR

xrl A,#10 ;BCD code

jnz SECOND

mov A,#0

movx @DPTR,A

mov DPTR,#MINUTE1

movx A,@DPTR

inc A

movx @DPTR,A ;write to ROM

movx A,@DPTR

xrl A,#6

jnz SECOND

mov A,#0

movx @DPTR,A

HOUR: mov DPTR,#HOUR2

movx A,@DPTR

inc A

movx @DPTR,A ;write to ROM

movx A,@DPTR

xrl A,#10 ;BCD code

jnz Next4

mov A,#0

movx @DPTR,A

mov DPTR,#HOUR1

movx A,@DPTR

inc A

movx @DPTR,A ;write to ROM

jmp SECOND

Next4: mov DPTR,#HOUR1

movx A,@DPTR

mov B,A ;save hour1 to B

mov A,#10

mul AB

mov R0,A ;save the result to R0

mov DPTR,#HOUR2

movx A,@DPTR

mov R1,A ;save hour2 to R1

mov A,B ;restore the result

add A,R1

xrl A,#24

jnz SECOND

mov A,#0

mov DPTR,#HOUR2

movx @DPTR,A ;reset HOUR2

mov DPTR,#HOUR1

movx @DPTR,A

mp SECOND

T1Proc: mov TH1,#0FfH

mov TL1,#9cH

cpl P3.1

reti

Int0Proc: push DPL

push DPH

push ACC

clr EA

mov A,R4

jnz Next5

call WriteTime

jmp Return3

Next5: call WriteDate

Return3: setb EA

pop ACC

pop DPH

pop DPL

reti

Int1Proc: push ACC

push B

clr EA

inc R6 ;R6 to mark Date/Time on the LED

mov A,R6

mov B,#3

div AB

mov A,B ;judge the remainder

jz Next6

mov R4,#0

jmp Return5

Next6: mov R4,#1H

Return5: setb EA

pop B

pop ACC

reti

WriteTime: inc R7 ;R7 to generate scan signal of LED mov A,R7

xrl A,#8

jnz I0

mov R7,#0

I0: mov A,R7

xrl A,#0

jnz I1

call WriteHour1

jmp Return4

I1: mov A,R7

xrl A,#1

jnz I2

call WriteHour2

jmp Return4

I2: mov A,R7

xrl A,#2

jnz I3

call WriteMinute1

jmp Return4

I3: mov A,R7

xrl A,#3

jnz I4

call WriteMinute2

jmp Return4

I4: mov A,R7

xrl A,#4

jnz I5

call WriteSECOND1

jmp Return4

I5: mov A,R7

xrl A,#5

jnz I6

call WriteSECOND2

jmp Return4

I6: mov A,R7

xrl A,#6

jnz I7

call WriteWeekday1

jmp Return4

l7: mov A,R7

xrl A,#7

jnz Return4

call WriteWeekday2 Return4: ret

WriteDate: inc R7

mov A,R7

xrl A,#8

jnz IS0

mov R7,#0

IS0: mov A,R7

xrl A,#0

jnz IS1

call WriteYear1

jmp Return1

IS1: mov A,R7

xrl A,#1

jnz IS2

call WriteYear2

jmp Return1

IS2: mov A,R7

xrl A,#2

jnz IS3

call WriteYear3

jmp Return1

IS3: mov A,R7

xrl A,#3

call WriteYeaR5

jmp Return1

IS4: mov A,R7

xrl A,#4

jnz IS5

call WriteMonth1

jmp Return1

IS5: mov A,R7

xrl A,#5

jnz IS6

call WriteMonth2

jmp Return1

IS6: mov A,R7

xrl A,#6

jnz IS7

call WriteDay1

jmp Return1

IS7: mov A,R7

xrl A,#7

jnz Return1

call WriteDay2

Return1: ret

WriteYear1: mov DPTR,#YEAR1

movx A,@DPTR

anl P1,#11111000B ; P1=0

mov P2,A

ret

WriteYear2: mov DPTR,#YEAR2

movx A,@DPTR

orl P1,#00000001B ; P1=1

mov P2,A

ret

WriteYear3: mov DPTR,#YEAR3

movx A,@DPTR

xrl P1,#00000011B ;P1=2

mov P2,A

WriteYeaR5: mov DPTR,#YEAR4 ;P1=3

movx A,@DPTR

orl P1,#00000001B

mov P2,A

ret

WriteMonth1: mov DPTR,#MONTH1

movx A,@DPTR

xrl P1,#00000111B ;P1=4

mov P2,A

ret

WriteMonth2: mov DPTR,#MONTH2

movx A,@DPTR

orl P1,#00000001B ;P1=5

mov P2,A

ret

WriteDay1: mov DPTR,#DAY1

movx A,@DPTR

xrl P1,#00000011B ;P1=6

mov P2,A

ret

WriteDay2: mov DPTR,#DAY2

movx A,@DPTR

orl P1,#00000001B ;P1=7

mov P2,A

ret

WriteHour1: mov DPTR,#HOUR1

movx A,@DPTR

anl P1,#11111000B ; P1=0

mov P2,A

ret

WriteHour2: mov DPTR,#HOUR2

movx A,@DPTR

orl P1,#00000001B ; P1=1

mov P2,A

ret

WriteMinute1: mov DPTR,#MINUTE1

movx A,@DPTR

xrl P1,#00000011B ;P1=2

mov P2,A

ret

WriteMinute2: mov DPTR,#MINUTE2

movx A,@DPTR

orl P1,#00000001B ;P1=3

mov P2,A

ret

WriteSECOND1: mov DPTR,#SECOND1

movx A,@DPTR

xrl P1,#00000111B ;P1=4

mov P2,A

ret

WriteSECOND2: mov DPTR,#SECOND2

movx A,@DPTR

orl P1,#00000001B ;P1=5

mov P2,A

ret

WriteWeekday1: mov DPTR,#WEEKDAY1

movx A,@DPTR

xrl P1,#00000011B ;P1=6

mov P2,A

ret

WriteWeekday2:mov DPTR,#WEEKDAY2

movx A,@DPTR

orl P1,#00000001B ;P1=7

mov P2,A

ret

Init: mov A,#2

mov DPTR,#YEAR1

movx @DPTR,A

mov A,#0

mov DPTR,#YEAR2

movx @DPTR,A

mov A,#0

mov DPTR,#YEAR3

movx @DPTR,A

mov A,#8

mov DPTR,#YEAR4

movx @DPTR,A

mov A,#0

mov DPTR,#MONTH1

movx @DPTR,A

mov A,#1

mov DPTR,#MONTH2

movx @DPTR,A

mov A,#0

mov DPTR,#DAY1

movx @DPTR,A

mov A,#1

mov DPTR,#DAY2

movx @DPTR,A

mov A,#1

mov DPTR,#HOUR1

movx @DPTR,A

mov A,#7

mov DPTR,#HOUR2

movx @DPTR,A

mov A,#1

mov DPTR,#MINUTE1

movx @DPTR,A

mov A,#6

mov DPTR,#MINUTE2

movx @DPTR,A

mov A,#1

mov DPTR,#SECOND1

movx @DPTR,A

mov A,#0

mov DPTR,#SECOND2

movx @DPTR,A

mov A,#0

mov DPTR,#WEEKDAY1

movx @DPTR,A

mov A,#2

mov DPTR,#WEEKDAY2

movx @DPTR,A

ret

SetTime: clr EX1 ;forbid interrupt 1

mov R4,#00H ;show time always

mov A,#0

mov DPTR,#SECOND2

movx @DPTR,A ;clear seconds

mov DPTR,#SECOND1

movx @DPTR,A

settime1:jb P1.4,Return7

jb P1.5,Next9

call SetHour ; P1.5=0 ,key press

Next9: jb P1.6,settime1

call SetMinute ;P1.6=0,key press

jmp settime1

Return7: setb EX1

ret

SetMinute:mov DPTR,#MINUTE2

movx A,@DPTR

inc A

movx @DPTR,A ;increase Minute2

xrl A,#10

jnz J

mov A,#0

movx @DPTR,A

SetYear: mov DPTR,#YEAR4

movx A,@DPTR

inc A

movx @DPTR,A

xrl A,#10

jnz J5

mov A,#0

movx @DPTR,A

mov DPTR,#YEAR3

movx A,@DPTR

inc A

movx @DPTR,A

xrl A,#10

jnz J5

mov A,#0

movx @DPTR,A

mov DPTR,#YEAR2

movx A,@DPTR

inc A

movx @DPTR,A

xrl A,#10

jnz J5

mov A,#0

movx @DPTR,A

mov DPTR,#YEAR1

movx A,@DPTR

inc A

movx @DPTR,A

xrl A,#10

jnz J5

mov A,#0

movx @DPTR,A

J5: jb P1.5,Return13 ;wait the key to release

jmp J5

Return13:ret

WaitSecond: mov A,R5

jz Return6

WaitSecond1:mov TL0,#0B0H ;50000(0xc350) ticks before overflow = 0.5s at 1.2MHz Clock mov TH0,#3cH

mov A,TMOD

orl A,#00000001B

mov TMOD,A ;Timer 0 mode 1

setb TR0

;Timer 0 runs

WaitSecond2: jnb TF0,WaitSecond2

clr TR0 ;Timer 0 stops(no interrupt,can't auto clear,so software clear)

clr TF0

dec R5

mov A,R5

jnz WaitSecond1

Return6: ret

END

单片机课程设计 简易计算器的设计

目录 摘要 (1) 绪论 (1) 1.设计要求及功能分析 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.2 基本功能 (2) 2.设计方案 (2) 2.1 硬件部分设计方案 (2) 2.1.1 单片机部分 (2) 2.1.2 按键部分 (2) 2.1.3 显示部分 (2) 2.2 软件部分设计方案 (2) 3.系统的硬件总体设计 (4) 3.1 系统的总体硬件设计 (4) 3.2 键盘连接电路 (4) 3.3 显示屏连接电路 (5) 3.4 单片机芯片AT89C51 (6) 3.5 外接电路 (7) 4.系统的软件总体设计 (8) 4.1 键盘识别程序设计 (8) 4.2 显示程序 (11) 4.3 运算程序 (11) 5.元器件清单及程序清单 (12) 5.1 元器件清单 (12) 5.2 程序清单 (12) 6.软件仿真 (18) 6.1 仿真验证 (18) 6.2 性能分析 (20) 6.3 出现故障及其原因 (20) 6.4 解决方法 (20) 结论 (20) 参考文献 (21) 致谢 (21) 附录PCB图 (22)

简易计算器的设计 学生:李飞马鹏超舒宏超 指导老师:王孝俭 摘要:单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可,用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合,甚至比人类的数量还要多。 关键词:单片机、计算器、控制电路、仿真。 绪论 设计要求掌握数码管移位动态扫描显示的编程方法,掌握矩阵扫描的编程方法,掌握数据在内部运算的编程方法。设计任务实现最大8位正整数加、减、乘、除,具备清零、等于功能,16个按键功能依次为:数字0、数字1、数字2、数字3、数字4、数字5、数字6、数字7、数字8、数字9、清零、等于、加、减、乘、除。 1.设计要求及功能分析 1.1设计要求: 本次单片微型计算机与接口技术课程设计做的是利用C51单片机为主体的计算器,实现了简单的加、减、乘、除功能。采取的是键盘输入和液晶显示屏的输出结果显示。主要硬件构成部分由四个,一个AT89C51单片机芯片,一个液晶显示屏,一个4*4键盘和一个排阻(10K)做P0口的上拉电阻,可以实现16位的数值操作计算。 1.2基本功能: 首先,计算器可现实8位数字,开机运行时,只有数码管最低位显示为“0”,其他位全部不显示;

单片机课程设计 秒表计时器(DOC)

课程设计名称:单片机原理及接口技术 题目:基于单片机的秒表计时器设计 学期:2014-2015学年第一学期 专业:电气技术 班级: 姓名: 学号: 指导教师:

辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表

课程设计任务书 一、设计题目 秒表计时器 二、设计任务 本课题以单片机为核心,设计和制作一个秒表计时器。 三、设计计划 课程设计一周 第1天:查找资料,方案论证。 第2天:各部分方案设计。 第3天:各部分方案设计。 第4天:撰写设计说明书。 第5天:校订修改,上交说明书。 四、设计要求 1、绘制软件流程图并利用汇编语言编写软件程序; 2、绘制系统硬件原理图; 3、形成设计报告。 指导教师: 教研室主任: 2014年5月26 日

本设计利用89C51单片机设计秒表计时器,通过LED显示秒十位和个位,在设计过程中用一个存储单元作为秒计数单元,当一秒到来时,就让秒计数单元加一,通过控制使单片机秒表计时,暂停,归零。设计任务包括控制系统硬件设计和应用程序设计。 关键词:51单片机;74HC573;LED数码管

综述 (1) 1 程序方案 (2) 1.1方案论证 (2) 1.2总体方案 (2) 2部分设计 (3) 2.1 89C51单片机 (3) 2.2晶体振荡电路 (4) 2.3硬件复位电路 (5) 2.4显示电路 (6) 2.5整体电路图 (7) 3程序设计 (8) 3.1程序流程框图 (8) 3.2显示程序流程图 (9) 3.3汇编源程序 (10) 4调试说明 (13) 4.1概述 (13) 4.2电路原理图 (13) 心得体会 (15) 参考文献 (16)

计算机控制课程设计电阻炉温度控制系统

计算机控制课程设计 报告 设计题目:电阻炉温度控制系统设计 年级专业:09级测控技术与仪器 化工、机械、食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量。因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。本设计就是利用单片机来控制高温加热炉的温度,传统的以普通双向晶闸管(SCR)控制的高温电加热炉采用移相触发电路改变晶闸管导通角的大小来调节输出功率,达到自动控制电加热炉温度的目的。这种移相方式输出一种非正弦波,实践表明这种控制方式产

生相当大的中频干扰,并通过电网传输,给电力系统造成“公害”。采用固态继电器控温电路,通过单片机控制固态继电器,其波形为完整的正弦波,是一种稳定、可靠、较先进的控制方法。为了降低成本和保证较高的控温精度,采用普通的ADC0809芯片和具有零点迁移、冷端补偿功能的温度变送器桥路,使实际测温范围缩小。 1.1电阻炉组成及其加热方式 电阻炉是工业炉的一种,是利用电流通过电热体元件将电能转化为热能来加热或者熔化元件或物料的热加工设备。电阻炉由炉体、电气控制系统和辅助系统组成,炉体由炉壳、加热器、炉衬(包括隔热屏)等部件组成。由于炉子的种类不同,因而所使用的燃料和加

热方法也不同;由于工艺不同,所要求的温度高低不同,因而所采用的测温元件和测温方法也不同;产品工艺不同,对控温精度要求不同,因而控制系统的组成也不相同。电气控制系统包括主机与外围电路、仪表显示等。辅助系统通常指传动系统、真空系统、冷却系统等,因炉种的不同而各异。电阻炉的类型根据其热量产生的方式不同,可分为间接加热式和直接加热式两大类。间接加热式电阻炉,就是在炉子内部有专用的电阻材料制作的加热元件, (4)电阻炉温度按预定的规律变化,超调量应尽可能小,且具有良好的稳定性; (5)具有温度、曲线自动显示和打印功能,显示精度为±1℃; (6)具有报警、参数设定、温度曲线修改设置等功能。

单片机课程设计计算器

课程设计说明书 课程设计名称:单片机课程设计 课程设计题目:四位数加法计算器的设计学院名称:电气信息学院 专业班级: 学生学号:

学生姓名: 学生成绩: 指导教师: 课程设计时间:至

格式说明(打印版格式,手写版不做要求) (1)任务书三项的内容用小四号宋体,倍行距。 (2)目录(黑体,四号,居中,中间空四格),内容自动生成,宋体小四号。 (3)章的标题用四号黑体加粗(居中排)。 (4)章以下的标题用小四号宋体加粗(顶格排)。 (5)正文用小四号宋体,倍行距;段落两端对齐,每个段落首行缩进两个字。 (6)图和表中文字用五号宋体,图名和表名分别置于图的下方和表的上方,用五号宋体(居中排)。(7)页眉中的文字采用五号宋体,居中排。页眉统一为:武汉工程大学本科课程设计。 (8)页码:封面、扉页不占页码;目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列,正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列;页码位于页脚,居中位置。 (9)标题编号应统一,如:第一章,1,,……;论文中的表、图和公式按章编号,如:表、表……;图、图……;公式()、公式()。

课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务(从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题,根 据所选课题的具体设计要求来填写此栏) 1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。 2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算,如果计算结果超过4位十进制数,则屏幕显示E。 3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。 4. 创新部分:使用LCD1602液晶显示屏进行显示,有开机欢迎界面,计算数据与结果分两行显示,支持小数运算。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明; 2.有程序设计的分析、思路说明; 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明; 4.完成系统调试(硬件系统可以借助实验装置实现,也可在Proteus 软件中仿真模拟); 5.有程序运行结果的截屏图片。

推荐-单片机课程设计多功能定时器 精品 精品

单片机课程设计 多功能定时器 一、设计目的: 1、在理论学习的基础上,通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具 有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用; 2、能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识, 在软件编程、排错调试、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高; 3、使学生增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解。使学生掌 握单片机的内部功能模块的应用,如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通信等; 4、使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后 设计和实现单片机应用系统打下良好基础。 二、设计功能说明 数字钟是采用数字电路实现对时,分,秒,数字显示的计时装置,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品,本设计可实现如下功能: 1、使用实时时钟芯片写入及读取时间 2、用LCD显示,可显示年、月、日、时、分、秒、星期、农历日期、节日 3、选择蜂鸣器电路,实现两个闹钟设置和事件提示功能 4、实现时钟校正功能,12小时/24小时切换功能 5、显示当前时间为上午时间或下午时间 6、整点报时功能 按键功能如下: 1、对显示时间的设置 按键0:进入设置模式,实现秒(S)、分(M)、时(H)、年(Y)、月(m)、日(D)、星期(W)设置的切换,并在LCD右下角显示所设置的项目,当各项目设置完毕后,再按下按键0则返回主界面正常显示时间; 按键1:每按一次按键1,对所设置的时间加1,当设置的时间超过它的最大值时,该项自动为0,例如:当设置秒为59时,秒自动清零; 按键2:每按一次按键:2,对所设置的时间减1,当设置的时间小于0时,该项自动为它的最大值; 按键3:设置完成后的确认键并可按此键中途退出设置,时间按用户设置值正常计时;

(完整版)可编程控制器课程设计

可编程控制器课程设计 中央空调的设计 一、前言 我国是一个人均能源相对贫乏的国家,人均能源占有量不足世界水平的一半,随着我国经济的快速发展,我国已成为世界第二耗能大国,但能源使用效率普通偏低, 造成电能浪费现象十分严重。尽管我国电网总装机容量和发电量快速扩容,但仍赶不上用电量增加的速度,供电形势严峻, 节能节电已迫在眉睫。 中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一,电能的消耗非常大,约占建筑物总电能消耗的50%。由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计,而实际上在一年中,满负载下运行最多只有十多天,甚至十多个小时,几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载,而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载,几乎长期在100%负载下运行,造成了能量的极大浪费,也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。 随着变频技术的日益成熟,利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合,构成温差闭环自动控制系统,自动调节水泵的输出流量,达到节能目的提供了可靠的技术条件。 二、问题的提出 1、原系统简介 中央空调系统改造前的主要设备和控制方式:450冷吨冷气主机2台,型号为特灵二极式离心机,两台并联运行;冷冻水泵和冷却水泵各有3台,型号均为TS-200-150315,扬程32米,配用功率37KW。均采用两用一备的方式运行。冷却塔3台,风扇电机7.5KW,并联运行。 2、原系统的运行及存在问题 由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计,且留有10%-20%左右的设计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载,冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样,冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行,造成了能量的极大浪费。而且冷冻、冷却水泵采用的均是Y—△起动方式,电机的起动电流均为其额定电流的3—4倍,在如此大的电流冲击下,接触器的使用寿命大大下降;同时,启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象,容易对机械器件、轴承、阀门和管道等造成破坏,从而增加维修工作量和备件费用。 另外,由于冷冻泵轴输送的冷量不能跟随系统实际负荷的变化,其热力工况的平衡只能由人工调整冷冻主机出水温度,以及大流量小温差来掩盖。这样,不仅浪费能量,也恶化了系统的运行环境、运行质量。特别是在环境温度偏低、某些末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时,将会导致大面积空调室温偏冷,感觉不适,严重干扰中央空调系统的运行质量。因为空调偏冷的问题经常遇到各种想不到的问题造成不少人力资源的浪费。本人提出:“利用变频器、PLC、数模转换模块、温度模块、温度传感器等构成的温差闭环自动调速系统。对冷冻、冷却水泵进行改造,以节约电能。” 三、节能改造的可行性分析 改造方案主要有:方案一是通过关小水阀门来控制流量,经测试达不到节能效果。且控制不好会引起冷冻水未端压力偏低,造成高层用户温度过高,也常引起冷却水流量偏小,造成冷却水散热不够,温度偏高;方案二是根据制冷主机负载较轻时实行间歇停机,但再次起动主机时,主机负荷较大,实际上并不省电,且易造成空调时

单片机课程设计(温度控制器)

基于单片机的温度控制器设计 内容摘要:该温度报警系统以AT89C51单片机为核心控制芯片,实现温度检测报警功能的方案。该系统能实时采集周围的温度信息,程序内部设定有报警上下限,根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。该系统实现了对温度的自动监测和自动调温功能。 关键词:AT89C51ADC0808 温度检测报警自动调温 Abstract:The temperature alarm system AT89C51 control chip, realize temperature detection alarm function scheme. The system can collect real-time temperature information around that internal procedures set alarm equipped, according to different application environment can be set different alarm upper. The system realizes the automatic monitoring of temperature. The instrument can achieve the automatic thermostat function. Keywords:AT89C51 ADC0808Temperature detectingalarmautomatic thermostat 引言:本课题是基于单片机的温度控制器设计,经过对对相关书籍资料的查阅确定应用单片机为主控模块通过外围设备来实现对温度的控制。实现高低温报警、指示和低温自加热功能(加热功能未在仿真中体现)。 1.设计方案及原理 1.1设计任务 基于单片机设计温度检测报警,可以实时采集周围的温度信息进行显示,并且可以根据应用环境不同设定不同的报警上下限。 1.2设计要求 (1)实时温度检测。 (2)具有温度报警功能。 (3)可以设报警置温度上下限。 (4)低于下限时启动加热装置。 1.3总体设计方案及论证

AT89C51单片机C实现简易计算器

AT89C51单片机简易计算器的设计 一、总体设计 根据功能和指标要求,本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路,实现对计算器的设计。具体设计如下:(1)由于要设计的是简单的计算器,可以进行四则运算,为了得到较好的显示效果,采用LCD 显示数据和结果。 (2)另外键盘包括数字键(0~9)、符号键(+、-、×、÷)、清除键和等号键,故只需要16 个按键即可,设计中采用集成的计算键盘。 (3)执行过程:开机显示零,等待键入数值,当键入数字,通过LCD显示出来,当键入+、-、*、/运算符,计算器在内部执行数值转换和存储,并等待再次键入数值,当再键入数值后将显示键入的数值,按等号就会在LCD上输出运算结果。 (4)错误提示:当计算器执行过程中有错误时,会在LCD上显示相应的提示,如:当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时,计算器会在LCD上提示溢出;当除数为0时,计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图:

二、硬件设计 (一)、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分:采用LCD 静态显示。按键部分:采用4*4键盘;利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC,读取输入的键值。 总体设计效果如下图:

(二)、键盘接口电路 计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键,如果采用独立按键的方式,在这种情况下,编程会很简单,但是会占用大量的I/O 口资源,因此在很多情况下都不采用这种方式,而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线,四条I/O 线作为列线组成键盘,在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4×4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。 矩阵键盘的工作原理: 计算器的键盘布局如图2所示:一般有16个键组成,在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能,这种形式在单片机系统中也最常用。 图 2 矩阵键盘布局图 矩阵键盘内部电路图如图3所示:

单片机课程设计定时器控制4只LED滚动闪烁系统解析

目录

1设计目的 1.1设计目的 1、通过单片机课程设计,熟练掌握单片机C语言的编程方法,将理论联系到实践中去,提高我们的动脑和动手的能力。 2、通过定时器控制两个LED显示器显示10秒秒表系统的设计,掌握定时/计数器和LED显示器的使用方法,同时掌握简单程序的编写,最终提高我们的逻辑抽象能力。 1.2设计内容和要求 内容:设计一个能够控制两个LED显示器显示10秒秒表的模拟系统。 要求:利用单片机的定时器定时,控制LED显示器显示。 1.3 设计思路 1.先熟悉实验原理,了解4只LED滚动闪烁系统灯的工作过程,组成滚动闪烁系统需要的组件。 2.了解各个硬件的工作原理, 3.绘制电路原理图,编写程序,并进行仿真,基本实现LED滚动闪烁系统灯的功能。

2设计原理分析 2.1十秒秒表的系统设计 通过编写程序,实现对发光二极管的控制,来4只LED 滚动闪烁灯的管理。每延时一段时间,灯的显示情况都会按LED 灯的显示规律进行状态转换。采用单片机内部的I/O 口上的P0口中的4个引脚即可来控制4个LED 灯。 2.2十秒秒表的功能要求 本设计能模拟基本的LED 滚动闪烁系统,是用中断的方式定时控制LED 定的闪烁及滚动。 2.2.1计时显示 定时/计数器工作方式寄存器,定时器采用T0定时器0工作于模式2 位数:8位计数范围:0-255 具有自动加载功能 2.2.2中断设置 每累计若干次定时器中断才执行一次闪烁。 2.3定时器控制4只LED 滚动闪烁制系统的基本构成及原理 单片机设LED 灯闪烁系统,可用单片机直接控制信号灯的状态变化可以广泛的应用到商业和工业的流程控制测电路当中。 图2.1 系统的总体框图 据此,本设计系统以单片机为控制核心,连接成最小系统。系统的总体框图如上所示。因为它能够准确地划分成时钟频率,与UART(通用异步接收器/发送器)量常见的波特率相关。特别是较高的波特率(19600,19200),不管多么古怪的值,这些晶振都是准确,常被使用的。当定时器1被用作波特率发生器时,波特率工作于方式1和方式3是由定时器1 的溢出率和SMOD 的值(PCON.7------双倍速波特率)决定:

计算机控制课程设计-PID控制器调节

目录 一、前言 ........................................................... 0 二、PID 控制的基本原理和常用形式及数学模型 .. (1) 三、设计内容 (2) 3、1 分析原系统 (2) 3、2 2 P 控制方式: (3) 3、3 PI 控制 (5) 3、4 PID 控制 (8) 四、设计总结 (11) 4、1、结果分析 (11) 4、2、参数的作用 (11) 五、设计工作总结及心得体会 (12) 六、参考文献 (12) 一、前言 PID 控制是最早发展起来的经典控制策略,是用于过程控制最有效的策略之 一。由于其原理简单.技术成熟,在宴际应用中较易于整定,在工业控制中得到了广泛的应用。它最大的优点是不需了解被控对象精确的数学模型,其需在线根据系统误差段误差的变化率等简单参数,经过经验进行调节器参数在线整定,即可取得满意的结果。具有很大的适应性和灵话性。PID 控制中的积分作用可以减少稳态误差,但男一方面也容易导魏积分饱和,使系统的超调量增大。微分作用可提高系统的响应速度,但其对高频干扰特别敏感,甚至会导致系统失稳。所以,正确计算P1D 控制器的参数,有效合理地宴现PID 控制器的设计,对于PID 控制器在过程控制中的广泛应用具有重要的理论和现实意义。 二、PID 控制的基本原理和常用形式及数学模型 具有比例-积分-微分控制规律的控制器,称PID 控制器。这种组合具有三种基本规律各自的特点,其运动方程为: 相应的传递函数为: 图1 PID 控制的结构图 若14

温度控制器的设计

目录 第一章课程设计要求及电路说明 (3) 1.1课程设计要求与技术指标 (3) 1.2课程设计电路说明 (4) 第二章课程设计及结果分析 (6) 2.1课程设计思想 (6) 2.2课程设计问题及解决办法 (6) 2.3调试结果分析 (7) 第三章课程设计方案特点及体会 (8) 3.1 课程设计方案特点 (8) 3.2 课程设计心得体会 (9) 参考文献 (9) 附录 (9)

第一章课程设计要求及电路说明 1.1课程设计要求与技术指标 温度控制器的设计 设计要求与技术指标: 1、设计要求 (1)设计一个温度控制器电路; (2)根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图; (3)撰写设计报告。 2、技术指标 温度测量范围0—99℃,精度误差为0.1℃;LED数码管直读显示;温度报警指示灯。

1.2课程设计电路说明 1.2.1系统单元电路组成 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示,控制器采用单片机AT89S51,温度传感器采用DS18B20,用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 1.2.2设计电路说明 主控制器:CPU是整个控制部分的核心,由STC89C52芯片连同附加电路构成的单片机最小系统作为数据处理及控制模块. 显示电路:显示电路采用4个共阳LED数码管,用于显示温度计的数值。报警电路:报警电路由蜂鸣器和三极管组成,当测量温度超过设计的温度时,该电路就会发出报警。 温度传感器:主要由DS18B20芯片组成,用于温度的采集。 时钟振荡:时钟振荡电路由晶振和电容组成,为STC89C52芯片提供稳定的时钟频率。

第二章课程设计及结果分析 2.1课程设计 2.1.1设计方案论证与比较 显示电路方案 方案一:采用数码管动态显示 使用一个七段LED数码管,采用动态显示的方法来显示各项指标,此方法价格成本低,而且自己也比较熟悉,实验室也常备有此元件。 方案二:采用LCD液晶显示 采用1602 LCD液晶显示,此方案显示内容相对丰富,且布线较为简单。 综合上述原因,采用方案一,使用数码管作为显示电路。 测温电路方案 方案一:采用模拟温度传感器测温 由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。 方案二:采用数字温度传感器 经过查询相关的资料,发现在单片机电路设计中,大多数都是使用传感器,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。 综合考虑,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,故采用了方案二。 2.1.2设计总体方案 根据上述方案比较,结合题目要可以将系统分为主控模块,显示模块,温度采集模块和报警模块,其框图如下:

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机双字节十六进制减法实验设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、3位无符号数字的简单运算,并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus 仿真。 引言 十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减

目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求

单片机的课程设计_30秒定时器

目录 一、篮球计时器作用 (1) 二、设计的具体实现 (1) 1.系统概述 (1) 1.1总体设计思路及方案 (1) 1.2流程图 (3) 1.3计数原理 (3) 1.4定时器工作方式 (4) 2.单元电路设计 (6) 2.1 8051单片机 (6) 2.2两个基本电路 (8) 2.3八段数码管的驱动方式.......................错误!未定义书签。 3.软件程序设计 (9)

单片机的定时器设计 一、篮球计时器的作用 在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过24秒,否则就视为犯规。本课程设计的“篮球竞赛24秒定时器”,可用于篮球比赛中对球员持球时间作24秒时间限制。一旦球员的持球时间超过了24秒,它自动报警,从而判定此球员犯规。 二、设计的具体实现 1.系统概述 1.1总体设计思路及方案 图1.1.1 总设计图

流程图:

最小系统,就是最简单的输出/输入构成,并且能实现最基本的运行条件,如应有供电、时钟附属电路等。单片机的最小系统包括晶振电路复位电路和电源,这时最小系统基本组成当然还可以添加矩阵键盘数码管等。 此实验的原理是,利用单片机的最小系统,通过锁存器74HC573控制数码管,来实现30秒定时器的功能。 图1.1.2最小系统 1.2计数原理 80C51单片机部设有两个16位的可编程定时器/计数器。在定时器/计数器中除了有两个16位的计数器之外,还有两个特殊功能寄存器(控制寄存器和方式寄存器)。 1.2.1定时器/计数器的结构 16位的定时/计数器分别由两个8位专用寄存器组成,即:T0由TH0和TL0构成;T1由TH1和TL1构成。每个寄存器均可单独访问。这些寄存器是用于存放定时或计数初值的。此外,其部还有一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时控制寄存器TCON。这些寄存器之间是通过部总线和控制逻辑电路

自动控制原理课程设计速度伺服控制系统设计样本

自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月

目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献

一、课程设计目: 通过课程设计,在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上,用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务: 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示,规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k,以 t 使系统阻尼比等于0.5,并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想: 反馈校正: 在控制工程实践中,为改进控制系统性能,除可选用串联校正方式外,经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度,加速度反馈,执行机构输出及其速度反馈,以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正,。从控制观点来看,采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果,并且尚有许多串联校正不具备突出长处:第一,反馈校正能有效地变化

被包围环节动态构造和参数;第二,在一定条件下,反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性,反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正: 如下图所示,微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s ()=00t G s 1G (s)K s +()=22t 1T s T K s ζ+(2+)+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中,'ζ=ζ+t K 2T ,表白微分负反馈不变化被包围环节性质,但由于阻尼比增大,使得系统动态响应超调量减小,振荡次数减小,改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图

武汉理工大学模电课设温度控制系统设计

课程设计任务书 学生姓名:张亚男专业班级:通信1104班 指导教师:李政颖 工作单位:信息工程学院 题目: 温度控制系统的设计 初始条件:TEC半导体制冷器、UA741 运算放大器、LM339N电压比较器、稳压管、LM35温度传感器、继电器 要求完成的主要任务: 一、设计任务:利用温度传感器件、集成运算放大器和Tec(Thermoelectric Cooler, 即半导体致冷器)等设计一个温度控制器。 二、设计要求:(1)控制密闭容器内空气温度 (2)控制容器容积>5cm*5cm*5cm (3)测温和控温范围0℃~室温 (4)控温精度±1℃ 三、发挥部分:测温和控温范围:0℃~(室温+10℃) 时间安排:19周准备课设所需资料,弄清各元件的原理并设计电路。 20周在仿真软件multisim上画出电路图并进行仿真。 21周周五前进行电路的焊接与调试,周五答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

温度控制系统的设计 1.温度控制系统原理电路的设计 (3) 1.1 温度控制系统工作原理总述 (3) 1.2 方案设计 (3) 2.单元电路设计 (4) 2.1 温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (4) 2.2 电压信号的处理单元——运算放大器 (5) 2.3 电压值表征温度单元——万用表 (7) 2.4 电压控制单元——迟滞比较器 (8) 2.5 驱动单元——继电器 (10) 2.6 TEC装置 (11) 2.7 整体电路图 (12) 3.电路仿真 (12) 3.1 multisim仿真 (12) 3.2 仿真分析 (14) 4.实物焊接 (15) 5.总结及体会 (16) 6.元件清单 (18) 7.参考文献 (19)

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算,并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除

目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阳极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................

单片机课程设计音乐闹钟定时器

目录: 0、任务书 (2) 1、系统总体设计方案规划与选定 (2) 2、硬件设计 (5) 3、软件设计 (6) 4、调试 (8) 5、新增功能及实现方法 (8) 6、小结与体会 (9) 7、参考文献 (9) 8、附录 (10)

0.任务书 基于51单片机设计一个电子数字钟,显示时、分、秒,且具有闹钟功能。用8255接口实现4*8键盘及8位LED显示。 32个键:0~9共10个键,调时(设置当前时间)键;设定闹钟(定时)键;走时键;光标左右移动各一个键。 要求键复位后,应该最后面的LED上显示H(待命状态)。 1. 系统总体设计方案规划与选定 1.1主控制芯片选择 方案一:采用ARM微处理,做主控芯片,计算速度快,缺点;成本高,控制较复杂,不容易焊接。 方案二:采用80C51单片机做主控制器,由单片机来完成采集和信号处理等底层的核心计算,做主控芯片,成本低,易控制,易实现。 经过以上两个方案比较,在此题方案二明显优于方案一,故采用80C51单片机做主控制器。 1.2定时模块选择 方案一:采用时钟芯片DS1302。 DS1302 可以用于数据记录,特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录,能实现数据与出现该数据的时间同时记录,且较单片机计时简单节约硬件资源,但存在时钟精度不高,易受环境影响,出现时钟混乱等缺点。 方案二:采用单片机内部的定时系统,外接晶振进行分频脉冲计数。

此系统采用12MHz晶振。 由于方案二使用简单,比方案一更适用该系统设计,所以选择方案二。 1.3 LED显示及计时模块选择 方案一:74LS192计数器——74LS47七点显示译码器 74LS192芯片是一块可预置数可逆计数芯片,功能强大。将74LS192芯片CPU引脚接高电平可实现减法计数,以倒计时显示。可通过74LS47与LED共阳极数字显示器配合使用。 方案二:使用移位寄存器74HC595与译码器相连 74HC595具有8位移位寄存器和一个存储器,使用时可直接与数字显示器相连。 方案三:使用8255扩展LED显示计时模块 8255是一个可编程并行接口芯片,有一个控制口和三个8位数据口,外设通过数据口与单片机进行数据通信,各数据口的工作方式和数据传送方向是通过用户对控制口写控制字控制的。我们用到了A与B口分别进行对数码显示管的片选和段选,且B口同时作为键盘扫描模块的输入口,与数码显示模块分时复用。故采用方案三 1.4蜂鸣器的选择 方案一:电磁式蜂鸣器 电磁式蜂鸣器主要是利用通电导体会产生磁场的特性,用一个固定的永久磁铁与通电导体产生磁力推动固定在线圈上的鼓膜。电磁式由于音色好,所以多用于语音、音乐等设备。对于不同提示音且考虑实际,此种较好。 方案二: 压电式蜂鸣器

可编程作息时间控制器设计文件

扬州大学能源与动力工程学院 题目:可编程作息时刻操纵器设计课程:单片机原理及应用课程设计专业:电气工程及其自动化 班级: 姓名: 学号:

第一部分 任 务 书

《单片机原理及应用》课程设计任务书 一、课题名称 详见《单片机课程设计题目(一)》:要紧是软件仿真,利用Proteus软件进行仿真设计并调试; 《单片机课程设计题目(二)》:要紧是硬件设计,利用单片机周立功实验箱进行设计并调试。 二、课程设计目的 课程设计是课程教学中的一项重要内容,是达到教学目标的重要环节,是综合性较强的实践教学环节,它对关心学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素养具有专门重要的意义。 《单片机原理及应用》是一门理论性、有用性和实践性都专门强的课程,课程设计环节应占有更加重要的地位。单片机原理及应用课程设计的目的是让学生在理论学习的基础上,通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用,使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能进一步加深对电子电路、电子元器件等知识的认识与理解,同时在软件编程、排错调试、相关软件和仪

器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。通过单片机硬件和软件设计、调试、整理资料等环节的培训,使学生初步掌握工程设计方法和组织实践的差不多技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。 三、课程设计内容 设计以89C51单片机和外围元器件构成的单片机应用系统,并完成相应的软硬件调试。 1. 系统方案设计:综合运用单片机课程中所学到的理论知识,学生依照所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计。 2. 硬件电路设计:对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算,包括元器件的选择和电路参数的计算,并画出总体电路图。 3. 软件设计:依照已设计出的软件系统框图,用汇编语言或C51编制出各功能模块的子程序和整机软件系统的主程序。 4. 调试:在单片机EDA仿真软件环境Proteus下进行仿真设计并调试;或在单片机周立功实验箱上进行相关设计并调试。 四、课程设计要求 设计一个以单片机为核心的可编程作息时刻操纵器:按照给定的时刻模

热交换器温度控制系统课程设计报告书

热交换器温度控制系统 一.控制系统组成 由换热器出口温度控制系统流程图1可以看出系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵,变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。 图1换热器出口温度控制系统流程图 控制过程特点:换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象(出口温度)组成闭合回路。被调参数(换热器出口温度)经检验元件测量并由温度变送器转换处理获得测量信号c,测量值c与给定值r的差值e送入调节器,调节器对偏差信号e进行运算处理后输出控制作用u。 二、设计控制系统选取方案 根据控制系统的复杂程度,可以将其分为简单控制系统和复杂控制系统。其中在换热器上常用的复杂控制系统又包括串级控制系统和前馈控制系统。对于控制系统的选取,应当根据具体的控制对象、控制要求,经济指标等诸多因素,选用合适的控制系统。以下是通过对换热器过程控制系统的分析,确定合适的控制系统。

换热器的温度控制系统工艺流程图如图2所示,冷流体和热流体分别通过换热器的壳程和管程,通过热传导,从而使热流体的出口温度降低。热流体加热炉加热到某温度,通过循环泵流经换热器的管程,出口温度稳定在设定值附近。冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程,与热流体交换热后流回蓄电池,循环使用。在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀,可以调节冷热流体的大小。在冷流体出口设置一个电功调节阀,可以根据输入信号自动调节冷流体流量的大小。多级离心泵的转速由便频器来控制。 换热器过程控制系统执行器的选择考虑到电动调节阀控制具有传递滞后大,反应迟缓等缺点,根具离心泵模型得到通过控制离心泵转速调节流量具有反应灵敏,滞后小等特点,而离心泵转速是通过变频器调节的,因此,本系统中采用变频器作为执行器。 图2换热器的温度控制系统工艺流程图 引起换热器出口温度变化的扰动因素有很多,简要概括起来主要有: (1)热流体的流量和温度的扰动,热流体的流量主要受到换热器入口阀门的开度和循环泵压头的影响。热流体的温度主要受到加热炉加热温度和管路散热的影响。 (2 )冷流体的流量和温度的扰动。冷流体的流量主要受到离心泵的压头、转速

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