论文总字数：26086字

摘 要

随着时代的不断发展，科技水平的不断攀升以及人民日益增长的生活需求，对日常生活中经常使用的定时器也有了更高的要求。

本文主要介绍了基于单片机控制的定时器设计，该设计主要特点是利用单片机内部存储器EEPROM，从而实现不同时间模式的显示，而且每个时间的初值都可以改变。除此之外，系统还可以存储十组计时数据，具有查询已计时数据的功能。LED数码管显示器具有小数点显示，小数点的前两位为分钟计时，小数点的后两位为秒计时。本设计还具有暂停，清零，报警以及设置定时模式的功能，该定时器具有两种定时模式分别为正计时模式与倒计时模式，两种模式之间能够通过按键互相转换，且在定时结束后蜂鸣器会发出声音，提醒计时结束。

本设计的按键电路具有五个开关按键，每个开关按键具有不同的功能；报警电路由三极管驱动蜂鸣器发声。在硬件电路的基础上，编写软件程序能够实现定时器的计时功能，同时还能存储计时数据,并对计时数据进行查询。硬件电路在Proteus软件中搭建，软件程序在Keil5软件中使用C语言编写，将软件程序导入Proteus软件中运行仿真，最终实现设计的所有功能。

实验证明，基于单片机控制的定时器，使用电子器件较少，成品体积小，方便携带、功能多样且计时精度准确。

关键词：单片机；定时器；数码管；仿真

Abstract

This article mainly introduces the timer design based on single-chip microcomputer control. The main feature of this design is to use the internal memory EEPROM of the single-chip microcomputer to realize the display of different time modes, and the initial value of each time can be changed. In addition, the system can also store ten sets of timing data, with the function of querying the timed data. The LED nixie tube display has a decimal point display. This design also has the functions of pause, clear, alarm and set the timing mode. The timer has two timing modes, namely the positive timing mode and the countdown mode. The two modes can be switched between each other by keys, and after the timing is over The buzzer will sound to remind the end of timing.

The key circuit of this design has five switch keys, each switch key has a different function; the alarm circuit is driven by a triode buzzer. On the basis of the hardware circuit, writing software programs can realize the timing function of the timer, at the same time, it can also store timing data and query the timing data. The hardware circuit is built in Proteus software, the software program is written in C language in Keil5 software, the software program is imported into Proteus software to run simulation, and finally realize all the functions of the design.

Experiments show that the timer based on single-chip microcomputer control uses less electronic devices, the volume of finished products is small, convenient to carry, various functions and accurate timing accuracy.

Key Words：Single chip microcomputer；Timer；digital tube；simulation

目录

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.2 课题国内外研究现状 1

1.3 课题研究内容 1

1.4 论文安排 2

第二章 系统主要元件简介 3

2.1 主控芯片的选型及简介 3

2.1.1 AT89C51主要结构及功能简介 3

2.1.2 AT89C51单片机引脚简介 4

2.1.3 AT89C51单片机定时/技术器的工作原理 5

2.2 显示器件的选型及简介 6

2.3 三极管简介 6

2.4 排阻简介 7

2.5 按键简介 7

第三章 系统硬件设计 9

3.1 硬件设计概要 9

3.2 硬件设计总框图 9

3.3 单片机最小系统电路 9

3.4 按键电路 10

3.5 显示电路 11

3.6 报警电路 12

第四章 系统软件设计 13

4.1 系统主程序 13

4.2 按键扫描程序 14

4.3 显示电路程序 15

4.4 报警电路程序 15

第五章 系统调试 16

5.1 系统调试概述 16

5.2 硬件调试 16

5.3 软件调试 17

5.4 系统联调 17

5.5 系统成果展示 20

总结 22

中外文参考文献 23

附录A 原理图 24

附录B 软件程序 25

致谢 44

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

定时器常常被应用于工业自动化、电器制造等场合。由于单片机具有独特的定时、计数功能，所以基于单片机设计的定时器具有快捷、准确、高性价比等优点，使其被普遍应用于各种场合，相关从业人员的工作压力也得到了极大的缓解。

定时器适用范围广泛，不仅局限于工业控制中，在人们的日常生活中也广泛适用。家用电器经常需要用到定时功能，如：照相机的定时曝光、烤箱的定时烘焙、空调的定时暖风等，人们可以通过定时器的LED数码管直观看到定时的剩余时间，进而可以清楚的知道电器工作的状态。有些定时器还具有的报警功能，可以在预定时间结束后发出报警声提示使用者定时时间结束。

1.2 课题国内外研究现状

定时器分为机械定时器和电子定时器两种，定时器在国内外都具有非常大的市场。传统老式的定时器均属于同步电机计时，而机械定时器具有很多缺陷，如计时精度不高，使用寿命也较短；而电子定时器，采用LED显示，与传统定时器相比，其具有许多优点，如计时精度准确、方便携带、使用寿命长、造价成本低等，并且其安全可靠，可多次使用。随着工艺技术的革新，电子定时器也在不断地被优化，其朝着体积更小、功能更多、用途更广、操作更便利的方向发展着。

如今市场上具有的电子定时器有如下几类，脉冲型定时器、接通延时型定时器以及扩张型脉冲定时器，主要应用于机械设备、军工设备以及家用电器。近几年全球电子定时器的产能利用率越来越高，需求也越来越多，电子定时器的竞争压力也不断增大。电子定时器领先企业均在欧美日等国家，中国定时器行业的政策也在不断放开，为了追赶欧美日等国较为先进的定时器，实现顶尖电子定时器的自产化，所以必须在电子定时器行业投入更多的研究。

1.3 课题研究内容

本课题的研究内容主要是使用AT89C51单片机为控制核心，利用其定时/计数原理，设计一个具有两种计时模式，可以通过按键设置时间初值并存储查询计时数据，通过显示器实时显示计时时间，能够在计时结束后发出报警声的定时器。利用Keil软件编写软件程序，使用Proteus软件实现软硬件结合仿真，实现设计所需的功能，综合运用了在学校学习到的单片机、C语言编程以及电路知识。

1.4 论文安排

本文主要由六个章节构成，内容如下：

第一章，绪论，介绍了课题的研究背景、课题的研究意义、课题国内外研究现状以及本设计的研究内容。

第二章，系统主要元件介绍，在对定时器设计的研究背景及研究意义基础上，对主要电子元器件：单片机主控芯片、显示器的选型及论证进行了简要介绍，除此之外还对三极管、排阻、开关按键进行了简单介绍。

第三章，系统硬件设计，对系统的主要电路进行了详细介绍，主要电路分模块包括4个部分：单片机最小系统电路、显示电路、按键电路和报警电路。

请支付后下载全文，论文总字数：26086字