多功能电子定时器的设计与制作
多功能电子定时器的设计与制作[20200128190833]
本设计采用单片机AT89C2051控制，以AT89C2051为核心，它完成整个系统的信息处理及协调功能，它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件，其功能强大，兼容性好，还支持软件选择的空间和掉电两种节电方式。本设计的软件，硬件都采用模块化的设计方法，提高了设计的效率。
本次设计的多功能电子定时器可设定四种不同的倒计时方式，能定时给电器供电或断电，最大时间可以长达30h之久，4位共阳数码管显示时间，继电器作电器电源输出控制。关机后数据不丢失,计时精度高等功能的时间系统的设计，其中结合了复位电路、数码管显示、时钟电路、单片机定时中断等技术。系统由AT89C2051、LED数码管、按键、三极管、电阻等组成。能实现定时等的显示。
【关键词】：单片机；继电器；数码显示
前言 4
一 单片机的概述 5
（一）单片机的介绍 5
（二）单片机的选用 5
二 设计方案的选择与论证 6
三 系统总体设计框架结构 6
四 系统硬件单元电路设计 7
（一）电源电路 7
（二）时钟电路设计 7
（三）复位电路的设计 8
（四）继电器 8
（五）数码管显示电路 8
（六）系统硬件总电路 9
五 系统软件设计 9
（一）主程序模块 9
（二）子程序流程图 10
1.延时子程序流程图 10
2.比较子程序流程图 10
（三）中断程序流程图 11
1.T0中断程序流程图 11
2.T1中断程序流程图 11
（四）刷新缓冲子程序流程图 12
（五）数码管显示子程序流程图 13
六 系统程序设计 13
（一）主程序 13
（二）菜单（设置）程序 13
（三）到点工作程序 13
（四）抗干扰（出错）程序 13
七 PCB板 14
八 实物图 15
九 调试及性能分析 15
（一）调试步骤 15
（二）性能分析 15
结 束 语 16
致谢 17
参考文献 17
附录1 多功能电子定时器电路原理图 18
附录2 多功能电子定时器程序代码 18
前言
在如今的社会中越来越多产品都使用定时器，而且多功能的定时器已成为大众的需要，应用也比较广泛且发展迅速，种类较多。
电子定时器在家用电器中经常用于延时自动关机、定时。延时自动关机可用于：收音机、电视机、录音机、路灯、汽车头灯、转弯灯以及其他电器的延时断电及延时自停电源等。定时可用于：照相定时曝光、定时闪光、定时放大、延时催眠器、延时电铃、延时电子锁、触摸定时开关等。定时器除用于家用电器外，还广泛地用于工农业生产和服务设施，达到定时时间后会给出提示，极大地方便了用户操作。
多功能电子定时器的体积小、重量轻、造价低、精度高、寿命长而且安全可靠、调整方便、适于频繁使用。所以电子定时器一定会有相当好的发展前景。同时随着现代电子技术的发展，定时器也在不断的进步，朝向着更多用途、更高精度、更小体积的多极化发展。
我设计的电子定时器其原理很简单，就是由单片机AT89C2051作为整个电路的核心来控制整个电路之后再与其它几个电路模块来共同实现开启、定时等效果，这样既简单、又方便，是大众生活的必需品。
我的毕业设计内容和目的就是做出作品——多功能电子定时器，当它工作时，数码管显示时间，按钮可调节其大小，当关掉电源时，继电器可持续供电30h的电。
一 单片机的概述
（一）单片机的介绍
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它的分类有很多种，功能也是多样的。它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。另外，单片机优点还有通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！
单片机主要包括80C51系列、80C52系列、CHMOS、EM78、Senix、NEC、NS、ARM等，
不同种类的单片机其实现的功能也各不相同。
（二）单片机的选用
由于单片机种类很多，所以选用自己最适合的单片机芯片是很重要的，若采用40脚单片机有利于设计，实现的功能也比较齐全，但会增大电路板的体积，带来一些焊接上的麻烦。又因为本设计做得是一个电子小制作而ATMEL公司的AT89C2051单片机芯片为20脚，体积小，工作电压范围宽（2.7V~6V）。权衡之下，我决定用AT89C2051这块芯片。
AT89C2051是由ATMEL公司推出的一种小型单片机。95年出现在中国市场。其主要特点为采用Flash存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与MCS-51完全兼容，其程序的电可擦写特性，使得开发与试验比较容易。
AT89C2051片内含有2K字节的Flash程序存储器，128字节的片内RAM。允许工作的时钟为0—24MHz。AT89C2051不允许构造外部总线来扩充程序/数据存储器，所以它不需要ALE、PSEN、RA、WR一类的引脚。其引脚图
图1.1 AT89C2051引脚图
本设计采用单片机AT89C2051控制，以AT89C2051为核心，它完成整个系统的信息处理及协调功能，它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件，其功能强大，兼容性好，还支持软件选择的空间和掉电两种节电方式。本设计的软件，硬件都采用模块化的设计方法，提高了设计的效率。
本次设计的多功能电子定时器可设定四种不同的倒计时方式，能定时给电器供电或断电，最大时间可以长达30h之久，4位共阳数码管显示时间，继电器作电器电源输出控制。关机后数据不丢失,计时精度高等功能的时间系统的设计，其中结合了复位电路、数码管显示、时钟电路、单片机定时中断等技术。系统由AT89C2051、LED数码管、按键、三极管、电阻等组成。能实现定时等的显示。
【关键词】：单片机；继电器；数码显示
前言 4
一 单片机的概述 5
（一）单片机的介绍 5
（二）单片机的选用 5
二 设计方案的选择与论证 6
三 系统总体设计框架结构 6
四 系统硬件单元电路设计 7
（一）电源电路 7
（二）时钟电路设计 7
（三）复位电路的设计 8
（四）继电器 8
（五）数码管显示电路 8
（六）系统硬件总电路 9
五 系统软件设计 9
（一）主程序模块 9
（二）子程序流程图 10
1.延时子程序流程图 10
2.比较子程序流程图 10
（三）中断程序流程图 11
1.T0中断程序流程图 11
2.T1中断程序流程图 11
（四）刷新缓冲子程序流程图 12
（五）数码管显示子程序流程图 13
六 系统程序设计 13
（一）主程序 13
（二）菜单（设置）程序 13
（三）到点工作程序 13
（四）抗干扰（出错）程序 13
七 PCB板 14
八 实物图 15
九 调试及性能分析 15
（一）调试步骤 15
（二）性能分析 15
结 束 语 16
致谢 17
参考文献 17
附录1 多功能电子定时器电路原理图 18
附录2 多功能电子定时器程序代码 18
前言
在如今的社会中越来越多产品都使用定时器，而且多功能的定时器已成为大众的需要，应用也比较广泛且发展迅速，种类较多。
电子定时器在家用电器中经常用于延时自动关机、定时。延时自动关机可用于：收音机、电视机、录音机、路灯、汽车头灯、转弯灯以及其他电器的延时断电及延时自停电源等。定时可用于：照相定时曝光、定时闪光、定时放大、延时催眠器、延时电铃、延时电子锁、触摸定时开关等。定时器除用于家用电器外，还广泛地用于工农业生产和服务设施，达到定时时间后会给出提示，极大地方便了用户操作。
多功能电子定时器的体积小、重量轻、造价低、精度高、寿命长而且安全可靠、调整方便、适于频繁使用。所以电子定时器一定会有相当好的发展前景。同时随着现代电子技术的发展，定时器也在不断的进步，朝向着更多用途、更高精度、更小体积的多极化发展。
我设计的电子定时器其原理很简单，就是由单片机AT89C2051作为整个电路的核心来控制整个电路之后再与其它几个电路模块来共同实现开启、定时等效果，这样既简单、又方便，是大众生活的必需品。
我的毕业设计内容和目的就是做出作品——多功能电子定时器，当它工作时，数码管显示时间，按钮可调节其大小，当关掉电源时，继电器可持续供电30h的电。
一 单片机的概述
（一）单片机的介绍
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它的分类有很多种，功能也是多样的。它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。另外，单片机优点还有通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！
单片机主要包括80C51系列、80C52系列、CHMOS、EM78、Senix、NEC、NS、ARM等，
不同种类的单片机其实现的功能也各不相同。
（二）单片机的选用
由于单片机种类很多，所以选用自己最适合的单片机芯片是很重要的，若采用40脚单片机有利于设计，实现的功能也比较齐全，但会增大电路板的体积，带来一些焊接上的麻烦。又因为本设计做得是一个电子小制作而ATMEL公司的AT89C2051单片机芯片为20脚，体积小，工作电压范围宽（2.7V~6V）。权衡之下，我决定用AT89C2051这块芯片。
AT89C2051是由ATMEL公司推出的一种小型单片机。95年出现在中国市场。其主要特点为采用Flash存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与MCS-51完全兼容，其程序的电可擦写特性，使得开发与试验比较容易。
AT89C2051片内含有2K字节的Flash程序存储器，128字节的片内RAM。允许工作的时钟为0—24MHz。AT89C2051不允许构造外部总线来扩充程序/数据存储器，所以它不需要ALE、PSEN、RA、WR一类的引脚。其引脚图
图1.1 AT89C2051引脚图
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