基于单片机的厨房定时器可预置分秒倒计时装置.docx
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基于单片机的厨房定时器可预置分秒倒计时装置
基于51单片机的厨房定时器
设计报告
学院：
信息光电子科技学院
专业：
光电信息科学与工程
年级：
姓名：
学号：
一、设计报告概述
日常生活中熬个汤、煮个蛋……都需要预定一定的时间，设计一个厨房定时器，用户预设倒计时的时长，启动后系统开始倒计时，当时间为0后，启动蜂鸣器报警。
本设计报告中的厨房定时器，是以单片机（STC89C52），四位七段数码管、按键开关和蜂鸣器等组成的综合设计系统电路。
上电，电源指示灯点亮，数码管显示为0000，用户可以通过按键开关预设定时时间，启动后系统开始倒计时，当时间为0后，蜂鸣器报警。
数码管显示分、秒，计时时间上限为99分钟，按键开关以10分钟或1分钟单位调整时间。
二、设计总体框图
图1系统设计结构图
本系统组成如图1系统设计结构图所示，主要由五个部分组成。
1.AT89C52单片机——控制芯片
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。
AT89C52为8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。
图2AT98C52引脚图
2.时钟震荡电路
AT89C52中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。
外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。
如果使用石英晶体，电容使用30pF±10pF，而如使用陶瓷谐振器建议选择40pF±10pF，可以使系统更稳定，避免噪音干扰而死机。
此设计采用的是12MHz的石英晶振。
图3晶振震荡电路图
3.按键控制电路
本设计共有5个按键，功能依次为复位、启动、增加10分钟定时时间、增加1分钟定时时间、减少1分钟定时时间，由于按键较少，故直接连接I/O口。
复位键原理：
当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。
随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。
根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。
单片机系统自动复位。
图4复位电路图
图5按键电路图
4.数码管显示电路
数码管主要有共阴极和共阳极两种型号，共阴极的数码管就是公共端接地，共阳极的数码管就是公共端接电源。
此设计采用的是4位一体共阳数码管。
数码管显示分为静态显示与动态显示，此设计中采用的是动态显示。
动态显示是按位轮流点亮各位数码管的显示方式。
在多位显示时，为了简化硬件电路，通常将所有位的段选线相应地并联在一起，由一个8位I/O口实现控制，形成段选线的多路复用。
而各位的共阳极分别由相应的I/O口线控制，实现各位的分时选能，在任一时段，只有一位数码管显示，其它的数码管都处于熄灭状态。
图6数码显示电路图
5.蜂鸣器报警电路
蜂鸣器有无源蜂鸣器和有源蜂鸣器两种类型，区别在于有源蜂鸣器只需加入一个触发电平就可以发声，而无源蜂鸣器需要输入一定频率的脉冲才可以发声。
此设计中采用的是有源蜂鸣器，从而选择简单高效的有源蜂鸣器。
图7蜂鸣器报警电路图
三、设计图示
1.整体仿真电路
2.实物展示
四、源程序（C语言）
#include
//定义函数变量
intsec;
unsignedcharbeepset;
unsignedcharnum;
unsignedcharn;
unsignedcharminu10;
unsignedcharminu;
unsignedcharsec10;
unsignedcharnum;
//定义数组，共阳数码管的段位码
Unsignedcharcodetable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
//定义引脚
sbitstart=P3^4;//将start定义为P3.4启动计时
sbitmin1=P3^5;//将min1定义为P3.5分加10
sbitmin2=P3^6;//将min2定义为P3.6分加1
sbitmin3=P3^7;//将min3定义为P3.5分减1
sbitbeep=P3^0;//将beep定义为P3.0
sbitled=P3^1;//将led定义为P3.1
sbitmin11=P2^0;//控制位选码
sbitmin22=P2^1;
sbitsec33=P2^2;
sbitsec44=P2^3;
//预先定义显示子函数
voiddisp（）;
//延时子函数
voiddelay（unsignedintms）
{
unsignedinti,j;
for（i=ms;i>0;i--）
for（j=110;j>0;j--）;
}
//键盘扫描子函数
voidkey_scan（）
{
if（P3!
=0xff）//判断是否有按键按下
{
delay
（2）;disp（）;//延时处理，进行键盘消抖
delay
（2）;disp（）;
delay
（2）;disp（）;
delay
（2）;disp（）;
delay
（2）;disp（）;
if（P3!
=0xff）//再次判断按键
{
if（min1==0）{while（!
min1）;//按键2，功能为加10分钟
sec=sec+600;
if（sec>5940）sec=0;
}
elseif（min2==0）{while（!
min2）;//按键3，功能为加1分钟
sec=sec+60;
if（sec>5940）sec=0;
}
elseif（min3==0）{while（!
min3）;//按键4，功能为减1分钟
sec=sec-60;
if（sec<60）sec=0;
}
elseif（start==0）{while（!
start）;//按键1，功能为开始倒计时
TR0=1;
}
}
}
}
//数码管扫描显示子函数
voiddisp（）
{
minu10=sec/600;//对计数值进行预处理，分别得出每个数码管显示的值
minu=sec%600/60;
sec10=sec%600%60/10;
num=sec%600%60%10;
switch（n）//扫描显示，分别选中位选码之后显示段选码，再熄灭跳出
{
case0x01:
min11=1;P0=table[minu10],delay
（1）;min11=0;break;
case0x02:
min22=1;P0=table[minu],delay
（1）;min22=0;break;
case0x03:
sec33=1;P0=table[sec10],delay
（1）;sec33=0;break;
case0x04:
sec44=1;P0=table[num],delay
（1）;sec44=0;break;
}
if（n==0x04）{n=0;}
elsen++;
}
//主函数
voidmain（）
{
sec=0;//设置初值
num=0;
n=0;
beepset=0;
EA=1;
ET0=1;
EX0=1;
TMOD=0x01;//使用定时器T0，工作模式1
TH0=0x3c;//定时器高八位赋初值TH0=（65536-50000）/256，即50ms
TL0=0xb0;//定时器低八位赋初值TH0=（65536-50000）%256
while
（1）
{
if（TR0==0）{key_scan（）;disp（）;}
elseif（TR0==1）
{
if（num==20）//20*50ms，定时时间为1秒
{
num=0;
if（sec!
=0）{sec--;}
if（sec==0）
{beepset++;
beep=0;
if（beepset==10）
{
beepset=0;
beep=1;
TR0=0;
}
}
}
}
disp（）;
}
}
voidT0_time（）interrupt1
{
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
num++;
}
voidEx（）interrupt0
{TR0=0;}
附：
电子元件个别说明（以下元件焊接要注意引脚的正确与否）
（1）四位共阳数码管SR420561K：
4位一体数码管，其内部段已连接好，引脚如图所示（正面朝自己，小数点在下方）。
a、b、c、d、e、f、g、dP为段引脚，1、2、3、4分别表示四个数码管的位。
1af23b
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
eddpcg4
（2）PNP三极管：
（3）其他：
一般两脚的电子元件，正极一端较长。
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