028一个基于单片机精确计时的电源开关程序的设计与实现

一个基于单片机精确计时的电源开关
控制程序的设计与实现
摘    要
由于精确计时在当前工业控制，日常生活等领域有广泛应用，本设计采用MCS－51系列单片机为核心器件，辅以相应的外围电路，设计制作出了基于单片机的精确计时控制硬件系统，并通过继电器外接被控制端，可以实现用较小的电流去控制较大电流的目的。在硬件系统的基础之上进行软件的设计，以进行精确延时。在硬件方面，除了单片机外，使用四个七段LED数码管来进行显示，LED采用的是动态扫描显示，使用74LS14芯片进行驱动。软件方面采用汇编语言编程，使用SLISP软件进行在线的程序烧写，涉及了单片机的定时和中断的使用。

[来源：http://www.think58.com]

关键词：单片机；精确计时；继电器；电路
 
 
目 录
论文总页数：22页
1. 引言 1
1.1. 课题背景 1
1.1.1.　单片机概述 1
1.1.2.　单片机的产生和发展历史 1
1.1.3.　单片机的发展趋势 1
1.1.4.　单片机的主要特点 1
1.1.5.　单片机的应用 1
1.1.6.　单片机的主要生产厂家和机型 3
1.2. MCS－51系列单片机介绍 3
1.2.1.　基本特性 3
1.2.2.　引角功能 5
1.2.3.　汇编语言简介 7
2. 系统硬件设计 8
2.1. 设计方案 8
2.2. 硬件设计电路框图 8
2.3. 机型及器件选择 9
2.3.1　单片机的选择 9
2.3.2　时钟电路的设计 9
2.3.3　复位电路的设计 10
2.3.4　LED显示电路设计与器件选择 10
2.3.5　按键电路设计与器件选择 12
2.3.6　蜂鸣器电路的设计 13
2.3.7　继电器电路的设计 14
2.4. 硬件设计电路原理图 14 [资料来源：THINK58.com]
2.5. 硬件的调试 15
3. 软件设计 15
3.1. 程序流程图 15
3.2. 程序设计具体实现 16
3.3. 编译软件的使用和编译过程 18
3.4. 烧片 18
3.5. 系统测试 19
结    论 19
参考文献 20
致    谢 21
声    明 22

 
1. 引言
1.1. 课题背景
1.1.1. 单片机概述
单片机也被称作“单片微型计算机”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”。单片机一词最初是源于“Single Chip Microcomputer”,简称SCM。随着SCM在技术上、体系结构上不断扩展其控制功能，单片机已不能用“单片微型计算机”来表达其内涵。国际上逐渐采用“MCU”(Micro Controller Unit)来代替，形成了单片机界公认的、最终统一的名词。为了与国际接轨，以后应将中文“单片机”一词和“MCU”唯一对应解释。在国内因为“单片机”一词已约定俗成，故而可继续沿用。
1.1.2. 单片机的产生和发展历史
 单片微型计算机是随着微型计算机的发展而产生和发展的。自从1975 年美国德克萨斯仪器公司的第一台单片微型计算机（ 简称单片机）TMS-1000 问世以来，迄今为止，单片机技术已成为计算机技术的一个独特分支，单片机的应用领域也越来越广泛，特别是在工业控制中经常遇到对某些物理量进行定时采样与控制的问题，在仪器仪表智能化中也扮演着极其重要的角色。
如果将8位单片机的推出作为起点，那么单片机的发展历史大致可以分为以下几个阶段：

[资料来源：THINK58.com]

第一阶段（1976—1978）：单片机的探索阶段。以Intel公司的MCS-48为代表。MCS-48的推出是在工控领域的探索，参与这一探索的公司还有Motorola、Zilog等。都取得了满意的效果。这就是SCM的诞生年代，“单片机”一词即由此而来。
第二阶段（1978—1982）：单片机的完善阶段。Intel公司在MCS-48基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS-51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。
1.完善的外部总线。MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有多机通信功能的串行通信接口。
2.CPU外围功能单元的集中管理模式。
3.体现工控特性的地址空间及位操作方式。
4.指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。
 
第三阶段（1982—1990）：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel公司推出的MCS-96系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。
第四阶段（1990—）：微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域全面、深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。

1.1.3. 单片机的发展趋势
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，今后单片机的发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗化、低电压化、低噪声与高可靠性、大容量化、高性能化、小容量、低价格化、外围电路内装化和串行扩展技术。随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小和功能将更强。
1.1.4. 单片机的主要特点
单片机主要有如下特点：
1.有优异的性能价格比。
2.集成度高、体积小、有很高的可靠性。单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性和抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境下工作。
3.控制功能强。为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。
4.低功耗、低电压，便于生产便携式产品。
5.外部总线增加了I2C（Inter-Integrated Circuit）及SPI(Serial Peripheral Interface)等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构。
6.单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统。

[资料来源：http://think58.com]

 

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