单片机实现60s倒计时

课程论文

题 目： 单片机实现60S倒计时 作 者： 学 号： 所在学院： 信息科学与工程学院 专业年级： 通信12-5班 指导教师： 职 称： 讲师

2013 年 05月 25 日

单片机实现60S倒计时

摘要：本设计用两种方案并采用电路仿真软件Proteus设计完成了60S倒计时按键控制电路仿真图；使用Keil C51对该电路进行编程，使用DXP2009完成了此电路原理图绘制以及PCB印刷电路版图的设计，掌握了电路原理图、PCB图的设计方法，独立完成了原件的原理图库文件、原件封装库文件的设计。使用自动布线辅助手动布线设计了电路的PCB印刷图。

关键字：Keil C51；Proteus；DXP2009；60S倒计时

1 前言

近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是

作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 本篇课程论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作 ，对于倒计时器中的LED数码显示器来说，我为了简化线路、降低成本，采用以软件为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器，而采用软件程序进行译码。

2 软件简介

Protel DXP 2009已不是单纯的PCB（印制电路板）设计工具，而是由多个模块组成的系统工具，分别是SCH（原理图）设计、SCH（原理图）仿真、PCB（印制电路板）设计、Auto Router（自动布线器）和FPGA设计等，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。该软件将项目管理方式、原理图和PCB图的双向同步技术、多通道设计、拓朴自动布线以及电路仿真等技术结合在一起，为电路设计提供了强大的支持。

Proteus是英国Labcenter electronics 公司出版EDA工具软件。它不仅具有其他EDA工具软件访真功能，还能访真单片机及其外围器件。Proteus是世界上著名的EDA仿真软件，从原理图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完美设计。

3 60S倒计时设计说明

本设计采用了两种方案对60s倒计时进行设计：

方案一：将用Keil C51软件编写的程序生成.hex文件下载到用海神软件画的电路图中，该程序采用中断50ms溢出，循环20次。原理图采用2个单独的共阴极数码管。上电时，显示00，用单片机AT89C52的P2.0口控制数码管的倒计时开始，暂停以及复位，当按键

按下的时候P2.7口所连接的蜂鸣器会发出响声。

方案二：将用Keil C51软件编写的程序生成.hex文件下载到用海神软件画的电路图中，该程序采用中断50ms溢出，循环20次。原理图采用1个2位的共阴极数码管。上电时，显示60，用单片机AT89C52的P1.0口和P1.1口控制其段选，用P0.0-P0.7口控制数码管的位选。用独立按键接P2.0口，P2.2口，P2.4口分别接按键key1(开始倒计时)，key2(暂停)，key3(复位)。

由于实验要求，下面只介绍方案一的海神绘制原理图，Keil C51编程及DXP软件所完成的PCB布线。

4 用海神软件绘制电路原理图

图1：60S倒计时电路原理图

5 60S倒计时程序

5.1用Keil C51编写程序实现60S倒计时

在用Keil C51中编写程序时，利用在本学期的单片机实验中做的60S计数器的程序，加以修改，成为60s倒计时程序。利用定时计数器1采用中断50ms溢出，循环20次,成为1S。在编写程序时，先设置TMOD，在计算计数初值，在开中断，程序中蜂鸣器部分参考了单片机实验中并行IO口的扩展实验。按键部分用case语句对记数开始，暂停及复位进行了相应的设置，从而完成了60S倒计时的单片机小系统的程序设计。

图2：60S倒计时源程序

5.2 用Keil C51编写程序实现60S倒计时Debug结果

图3：Debug结果

6 DXP原理图

图4：DXP原理图

7 PCB 板元件布局、封装及制作过程

7.1创建原件封装的原理图（这里用封装AT89X52为例）

File->New->Library->Schemetic Library

Tools->Component

图5 新建元件原理图

7.2 创建原件封装

File->New->Library->PCB Library

Tools->New blank Component

图6 新建元件封装过程图

7.3 PCB原件布局

图7：PCB板原件布局

7.4 PCB板布线

布线是在合理布局的基础上实现高频PCB 设计的总体要求。布线包括自动布线和手动布线两种方式。通常,无论关键信号线的数量有多少,首先对这些信号线进行手动布线,布线完成后对这些信号线布线进行仔细检查,检查通过后将其固定,再对其他布线进行自动布线。即采用手动和自动布线相结合来完成PCB的布线。

图9：PCB板布线（方案1）

8 总结

在这次小学期课程设计中，对于用Keil C51软件编程，海神软件画仿真电路原理图和DXP软件画原理图，封装，及PCB布线都有了一定的了解，在本实验中所有的程序编写，原理路绘制是我自己做成的，遇到不会的问题及时的请教老师和同学，由于在制作过程中出现了一些问题，我做了两种方案，最后在老师的指导下和自己的努力下，两种方法均实现了所想要实现的功能，最后所做PCB板可以做成实物，实现所设计的功能。我觉得最大的收获就是提高了自己的动手及思考解决问题的能力，平常以为很明白的程序，在仿真过程中却发现并不是想象的那么简单，设计的过程中经过多次的尝试，失败了很多次，但通过自己的不懈努力最终获得设计的成功！

在这里要特别感谢李新刚老师，谢谢他在课堂上的引导，使自己明确了设计方向，避

免了许多错误。

参考文献：

[1] 张迎辉 贡雪梅.《单片机实训教程》 北京大学出版社。

[2]王浩全,傅英明.Protel DXP电路设计与制版实用教程.北京:人民邮电出版社,2000年

[3]崔玮,王金辉.Protel DXP使用手册.北京:海洋出版社,2003年