基于單片機的多用途定時器的設(shè)計分析論文
引言
定時器根據(jù)其發(fā)展歷程可以分為:一種是基于模擬技術(shù)的定時器，目前這種產(chǎn)品已經(jīng)退出市場中;另一種是基于數(shù)據(jù)技術(shù)的產(chǎn)品，其具有強大的產(chǎn)品功能，但是這種產(chǎn)品主要應(yīng)用于較大的設(shè)備中。隨著單片機技術(shù)的不斷發(fā)展，基于單片機的多用途定時器被越來越多的行業(yè)所應(yīng)用，因此本文通過單片機多用途定時器的設(shè)計進行深入的分析，讓人們更加了解基于單片機的多用途定時器的設(shè)計體系。
1基于單片機的多用途定時器的設(shè)計需求
通過單片機多用途定時器可以在LED顯示器中顯示預(yù)定的時間以及當前的時間，進而讓人們可以清楚地知道定時器工作的狀態(tài)等。同時基于單片機多用途定時器所具有的報警功能也可以及時提醒人們，進而為人們的生活、生產(chǎn)提供便利。當單片機定時器達到預(yù)定的時間后，該系統(tǒng)就會發(fā)出警報，給人以提醒，因此單片機多用途定時器的便利性為設(shè)計該產(chǎn)品提供了廣泛的市場需求。
2單片機多用途定時器的設(shè)計原理
單片機多用途定時器主要采取了M SP430系列單片機、鍵盤、鐘芯片DS1302以及電源等電子模塊而實現(xiàn)的，由于其性價比比較高，因此其具有廣泛的市場應(yīng)用前景。結(jié)合多年的經(jīng)驗，該產(chǎn)品的設(shè)計原理主要如下:
2.1 M SP430系列單片機的結(jié)構(gòu)
M SP430系列單片機主要包括CPU、存儲器以及外圍模塊等組成:CPU主要是用來處理程序指令，存儲系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)與程序，并且進行位、字、字節(jié)的操作。外圍模塊主要是將單片機與外圍的相關(guān)設(shè)備進行鏈接，并且實現(xiàn)通道的采樣轉(zhuǎn)換。
2.2單片機多用途定時器的設(shè)計原理
該設(shè)計主要是將M SP430單片機的各個端口與時鐘電路、鍵盤電路以及顯示電路進行連接，通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)與硬件電路的連接，進而實現(xiàn)定時器的定時、報警功能�？v觀整個單片機定時器設(shè)計過程，軟件系統(tǒng)中的中斷系統(tǒng)程序是設(shè)計的關(guān)鍵，在預(yù)定設(shè)計好定時信息后要注意將各個端口的自動中斷處理，鍵盤的程序設(shè)計主要是采取掃描法，通過判斷行與列的鍵盤輸入信號來確定鍵入數(shù)字。
3基于單片機的多用途定時器的實現(xiàn)
3.1硬件設(shè)計
定時器的硬件設(shè)計主要包括:時鐘電路、M SP430單片機、顯示器以及鍵盤電路，其設(shè)計原理就是將單片機與各個硬件設(shè)備相連，實現(xiàn)電壓與電平之間的轉(zhuǎn)變，因此在電路設(shè)計時要充分考慮各個器件引腳的功能，對于重點電路可以先進行理論探討后再進行搭建。
在硬件設(shè)計中時鐘模塊是設(shè)計中比較復(fù)雜的，其主要是時鐘中的實時時鐘與RAM，利用串行接口與單片機進行通信，給電路提供實時的時間信息。時鐘操作可通過AM h'M指示采用12/24小時格式。用RES(復(fù)位),SCLK(串行時鐘)、功(數(shù)據(jù)線)、三個口線與單片機之間進行同步串行通信。時鐘電路部分是整個系統(tǒng)設(shè)計的`難點，電路搭建的正確與否直接關(guān)系著定時器時鐘系統(tǒng)是否能夠正常運行。
其次是鍵盤模塊主要采用掃描方式進行。鍵盤的工作方式也是分為兩種，編程控制方和中斷控制方式，一般是采用矩陣式鍵盤設(shè)計。首先設(shè)置各個口線為輸入模式，通過中斷的方式或者軟件查詢的方式，獲取信息，從而知道各個口線是否有鍵按下，如果有鍵按下，則口線端口為高電平，否則為低電平。在按下設(shè)置鍵對時間進行調(diào)整之前可以通過+、一按鍵進行調(diào)節(jié)。掃描鍵盤一般由行和列組成，在鍵盤上的某條行線上輸入低電平，如果鍵盤中某個鍵被按下則某個列線變?yōu)榈碗娖健?/p>
3.2軟件設(shè)計
本文定時器的軟件設(shè)計，用于軟件程序的調(diào)試與仿真所使用的是TARSystem s公司開發(fā)的軟件，其包含C/C++編譯器和調(diào)試器的集成開發(fā)環(huán)境。結(jié)合本次的定時器產(chǎn)品設(shè)計主要采取的是THREW 430軟件程序。首先，在程序編寫之前要打開TAR Em bedded W oxRbench，注意單擊菜單Project,Add file test出現(xiàn)需要的加載源文件界面，選擇相應(yīng)的界面類型，編譯時注意對430單片機型號進行選擇;其次，在程序運行時要對DS1302進行設(shè)置，并對D S 1302系統(tǒng)進行初始化優(yōu)化，并將系統(tǒng)的時間設(shè)置為0。在確保上述程序完成后，再進行時間上傳，進而將有效的信息存儲在EPROM中，并且將其上傳給管理層，管理層在接收到相關(guān)知識后再進行相應(yīng)的修改，最后顯示出具體的時間;最后，LED數(shù)碼管在顯示之前，要對串口的工作方式進行設(shè)置，然后設(shè)置對應(yīng)的地址指針，然后選擇數(shù)段碼，通過傳送過來的脈沖來顯示。
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