基于单片机的秒表课程设计
课程设计单片机秒表

课程设计单片机秒表一、教学目标本课程旨在通过学习单片机秒表的设计与实现,让学生掌握单片机的基本原理、编程方法和实际应用。
具体的教学目标如下:1.了解单片机的基本结构和工作原理;2.掌握C语言编程的基本语法;3.掌握单片机秒表的设计方法和步骤。
4.能够使用单片机开发工具进行程序编写和调试;5.能够独立完成单片机秒表的设计和实现;6.能够对单片机程序进行优化和升级。
情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和团队合作精神;2.培养学生对新技术的敏感度和持续学习的兴趣;3.培养学生对社会和科学的负责任态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.单片机的基本原理:介绍单片机的结构、工作原理和编程语言;2.C语言编程:讲解C语言的基本语法和编程技巧;3.单片机秒表的设计:讲解单片机秒表的设计方法和步骤,包括硬件设计和软件编程;4.实践操作:安排实验室实践环节,让学生亲手操作单片机,完成秒表的设计和实现。
三、教学方法为了达到上述教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解单片机的基本原理和C语言编程基础知识;2.案例分析法:分析具体的单片机秒表设计案例,让学生了解实际应用;3.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲手操作单片机,完成秒表的设计和实现;4.讨论法:学生进行小组讨论,培养团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择合适的单片机和C语言编程教材;2.参考书:提供相关的参考书籍,供学生自主学习;3.多媒体资料:制作PPT和教学视频,帮助学生更好地理解教学内容;4.实验设备:准备单片机开发板和实验工具,让学生进行实践操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问和小组讨论等方式,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置相关的编程练习和设计任务,评估学生的编程能力和设计水平;3.考试:安排期末考试,测试学生对单片机秒表设计和C语言编程知识的掌握程度。
基于单片机的多功能秒表系统课程设计

单片机课程设计报告多功能秒表系统设计姓名:学号:专业班级:指导老师:所在学院:2009年6月10日单片机已经无处不在,与我们生活更是息息相关并已渗透到了生活的方方面面。
单片机的特点是体积小,重量轻,功能强,通用性好,也就是说集成度高,其内部的结构是普通的计算机系统的简化。
在增加一些外围电路之后,就能成为一个完整的系统。
在众多单片机中,MCS-51系列单片机具有系统结构完整,特殊功能寄存器规范化以及指令系统的控制功能强等特色,使起成为单片机中的主流机型。
本设计是一个由AT89C51单片机控制,利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,结合显示电路、电源电路、LED数码管以及键盘电路按键计时来实现的多功能秒表系统。
在本次设计中我们以AT89C51单片机为主要器件,利用它的定时器/计数器定时和记数的原理,结合7809电源提供的+5V稳压电压,上电加按钮复位电路,晶体振荡电路,由P0口驱动的LED动态显示电路,键盘电路等来完成多功能秒表的设计。
这个多功能秒表系统能够实现两位LED显示,显示的时间为00~99秒,每秒自动加1,能正确地进行加、减(倒)计时,能同时记录4个相对独立的时间,通过上翻键和下翻键来查看这4个不同的计时值,还具有快加和复位功能,基本上实现了老师的要求。
我们使用汇编语言来编写程序,采用模块化程序设计方法,主程序有多个子程序构成,这些子程序可以单独的设计,调试和管理,其中包括加1子程序、减1子程序、延时子程序、快加子程序,复位子程序和显示子程序等。
将源程序代码在WAVE中进行编译和调试,硬件系统利用Proteus软件来实现,可以方便的看到运行结果。
关键词:多功能秒表、单片机、子程序模块、Proteus仿真1 概述 (3)1.1单片机简介 .................... ............... .. (3)1.2设计任务 (3)1.3设计要求 (3)2 系统总体方案及硬件设计 (4)2.1、电源 (5)2.2、复位电路 (5)2.3、晶体振荡电路 (6)2.4、显示电路 (7)2.5、键盘电路 (8)3 软件设计 (9)3.1、设计思想 (10)3.2、系统流程图 (15)4 Proteus软件仿真 (17)5 课程设计体会 (19)参考文献 (20)附1:源程序代码 (21)附2:系统原理图 (25)1 概述1.1单片机简介单片机是性能价格比高、体积小、对国民经济渗透力大、最有前途的微控制器。
基于51单片机的数字秒表课程设计、毕业设计论文

基于51单片机的数字秒表课程设计、毕业设计论文三、课题名称基于51单片的数字秒表设计二、目的和意义1、通过本次课程设计可以灵活运用单片机的基础知识,依据课程设计内容,能够完成从硬件电路图设计,到电路搭建焊接,再到软件编程及系统调试实现系统功能,完成课程设计,加深对单片机基础知识的理解,并灵活运用,将各门知识综合应用。
2、本次课程设计还可以通过上网查询器件资料,培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。
3、在这次课程设计中,我们运用到了很多一切所学的知识和一些很有用的软件和工具,如keil4编程软件、Proteus仿真软件、Visio软件、等。
4、通过独立完成一个小的数字秒表系统设计,从硬件设计到软件设计,增强分析问题、解决问题的能力,为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。
5、掌握51单片机软件编程知识、实现功能、设计方法,及KEIL软件使用方法;6、应用所学模拟电子线路的知识,掌握电路的设计与应用;7、熟悉PROTEUS的设计与仿真;8、STC——ISP的使用方法;9、掌握焊接电子元器件的方法以及查阅元件功能与参数的方法、步骤。
三、设计目标或任务要求1 、设计目标以单片机为核心,设计数字秒表。
通过硬件电路设计,软件设计,电路搭建,作品调试。
最后完成本次课程设计。
2 、设计要求1、计时范围:0~59分59.59秒,整数四位数和小数两位数显示;2、计时精度10毫秒;3、复位按钮,计时器清零,并做好下次及时准备;4、可以对三个对象(A、B)计时,具有启/停控制;5、设开始、停止A、停止B、显示A、显示B、复位按钮。
四、任务分析、设计方案1、任务分析数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点,在计时中广泛使用。
本设计用单片机组成数字电子秒表,力求结构简单、精度高为目标。
设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。
其硬件电路主要有主控制器,计时与显示电路和回零、启动和停表电路等。
主控制器采用单片机89C52显示电路采用共阳极LED数码管显示计时时间。
基于单片机的秒表课程设计

基于单片机的秒表课程设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:基于单片机的秒表课程设计姓名:班级:学号:专业:指导老师:年月日目录1、总体设计方案简介1.1设计课程任务1。
2系统分析1。
3系统方案1.4方案论证2、硬件设计2。
1控制芯片的介绍2.2硬件接线2。
2。
1硬件接线接口2。
2。
2硬件接线图3、软件设计3.1程序设计思路3.2流程图3.3源程序3.4仿真结果4、元件清单5、心得体会基于单片机的秒表课程设计摘要本设计的成品是在单片机最小系统的基础上增加显示电路和控制电路来完成数字式秒表的硬件电路的。
电子秒表电路主要由AT89S51单片机最小系统电路、七段数码管动态显示电路和控制电路组成,它能实现八段数码显示和计时,能通过控制电路控制时间的暂停和开始。
关键字:AT89S51 数码管最小系统1总体设计方案简介1。
1设计课题任务设计一个具有特定功能的数字式秒表。
用AT89C52设计一个2位LED 数码显示“秒表”,显示时间为00-59,另设计一个“开始”按钮和一个“复位”按钮。
按键说明:按“开始"按键,开始计数,数码管从00开始每秒自动加一;按“复位”按键,系统清零,数码管显示00。
1.2系统分析设计的电路主要是能多次计时,计时的多少通过显示电路出来,设计框图如图所示;控制部分技术和存储部显示部分1.3系统方案利用AT89C52单片机设计数显定时器。
此方案采用AT89C52单片机系统来实现。
AT89C52芯片内含8KB 的EEPROM ,不需要外扩展存储器,可是系统整体结构更为简单。
设计框图如图所示;1.4方案论证此方案是以AT89C52芯片为中心控制系统,可实现计时、清零等功能,大大提高了系统的智能化,也是的系统所测结果精度大大提高。
所以此方案可行。
2硬件设计2。
1控制芯片的介绍AT89S52是一种低功耗、高性能的片内含有4KB 快闪可编程/擦除只读存储器,的8位CMOS 微控制器,使用高密度、非易失存储技术制造,并外部控制开关AT89C52单 片 机七段数码显示与80S52引脚和指令系统完全兼容。
基于51单片机的数字秒表课程设计

电气与自动化工程学院卓越工程师培养计划暑期实训报告题目秒表系统的设计年级11级专业自动化班级卓越班学号*********姓名俞雷地点大学生创新实验室日期2012年8月12日~2012年8月20日目录一、单片机简介............................................................................- 2 -二、设计目标................................................................................- 3 -1、设计目的: (3)2、具体操作: (3)三、硬件设计................................................................................- 4 -原理图:. (4)四、系统的软件设计....................................................................- 5 -1、软件整体设计思路: (5)2、软件流程图: (5)3、程序: (6)(1)数码管秒表显示程序: ...................................................- 6 -(2)1602液晶秒表显示程序:............................................ - 13 -五、系统的调试及设计结果..................................................... - 18 -1602液晶——秒表显示效果图:. (18)LED数码管——秒表显示效果图: (18)六、创新实验室课程设计小结................................................. - 19 -一、单片机简介单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点,近几年得到迅猛发展和大范围推广,广泛应用于工业控制系统,数据采集系统、智能化仪器仪表,及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。
单片机课程设计_基于单片机的数字秒表设计

单片机课程设计_基于单片机的数字秒表设计在当今科技迅速发展的时代,电子设备的应用无处不在,其中数字秒表作为一种常见的计时工具,具有广泛的应用场景,如体育比赛、科学实验、工业生产等。
本次课程设计旨在基于单片机技术实现一个数字秒表,通过对硬件电路的设计和软件程序的编写,掌握单片机系统的开发流程和方法,提高实践动手能力和解决问题的能力。
一、设计要求1、能够实现秒表的启动、暂停、复位功能。
2、计时精度达到 001 秒。
3、能够通过数码管显示计时结果。
二、系统方案设计1、硬件设计单片机选型:选用常见的 STC89C52 单片机作为核心控制器,其具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。
显示模块:采用 8 位共阴极数码管作为显示器件,通过动态扫描的方式实现数字的显示。
按键模块:设置三个独立按键,分别用于启动、暂停和复位操作。
时钟模块:使用单片机内部的定时器/计数器产生精确的时钟信号,实现计时功能。
2、软件设计主程序:负责系统的初始化、按键扫描和计时处理等。
中断服务程序:利用定时器中断实现 001 秒的定时,更新计时数据。
三、硬件电路设计1、单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振频率选择 12MHz,为单片机提供时钟信号。
复位电路采用上电复位和手动复位相结合的方式,确保系统能够可靠复位。
2、显示电路将 8 位数码管的段选引脚通过限流电阻连接到单片机的 P0 口,位选引脚通过三极管连接到单片机的 P2 口。
通过动态扫描的方式,依次点亮每个数码管,实现数字的显示。
3、按键电路三个按键分别连接到单片机的 P10、P11 和 P12 引脚,采用低电平有效。
当按键按下时,相应引脚的电平被拉低,单片机通过检测引脚电平的变化来判断按键的操作。
四、软件程序设计1、主程序流程系统初始化后,进入主循环。
在主循环中,不断扫描按键状态,如果检测到启动按键按下,则启动计时;如果检测到暂停按键按下,则暂停计时;如果检测到复位按键按下,则将计时数据清零。
基于单片机的多功能秒表的课程设计报告书

单片机课程设计题目基于单片机的多功能秒表目录1 设计总体方案 (1)1.1 设计要求与目的 (1)1.2 设计思路 (1)1.3工作原理 (2)1.4 功能说明 (2)2 主要元器件介绍 (3)2.1 AT89C51单片机 (3)2.2 四位共阴数码管 (5)3 系统硬件设计 (6)3.1 电源电路 (6)3.2 时钟电路 (6)3.3 复位电路 (7)3.4 显示电路 (7)3.5 键盘电路 (8)4 软件设计 (9)5 系统调试及结果分析 (11)6 总结 (12)参考文献 (13)附录1:总体电路原理图 (14)附录2:元器件清单 (15)附录3:实物图 (16)附录4:源程序 (17)1 设计总体方案1.1 设计要求与目的设计一个单片机控制的多功能秒表系统,利用单片机的定时器/计时器定时和计数的原理,结合显示电路、用四位共阴极LED数码管以及按键来设计秒表计时器,实现暂停与清零功能,并多次计数。
在设计系统前,我们主要考虑以下一些原则:节约元器件,尽量降低系统实现成本;硬件电路尽量简单,使得硬件实现、问题检查、软件编程以及系统调试的难度都降低;能在软件上实现,使芯片利用率尽可能高;软件设计方案要优化,使得做成实物尽可能简单,方便仿真与检测;设计方案要和当前的试验平台相应;充分利用各种资源,尽量采用成熟与经典的电路。
1.2 设计思路因为秒表的设计相对较为简单,因此在软件设计中我们一般采用模块化程序设计的方法。
模块是一个具有独立功能的程序,可以单独设计、调试与管理,模块可以分为功能模块和控制模块两类。
我们通过模块化程序设计可按适当的原则把一个情况复杂、规模较大的程序划分为一个个较小的、功能相关而又相对独立的模块。
根据电子秒表的设计要求,主要设计一个计数系统、译码驱动、数码显示系统、控制系统。
其主要核心技术在于产生秒表信号的计数脉冲与计数器之间的级联。
1.3工作原理本系统采用AT89C51单片机为中心器件,利用其定时器/计数器定时和记数的原理,结合硬件电路如电源电路,晶振电路,复位电路,显示电路,以及一些按键电路等来设计计时器,将软、硬件有机地结合起来。
基于单片机的电子秒表课程设计

基于单⽚机的电⼦秒表课程设计⽬录第⼀章绪论 (3)1.1概述 (3)1.2设计⽬的 (3)1.3设计任务和内容 (3)第⼆章总体设计及核⼼器件简介 (4)2.1总体设计 (4)2.2MCS-51之80C51 (4)第三章单元电路模块设计 (6)3.1按键电路 (6)3.2时钟电路 (7)3.3LED数码管显⽰电路 (7)3.4复位电路 (9)3.5 总体功能介绍 (11)第四章软件编程设计 (12)第五章设计体会及总结 (13)参考⽂献 (14)附录⼀程序流程图 (15)附录⼆系统程序设计 (16)⼀、题⽬:基于单⽚机的电⼦秒表⼆、任务要求:本设计以MCS-51系列单⽚机为核⼼,采⽤常⽤电⼦器件设计,⼀个电源开关,两个按键,三位数码管显⽰,打开电源开关后显⽰8,每秒循环左移⼀位,按A键开始计时,实时显⽰所经历的时间,按B键停⽌计时并显⽰从开始到当前时刻的时间,要求精确到0.1秒,量程为0—99.9秒。
要求按键输⼊采⽤中断⽅式,按键A接INT0,B接INT1。
三、组内成员:XXXXXXXXXXXXXXXX四、指导⽼师:XXX2019.7.7第⼀章绪论1.1概述单⽚微型计算机简称单⽚机,⼜称微控制器,是微型计算机的⼀个重要分⽀。
单⽚机是20世纪七⼗年代中期发展起来的⼀种⼤规模集成电路芯⽚,是集CPU、RAM、ROM、I/O接⼝和终端系统与同⼀硅⽚的器件。
20世纪⼋⼗年代以来单⽚机发展迅速各类新产品不断涌现出现许多新产品,出现了许多⾼性能新型机种现已成为⼯业控制和各控制领域的⽀柱产业之⼀。
由于单⽚机功能功能强、体积⼩、可靠性好、价格便宜等独特优点因⽽受到⼈们的⾼度重视并取到了⼀系列的科研成果,成为传统⼯1.2设计⽬的加强对单⽚机和C51语⾔的认识,充分掌握和理解设计各部分的⼯作原理、设计过程、选择芯⽚器件、模块化编程等多项知识。
(1)⽤单⽚机模拟实现具体应⽤使个⼈设计系统能够真正使⽤。
(2)把理论知识与实践知识相结合,充分发挥个⼈能⼒,并在实践中得到锻炼。
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摘要本设计的数字电子秒表系统采用AT89S52单片机为中心器件,利用其定时器/计数器定时和记数的原理,结合显示电路、LED数码管以及外部中断电路来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现LED显示,显示时间为0~99秒,计时精度为1秒,能正确地进行计时。
其中软件系统采用C语言编写程序,包括显示程序,定时中断服务,外部中断服务程序,延时程序等,并在WAVE中调试运行,硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现,简单且易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
关键词:电子秒表;AT89S52单片机;C语言目录摘要 (I)1 系统原理介绍 (1)1.1设计任务及功能要求说明 (1)1.2数字式秒表的方案介绍及工作原理说明 (1)2数字式秒表硬件系统的设计 (3)2.1数字式秒表硬件系统各模块功能简要介绍 (3)2.1.1 AT89S52简介 (3)2.1.2时钟电路 (3)2.1.3键盘电路 (4)2.1.4复位电路 (4)2.2 数字式秒表的硬件系统设计图 (5)3 数字式秒表软件系统的设计 (6)3.1 数字式秒表使用单片机资源情况 (6)3.2 主程序流程图 (6)3.3中断服务程序流程图 (7)3.4显示程序流程图 (8)3.5软件系统程序清单 (8)按照流程图应用软件keil汇编语言编程实现秒表功能。
程序见附录3。
. 8 4 系统调试与仿真 (9)4.1 数字式秒表的设计结论及使用说明 (9)4.2 调试软件介绍 (9)4.3 程序仿真与结果 (9)4.4 误差分析及解决方法 (10)总结 (11)参考文献 (12)致谢 (13)附录1:系统原理图 (14)附录2:程序清单 (15)1 系统原理介绍1.1设计任务及功能要求说明由单片机接收小键盘控制递增计时,由LED 显示模块计时时间,显示格式为 XX(分):XX(秒).XX,精确到0.01s的整数倍。
绘制系统硬件接线图,并进行系统仿真和实验。
画出程序流程图并编写程序实现系统功能。
使用单片机AT89S52作为主要控制芯片,以四位一体共阳极数码显示管通过三极管驱动作为显示部分,设计一个具有特定功能的数字式秒表。
该数字式秒表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”,进入准备工作状态。
该数字式秒表通过按键控制可实现开始计时、暂停计时、连续计时、清零和停止功能。
1.2数字式秒表的方案介绍及工作原理说明使用AT89S52单片机作为核心控制部件,采用12M晶体振荡器及微小电容构成振荡电路;采用S8550作为数码管的驱动部分;用两个四位一体共阳极或共阴极数码显示管作为显示部分,构成数字式秒表的主体结构,配合独立式键盘和复位电路完成此秒表的复位、计时、连续、清零、停止各项功能。
对于时钟,它有两方面的含义:一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号,主要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢;二是指系统的标准定时时钟,即定时时间,它通常有两种实现方法:一是用软件实现,即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现,但误差很大,主要用在对时间精度要求不高的场合;二是用专门的时钟芯片实现,在对时间精度要求很高的情况下,通常采用这种方法。
LED数码显示器有如下两种连接方法:共阳极接法:把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极,使用时公共阳极接+5V,每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端相连。
共阴极接法:把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极,使用时公共阴极接地。
每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端相连。
键盘部分方案:键盘控制采用独立式按键,每个按键的一端均接地,另一端直接和P1口相连,在按键和P1口之间通过10K电阻与+5V电源相连。
键盘通过检测输入线的电平状态就可以很容易地判断哪个键被按下了,这种方法操作速度高而且软件结构很简单,比较适合按键较少或操作速度较高的场合,这种独立式接口的应用很普遍。
显示部分方案:显示部分采用动态显示。
数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。
通过分时轮流控制各个数码管的的COM端,就使各个数码管轮流受控显示,这就是动态驱动。
动态显示是利用人眼视觉暂留特性来实现显示的。
事实上,显示器上任何时刻只有一个数码管有显示。
由于各数码管轮流显示的时间间隔短、节奏快,人的眼睛反应不过来,因此看到的是连续显示的现象。
为防止闪烁延时的时间在1ms左右,不能太长,也不能太短。
本设计可采用P0口直接驱动八段数码管显示。
此方案成本低,而且单片机的I/O口占用较少,可以节约单片机接口资源,而且功耗更低。
此电路采用单片机的P0口作为数码显示管的段控,采用P2口作为数码管的位控。
8个独立式键盘分别接在单片机的P1口上,以及其他部分构成数字式秒表的硬件电路。
通过编写程序使用单片机的定时计数器,以及软件延时,中断资源来实现秒计时和相关控制。
此数字式秒表的硬件整体结构如图1-1所示。
图 1-1数字式秒表的硬件结构图2数字式秒表硬件系统的设计2.1数字式秒表硬件系统各模块功能简要介绍2.1.1 AT89S52简介(1) 与MCS-51产品相兼容;(2) 具有8KB可改写的Flash 内部程序存储器,可写/擦1000次;(5) 256字节内部RAM;(6) 32根可编程I/O口;(7) 3个16位定时器/计数器。
(8) 8个中断源;(9) 可编程中串行口;(10) 低功耗空闲和掉电方式。
它的价格便宜,功能强大,能耗低。
很大程度上减少总电路的复杂性,提高了所设计系统的稳定性。
其芯片引脚图如图2-1所示。
图2-1 单片机AT89S52引脚图2.1.2时钟电路时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号,单片机本身就是一个复杂的同步时序电路,为了保证同步工作方式的实现,电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。
在AT89S52芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚TXAL2,在芯片的外部通过这两个引角跨接晶体振荡器和微调电容,形成反馈电路,就构成了一个稳定的自激振荡器。
此电路采用12MHz的石英晶体。
时钟电路如图2-2:图2-2 时钟电路2.1.3键盘电路本设计使用独立式键盘接在单片机的P1口上但通过软件赋予其中三个按键功能,其中S2是计时开始按键,第二功能为停止,S3为计时暂停按键,第二功能为继续计时按键,S4是清零按键。
注意使用时只有在暂停状态下才能继续计时,只有在停止状态下才能清零,在停止时不能继续计时,在暂停时不能清零。
键盘电路如图2-3:图2-3独立式键盘电路图2.1.4复位电路复位是单片机的初始化操作,其主要功能是把PC初始化为0000H,使单片机从0000H单元开始执行程序。
除了进入系统的正常初始化之外,当由于程序运行出错或操作错误是系统处于死锁状态时,为摆脱困境,也需要按复位键以重新启动。
RST引脚是单片机复位信号的输入端,复位信号是高电平有效,其有效时间应持续24个振荡周期(即2个机器周期)以上,若使用频率为6MHz的晶振,则复位信号持续时间应超过4us才能完成复位操作。
复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式。
上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。
按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的。
在本设计中采用了按键电平复位方式,其复位电路如图2-4所示:图2-4 复位电路2.2 数字式秒表的硬件系统设计图此处电路原理图的绘制是使用protues软件完成,protues是基于Win95/Win NT/Win98/Win2000的纯32位电路设计制版系统。
protues提供了一个集成的设计环境,包括了原理图设计和PCB布线工具,集成的设计文档管理,支持通过网络进行工作组协同设计功能。
根据硬件接线要求设计绘制电路原理图具体电路图见附录1。
3 数字式秒表软件系统的设计3.1 数字式秒表使用单片机资源情况本次电子钟设计除了了使用单片机工作所必须的硬件资源(如连接晶振的引脚XTAL1和XTAL2,复位引脚RESET)外,对单片机的硬件资源还做了具体的安排。
(1).P0口:P0.0-P0.7作为数码管显示器的段控。
(2).P1口:P1.0-P1.3作为独立式键盘的输入端。
(3).P2口:P2.0-P2.7分别控制数码管LED0-LED7的位控码驱动。
(4).定时/计数器:使用定时器0工作方式2实现数字式计数器的运行。
(5).专用寄存器:定时器控制寄存器TCON,通过设置该寄存器TR0位的状态来控制定时/计数器0的启动/停止;中断允许寄存器IE,通过设置该寄存器EA/ET0位的状态来设置定时/计数器0中断允许/禁止;定时/计数器工作方式寄存器TMOD,设置定时/计数器0的工作方式。
3.2 主程序流程图图3-1 主程序流程图3.3中断服务程序流程图图3-2 中断服务程序流程图3.4显示程序流程图图3-3显示程序流程图3.5软件系统程序清单按照流程图应用软件keil汇编语言编程实现秒表功能。
程序见附录2。
4 系统调试与仿真4.1 数字式秒表的设计结论及使用说明通过设计和调试,数字式秒表能顺利完成各项功能。
上电或复位后显示“P.”提示符,此时按1键便可开始计时。
在计数状态下,按下2键即可实现暂停,再次按下2键即可实现继续计数,在计数状态下按下1键,实现计数停止,在停止状态下按下3键,便可实现计数清零。
计数状态下按下清零键,无效。
4.2 调试软件介绍本电子钟的设计用的pretues仿真软件设计电路并仿真。
Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行于Windows操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
②支持主流单片机系统的仿真。
目前支持的单片机类型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。