51单片机数字秒表设计说明

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51单片机课程设计秒表

微控制器技术课程设计报告设计题目：秒表专业：供用电技术班级：供电141学号：*********姓名：***指导教师：**设计时间：2016.6.21微控制器技术课程设计任务书设计题目：秒表设计时间：2016.6.20设计任务：在单片机开发板或软件仿真，编制程序，实现以下功能1、利用定时器实现秒表功能，精确到0.1S；2、数码管显示当前计时时间；3、设定三个键，计时开始，停止计时和复位清零。

背景资料：1、单片机原理与应用2、检测技术3、计算机原理与接口技术进度安排：1、第1天，领取题目，熟悉设计内容，分解设计步骤和任务；2、第3天，规划设计软硬件，编制程序流程、绘制硬件电路。

3、第5天，动手制作硬件电路，或编写软件，并调试。

4、第7天，中期检查。

5、第9天，完善设计内容，书写设计报告。

6、第13天，提交设计报告，整理设计实物，等待答辩。

7、第14天，设计答辩。

目录一、设计任务和要求 (3)（1）设计任务 (3)(2)设计要求 (3)二、设计方案与论证 (3)三、单元电路设计与参数计算 (4)（1）时钟电路 (4)（2）按钮电路 (4)（3）显示电路 (5)（4）单片机 (5)四、原理图及器件清单 (6)( 1 )总原理图 (6)（2）PCB图 (7)（3）Proteus仿真图 (7)（4）元器件清单 (8)五、安装与调试 (8)（1）安装 (8)（2）调试 (8)六、性能测试和分析 (9)七、结论和心得 (9)八、参考文献 (9)题目：秒表二、方案设计与论证本设计分为时钟电路、按钮电路、显示电路和单片机四大部分，这些模块中单片机占主控地位。

其模块电路如图2-1所示。

时钟电路常用的有内部时钟方式和外部时钟方式，但因为本设计中只需要一片单片机，所以采用内部时钟方式比较简单。

按钮电路中的“复位”按钮是按键手动复位，它有电平和脉冲两种方式，比较电路的复杂程度，本设计选择了按钮电平复位电路，其他几个按钮则是通过单片机判断高低电平的不同来控制按钮。

C51单片机秒表计时(C语言)

if(mm==80) //考虑其它损耗，调整后约为1S
{ cout++;
mm=0;}
}
效果显示
图一（电路总图）
图二（效果显示）注：第四位显示为单位：S
程序清单
#include<reg51.h>
#include<stdio.h>
unsigned char Tab[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F };
sbit P37=P3^7;
}
/*********显示程序*****************/
void display()
{
x=cout/10;//秒十位
P34=0;
P1=Tab[x]; delay();
P34=1;
y=cout-x*10; //秒各位
P35=0;
P1=Tab[y]; delay();
P1=做任何修改或编辑并不能对任何下载内容负责
南开大学滨海学院
C51嵌入式软件设计（C语言）
题目：计时秒表
功能描述：本设计实现在99秒内的秒表计时，一个按键实现开始、暂停、复位。
原理概述：P1接四位七段数码管，P3.2接一按键产生外部中断0，P3.4-P3.7控制扫描显示。计时使用定时器0产生10ms中断累计。按键不同次序决定了对应的控制功能，因为第一次按键必定为开始计时，所以第二次按键判断为暂停，依次第三次为置零。主程序调用显示程序，显示程序实时显示计时时间。
sbit P36=P3^6;
sbit P35=P3^5;
sbit P34=P3^4;
unsigned int a=0,cout=0,mm=0;x,y,p,q;

基于51单片机的数字秒表设计

摘要本设计是基于AT89S51单片机的简易数字秒表设计，主要组成是以51单片机最小系统为核心，通过运用单片机的振荡电路实现计时同时用数码管同步显示。

本秒表最大计时为99秒。

本设计的特点是：大部分功能通过软件实现，使电路简单明了，系统稳定性好。

关键词：AT89S51 振荡电路计时数码管目录1设计概述 (1)1.1AT89S51概述 (1)1.2系统设计功能概述 (1)2系统设计 (2)2.1设计思路 (2)2.2硬件设计 (2)2.2.1单片机最小系统的设计 (2)2.2.2数码管显示电路设计 (3)2.3软件设计 (7)2.3.1软件设计流程图 (7)2.3.2消除开关抖动 (9)2.3.3数码管延时显示程序 (9)2.3.4延时1秒的程序 (10)3软件调试和结果 (10)3.1软件调试与下载 (10)3.2硬件仿真 (11)4心得体会 (12)参考文献 (14)附录 (15)I基于单片机的数字秒表设计主程序 (15)IIPCB电路图 (17)III实物图 (17)11 设计概述1.1 AT89S51概述AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In -system programmable)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器，器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS -51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash 片内程序存储器，128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM ），32个外部双向输入/输出（I/O ）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT ）电路，片内时钟振荡器。

51单片机实验秒表设计

实验报告一、实验名称10秒计时的秒表设计二、实验内容精确到0.1秒的秒表三、相关模块led数码管、usb、独立键盘四、实验代码#include "reg52.h"typedef unsigned int u16; //对数据类型进行声明定义typedef unsigned char u8;sbit LSA=P2^2;sbit LSB=P2^3;sbit LSC=P2^4;sbit k1=P3^1;sbit k2=P3^0;sbit k3=P3^2;sbit k4=P3^3;u8 code smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};u16 s,sec;unsigned int i;unsigned int j;unsigned int a,b,c,d;u8 mb[2];void Timer0Init(){TMOD|=0X01;//选择为定时器0模式，工作方式1，仅用TR0打开启动。

TH0=0XFC; //给定时器赋初值，定时1msTL0=0X18;TR0=0;//打开定时器}void delay(u16 n){while(n--);}void DigDisplay1(u16 i){switch(i){case(0):LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;case(1):LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;case(2):LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;case(3):LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;case(4):LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;case(5):LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;case(6):LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;case(7):LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;}if (i==1){P0=smgduan[mb[i]]+0x80;//发送段码}else{P0=smgduan[mb[i]];}delay(1); //间隔一段时间扫描P0=0x00;//消隐}void DigDisplay2(u16 i){i=i+3;switch(i){case(0):LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;case(1):LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;case(2):LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;case(3):LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;case(4):LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;case(5):LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;case(6):LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;case(7):LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;}if (i==4){P0=smgduan[a]+0x80;}else{P0=smgduan[b];}delay(1);P0=0x00;}void DigDisplay3(u16 i){i=i+6;switch(i){case(0):LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;case(1):LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;case(2):LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;case(3):LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;case(4):LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;case(5):LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;case(6):LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;case(7):LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;}if (i==7){P0=smgduan[c]+0x80;}else{P0=smgduan[d];}delay(1);P0=0x00;}void key1(){delay(10);if(k1==0){TR0=!TR0;while(!k1);}}void key2(){delay(10);if(k2==0){s=0;sec=0;while(!k2);}}void key3(){delay(10);if(k3==0){if (j==0) j=1;else j=0;if (j==1){a=mb[1];b=mb[0];}if (j==0){c=mb[1];d=mb[0];}while(!k3);}}void key4(){delay(10);if(k4==0){s=0;sec=0;a=0;b=0;c=0;d=0;while(!k2);}}void main(){Timer0Init();i=0;j=0;while(1){delay(10);key1();if(TF0==1){TF0=0;TH0=0XFC; //给定时器赋初值，定时1msTL0=0X18;s++;}if(s==60){s=0;sec++;if(sec==100)sec=100;}key2();mb[0]=sec%10;mb[1]=(sec/10)%10;key3();DigDisplay1(i);DigDisplay2(i);DigDisplay3(i);i++;i=i%2;key4();}}五、实验效果K1作用：启动、开始或暂停计时K2作用：计数位清零K3作用：记录当前时间并显示K4作用：清零所有的数码管六、实验遇到的问题经过前几次的实验，0到10秒的计数已经不成问题，本次实验的难点主要在几个按键的功能实现上。

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。

51单片机电子秒表设计(Proteus)

51单片机电子秒表设计(Proteus)单片机硬件设计结课论文简易秒表设计专业：计算机科学与技术学生姓名：学号： 1307064248完成时间：2020年12月28日目录一、简述 (3)二、主要工具 (2)三、线路连接图（ISIS 7 Professional环境） (2)四、实现细则 (2)显示电路 (2)定时计数器 (3)五、程序 (4)六、模拟运行截图 (16)七、心得体会 (16)一、简述此秒表主要实现的功能是利用单片机内部定时计数器实现计时，然后通过LED组件显示出来。

因为这次设计时使用的是并排的6个数字显示LED，所以在计时时精确到10ms，最大即时59分59秒99。

实现过程中的主要部分包含显示和定时。

因为该LED与单片机相接的引脚只有14个，其中8个接在P0口上实现字形的显示，剩下的6个接在P2口用于选择6个数字型LED中的一个显示，所以每次只能显示一个数字。

要实现多个数字的显示需要快速显示每个LED，利用人的视觉差来实现多个数字同时显示。

计时只用到定时计数器T1（因为需要配合中断优先级，故没有使用T0，下文会详细讲到）。

另外还用到了两个按键，和两个LED灯（红、绿）。

按键用于控制开始计时和暂停、重置，LED 灯用于指示当前工作状态。

二、主要工具Keil uVision3,ISIS 7 Professional，AT89C51基础组件（试验箱）。

三、线路连接图（ISIS 7 Professional环境）四、实现细则显示电路数字型LED的实现原理为每个单元（共6个单元）含8个发光独立的LED灯，其中7个构成“8”字形，剩下的一个为小数点。

6个单元的每个相同位置引脚并联起来，最后通过8根线连接到单片机的P0口。

因此如果不把另外6根线连接上，每次通过P0口输出值时6个显示单元都会显示相同的图形（数字）。

LED单元组中另外6根引脚连接到单片机上，实现“按位显示”，并且是低电平选择，例如“111101”对应显示的是从右到左的第5个LED 单元。

基于51单片机秒表的程序的设计[1]

基于51单片机秒表的程序设计1．设计目的：（1）利用单片机定时器中断和定时器计数方式实现秒、分定时。

（2）通过LED显示程序的调整，熟悉8155与8051，8155与LED的接口技术，熟悉LED动态显示的控制过程。

（3）通过键盘程序的调整，熟悉8155与矩阵式键盘的接口技术，熟悉键盘扫描原理。

（4）通过阅读和调试简易秒表整体程序，学会如何编制含LED动态显示、键盘扫描和定时器中断等多种功能的综合程序，初步体会大型程序的编制和调试技巧。

2．设计步骤与要求（1）要求：以8位LED右边2位显示秒，左边6位显示0，实现秒表计时显示。

以4×4矩阵键盘的KE0、KE1、KE2等3键分别实现启动、停止、清零等功能。

（2）方法：用单片机定时器T0中断方式，实现1秒定时；利用单片机定时器1方式3计数，实现60秒计数。

用动态显示方式实现秒表计时显示，用键盘扫描方式取得KE0、KE1、KE2的键值，用键盘处理程序实现秒表的启动、停止、清零等功能。

（3）软件设计：软件整体设计思路是以键盘扫描和键盘处理作为主程序，LED动态显示作为子程序。

二者间的联系是：主程序查询有无按键，无按键时，调用二次LED动态显示子程序（约延时8ms）后再回到按键查询状态，不断循环；有按键时，LED动态显示子程序作为按键防抖延时被连续调用二次（约延时16ms），待按键处理程序执行完后，再回到按键查询状态，同时兼顾了按键扫描取值的准确性和LED动态显示的稳定性。

秒定时采用定时器T0中断方式进行，60秒计数由定时器1采用方式3完成，中断及计数的开启与关闭受控于按键处理程序。

由上述设计思路可设计出软件流程图如图1.1所示。

（5）程序编制：编程时置KE0键为“启动”，置KE1键为“停止”，置KE2键为“清零”，因按键较少，在处理按键值时未采用散转指令“JMP”，而是采用条件转移指令“CJNE”，每条指令后紧跟着一条无条件跳转指令“AJMP”，转至相应的按键处理程序，如不是上述3个按键值则跳回按键查询状态。

51单片机电子秒表设计

实验二电子秒表设计（键盘状态转移法）一、实验内容用单片机实现电子秒表的功能，并采用0号键实现计时启动、停止和回零操作。

第一次按0号键，计时开始；第2次按0号键，计时停止；第3次按0号键，计时回零。

初始状态显示0.00；计时状态显示当前计时时间；停止计时显示最后计时时间。

二、实验程序设计对各个状态和各任务号分配如下：0状态：初始状态；1状态：计时状态；2状态：停止计时状态；123号任务：计时归零，显示初始值。

根据上述分析，建立状态表如下：程序流程图如图2.1所示。

表2.1 电子秒表键控状态表图2.1 电子秒表键控主程序流程图参考程序代码如下：LOAD BIT P1.2 ；串行命令加载，上升沿激活DIN BIT P1.0 ；串行数据输出，接CH451的数据输入DCLK BIT P1.1 ；串行数据时钟，上升沿激活DOUT BIT P3.3 ；INT1，键盘中断和键值数据输入，接CH451的数据输出KEY_F BIT 00H ；20H.0位作有键标志位ST EQU 21H ；存状态号KEY EQU 22H ；存放键盘中断中读取的键码KD EQU 23H ；存放键号MSEC EQU 24H ;百分之一秒计数单元SEC EQU 25H ;秒计数单元MIN EQU 26H ;分计数单元ORG 0000HAJMP MAINORG 000BH ;定时器中断入口LJMP CLOCKORG 0013HLJMP CH451_ INT1ORG 100HMAIN: MOV SP, #60H ；系统初始化MOV ST，#0CLR KEY_FMOV KD，#0MOV P1，#60H ；禁止P1接口上的其它芯片ACALL CH451_INIT ；CH451初始化DISP: LCALL DISPLAY ;当前计时值显示ML0: NOPJNB KEY_F，ML0 ；无按键等待CLR KEY_F ；有按键，清按键标志MOV DPTR, #STAB ；计算状态行地址MOV A, STMOV B, #2MUL ABADD A, DPLMOV DPL, AMOV A, BADDC A, DPHMOV DPH, A ；DPTR=#STAB + ST*2MOV A，KD ；读取次状态号RL A ；KD*2MOV R0，AMOVC A，@A+DPTR ；获得次状态号MOV ST，A ；更新STMOV A，R0INC AMOVC A，@A+DPTR ；得到任务号MOV B，#3MUL AB ；每个LJMP占3个字节MOV DPTR，#TASKJMP @A+DPTR ；散转TASK: LJMP P_0 ；跳转子程序0LJMP P_1 ；跳转子程序1LJMP P_2 ；跳转子程序2P_0: …;启动计时程序略，自己编写P_1: …;计时停止程序略，自己编写P_2: …;归零程序略，自己编写;状态表; K0;ST, PRSTAB:DB 1, 1 ; stat0DB 2, 2 ; stat1DB 0, 0 ; stat2;------------------------------------ ------------------------------------ CH451_INIT：略；CH451初始化子程序参考实验一;------------------------------------------------------------------------CH451_INT1: ;键盘中断子程序PUSH PSW ;现场保护PUSH ACCCLR EX1LCALL READ _CH451 ；读取键码ACALL GET_KD ;获得键号POP ACCPOP PSWSETB EX1CLR IE1 ;清中断标志RETI;------------------------------------------------------------------------ READ_CH451:; 略，参考实验一;------------------------------------------------------------------------GET_KD: ；获得键号子程序MOV A，KEYCJNE A，#40H，OUTMOV A，#0 ；0# 键;………在使用多个键的情况下，继续判断其它键号MOV KD，A ；存键号SETB KEY_F ；置有键标志位OUT: RET;------------------------------------------------------------------------CLOCK: ；略，定时器中断服务子程序，自己编写DISPLAY:略，显示子程序，自己编写；----------------------------------------------------------------------------END图2.2 定时器中断服务子程序流程图图2.3 显示子程序流程图二、实验操作步骤1. 打开KEILuvison3软件,建立工程，设置调试环境，实验板上电；2. 输入源程序，编译，连接，加载；3. 运行程序，观察数码管显示应为000.00；4. 按0键，启动计时，数码管显示计时时间；5. 再按0键，停止计时，数码管显示累计时时间；6. 再按0键，计时归零，数码管显示返回初始状态。

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单片机系统课程设计成绩评定表设计课题单片机系统课程设计目录第1章数字式秒表的设计介绍 (5)1.1设计任务及功能要求说明 (5)1.2工作原理及其方法 (5)第2章数字式秒表硬件系统的设计 (7)2.1数字式秒表硬件系统各模块功能简要介绍 (7)2.1.1 AT89S52简介 (7)2.1.2时钟电路 (8)2.1.3键盘电路 (8)2.1.4复位电路 (9)2.1.5 驱动及显示电路 (9)2.1.6 单片机下载口电路 (10)2.2 数字式秒表的硬件系统设计图…………………11.2.2.1 电路原理图…………………………………….11.2.2.2 PCB图…………………………………………11. 第3章数字式秒表软件系统的设计………………….11.3.1 数字式秒表使用单片机资源情况 (11)3.2 主程序流程图……………………………………12.3.3中断服务程序流程图 (12)3.4显示程序流程图 (14)3.5软件系统程序清单 (14)第4章设计总结 (15)4.1 数字式秒表的设计结论及使用说明 (15)4.2 程序仿真与结果 (15)4.3 误差分析及解决方法……………………………16..总结 (16)参考文献 (17)附录 (17)第1章数字式秒表的设计介绍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1时、暂停计时、连续计时、清零和停止功能。

1.2工作原理及其方法使用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第2章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2.1.5 驱动及显示电路数码管实际上是由二极管构成发光二级管正常工作时，其两端正向压降约为1.6v，正向电流约为10mA，为了使数码管达到一定的亮度而又不至于由于电流过大而损坏，我们使用三极管S8550作为数码管的驱动，同时在P0口和P2口上串上470欧姆的电阻。

此处使用四位一体共阴极数码管，由于驱动电路决定了此处共阴极数码管和共阳极数码管均可以采用而且均采用共阳极代码来编写显示程序，具体电路如图2-5所示。

图2-5 数码管驱动及显示电路图2.1.6 单片机下载口电路下载口主要是一个十芯的座子，可以通过使用USB下载线对单片机进行程序下载。

方便整个软件的设计，也能让我们使用起来更加方便。

图2-6 单片机下载口电路图2.2 数字式秒表的硬件系统设计图2.2.1 电路原理图此处电路原理图以及PCB原理图的绘制均使用protel99软件完成，Protel99是基于Win95/Win NT/Win98/Win2000的纯32位电路设计制版系统。

Protel99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及PCB。

具体电路图见附录A与附录B。

2.2.2 PCB图PCB图设计时，首先要使元器件尽量少，这样既可以节约材料，又可以是布线更加短，减少干扰，同时还应注意尽量减少线路之间的寄生电容和电感，布线时需要将线宽设置得比较宽这样可以提高腐蚀电路板时的成功率，焊盘大小也要设置的比较大，这样在腐蚀环节和焊接环节比较容易成功。

不易出现短线的现象和焊盘剥离的现象。

双面布线时芯片和针脚多的元件需将焊接点置于底层，这样才能比较方便的焊接。

制作电路板PCB图见附录B。

第3章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3.4显示程序流程图3.5按照流程图应用软件C。

第4章设计总结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 程序仿真与结果我们是在Keil软件里编写程序并编译通过才能被硬件电路所应用。

Keil的功能比较强大但还是有一定的缺点。

他编译过程中他只能检查出所编写的语法错误，所以我们一步一步的去在硬件电路里仿真去达到我们所设计要求的功能。