数字秒表系统的设计说明

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秒表课程设计说明书

秒表课程设计说明书

秒表课程设计说明书一、课程目标知识目标:1. 学生能理解秒表的基本结构、功能及使用方法。

2. 学生掌握时间的基本单位秒,并能进行简单的时间计算。

3. 学生了解秒表在日常生活和体育竞技中的应用。

技能目标:1. 学生能熟练操作秒表,进行计时、停止、复位等基本操作。

2. 学生能运用秒表进行实际时间的测量,如短跑时间、实验时间等。

3. 学生能通过秒表进行时间数据分析,提高解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对时间的珍惜,养成良好的时间观念。

2. 学生在小组合作中使用秒表,培养团队协作和互助精神。

3. 学生通过秒表的应用,增强对科学探究的兴趣,激发求知欲。

课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识与实际操作,旨在培养学生的动手能力、观察力和思维能力。

学生特点:四年级学生具有一定的认知能力和动手能力,对新鲜事物充满好奇,但注意力集中时间较短。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,关注学生个体差异,鼓励学生提问和思考,提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,培养其综合素质。

二、教学内容1. 秒表的结构与功能- 秒表的外观结构认识- 秒表的启动、停止、复位功能操作- 秒表的计次、累计功能了解2. 时间单位秒- 时间单位秒的概念- 秒与分钟、小时的关系- 时间加减法运算3. 秒表在实际应用中的使用- 课堂实验时间测量- 体育运动计时(如短跑、跳远等)- 日常生活时间管理4. 秒表数据解读与分析- 数据收集与整理- 数据分析的基本方法- 数据在解决问题中的应用教学大纲安排:第一课时:秒表的结构与功能、时间单位秒第二课时:秒表在实际应用中的使用第三课时:秒表数据解读与分析教学内容关联教材:章节:时间与测量内容:秒表的使用、时间的计算、时间的实际应用教学内容注重科学性和系统性,结合课程目标,引导学生从理论到实践,逐步掌握秒表的使用方法和时间数据分析技巧。

简易数字秒表的电路设计 概述及解释说明

简易数字秒表的电路设计 概述及解释说明

简易数字秒表的电路设计概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文主要介绍了一种简易数字秒表的电路设计。

秒表是一种用于计算时间间隔的常见工具,广泛应用于日常生活和各行各业中。

传统的机械秒表用起来不够便捷,因此我们将使用电路设计来实现一个数字秒表,使其更加方便使用。

1.2 文章结构本文分为四个主要部分进行阐述。

首先,在“引言”部分中我们将对文章进行概述和介绍。

接下来,在“简易数字秒表的电路设计”部分中,我们将详细介绍设计原理、电路元件选择与说明以及电路连接与布局等内容。

然后,在“解释说明”部分中,我们将解释秒表功能的实现方法,并探讨其功能扩展可能性,并指出在电路设计过程中需要注意的问题。

最后,在“结论”部分中,我们对本次设计成果进行总结,并就可能存在的改进空间进行分析和未来应用进行展望和思考。

1.3 目的本文旨在通过详细描述并解释简易数字秒表的电路设计,提供一个清晰易懂、全面深入的指南,帮助读者了解该设计思路及其实现方法。

同时,通过对功能扩展可能性的探讨和对电路设计过程中需要注意的问题的分析,可以引导读者在实际应用和改进中做出更好的决策。

最后,通过总结和展望,为未来的研究和发展提供参考思路。

2. 简易数字秒表的电路设计2.1 设计原理:简易数字秒表的电路设计基于计时器和显示器组成。

其主要原理是利用计时器模块产生一个稳定的时间基准,然后将该时间以数字形式显示在显示器上。

2.2 电路元件选择与说明:在设计简易数字秒表的电路时,我们需要选取合适的电子元件来实现功能。

以下是一些常见的元件选择:- 计时器芯片:可选择集成型计时器芯片,如NE555等,它们具有稳定的时钟信号输出。

- 显示屏:一般选用7段LED数码管,由于它们能够直观地显示数字。

- 驱动芯片:如果使用多个7段LED数码管进行显示,则必须选择合适的驱动芯片,如74HC595等。

这些元件经过合理的选择和配套可以实现精确、稳定地测量和显示时间。

2.3 电路连接与布局:简易数字秒表电路连接和布局对功能稳定性有重要影响。

电子秒表设计方案

电子秒表设计方案

电子秒表设计方案电子秒表是一种按时间计数的仪器,主要用于精确测量短时间内的时间间隔。

传统的机械秒表已经逐渐被电子秒表所取代,因为电子秒表具有更高的精确度、更便捷的使用和更多的功能。

电子秒表的设计方案如下:1. 时钟系统:电子秒表需要一个准确的时钟系统来实现时间的测量和显示。

可以采用晶体振荡器来提供稳定的时钟信号,并通过倒数计数器来计算出时间。

2. 按键设计:电子秒表需要一个按键来控制计时的开始、停止和重置。

可以采用机械按键或者触摸按键,通过按下按钮来触发计时动作。

3. 显示屏幕:电子秒表需要一个清晰的数字显示屏来显示计时结果。

可以采用液晶显示屏或者LED显示屏,显示出秒表的计时时间。

4. 计时精确度:电子秒表需要具有高精确度的计时功能。

可以采用纳秒级的计时芯片来提供更精确的计时结果,并且可以进行校准来保持计时的准确性。

5. 记录功能:电子秒表可以添加记录功能,可以记录多个计时数据,并提供查看和保存功能,方便用户随时查看和比较不同的计时结果。

6. 声音提示功能:电子秒表可以添加声音提示功能,用于在计时开始、停止和重置时发出提示音,方便用户的操作。

7. 计时模式选择:电子秒表可以提供不同的计时模式选择,如计时、计次、倒计时等,满足不同用户的需求。

8. 电池供电:电子秒表可以采用电池供电,方便携带和使用。

可以选择使用可充电电池或者干电池,提供持久的使用时间。

9. 外观设计:电子秒表的外观设计可以采用简洁大方的设计风格,便于携带和使用。

可以选择耐用的材质和防水设计,增加秒表的使用寿命和适应性。

总之,电子秒表是一种精确、便捷、多功能的计时工具,设计方案可以结合以上要点进行设计,以提供用户更好的计时体验。

数字式秒表的课程设计报告

数字式秒表的课程设计报告

数字式秒表的课程设计报告目录第一章系统概述------------------------------------------------------------------------------1 1.1系统设计思路与总体方案--------------------------------------------------------------1 1.2总体工作过程-----------------------------------------------------------------------------2 1.3各功能块的划分和组成-----------------------------------------------------------------2 1.4芯片简介-----------------------------------------------------------------------------------2 第二章单元电路的设计和总体分析------------------------------------------------------9 2.1毫秒信号的发生电路--------------------------------------------------------------------9 2.2分、秒、毫秒计数电路-----------------------------------------------------------------10 2.3组合设计-----------------------------------------------------------------------------------12第三章总体电路的设计与安装------------------------------------------------------------15 3.1 PCB电路板的制作----------------------------------------------------------------------15 3.1安装调试的步骤--------------------------------------------------------------------------16 3.2遇到的主要的问题及注意事项--------------------------------------------------------17 第四章总结------------------------------------------------------------------------------------18 附录1元器件明细表------------------------------------------------------------------------19 附录2总原理接线图------------------------------------------------------------------------19 参考文献---------------------------------------------------------------------------------------20第一章系统概述1.1系统设计思路与总体方案通过对设计要求的分析,应用相关的数字电子电路方面的知识画出原理图,检查无误后,将原理图在EWB中仿真,验证通过无误后,可以考虑使用何种方案来实现设计电路。

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

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。

数字秒表设计报告

数字秒表设计报告

摘要要求设计一个计数范围在0.0-9.9秒的数字秒表,精确度为0.1秒。

电路设计基本包括0.1秒脉冲发生器、信号控制端、整形电路、计数电路、译码电路和显示器这几部分构成。

0.1秒脉冲发生器由555定时器构成的多谐振荡电路实现,信号控制端由D触发器实现,即74LS74N,能够对整个电路进行清零、计数、停止和复位的作用。

计数器由两个十进制BCD 码74LS160级联而成。

在计数器的四个输出端分别接译码器的四个置数端,译码器由74LS48实现。

这个电路设有两个开关s1,s2,来实现对电路的清零、计数、暂停、复位的控制。

这样,一个简易的数字秒表便设计完成了。

关键字:555定时器、D触发器、编码、译码ABSTRACTDesign a digital stopwatch counting range in 0.0-9.9 seconds, accuracy of 0.1 seconds. Basic including 0.1 second pulse generator circuit design, signal control terminal, shaping circuit, counting circuit, decoding circuit and a display of this a few parts. More than 0.1 second pulse generator composed of 555 timer harmonic oscillation circuit implementation, signal control comprised D flip-flop, namely 74LS74N, can be reset to the whole circuit, counting, stop and reset. Two decimal counter by BCD 74LS160 cascade. In the four output end of the counter four load respectively at the decoder side, decoder by 74LS48 implementation. This circuit is equipped with two switch S1, S2, to implement to reset circuit, counting, suspend, and reset the control. So will design a simple digital stopwatch is complete.Key Word:555 timer, D flip-flop, encoding and decoding目录摘要------------------------------------------------------------------------1 1.设计目的及要求------------------------------------------------------31.1设计目的-----------------------------------------------------------31.2设计要求-----------------------------------------------------------32.设计原理及分析------------------------------------------------------42.1设计构想框图-------------------------------------------------------42.2设计原理分析-------------------------------------------------------42.2.1多谐振荡电路------------------------------------------------42.2.2开关控制端与D触发器----------------------------------------52.2.3与非门电路--------------------------------------------------52.2.4显示译码电路------------------------------------------------53.制作过程--------------------------------------------------------------73.1布局连线-----------------------------------------------------------73.2调试---------------------------------------------------------------73.3遇到问题及解决方法-------------------------------------------------84.心得感悟--------------------------------------------------------------8参考文献------------------------------------------------------------------9附录附录一元器件清单------------------------------------------------------10 附录二电路图----------------------------------------------------------101.设计目的及要求1.1设计目的通过对数字秒表的设计,熟练掌握555定时器脉冲信号产生的原理和D触发器的功能及原理,利用所学的电子技术基础(模拟部分)知识,回顾脉冲信号产生、计数、编码、译码的原理机制,进行对生活中不可或缺的秒表的设计。

数字秒表设计实验报告(一)

数字秒表设计实验报告(一)

数字秒表设计实验报告(一)数字秒表设计实验报告Introduction•实验目的:设计并实现一个数字秒表•实验时间:2021年10月10日至2021年10月15日•实验对象:本科计算机专业学生•实验设备:计算机、编程软件Experiment Procedure1.寻找合适的编程语言和开发工具2.设计秒表的用户界面3.编写代码实现秒表的计时功能4.测试并调试代码5.完善用户界面,添加重置和暂停功能6.进行性能测试,并分析结果Experimental Findings•选用Python编程语言和PyQt图形库进行开发•按照用户界面设计,实现了秒表的计时功能•通过测试,发现秒表计时准确性较高,误差范围小于0.1秒•添加了重置和暂停功能,提高了秒表的实用性•性能测试表明,在处理大数据量时,秒表的响应速度仍然较快Conclusion通过本次实验,我们成功设计并实现了一个功能完善的数字秒表。

通过合理的编程语言选择和用户界面设计,实验结果表明,我们的秒表具有准确的计时功能、良好的用户体验和较高的性能。

这对于计算机专业学生来说,具有较高的实用价值。

Future Work尽管我们已经取得了较好的实验结果,但仍有一些改进的空间。

在未来的工作中,我们计划:•进一步提高秒表的计时准确性,减小误差范围•探索更多的用户界面设计方案,增加更多便利的功能•优化性能,提高秒表在处理大数据量时的响应速度•结合云服务,实现秒表数据的备份和同步功能Acknowledgements感谢实验组的所有成员共同努力,以及指导老师的支持和指导,使得本次实验取得了圆满成功。

Reference无抱歉,关于数字秒表设计实验报告的文章已经终止。

EDA课程设计数字秒表

EDA课程设计数字秒表

课程设计目录第一章:系统设计要求 (3)第二章:实验目的 (3)第三章:实验原理 (3)第四章:系统设计方案 (3)第五章:主要VHDL源程序 (4)1) 十进制计数器的VHDL源程序 (4)2) 六进制计数器的VHDL源程序 (5)3)蜂鸣器的VHDL源程序 (5)4)译码器的VHDL源程序 (6)5)控制选择器的VHDL源程序 (7)6)元原件例化的VHDL源程序 (8)第六章:系统仿真 (10)第七章:系统扩展思路 (11)第八章:设计心得总结 (11)数字秒表的设计一、系统设计要求1.秒表共有6个输出显示,分别为百分之一秒、十分之一秒、秒、十秒、分、十分,所以共有6个计数器与之相对应,6个计数器的输出全都为BCD码输出,这样便于和显示译码器的连接。

当计时达60分钟后,蜂鸣器鸣响10声。

2.整个秒表还需有一个启动信号和一个归零信号,以便秒表能随意停止及启动。

3.秒表的逻辑结构较简单,它主要由显示译码器、分频器、十进制计数器、六进制计数器和报警器组成。

在整个秒表中最关键的是如何获得一个精确的100HZ计时脉冲。

二、实验目的通过本次课设,加深对EDA技术设计的理解,学会用QuartusⅡ工具软件设计基本电路,熟练掌握VHDL语言,为以后工作使用打下坚实的基础。

三、实验原理秒表由于其计时精确,分辨率高(0.01秒),在各种竞技场所得到了广泛的应用。

秒表的工作原理与数字时基本相同,唯一不同的是秒表的计时时钟信号,由于其分辨率为0.01秒,所以整个秒表的工作时钟是在100Hz的时钟信号下完成。

当秒表的计时小于1个小时时,显示的格式是mm-ss-xx(mm表示分钟:0~59;ss表示秒:0~59;xx表示百分之一秒:0~99),当秒表的计时大于或等于一个小时时,显示的和多功能时钟是一样的,就是hh-mm-ss(hh表示小时:0~99),由于秒表的功能和钟表有所不同,所以秒表的hh表示的范围不是0~23,而是0~99,这也是和多功能时钟不一样的地方。

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基于单片机的数字秒表系统设计1.引言在科技高度发展的今天,集成电路和计算机应用得到了高速发展。

尤其是计算机应用的发展,它在人们日常生活中已经崭露头角。

大多数电子产品多是由计算机电路组成,如:手机、MP3等。

而且将来的不久它们的身影将会更频繁的出现在我们身边,各种家用电器多会实现微电脑技术。

电脑各部分在工作时多是以时间为基准的。

本文就是基于计算机电路的时钟脉冲信号、状态控制等原理设计出来的数字秒表,秒表在很多领域充当一个很重要的角色。

在各种比赛中对秒表的精确度要求更高,尤其是一些科学实验,它们对时间精确度达到了几纳秒的要求。

本设计是设计一个单片机控制的数字电子秒表本秒表采用8051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、电源电路、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,使得系统能够实现两位LED显示,显示时间为00~99秒,每秒自动加1,能正确地进行计时,且具有快加功能。

其软件系统采用汇编语言编写程序,包括显示程序,定时中断服务,快加程序,外部中断服务程序,延时程序等,并在keil下调试通过,硬件电路通过proteus模拟连接,并与软件相结合,调试修改,使达到预期的目的。

2.设计方案及原理2.1该数字秒表所要实现的功能。

设计一个秒表,按“开始”按键,开始计数,数码管显示从00每秒自动加一;按“复位”按键,系统清零,数码管显示00;按“暂停”按键,系统暂停计数,数码管显示当前的计数;按“快加”按键,系统每10ms快速加一,即数码管显示在原先的计数上快速加一。

(1)使用两位数码管显示,显示时间00~99秒;(2)正常计数时,每秒自动加一;(3)一个开始按键,一个复位按键,一个暂停按键和一个快加按键;(4)实现计数、复位、清零和快加功能;(5)单片机通电后,首先初始化,然后进行对按键扫描。

开始键用来控制秒表工作的开始;暂停键用来暂停程序的运行;快加键控制快速计数的开始,利用暂停键停止;复位键是用来对程序复位用的,当程序出现死循环或想从00开始重新计时,按下复位键可返回程序开始,重新执行。

2.2该设计要求进行计时并在数码管上显示时间。

(1)引脚应用说明。

1)利用MCS系列单片机微机仿真实验系统中的芯片8051中的P3.2管脚作为外部中断0的入口地址,并实现“开始”按键的功能(如图2.1);2)将P3.3作为外部中断1的入口地址,并实现“清零”按键的功能;3)使用P0口作为段码数据输出控制口,74LS164用作驱动输出控制,P1.1、P1.2口分别实现暂停、快加的功能。

图2.1MCS—51单片机引脚图(2)显示电路。

1)显示电路由两位共阴极数码管组成。

使用定时器T0实现10ms的定时,进行快加延时;当想实现正常计数时的1s延时,只需要实现40次25ms的定时器T1控制延时就可以实现。

其中“开始”按键当开关由1拨向0时开始计时;“清零”按键当开关由1拨向0时数码管清零,此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。

2)初始状态下计时器显示00,当按下开始键时,外部中断INT0向CPU发出中断请求,CPU转去执行外部中断0服务程序,即开启定时器T0,并且进行100次计数,当到100次时,即延时1s时,产生一个中断信号,向CPU发出请求,执行计数器加一且送往数码管显示。

在计时过程中,只要按下暂停键,即根据P1.0口电平变化去执行控制程序,关断定时器T0和T1,调用显示子程序,实现暂停功能。

在按下暂停键时,将此时的计时时间存入中间缓存区,当再次按下开始键时,则讲中间缓存区的数据转入最终缓存区。

3)计时采用定时器T1中断完成,定时溢出中断周期为25ms,并同时进行40次计数,当有溢出时,会产生中断信号,向CPU发出中断请求,每发出一次中断请求就对计数单元低位进行加一,达到10次就对高位进行加一,送数码管显示,依此类推,直到99秒后再加一后返回00,重新开始。

数码管显示电路采用动态扫描的方式,由于数码管采用共阴极的接法,当位选信号为高电平时,该位选通,P0口中的数据送到该段上显示,节省接口资源,又能实时动态的性能。

4)按键的处理。

这四个键可以采用中断的方法,也可以采用扫描的方法来识别。

复位键和开始键功能在于使程序从头执行,对于时间的要求即单片机上电初始化时的值00;而停止键则要用于对时间的锁定,需要比较准确的控制;而对于快加键,当检测到有快加信号时,则启动定时器T0, 完成一个周期定时时产生一个溢出中断请求,向CPU发送请求,每发一次就对计数单元低位进行加一操作,达到10次就对高位进行加一操作,送数码管显示,依次循环;同时检测是否有暂停信号,有暂停信号时,跳出快加程序,执行显示子程序。

因此可以对暂停和快加按键采取扫描的方式,而对开始和复位键采用外部中断的方式。

3.硬件设计3.1数字秒表硬件设计的基本要求(1)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。

(2)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、启动和快加电路等。

主控制器采用单片机8051,显示电路采用两位共阴极LED数码管显示计时时间。

(3)本设计利用8051单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,使其能精确计时。

利用中断系统使其能实现开始和复位的功能。

P0口输出段码数据,74LS164用作驱动输出,P1.1、P1.2、P3.2、P3.3口接四个按钮开关,分别实现暂停、快加、开始和复位功能。

电路原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后在正确性和布局合理的前提下力求美观。

硬件电路图按照图3.1进行设计。

主电路见附录。

图3.1 数字秒表硬件电路基本原理图根据要求知道秒表设计主要实现的功能是计时和显示。

本设计中,数码管显示的数据存放在存单元11H和12H中。

其中12H存放低位数据,11H存放高位数据,每一地址单元均为十进制BCD码。

由于采用软件动态扫描实现数据显示功能,显示用十进制BCD码数据的对应段码存放在ROM表中。

显示时,分别取出11H、12H地址中的数据,然后查得对应的显示用段码,并从P0口输出,P2口将对应的数码管选中供电,就能显示该地址单元的数据值。

采用了汇编语言编写,汇编语言由于采用了助记符号来编写程序,比用机器语言的二进制代码编程要方便些,在一定程度上简化了编程过程。

汇编语言的特点是用符号代替了机器指令代码,而且助记符与指令代码一一对应,基本保留了机器语言的灵活性。

3.2 电源电路电源电路是系统的最基本部分,任何部分都离不开电源部分,单片机系统也不例外,而且我们应该高度重视电源部分,不能因为电源部分电路比较简单而有所疏忽,其实有一半的故障或制作失败都和电源有关,电源部分做好才能保证电路的正常工作。

3.3 单片机晶振电路MCS-51单片机部的振荡电路是一个增益反相放大器,引线XYAL1和XTAL2分别为反相放大器的输入和部时钟电路输入和来自反相放大器的输出,该反相放大器可以配置为片振荡器。

单片机部虽然有震荡电路,但要形成时钟,外部还需要附加电路石晶振荡和陶瓷振荡均可采用,有余输入至部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,单必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

晶振电路如图3.2、图3.3所示。

XTAL1GND图3.2部晶振电路图3.3外部晶振电路单片机的时钟产生方式有两种,分别为:部时钟方式和外部时钟方式。

利用其部的震荡电路XTAL1和XTAL2外接定时元件,部震荡电路便产生自激震荡,用示波器可以观察到XTAL2的输出时钟信号。

在MCS-52中通常用部时钟方式,也就是在XTAL1和XTAL2之间连接晶体振荡器与电容构成稳定的自激震荡器。

晶体和电容决定了单片机的工作精度为1微秒,晶体可在1.2-12MHZ之间选择。

MCS-51单片机在通常情况下,使用震荡频率为6MHZ的石英晶体,而12MHZ 频率主要是在高速串行通信情况才使用,在这里我们用的是12MHZ的石英晶体。

对电容无严格要求,但它在取值对震荡频率的输出的稳定性、大小及震荡电路起震荡速度有点影响。

C1和C2可在10-100pF之间取值,一般情况下取30pF。

外部时钟方式是把外部震荡信号源直接接入XTAL1或XTAL2。

由于XTAL2的逻辑电平不是TTL,所以还要接上拉电阻。

3.4 单片机复位电路(1)该单片机系统采用上电自动复位和手动按键复位两种方式实现系统的复位操作。

上电复位要求接通电源后,自动实现复位操作。

手动复位要求在电源接通的条件下,在单片机运行期间,如果发生死机,用按钮开关操作使单片机复位。

单片机要完成复位,必须向复位端输出并持续两个机器周期以上的高电平,从而实现复位操作。

上电自动复位通过电容C1充电来实现和限流电阻R2。

手动按键复位是通过按键将电阻R1与VCC接通来实现。

R1作为上拉电阻,当复位键按下是产生一个触发脉冲,进行复位操作。

(2)在MCS-51中,复位电路的外部逻辑电路由通过二极管的单向导通性和施密特触发器组成(图3.4),最常见的几种方式的复位电路如图(图3.5、3.6、3.7),它能有效的实现上电复位和手动复位。

RST引脚是复位信号输入端,复位信号为高电平有效,其有效时间应持续24个振荡周期以上才能完成复位操作,若使用6MHz晶振,则需持续4μs以上才能完成复位操作。

如图中在通电瞬间,由于RC 的充电过程,在RST端出现一定宽度的正脉冲,只要该正脉冲保持10ms以上,就能使单片机自动复位,在6MHz时钟时,通常CR取22μF,R1取200Ω,R2取1KΩ,这时能可靠的上电复位和手动复位。

V CC V SSV图3.4部复位电路逻辑图图3.5上拉复位电路VV CCC1图3.6 按键电平复位电路图3.7 按键脉冲复位电路4.软件设计4.1设计思想本设计采用了汇编语言编写,汇编语言由于采用了助记符号来编写程序,比用机器语言的二进制代码编程要方便些,在一定程度上简化了编程过程。

汇编语言的特点是用符号代替了机器指令代码,而且助记符与指令代码一一对应,基本保留了机器语言的灵活性。

使用汇编语言能面向机器并较好地发挥机器的特性,得到质量较高的程序。

模块化结构程序的设计,可以使系统软件便于调试与优化,也使其他人更好地理解和阅读系统的程序设计。

4.2主程序设计本系统程序主要模块由主程序、定时中断服务程序、外部中断0服务程序和外部中断1服务程序组成。

其中主程序是整个程序的主体。

可以对各个中断程序进行调用。

协调各个子程序之间的联系。

系统(上电)复位后,进入主程序,主程序流程图如图4.1所示,部分子程序流程图由图4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7给出。

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