电子信息工程专业毕业论文--基于51单片机数字秒表设计

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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

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51单片机的数字秒表设计

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。

基于MCS51的单片机秒表设计

基于MCS51的单片机秒表设计

目录一、引言 (1)二、设计的任务与要求 (1)三、硬件电路设计 (1)四、软件设计流程及描述 (3)五、设计调试过程 (5)六、源程序代码 (6)七、收获体会 (8)八、参考文献 (9)第Ⅰ页共Ⅰ页一、引言基于 AT89C51 单片机的秒表设计摘要单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品,具有功耗低,安全性高,使用方便等优点。

本次设计内容为以AT89C51单片机为核心的秒表,它采用键盘输入,单片机技术控制。

设计内容以硬件电路设计,软件设计和 PCB 板制作三部分来设计。

利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。

将软、硬件有机地结合起来,使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示,在现实生中应用广泛。

二、设计的任务与要求用AT89C51设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”:显示时间为00—99秒,每秒自动加1,另设计一个“开始”键和一个“复位”键。

按键说明:按“开始”按键,开始计数,数码管显示从00开始每秒自动加一,再按“开始”键,停止计数;按“复位”按键,系统清零,数码管显示00。

2.1设计任务设计一个单片机控制的秒表系统,利用单片机的定时器/计数器的原理,结合现实电路,LED数码管以及按键来设计计时器。

讲软硬件有机的结合起来,是的系统能够正确的实现开始暂停清零加速等功能,数码管能够正确的现实时间。

2.2设计要求1.采用外部中断0和1,控制两位数码管进行00-99的技术,其中外部中断0控制进行减1计数,外部中断1进行加1计数。

2.3设计内容提要本系统采用AT89C51单片机为中心器件,利用其定时器/计时器定时和计数的原理,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,净软硬件有机的结合起来,其中软件系统采用汇编语言编写程序,包括显示程序,快加程序,暂停,按键消抖程序等,硬件系统利用Keil强大的功能来时间,简单且易观察。

基于51单片机的秒表设计报告

基于51单片机的秒表设计报告

课程名称:微机原理课程设计题目:基于51单片机的秒表设计随着社会的发展,单片机已经渗透到我们生活中的各个领域,广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等。

本设计就是由单片机STC89C52RC芯片和四位一体LED数码管为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机电子秒表。

秒表是一种常用的测试仪器,它可以用在百米赛跑等需要精确计时的地方,为人们的生活提供了很大的方便。

该单片机电子秒表布置合理,全部器件分布在7*9cm洞洞板上,看起来小巧精简。

采用的是单片机内部定时/计数器计时,走时非常精确而且不易出错。

0.56英寸的四位数码管发出红光,可以直观地显示时间。

一个控制按键就可以控制秒表的计数与停止,按一下控制键,秒表工作状态就由计时变为计时变为停止或停止变为计时,按一下清零键就可以清零,操作非常简单。

由于是四位数码管,它的计时周期为100秒,显示满刻度为99:99秒,从左往右数共四位,前两位显示整数部分,后两位显示小数部分,中间两个个秒闪灯(秒闪灯一直亮)。

关键词:秒表,51单片机,C语言一、设计任务与要求 (18)1.1 设计任务 (18)1.2 设计要求 (18)二、方案总体设计 (19)2.1 方案一 (19)2.2 方案二 (19)2.3 系统采用方案 (19)三、硬件设计 (21)3.1 单片机最小系统 (21)3.2 数码管显示模块 (21)3.3 系统电源 (22)3.4 整体电路 (22)四、软件设计 (24)4.1 keil软件介绍 (24)4.2 系统程序流程 (24)五、仿真与实现 (27)5.1 proteus软件介绍 (27)5.2 仿真过程 (27)5.3 实物制作与调试 (29)5.4 使用说明 (30)六、总结 (32)6.1设计总结 (32)6.2经验总结 (20)七、参考文献 (21)一、设计任务与要求1.1 设计任务1).对更多小器件的了解2).巩固51单片机和C语言的知识,熟悉单片机和C语言的实际操作运用3).掌握仿真软件的运用和原理图的绘制4).加深焊接的技巧,提高焊接的能力5).熟悉调试方法和技巧,提高解决实际问题的能力6).熟悉设计报告的编写过程1.2 设计要求1).清零键进行清零2).一个独立按键进行停止与运行的操作3).秒闪灯一直亮二、方案总体设计设计一个基于51单片机的秒表。

毕业设计(论文)基于51单片机的9999秒倒计时器设计[管理资料]

毕业设计(论文)基于51单片机的9999秒倒计时器设计[管理资料]

郑州科技学院专科毕业设计(论文)题目_基于51单片机的9999秒倒计时器设计学生姓名陈利丹专业班级 10计通学号 201019009所在系信息工程学院指导教师邢烥岩完成时间 2013 年3月 5 日目录一引言 (3)二.总体设计方案 (4): (4)三、硬件设计 (5) (5)89C52单片机 (5)四.复位电路工作原理 (8) (8) (9)五.数码管显示电路 (11)显示电路 (11)LED数码显示器的介绍与结构 (12) (12)七.软件设计 (17)程序设计 (18)原理图 (25)PCB图 (26)元件清单 (27)八.结束语 (28) (29)基于51单片机的9999秒倒计时器设计信息工程学院通信技术陈利丹(201019009)指导老师:邢烥岩摘要倒计时器应用十分广泛,在制作倒计时器时多采用纯数字电路和模拟电路,电路复杂功能单一。

如今微控技术应用十分广泛,采用单片机控制器制作倒计时器电路十分简单,功能齐全并且可以扩展其它功能。

气短数码显示电路采用直接与单片机接口连接方式更加节省电路。

成本低、功能灵活、使用方便等优势,更加巩固了单片机技术在电子产品制作中的不可替代的作用。

本论文针对倒计时系统的设计的需求,介绍了MCS-51单片机的部分基本原理,如51单片机的接口功能、中断、定时器等等。

倒计时系统需要用到锁存器、LED 数码显示器等主要模块,通过不同的模块之间相互作用,完成倒计时的初步硬件结构。

对于倒计时器中的LED数码显示器来说,采用以软件为主的接口方法,即采用Keil uVision4软件程序进行译码。

【关键词】倒计时器单片机矩阵键盘 Keil uVision3 LED数码显示器9999 seconds countdown timerdesign based on 51 single chip microcomputer Name:Chen Lidan No. :201019009 Teacher: Xing Chenyan (Institute of information engineering network technology)Countdown timer is widely used, the pure digital circuit and analog circuit in the countdown timer, complex functions of a single circuit. Now micro control technology is widely used, using single chip microcomputer controller making countdown timer circuit is very simple, complete functions and can be extended to other functions. Shortness of breath and digital display circuit is directly connected with the microcontroller interface mode more saving circuit. Low cost, flexible functions, convenient use and other advantages, consolidate the single-chip technology plays an irreplaceable role in the production of electronic productsIn this paper, aiming at the requirement of the countdown system design, introduces the basic principle of MCS-51 SCM, such as interface function, 51 SCM interrupt, timer and so on. The countdown system needs to use latch, LED digital display module, through interaction between different modules, complete the countdown to the initial hardware. For LED digital display timer in the interface, the method based on software, which uses Keil uVision4 software decoding.[keyword] countdown timer Singlechip keyboard matrix Keil uVision3 LED digital display一.引言单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。

(完整版)基于51单片机的数字秒表毕业设计论文

(完整版)基于51单片机的数字秒表毕业设计论文

摘要近年来随着科学技术的发展,单片机的应用正在不断走下面还深入。

本文简单阐述了基于单片机的数字秒表的的设计。

本设计的主要特点是计时精度达到0.01秒,是各种体育竞赛的必要设备之一。

本设计的数字秒表采用AT89S52单片机为主要器件,利用其定时器的原理,结合显示电路、LED数码管以及外部外部中断电路来设计计时器。

将软硬件结合起来,使得系统能实现0~99.99秒的计时,计时精度位0.01秒。

硬件系统利用proteus仿真,在仿真中就能观察到系统的实际运行情况。

关键字:单片机数字秒表仿真一硬件设计1、1 总体方案的设计数字秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点,在计时中广泛应用。

本设计中用单片机和数码管组成数字秒表力求结构简单。

设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。

硬件电路主要有主控制器、控制按钮与显示电路组成。

主控制器采用单片机AT89S52,显示电路采用四位共阴极数码管显示计时时间。

本设计利用AT89S52单片机的定时器,使其能精确计时。

利用中断系统使其实现启动和暂停的功能,P0口输出段码数据,P2.0~P2.2连上译码器作为位选,P3.2和P3.3接口的两个按钮分别实现启动和暂停功能。

设计的基本要求是正确性。

硬件电路按下图进行设计。

计时器采用T0中断实现,定时溢出中断周期为1ms,当溢出中断后向CPU发出溢出中断请求,每发出10次中断请求就对10ms位(即最后一位)加一,达到100次就对100ms位加一,以此类推,直到99.99s为止。

再看按键的处理。

两个按键采用中断的方法,设置外部中断0和外部中断1位脉冲边沿触发方式,这样一来每当按键按下时便会触发中断,从而实现启动和暂停。

1.2 单片机的选择本设计在选取单片机时,充分借鉴了许多成型产品使用单片机的经验。

并根据自己的实际情况,选用了ATMEL公司的AT89S52。

ATMEL公司的89系列单片机以其卓越的性能、完善的兼容性、快捷便利的电擦写操作、低廉的价格完全替代了87C5162和875152,低电压、低功耗,有DIP、PLCC、QFP封装,是目前性能最好、价格最低、最受欢迎的单片机之一。

基于51单片机的数字秒表设计

基于51单片机的数字秒表设计

单片机系统课程设计成绩评定表设计课题:数字秒表学院名称:电气工程学院专业班级:自动1204学生:学号:指导教师:王黎设计地点:31-630设计时间:2013-12-29~2013-1-9单片机系统课程设计课程设计名称:数字秒表专业班级:自动1204学生姓名:学号:指导教师:王黎课程设计地点:31-630课程设计时间:2013-12-29~2013-1-9单片机系统课程设计任务书目录1绪论 (3)2系统概述 (4)2.1数字式秒表的设计意义 (4)2.2设计要求与分析 (5)3 硬件电路设计 (6)3.1基准脉冲的获取 (6)3.2键盘及控制电路 (12)3.3计数、译码及显示电路 (14)4 数字秒表系统软件设计 (16)4.1 主程序软件设计 (16)4.2 中断服务程序设计 (16)5调试与仿真 (19)5.1软件调试与烧写 (19)5.2 硬件仿真 (20)6. 结论 (21)参考文献: (23)附录 (24)附录一系统原理图 (24)附录二源程序代码 (25)1绪论21世纪,单片机的发展非常的迅速。

单片机是把主要计算机功能部件都集成在一块芯片上的微型计算机。

它是一种集计数和多种接口于一体的微控制器,被广泛应用在智能产品和工业自动化上,而51单片机是个单片机中最为典型和最有代表性的一种。

51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。

该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机,后来随着Flash rom技术的发展,8031单片机取得了长足的进展,成为应用最广泛的8位单片机之一,其代表型号是Atmel的AT89系列,它广泛应用于工业测控系统之中。

很多公司都有51系列的兼容机型推出,今后很长的一段时间将占有大量市场。

本次的设计任务是一个数字秒表,而秒表与普通的钟表不同,它的目的是对从某一时刻到另一时刻的时间间隔进行计时。

秒表的数字化常给人们的生活带来极大的方便,它广泛应用于社会的各个领域。

基于51单片机的秒表设计

基于51单片机的秒表设计

单片机课程设计课程题目:基于51单片机的秒表设计专业:电子信息工程班级:电信121学号:姓名:1 课题内容要求及目的1.1课题内容用AT89C51设计一个秒表,该秒表课可显示0.0~99.9秒的时间,进行相应的单片机硬件电路的设计并进行软件编程利用单片机定时器/计数器中断设计秒表,从而实现秒、十分之一秒的计时。

综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识,通过实践加强对所学知识的理解,具备设计单片机应用系统的能力。

通过本次系统设计加深对单片机掌握定时器、外部中断的设置和编程原理的全面认识复习和掌握。

本系统利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,通过采用proteus仿真软件来模拟实现。

模拟利用AT89C51单片机、LED 数码管以及控件来控制秒表的计数以及计位!其中有三位数码管用来显示数据,显示秒(两位)和十分之一秒,十分之一秒的数码管计数从0~9,满十进一后显示秒的数码管的数字加一,并且十分之一秒显示清零重新从零计数。

计秒数码管采用三位的数码管,当计数超过范围是所有数码管全部清零重新计数。

1.2课题要求本课题是基于单片机的秒表系统设计,它的具体要求有以下几点:(1)用单片机AT89C51实现;(2)以0.1秒为最小单位进行显示;(3)秒表量程为0.0-99.9秒,用LED显示;(4)有清零、开始、停止功能。

1.3课题目的通过课程设计,进一步熟悉和掌握AT89C51单片机的结构及工作原理,掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术,了解表关电路参数的计算方法。

通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程,进一步了解开发一单片机应用系统的全过程,通过此综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础。

(1)利用单片机定时器计数器中断设计秒表,从而实现秒、十分之一秒的计时。

(2)综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识,通过实践加强对所学知识的理解,具备设计单片机应用系统的能力,加深对单片机课程的全面认识。

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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。

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