基于单片机电子秒表系统设计

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基于单片机的秒表的实现设计报告

基于单片机的秒表的实现设计报告

目录一、课程设计目的 (1)二、课程设计要求 (1)三、总体设计方案 (1)3.1、项目概述 (1)3.2、系统模块化设计及整体原理框图 (1)3.2.1、系统各模块简介 (1)3.2.2、系统整体连线图 (4)3.2.3、设计流程 (4)四、系统组成模块功能实现 (4)4.1、数码管参数的配置 (4)4.2设置定时计数器 (4)4.3暂停与复位 (5)4.4秒表的初始化操作 (6)五、系统功能整合及测试结果展示图 (7)六、未实现部分功能及展望 (7)6.1、未实现功能及期末期望 (7)6.2智能秒表的未来 (8)七、课程设计总结收获与致谢 (8)八、参考文献 (8)一、课程设计目的1、结合学习过的STC15单片机的相关基础知识,通过课程设计的实现,进一步了解该单片机的更深次的功能特性及相关操作。

2、通过项目实践了解AT89C51单片机系统各部分实现的基本思路和原理,完成各功能模块在单片机控制下的协调工作。

3、以个人为单位,独立完成课程设计,从需求分析到模块化功能实现、系统功能整合再到系统测试和最终实现,进一步培养工程模块化操作方法。

二、课程设计要求本系统使用7SEG-MPX6-CC数码管、搭载AT89C51型号的开发板以及排阻RESPACK-8模块、LED显示灯模块、按钮模块实现以下功能:1、数码管上显示已经开始的时间。

2、当秒表未开始时,LED-RED亮起,LED-GREEN不亮,显示屏亮起,显示数字为0;点击开始按钮,LED-RED不亮,LED-GREEN亮起,显示屏显示已经过的秒数;3、点击暂停按钮,LED-RED亮起,LED-GREEN不亮,显示屏处于暂停状态,不再记录秒数;点击复位按钮,LED-RED亮起,LED-GREEN不亮,显示屏显示数字为0三、总体设计方案3.1、项目概述数字秒表是采用数字电路制成的实现对时间的测量,数字秒表是通信设备、视频等科研生产领域并不可少的测量仪器。

基于单片机数字秒表系统的设计

基于单片机数字秒表系统的设计

目录1 引言 (2)1.1 单片机的发展概况 (2)1.2 数字秒表的描述与分析 (3)1.21问题描述 (3)2 设计目的及要求 (5)2.1 设计目的 (5)2.2 设计要求 (5)3 系统硬件电路设计 (6)3.1数字秒表电路设计 (6)3.2 电源电路 (8)3.3 单片机晶振电路 (8)3.4 单片机复位电路 (9)3.5数码管显示系统电路 (10)4 软件设计 (13)4.1实验程序 ......................................... 错误!未定义书签。

5 仿真结果 (18)总结 (21)参考文献 (22)1 引言1.1 单片机的发展概况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。

并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中,如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器(冰箱、空调、彩电)等。

管脚图如图1所示。

图1 89C52单片机引脚图(1) 电源地组Vcc和Vss;VCC—(40)脚接+5V电压;VSS—(20)脚接地(2) 时钟电路组XTAL1和XTAL2(3) 控制信号组RST/ALE/PSEN和EA(4) I/O端口P0, P1, P2和P3近来,单片机的发展尤为迅猛,并且趋于高智能化、存储器大量化、更多的外围电路内装化以及工艺上的多元化等方向,广泛应用于单机应用领域、多机应用领域、自动控制领域和智能化控制领域等。

单片机应用系统的结构通常分为三个层次,即单片机、单片机系统和单片机应用系统。

单片机通常指应用系统主处理机,即所选择的单片机器件等。

单片机系统指按照单片机的技术要求和嵌入对象的资源要求而构成的基本系统。

时钟电路、复位电路和扩展存储器等与单片机共同构成了单片机系统。

单片机应用系统指能满足嵌入对象要求的全部电路系统。

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。

单片机原理及系统课程设计报告基于单片机的数字秒表系统设计

单片机原理及系统课程设计报告基于单片机的数字秒表系统设计

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。

单片机课程设计+基于单片机的秒表系统设计

单片机课程设计+基于单片机的秒表系统设计

目录一总体方案设计 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 优点及意义 (1)1.3 初步设计思路 (1)二、硬件电路设计 (1)2.1 AT89C51单片机模块 (1)2.1.1 89C5单片机 (1)2.1.1单片机中断系统 (2)2.2 复位与时钟电路模块 (3)2.2.1晶振电路 (3)2.2.2 复位电路 (3)2.3按键模块 (3)2.4蜂鸣器模块 (4)①蜂鸣器工作原理 (4)2.5数码管模块 (4)三、软件设计 (5)3.1程序流程图 (5)3.2主程序设计 (5)3.2.1定义管脚、指示灯、蜂鸣器 (5)3.2.2启动与暂停 (5)3.2.3每秒报警 (7)3.2.4数码管显示 (7)3.3子程序设计 (8)3.3.1 定时器子程序设计 (8)总结 (9)参考文献 (10)附录 (11)一总体方案设计1.1 设计要求1、设计精度为0.1S的秒表系统。

2、设置启动、暂停、清零按钮。

3、设计每一秒钟都有提醒功能。

4、秒表的最长计时长度为9:59:59,超过此长度,报警。

1.2 优点及意义单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。

事实上单片机是世界上数量最多的计算机。

现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。

1.3 初步设计思路该实验要求进行计时并在数码管上显示时间,则可利用单片机微机仿真实验系统中的芯片AT89C51中的P3.2管脚做为外部中断0的入口地址,并实现“开始/停止”、“暂停”、“清零”按键的功能;定时器T0作为每秒加一的定时器。

基于单片机的电子秒表的设计

基于单片机的电子秒表的设计

设计(论文)基于单片机的电子秒表的设计姓名:学号:班级:指导教师:所在系部:信息工程系摘要时间是工农业生产,国防,人民生活等领域不可缺少的。

它涉及到我们工作,生活的各个方面。

没有时间人们的一切行为都无法进行。

本篇论文是利用单片机AT89C51和接口外围电路等组成的电子秒表电路。

整个设计由硬件电路和软件程序两部分组成。

硬件电路由单片机AT89C51等元件组成,它使用元件少,电路结构简单,功能强;软件程序采用汇编语言进行设计,它结构合理,思路清晰,利用中断服务程序对各种事件进行处理,提高微处理器的工作效率。

关键字:单片机、秒表AbstractTime is the industry and agriculture production, national defense, and people's living areas such as indispensable. It involves our work, all aspects of life. Not all the time people are unable to act. This paper is using single-chip Microcomputer chip (your) AT89C51 such as chip clocks and stopwatch function of electronic stopwatch circuit. The circuit hardware circuit and software program by two parts. The hardware circuit of microcomputer AT89C51, such as simple structure, the function is strong, Software design using assembly language, its structure is reasonable, clarity, using an interrupt service routine treatment of various events, improve work efficiency of microprocessors.Key Words:LED display;High-precision stopwatch.目录引言 (5)第一章概述 (6)1.1.单片机简介 (6)1.2.设计任务 (6)1.3.设计要求 (6)1.4.主要元器件 (6)第二章硬件电路的设计 (8)2.1.总体方案的设计 (8)2.2.显示电路的设计 (9)2.2.1数码管简介 (9)2.2.2数码管的显示方式 (9)2.3.复位电路的设计 (11)第三章软件程序的设计 (12)3.1.设计思想 (12)3.2.程序流程图 (12)3.3.源程序代码 (14)第四章软件仿真 (17)第五章结束语 (18)第六章致谢 (18)参考文献 (19)引言单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器,常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。

基于单片机的秒表课程设计

基于单片机的秒表课程设计

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;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,并与80S52引脚和指令系统完全兼容。

主要性能:与MCS-51微控制器产品系列兼容。

基于单片机电子秒表系统设计

基于单片机电子秒表系统设计

《测控仪器设计》课程设计说明书设计题目:基于单片机电子秒表系统设计院系:机械与材料工程学院专业:测控技术与仪器班级: A1121 班学号:X X姓名:X X指导教师:X X二零一四年十一月目录一、设计要求 (1)二、设计方案分析 (1)2.1方案设计 (1)2.2背景知识介绍 (2)三、硬件分析 (5)3.1单片机简介 (5)3.2电源电路 (5)3.3晶体振荡电路 (5)3.4复位电路 (5)3.5显示电路 (6)3.6键盘电路 (6)四、硬件主电路图设计 (7)五、软件设计 (7)5.1软件设计概述 (7)5.2主程序流程图 (7)六、测试数据及设计结果 (8)七、总结 (8)附录1 程序 (9)附录2 protues电路图 (16)附录3仿真图 (17)参考文献 (18)一、设计要求设计一个电子秒表,与通用秒表功能类似,有启动,暂停、复位等键。

计时长长度为300秒,需显示百分秒。

二、设计方案分析2.1方案设计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。

本系统采用C51系列单片机为中心器件,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。

其中软件系统采用汇编语言编写程序,硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现,简单切易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。

本设计利用AT89C51单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,使其能精确计时。

利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。

根据要求知道秒表设计主要实现的功能是计时和显示。

因此设置了两个按键和LCD显示时间,两个按键分别是开始、停止和复位按键。

利用这两个建来实现秒表的全部功能,而LCD则能显示最多4.59.99秒的计时。

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。

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《测控仪器设计》课程设计说明书设计题目:基于单片机电子秒表系统设计院系:机械与材料工程学院专业:测控技术与仪器班级: A1121 班学号:X X姓名:X X指导教师:X X二零一四年十一月目录一、设计要求 (1)二、设计方案分析 (1)2.1方案设计 (1)2.2背景知识介绍 (2)三、硬件分析 (5)3.1单片机简介 (5)3.2电源电路 (5)3.3晶体振荡电路 (5)3.4复位电路 (5)3.5显示电路 (6)3.6键盘电路 (6)四、硬件主电路图设计 (7)五、软件设计 (7)5.1软件设计概述 (7)5.2主程序流程图 (7)六、测试数据及设计结果 (8)七、总结 (8)附录1 程序 (9)附录2 protues电路图 (16)附录3仿真图 (17)参考文献 (18)一、设计要求设计一个电子秒表,与通用秒表功能类似,有启动,暂停、复位等键。

计时长长度为300秒,需显示百分秒。

二、设计方案分析2.1方案设计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。

本系统采用C51系列单片机为中心器件,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。

其中软件系统采用汇编语言编写程序,硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现,简单切易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。

本设计利用AT89C51单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,使其能精确计时。

利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。

根据要求知道秒表设计主要实现的功能是计时和显示。

因此设置了两个按键和LCD显示时间,两个按键分别是开始、停止和复位按键。

利用这两个建来实现秒表的全部功能,而LCD则能显示最多4.59.99秒的计时。

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1.1进行设计。

图1.1 数字秒表硬件电路基本原理图本设计中,数码管显示的数据存放在内存单元31H-33H中。

其中31H存放分钟变量,32H存放秒钟变量,33H存放10ms计数值,即存放毫秒位数据,每一地址单元内均为十进制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,先取出31H -33H某一地址中的数据,然后查得对应的显示位,并从P1口输出,就能显示该地址单元的数据值。

INT中断完成,定时溢出中断周期为1ms,当一处中断后向CPU 计时通过1发出溢出中断请求,每发出一次中断请求就对毫秒计数单元进行加一,达到10次就对十毫秒位进行加一,依次类推,直到4.59.99秒重新复位。

再看按键的处理。

这两个键可以采用中断的方法,也可以采用扫描的方法来识别。

复位键主要功能在于数值复位,对于时间的要求不是很严格。

而开始和停止键则是用于对时间的锁定,需要比较准确的控制。

因此可以对复位按键采取扫描的方式。

而对开始和停止键采用外部中断的方式。

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,显示电路和回零、启动、查看、停表电路等。

主控制器采用单片机STC89C52,显示电路采用LCD显示计时时间,两个按键均采用触点式按键。

2.2背景知识介绍2.2.1 单片机相关知识本课题在选取单片机时,充分借鉴了许多成形产品使用单片机的经验,并根据自己的实际情况,选择了AT89C51。

AT89C51单片机采用40引脚的双列直插封装方式。

图1.2为引脚排列图,40条引脚说明如下:主电源引脚Vss和Vcc①Vss接地②Vcc正常操作时为+5伏电源外接晶振引脚XTAL1和XTAL2①XTAL1内部振荡电路反相放大器的输入端,是外接晶体的一个引脚。

当采用外部振荡器时,此引脚接地。

②XTAL2内部振荡电路反相放大器的输出端。

是外接晶体的另一端。

当采用外部振荡器时,此引脚接外部振荡源。

1.2 STC89C51单片机引脚图控制或与其它电源复用引脚RST/VPD,ALE/PROG,PSEN和EA/Vpp①RST/VPD 当振荡器运行时,在此引脚上出现两个机器周期的高电平(由低到高跳变),将使单片机复位在Vcc掉电期间,此引脚可接上备用电源,由VPD向内部提供备用电源,以保持内部RAM中的数据。

②ALE/PROG正常操作时为ALE功能(允许地址锁存)提供把地址的低字节锁存到外部锁存器,ALE 引脚以不变的频率(振荡器频率的1/6)周期性地发出正脉冲信号。

因此,它可用作对外输出的时钟,或用于定时目的。

但要注意,每当访问外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲,ALE 端可以驱动(吸收或输出电流)八个LSTTL电路。

对于EPROM型单片机,在EPROM编程期间,此引脚接收编程脉冲(PROG功能)③PSEN外部程序存储器读选通信号输出端,在从外部程序存储取指令(或数据)期间,PSEN在每个机器周期内两次有效。

PSEN同样可以驱动八LSTTL输入。

④EA/Vpp、EA/Vpp为内部程序存储器和外部程序存储器选择端。

当EA/Vpp为高电平时,访问内部程序存储器,当EA/Vpp为低电平时,则访问外部程序存储器。

对于EPROM型单片机,在EPROM编程期间,此引脚上加21伏EPROM编程电源(Vpp)。

输入/输出引脚P0.0 - P0.7,P1.0 - P1.7,P2.0 - P2.7,P3.0 - P3.7。

①P0口(P0.0 - P0.7)是一个8位漏极开路型双向I/O口,在访问外部存储器时,它是分时传送的低字节地址和数据总线,P0口能以吸收电流的方式驱动八个LSTTL负载。

②P1口(P1.0 - P1.7)是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口。

能驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL负载。

③P2口(P2.0 - P2.7)是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口,在访问外部存储器时,它输出高8位地址。

P2口可以驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL负载。

④P3口(P3.0 - P3.7)是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口。

能驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL负载。

AT89C51具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,32 位I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。

另外,AT89C52可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。

CPU是单片机的核心部件。

它由运算器和控制器等部件组成。

(1)运算器运算器的功能是进行算术运算和逻辑运算。

可以对半字节(4位)、单字节等数据进行操作。

例如能完成加、减、乘、除、加1、减1、BCD码十进制调整、比较等算术运算和与、或、异或、求补、循环等逻辑操作,操作结果的状态信息送至状态寄存器。

89C51运算器还包含有一个布尔处理器,用来处理位操作。

它是以进位标志位C为累加器的,可执行置位、复位、取反、等于1转移、等于0转移、等于1转移且清0以及进位标志位与其他可寻址的位之间进行数据传送等位操作,也能使进位标志位与其他可移位寻址的位之间进行逻辑与、或操作。

(2)程序计数器PC程序计数器PC用来存放即将要执行的指令地址,共16位,可对64K程序存储器直接寻址。

执行指令时,PC内容的低8位经P0口输出,高8位经P2口输出。

(3)令寄存器指令寄存器中存放指令代码。

CPU执行指令时,由程序存储器中读取的指令代码送入指令寄存器,经译码后由定时与控制电路发出相应的控制信号,完成指令功能。

本设计采用ATMEL的AT89C51微处理器,主要基于以下几个因素:①AT89C52为51内核,仿真调试的软硬件资源丰富。

②性价比高,货源充足。

③功耗低,功能强,灵活性高。

④DIP40封装,体积小,便于产品小型化。

⑤为EEPROM程序存储介质,1000次以上擦写周期,便于编程调试。

⑥工作电压范围宽:2.7V-6V,便于交直流供电。

2.2.2 TC1602LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面。

比CRT要好的多,但是价钱较其贵。

1)LCD的特点低压微功耗平板型结构被动显示型(无眩光,不刺激人眼,不会引起眼睛疲劳)显示信息量大(因为像素可以做得很小)易于彩色化(在色谱上可以非常准确的复现)无电磁辐射(对人体安全,利于信息保密)长寿命(这种器件几乎没有什么劣化问题,因此寿命极长,但是液晶背光寿命有限,不过背光部分可以更换)三、硬件设计本系统中,硬件电路主要有电源电路,晶振电路,复位电路,显示电路,以及一些按键电路等。

3.1单片机简介本系统设计采用C51系列单片机。

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容(由于在微机原理中学过C-51的具体知识,这里不再详细说明)。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,AT89C51是一种高效的微控制器。

3.2电源电路电源电路是系统最基本的部分,任何电路都离不开电源部分,由于三端集成稳压器件所组成的稳压电源线路简单,性能稳定,工作可靠,调整方便,已逐渐取代分立元件,在生产中被广泛采用,由于是小系统,我们采用7809电源提供+5V稳压电压。

3.3晶体振荡电路MCS--51单片机内部的振荡电路是一个高增益反相放大器,引线XTAL1和XTAL2分别为反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入和来自反向振荡器的输出,该反向放大器可以配置为片内振荡器。

这里,我们选用51单片机12MHZ的内部振荡方式,电路如下:电容器C1,C2起稳定振荡频率,快速起振的作用,C1和C2可在20-100PF之间取,这里取30P,接线时要使晶体振荡器X1尽可能接近单片机。

图2 晶体振荡电路3.4复位电路采用上电+按键复位电路,上电后,由于电容充电,使RST持续一段高电平时间。

当单片机已在运行之中时,按下复位键也能使用使RST持续一段时间的高电平,从而实现上电加开关复位的操作。

这不仅能使单片机复位,而且还能使单片机的外围芯片也同时复位。

当程序出现错误时,可以随时使电路复位。

电路图如下:图3 复位电路3.5显示电路显示电路既可以选用液晶显示器,也可以选用数码管显示。

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