基于单片机多功能秒表课程设计

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单片机电子秒表课程设计

单片机电子秒表课程设计

单片机电子秒表课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本原理,理解其内部结构和功能。

2. 使学生了解电子秒表的工作原理,掌握相关电子元器件的使用。

3. 帮助学生理解程序设计的基本思路,学会编写简单的单片机程序。

技能目标:1. 培养学生动手实践能力,能够独立完成单片机电子秒表的硬件搭建和程序编写。

2. 提高学生的问题解决能力,能够分析并解决在电子秒表制作过程中遇到的问题。

3. 培养学生的团队协作能力,学会在团队中分工合作,共同完成任务。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对单片机及电子制作的兴趣,培养创新精神和动手制作的热情。

2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和实验过程的完整性。

3. 增强学生的自信心,让学生在完成任务的过程中体验成功,树立学习的信心。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在培养学生的动手实践能力和创新能力。

学生特点:学生处于初中或高中年级,对电子制作有一定的兴趣,但可能缺乏实际操作经验。

教学要求:结合学生特点和课程性质,教师应注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,引导学生在实践中学习,提高学生的综合能力。

在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论部分:- 单片机原理与结构:介绍单片机的基本组成、工作原理和性能特点。

- 电子秒表原理:讲解电子秒表的工作原理,包括计时、停止和清零等功能。

- 程序设计基础:阐述C语言编程的基本语法,以实现电子秒表功能为例,进行编程指导。

2. 实践部分:- 硬件搭建:指导学生使用相应的电子元器件,搭建单片机电子秒表的硬件电路。

- 程序编写:教授学生编写实现电子秒表功能的程序,并进行调试与优化。

- 功能测试:让学生对自己的作品进行功能测试,确保秒表的准确性。

3. 教学大纲:- 第一阶段:介绍单片机原理与结构,让学生对单片机有基本的认识。

- 第二阶段:讲解电子秒表原理,使学生了解其工作过程。

51单片机秒表课程设计

51单片机秒表课程设计

51单片机秒表课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的基本原理,掌握其编程方法;2. 学习并掌握定时器/计数器在51单片机中的应用,理解其工作原理;3. 了解秒表的功能需求,掌握秒表的程序设计方法。

技能目标:1. 能够独立完成51单片机的程序编写,具备基本的编程能力;2. 能够运用定时器/计数器进行计时,完成秒表的实时显示功能;3. 能够分析和解决程序运行过程中出现的问题,具备一定的调试能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与交流能力;2. 增强学生对电子制作的兴趣,激发创新意识;3. 培养学生严谨、细心的学习态度,养成良好的编程习惯。

分析课程性质、学生特点和教学要求,将课程目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够掌握51单片机的基本原理和编程方法;2. 学生能够运用定时器/计数器实现秒表的计时功能;3. 学生能够通过团队协作,共同完成秒表的程序设计和调试;4. 学生能够对编程过程中遇到的问题进行分析和解决,提高自身调试能力;5. 学生能够体验电子制作的乐趣,培养创新意识和严谨、细心的学习态度。

二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 51单片机基础知识:- 单片机概述与51单片机的结构原理;- 51单片机的寄存器、I/O口及其编程方法;- 定时器/计数器的工作原理与应用。

2. 秒表功能需求分析:- 秒表的功能定义与需求分析;- 电路设计与硬件连接;- 软件设计框架及流程图。

3. 定时器/计数器的应用:- 定时器/计数器的工作模式;- 定时器/计数器的编程实现;- 秒表计时功能的具体实现。

4. 程序编写与调试:- 51单片机程序结构;- 程序编写技巧与调试方法;- 秒表程序编写与功能测试。

5. 教学案例与实战:- 案例分析:经典秒表程序剖析;- 实战练习:学生分组进行秒表的程序编写与调试;- 成果展示与评价。

教学内容安排和进度:第一课时:51单片机基础知识学习;第二课时:秒表功能需求分析与电路设计;第三课时:定时器/计数器的应用;第四课时:程序编写与调试;第五课时:教学案例与实战。

基于单片机的多功能秒表设计

基于单片机的多功能秒表设计

光电信息综合设计报告多功能秒表设计院(系)名称信息工程学院专业名称光电信息科学与工程姓名学号0指导教师2018年5 月20日摘要近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断的走向深入。

本文阐述了基于单片机的多功能电子秒表设计。

本设计主要特点就是具有倒计时功能,还可以按圈计时,而且误差在0、01s,就是各种体育竞赛的必备设备之一,另外硬件部分设置了查瞧按键,还具备有定时提醒功能,让您时时刻刻都掌握时间。

本设计的数字电子秒表系统采用STC89C52单片机为中心器件,利用其定时器/计数器定时与记数的原理,结合显示电路、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4位LED显示,显示时间99s内,能正确地进行计时,同时能记录10组时间,并在暂停就是对时间进行查询。

其中软件系统采用C语言编写程序,包括显示程序,定时中断服务延时程序等,并在KEIL中调试运行,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。

关键字:单片机;数字电子秒表;提醒目录1 总体设计方案 (1)2 硬件设计 (3)2、1 单片机的选择 (3)2、2 显示电路的选择与设计 (5)2、3 按键电路的选择与设计 (6)2、4 时钟电路的选择与设计 (6)2、5 系统总电路的设计 (7)3 软件设计 (9)3、1 程序设计思想 (9)3、2 主程序设计 (9)3、3 中断程序设计 (10)3、4程序模块设计: (11)主程序................................................................................... 错误!未定义书签。

(2)停止子程序...................................................................... 错误!未定义书签。

单片机控制秒表课程设计

单片机控制秒表课程设计

单片机控制秒表课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解单片机的基本原理和功能,掌握单片机在秒表设计中的应用。

2. 使学生掌握秒表计时原理,了解秒表各功能模块的工作原理。

3. 帮助学生掌握相关编程语言,实现单片机控制秒表的程序编写。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并实现一个具有启动、停止、复位和计秒功能的单片机控制秒表。

2. 提高学生动手实践能力,学会使用编程软件、下载器和调试工具。

3. 培养学生团队协作能力,分工合作完成课程设计任务。

情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学、勇于探索的精神,增强对单片机及嵌入式系统学习的兴趣。

2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,养成良好的学习习惯。

3. 引导学生关注科技发展,了解单片机在日常生活和工业生产中的应用,提高创新意识。

本课程针对高年级学生,具有较强的实践性和综合性。

通过本课程的学习,使学生能够将所学理论知识与实际应用相结合,提高解决实际问题的能力。

课程目标具体、可衡量,以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果。

在教学过程中,需关注学生的个体差异,激发学生的学习兴趣,培养其动手实践能力和团队协作精神,为后续学习打下坚实基础。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 单片机基本原理:讲解单片机的组成、工作原理和功能特点,使学生了解单片机在秒表设计中的核心作用。

2. 秒表计时原理:介绍秒表的计时原理,分析秒表的启动、停止、复位和计秒功能模块。

3. 编程语言及开发环境:学习单片机编程所需的语言(如C语言),介绍编程软件、下载器和调试工具的使用。

4. 单片机控制秒表设计:根据课程目标,制定以下详细教学大纲:(1)秒表功能需求分析:讨论并明确秒表的各项功能需求。

(2)硬件设计:讲解如何选用合适的单片机、时钟电路、按键、显示屏等硬件设备。

(3)软件设计:指导学生使用C语言编写单片机控制秒表的程序代码。

(4)系统调试:教授学生如何进行硬件和软件的调试,确保秒表的正常工作。

基于单片机的秒表设计

基于单片机的秒表设计

基于单片机的秒表设计基于单片机的秒表设计引言在现代生活中,计时设备已经成为了我们日常生活中的必需品。

无论是体育比赛、工程控制还是交通调度,都需要精确的计时功能。

传统的机械秒表虽然精度高,但操作复杂,不易携带。

为了解决这一问题,基于单片机的秒表设计应运而生。

本文将详细介绍秒表的设计原理、实现方案以及实验验证。

原理分析单片机内部有一个高精度振荡器,通过晶振和电容等元件构成的电路,产生具有一定频率的方波信号。

该信号送入单片机内的计数器,计数器对单位时间内方波的个数进行计数,从而得到时间信息。

单片机将这些时间信息进行处理和存储,并通过输出设备展示给用户。

设计方案基于单片机的秒表设计主要包括以下几个部分:1、电路连接:通过单片机内部的计数器和外部的晶振、电容等元件构成计时电路。

2、程序编写:编写程序实现计时、暂停、清零等功能。

3、输出显示:通过液晶显示屏等设备将计时的结果展示给用户。

实验验证为了验证基于单片机的秒表的准确性和稳定性,我们进行了一系列实验。

实验结果表明,该秒表在各种环境条件下均能保持较高的精度和稳定性。

对比其他方案相比于传统的机械秒表,基于单片机的秒表具有更高的精度和稳定性。

同时,基于单片机的秒表可以通过程序实现复杂的功能,如计时、暂停、清零等,更加方便实用。

结论基于单片机的秒表设计具有高精度、多功能、易操作等优点,在实际生活中具有广泛的应用价值。

通过单片机内部的高精度振荡器和外部的晶振、电容等元件构成的计时电路,实现了秒表的计时功能。

通过程序编写实现了计时、暂停、清零等功能,并通过液晶显示屏等设备将计时的结果展示给用户。

实验结果表明,该秒表在各种环境条件下均能保持较高的精度和稳定性。

基于单片机的秒表相比于传统的机械秒表具有更高的精度和稳定性,同时可以通过程序实现复杂的功能,更加方便实用。

单片机多功能秒表课程设计

单片机多功能秒表课程设计

单片机课程设计报告电子秒表摘要: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电子秒表的硬件电路的。

电子秒表电路主要由AT89S52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,它能实现八位数码显示和多次计时,能通过控制电路能控制时间的暂停、开始和清零,能够多次存储时间,并查询显示计时时间的顺序。

关键字:AT89S52 数码管最小系统1 方案设计1.1系统分析设计的电路主要是能多次记时和查询时间,记时的多少通过显示电路显示出来,每一次计时可以通过控制电路查询出来。

设计框图如图一所示;1.2系统方案方案一:利用AT89S52单片机设计数显定时器和定时器。

单片机软件编程灵活、自由度大,可用软件编程实现各种控制算法和逻辑控制。

利用74HC573锁存器和按键作为控制电路,通过位选和段选来实现数码管的显示。

2 硬件设计2.1 控制芯片的介绍AT89S52(与AT89S51相同)单片机的外型如图四所示。

单片机可分为通用型和专用型,种类繁多。

这里我们主要介绍AT89S52单片机是属于典型代表的MCS-51系列单片机,它是一种能处理8位数据的通用型单片机。

以Atmel公司生产的具有CMOS工艺、低功耗、高性能的AT89S52为例,介绍单片机的工作原理、控制程序的编写及开发应用。

AT89S52是一个高性能CMOS 8位单片机,芯片内集成了通用8位中央处理器,片内含8k Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器(ROM), 支持ISP(In-system programmable)功能。

AT89S52内部有128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),图五 AT89S52引脚图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。

兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。

图四AT89S52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O )口。

基于单片机电子秒表系统设计课程设计说明

基于单片机电子秒表系统设计课程设计说明《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。

基于单片机的多功能秒表设计

基于单片机的多功能秒表设计本次设计的内容是以STC89C52单片机为控制核心的秒表。

设计的主要内容为计时器从00~99秒的计时,每秒种自动加1,另外还设置有暂停键和复位键等按键,在任何情况下都可以实现暂停和复位功能。

利用单片机定时器/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的计时器。

此次设计将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现2位LED数码管显示,显示时间为00~99秒,同时计时精度为1秒,并且能够正确地进行计时。

其中软件系统采用C语言编写程序,包括显示子程序、中断服务、外部中断服务子程序和复位子程序等。

关键词:单片机;数码管; C语言;目录1引言................................................................. - 1 -1.1研究背景......................................................... - 1 -1.2 研究的意义与方法 ................................................ - 1 -2 电路方案论证 .......................................................... - 2 -2.1单片机芯片的选择方案和论证:..................................... - 2 -2.1.1 采用STC89C51单片机 .................................................................................. - 2 -2.1.2 采用STC89C52单片机 .................................................................................. - 2 -2.2显示模块选择方案和论证:......................................... - 2 -2.2.1 采用LED液晶显示屏 .................................................................................... - 2 -2.2.2 采用LED数码管显示 .................................................................................... - 3 -2.3 小结 ............................................................ - 3 -3 系统硬件电路设计 ...................................................... - 3 -3.1 STC89C52芯片.................................................... - 3 -3.1.1 概述 ................................................................................................................ - 3 -3.1.2 STC89C52主要特性 ....................................................................................... - 3 -3.1.3 STC89C52管脚说明 ....................................................................................... - 4 -3.2 LED数码管显示器概述............................................. - 5 -3.2.1 数码管的分类 ................................................................................................ - 5 -3.2.2 数码管的连接方法 ........................................................................................ - 5 -3.3 总体设计方案 .................................................... - 6 -3.4 部分电路设计 .................................................... - 7 -3.4.1晶振电路 ......................................................................................................... - 7 -3.4.2 按键部分电路接线 ........................................................................................ - 7 -3.4.3 显示电路 ........................................................................................................ - 8 -3.4.4 复位电路 ........................................................................................................ - 8 -4 系统程序的设计 ........................................................ - 9 -4.1 主程序设计 ...................................................... - 9 -4.2 定时器T0子程序设计 ............................................ - 10 -5 联调与调试 ........................................................... - 10 -5.1仿真调试........................................................ - 10 -5.2硬件调试........................................................ - 12 -结论与展望 ............................................................. - 13 - 附录A 系统原理图..................................................... - 14 - 附录B 系统仿真图与实物图............................................. - 15 - 附录C 系统PCB图..................................................... - 16 - 附录D 系统源程序..................................................... - 17 -1引言1.1研究背景在生活和生产的各领域中,凡是有自动控制要求的地方都会伴随着单片机的身影出现;从简单到复杂,从空中、地面到地下,只要是能想象到的地方几乎都有使用单片的需求。

单片机秒表系统课程设计

单片机秒表系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基本原理,掌握单片机在秒表系统中的应用。

2. 学生能掌握计时器的原理,学会编写简单的计时器程序。

3. 学生了解并掌握秒表系统的硬件连接,能解释各个部分的作用及其相互关系。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的单片机秒表系统。

2. 学生能够编写程序,实现对秒表的启动、停止、计时的基本功能。

3. 学生通过动手实践,提高解决问题的能力和团队合作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,培养对单片机及电子制作的兴趣,激发创新意识。

2. 学生在学习过程中,培养严谨的科学态度,养成良好的实验操作习惯。

3. 学生通过小组合作,学会分享、交流,培养团队协作精神。

本课程针对高中电子技术课程,结合学生年龄特点和认知水平,注重理论与实践相结合,旨在提高学生的动手实践能力和创新能力。

课程目标具体、可衡量,既关注学生对单片机知识的掌握,又注重技能的培养和情感态度价值观的引导,为后续教学设计和评估提供明确方向。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 单片机基础知识:介绍单片机的原理、结构和功能,重点讲解51单片机的内部资源及其在秒表系统中的应用。

2. 硬件设计:讲解秒表系统所需硬件,包括单片机、时钟电路、按键、显示器等,分析各部分硬件的功能及相互关系。

3. 软件编程:学习单片机编程语言(C语言),掌握计时器编程方法,编写秒表的启动、停止、计时的程序。

4. 系统调试与优化:学习如何对秒表系统进行调试和优化,提高系统稳定性。

教学内容安排如下:1. 第一周:单片机基础知识学习,了解51单片机的内部资源。

2. 第二周:硬件设计,分析秒表系统各部分硬件功能及连接方法。

3. 第三周:软件编程,编写秒表程序,实现基本功能。

4. 第四周:系统调试与优化,提高系统性能。

本教学内容参考教材相关章节,结合课程目标,确保教学内容具有科学性、系统性和实践性。

基于51单片机的数字秒表课程设计、毕业设计论文

单片机课程设计报告基于51单片机的数字秒表设计专业:通信工程学号:11100640225姓名:罗宏时间:2014-6-26目录一、课程名称 (1)二、设计目的和意义 (1)三、任务要求 (1)四、任务分析、设计方案 (1)五、具体实现过程 (9)六、仿真、实验验证过程及实现结果、现象 (12)七、结论 (14)八、总结与体会 (14)一、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。

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单片机课程设计 课题: 多功能秒表 系 别: 电气与电子工程 专 业: 电子信息工程 姓 名: 吴 腾 飞 学 号: 093411143

河南城建学院 2013年 1月 1日 成绩评定· 一、指导教师评语(根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定)。

二、评分 评分项目 设计报告评分 答辩评分 平时表现评分 合 计 (100分) 任务完成 情 况 (20分) 课程设计 报告质量 (40分) 表达情况 (10分) 回答问题

情 况 (10分)

工作态度与纪律 (10分) 独立工作 能力 (10分)

得分

课程设计成绩评定 班级 0934111 姓名 吴腾飞 学号 093411143 成绩: 分(折合等级 )

指导教师签字 年 月 日 目录 第一章 设计目的 第二章 设计任务要求 .................................. 第三章 总体设计 ...................................... 3.1 任务分析 ................................................. 3.2 方案确定 ................................................. 3.3 单片机概述 ............................................... 3.3.1 单片机的特点 ........................................... 3.3.2 STC89C51单片机简介 3.3.3 STC89C51功能特性概述: ................................. 第四章 各部分电路设计 4.1 显示原理 ................................................. 4.2 键盘及读数原理............................................ 4.3 复位电路 .................................................

4.4 按键电路 ................................................. 4.5 时钟电路 ................................................. 4.6 驱动显示电路 ............................................. 第五章 整体电路图 .................................... 5.1相应程序.................................................. 5.2 硬件实物调试 .............................................

5.3 硬件调试.................................................. 5.4软件调试 ..................................................

5.5系统联调 .................................................. 5.6现场调试 .................................................. 第六章 设计总结 6.1设计过程中遇到的问题及解决方法 ............................ 6.2设计体会 ................................................. 6.3 对设计的建议............................................. 参考文献 .............................................. 一、 设计目的 随着微电子技术的不断发展,数控系统也在不断地更新换代,先后经历了电子管(1952年)、晶体管(1959年)、小规模集成电路(1965年)、大规模集成电路及小型计算机(1970年)和微处理机或微型计算机(1974年)等五代数控系统。前三代数控系统是属于采用专用控制计算机的硬接线(硬线)数控系统,一般称为普通数控系统,简称NC。70年代初,随着计算机技术的发展,使小型计算机的价格急剧下降,采用小型计算机代替专用控制计算机的第四代数控系统,不仅在经济上更为合算,而且许多功能可用编制的专用程序来实现,将它存储在小型计算机的存储器中,构成所谓控制软件,提高了系统的可靠性和功能特色。这种数控系统又称为软接线(软线)数控,即计算机数控系统,简称CNC。1974年制成以微处理机为核心的数控系统,称为第五代微型机数控系统,简称MNC。 单片机控制系统的电子秒表,自动化程度高、成本低、体积小、控制精确等优点,有很好的经济效益和广阔的发展前景。单片机控制系统的研制成功,是电子秒表发展中的一次较大的进步,它表明了目前正在使用的许多控制系统完全可以由单片机控制系统所代替。

二、 设计要求

1、在暂停的情况下也能实现复位。; 2、两位LED显示,显示时间为00~99秒; 3、每秒自动加一; 4、一个开始按键、一个复位按键、一个暂停按钮; 5、开机显示00.00; 三、总体设计

3.1 任务分析: 要了个更好的说明验证。首先要显示00.00,那么就要4位的数码管。要达到0.01的验证所设计的电子秒表是否合理正确,单单靠理论说明还不够充分,我就相应地制作了硬件实物,这对理论就有精确度,可以用定时器定时10ms作为基数,计时就可以在这个基础上累加起来。并把秒和小数后两位的数据用两个单元暂存,然后通过处理程序来处理两个单元,并送到I/O口来显示,这样就能够显示到0.01秒。在实现清零、暂停、计时等功能,可以考虑用两个按钮来实现,一个按钮是复位来清零;一个按钮是暂停和停止。

3.2方案确定 根据专业对应所学知识,而且对基本理论知识进行相应的巩固、扩展,我选择了电子秒表作为设计内容,其特点是融合了多方面的基本理论知识,无论是硬件或软件上都属于比较典型的设计。本电路直接采用单片机配合数码管和按键,直接实现功能,主要决定于软件程序的设计。利用单片机的定时中断产生10ms定时来更新数据,再利用数制转换更新显示。主要的难度在于控制部分的程序编写。在此利用了2个按键分别对各个功能进行控制,显示部分用数码管,用的是1个4位数码管,主要是为了节约成本。在此要考虑硬件的设计以及整体电路的可靠性,因此选用了这个方案,使得本电路的硬件设计难度不高,便于检查排错。在软件程序上利用空闲及参数变化时对显示进行及时更新,从而保证了显示的连续性与实时性。理论上可以利用定时中断和循环扫描这两种方式实现显示功能,前者效率较高,在整体上也使程序大大简化,但是这种方案是以牺牲一个内部定时中断作为代价的,在稍复杂的程序设计中是不划算的,因此我选择了第2种方案,即循环扫描的方式,虽然这种方式使程序的编写增加了一定的难度,但可以节约了单片机宝贵的中断资源。

3.3单片机概述 电子计算机是20世界纪40年代发展起来的新技术之一,它的出现是科学技术产生了一场深刻的革命。特别是自1971年以来,随着大规模集成电路的发展,又出现了微型计算机。它对发展现代化的工业、农业、国防和科学技术具有极其巨大的推动作用。作为微型机控制系统的组成,主要分为两大部分,硬件和软件。硬件是指微型计算机本身及其外围设备;软件是指管理计算机的程序以及过程控制应用程序。

3.3.1单片机的特点 1.有优异的性能价格比。 2.集成度高、体积小、有很高的可靠性。单片机把各功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性和抗干扰能力。另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在恶劣环境下工作。

3.控制功能强。为了满足工业控制的要求,一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。 4.低功耗、低电压,便于生产便携式产品。 5.外部总线增加了I2C(Inter-Integrated Circuit)及SPI(Serial Peripheral Interface)等串行总线方式,进一步缩小了体积,简化了结构。

6.单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范,容易构成各种规模的应用系统。 3.3.2 STC89C51单片机简介 5l系列单片机中典型芯片(AT89C51)采用40引脚双列直插封装(DIP)形式,内部由CPU,4kB的ROM,256 B的RAM,2个16b的定时/计数器TO和T1,4个8 b的工/O端I:IP0,P1,P2,P3,一个全双功串行通信口等组成。特别是该系列单片机片内的Flash可编程、可擦除只读存储器(E~PROM),使其在实际中有着十分广泛的用途,在便携式、省电及特殊信息保存的仪器和系统中更为有用。STC89C51的引脚图如图1所示。

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