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1、精选优质文档-倾情为你奉上 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 单片机课程设计 题目:秒表计时系统 专 业 11电气自动化 班 级 2 班 学 号 02 姓 名 王 盼 指导教师 唐 文 涛 时 间2013 年 6 月 5号目 录引言3第一部分 设计任务1.1 设计要求及目的3第二部分 设计方案.4 第三部分 电路设计与器件选择3.1.1 第四部分课程设计总结 （心得体会）8第五部分 参考文献8 引言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 8051 单片机为核心的秒
2、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。1.1设计目的一. 基本功能 秒表系统设计用 STC89C52RC 设计一个3位的LED数码显示“秒表” ，显示时间为 00.099.9 秒，每毫秒自动加一，每十毫秒自动加一秒。二、增加功能 增加一个“暂停”和“开始”按键，一个“复位 99.9” 按键（用来99秒倒计时），三、课程设计的难点 单片机电
3、子秒表需要解决三个主要问题，一是有关单片机定时器（一个控制顺序计时，一个控制倒计时）的使用；二是如何实现 LED 的动态扫描显示；三、课程设计的意义1) 通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。 2) 掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。 3) 通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。 4) 该课程通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的计时、暂停、清零，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义 5)本实验用80c51进行仿真,而实验焊接时用STC89C52RC操作的,
4、因80c51和STC89C52RC内部结构一样,而80c51传程序时复杂所以用STC89C52.2.1设计思路及框图该课程设计要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用MCS-51系列单片机的芯片AT89C51的P3.2,P3.3作为按键的入口；定时器 T0 作为每 0.1 秒减一的定时器； 定时器 T1 作为每 0.1 秒加一的定时器。其中“开始”按键当开关由上向下拨时开始计时，此时若再拨“开始”按键则数码管暂停；“清零”按键当开关由上向下拨时数码管清零，此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。方框图如下图 ： 复位电路STC89C52开关电路LED显示3.1硬件设计3.1.1 80C51
5、单片机的时钟(1)振荡器和时钟电路 80C51内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器，但要形成时钟脉冲，外部还需附加电路。80C51的时钟产生方法有以下两种。a 内部时钟方式 利用芯片内部的振荡器，然后在引脚XTALl和XTAL2两端跨接晶体振荡器（简称晶振），就构成了稳定的自激振荡器，发出的脉冲直接送入内部时钟电路。外接晶振时，Cl和C2的值通常选择为30pF左右；Cl、C2对频率有微调作用，晶振或陶瓷谐振器的频率范围可在1.2MHz12MHz之间选择。为了减小寄生电容，更好地保证振荡器稳定、可靠地工作，振荡器和电容应尽可能安装得与单片机引脚XTALl和XTAL2靠近。 80C51时钟电
6、路接线方法b 外部时钟方式 芯片类型接地接片外时钟脉输入端接片外时钟脉冲输入端悬空此方式是利用外部振荡脉冲接入XTALl或XTAL2。HMOS和CHMOS单片机外时钟信号接入方式不同。MCS-51系统的引脚说明： MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，图二是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和底线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RSTRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4Y1/
7、P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1GNDPDIPVCCP0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7EA/VPPALE/PROGPESNP2.7/A15P2.6/A14P2.5/A13P2.4/A12P2.3/A11P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A840393837363534333231302928272625242322211234567891011121314151617181920 8951的抚慰方式可以自动复位，也可以是手动复位，见下图。除此之外，RESET/Vpd还是一
8、复用脚，Vcc掉电其间，此脚可以接上没用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。3.1.2硬件电路设计及描述基于单片机设计的振荡电路和复位电路，加显示器件构成单片机系统，单片机通过P2.1P2.6端口及P3.0P3.1端口的第二功能进行数据和信息的传输交换从而实现对外电路的控制 3.2软件方案设计此次选用 C51来编程，首先要有初始化程序，通过初始化程序，将对主程序所用到的变量、常量以及各个参数和所调用的子函数定义，其次还有显示程序、按键扫描及处理程序、时钟程序和倒计时程序，系统软件流程图如图 2.2 所示：设计体会与总结 在学习单片机理论课时候我就感觉到内容很多，知识点很杂，十分繁琐，学起
9、来很困难。在老师的讲解下及通过自己的努力使得自己更进一步了解了单片机的内部构造和工作原理，以及接外部电路的情况。当然只知道理论知识那也只是“纸上谈兵”，还需要实际动手去实践。真正把所学的用到日常生活中，理论联系实际，完成实物模型。这次单片机实习，我选的是秒表设计，通过这次设计我感觉到要想做成功，必须花时间多准备，查阅资料，认证分析每一步每一个模块要实现的功能，然后分步进行，最后正和一个整体。在焊接阶段时焊线要认真细心，防止虚焊，漏焊和正负极接反等错误，在通电前一定要确定好正负极，否则会烧毁单片机芯片。 通过这次课程设计，我们要对所做的事情有耐性，在编程的时候会有困难，也可能得不到成功，但我们一
10、定要坚持，多次调试，多次分析，改正，反复去做。 在这次实习中，经历了多次失败的洗礼，我明白在以后学习和实践中，我要努力掌握知识，多动手，多思考，以免在以后的学习工作中犯同样的错误。参考文献 【 1 】李全利 单片机原理及应用技术 第2版；高等教育出版社【 2 】王文杰 徐文斌 单片机应用技术 ；冶金工业出版社【 3 】THDPJ-1-2实验指导书附录一：程序 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP X0_INT ORG 000BH AJMP T0_INT ORG 0013H AJMP X1_INTMAIN: MOV TMOD,#01H ;T0定时方式1 MOV T
11、H0, #0x3C ;50ms12MHz MOV TL0, #0xB0 ; SETB TR0 SETB ET0 ;开启定时中断 SETB EX0 SETB EX1 SETB EA ;开中断 MOV R1, #0 ;099秒计数 MOV R2, #0 ;0.1秒数 MOV R7, #1 ;50ms计数 MOV P0, #0C0H ;显示00.0 MOV P2, #0C0H mov p1, #0C0HLOOP: SJMP LOOP;-DELAY: ;延时子程序. MOV R4, #0 DJNZ R4, $ DJNZ R4, $ RET;-X0_INT: ;启动/停止 CPL F0 RETI;-X1
12、_INT: ;清零 MOV R1, #0 MOV P0, #0C0H MOV P2, #0C0H mov p1, #0C0H RETI;-T0_INT: ;50ms中断执行一次. MOV TL0, #0xB0; MOV TH0, #0x3C ;50ms12MHz DJNZ R7, T0_END ;中断不到20次. MOV R7, #2 ;#20 JNB F0, T0_END mov a, r2 add a, #1 da a anl a, #0fh mov r2, a jnz disp MOV A, R1 ADD A, #1 DA A MOV R1, Adisp: mov a, r2 anl a
13、, #0fh movc a, a+dptr ;查出段码 mov p1, a ;显示0.1秒 MOV A, R1 ANL A, #0FH MOV DPTR, #TAB MOVC A, A+DPTR ;查出段码 MOV P2, A ;显示个位 MOV A, R1 SWAP A ANL A, #0FH MOVC A, A+DPTR ;查出段码 MOV P0, A ;显示十位T0_END: RETI;-TAB: DB 0c0H,0f9H,0a4H,0b0H,99H,92H,82H,0f8H,80H, 90H END附录二：实验整体电路图附录三：元器件表器件代码器件名称器件数量7SEG-COM-CCT-GRNCATHODE七段数码显管3个STC89c52单片机1个CAP电容30pF-2个CAP-ELEC电解电容10k-1个RES电阻10k-1个CRYSTAL晶振12HZ-1个专心-专注-专业