单片机秒表的课程设计资料.docVIP

目录 引言 1 1 系统简介 2 2 硬件设计 2 2.1 总体方案的设计 2 2.2 单片机的选择 3 2.3 显示电路的选择与设计 5 2.4 复位电路的选择与设计 6 2.5 系统总电路的设计 8 3 系统软件设计 9 总结 11 参考文献 13 附录A 程序 13  引言 秒表计时器是电器制造，工业自动化控制、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器，它广泛应用于各种继电器、电磁开关，控制器、延时器、定时器等的时间测试。 2004年8月28日15点15分，中国选手孟关良/杨文军在雅典奥运会男子500米划艇决赛中，以1分40秒278的成绩获得中国在雅典奥运会的第28金。这是中国皮划艇项目的第一枚奥运金牌，也是中国水上项目在历届奥运会上所获得的第一枚金牌。孟关良/杨文军的成绩比获得银牌的古巴选手只快了 0.072秒，以至于两人在夺冠之后还不敢相信。本利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理00.000，当按下开始键时，外部中断INT1向CPU发出中断请求，CPU转去执行外部中断1服务程序，即开启定时器T0。 此秒表精确到毫秒，满1000毫秒向秒位进1，满60秒向分钟位进1。依次类推，直到9.59.99秒重新复位。在计时过程中，只要按下模式键，则数码管显示暂停，若按下加1键，则加1毫秒再按下加1键就再加一，以次类推。若再按下模式键，再按下加1键，则加1秒再按则再加1秒，以次类推。若再按下模式键，再按下加1键，则分钟位加1分再按则再加一分，以次类推。再按模式键，在按加1键则又毫秒位加一。依次循环。直至满9.59.999秒。因此可以实现修改已暂停的时间功能。 在按下复位键时，此数码管归零并重新开始计时，若只按模式键即可实现暂停功能，即显示当此计时的成绩。连按三下模式键则继续开始计时，根据以上设计思路从而实现数字电子秒表的计时。 本文主要内容包括三部分：第一部分介绍硬件部分设计思路及方案；第二部分介绍了软件部分的设计思路和设计；最后一部分则是整个系统的安装与调试过程。 2 硬件设计 2.1 总体方案的设计 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。 设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主控制器，等主控制器采用单片机，显示电路采用共极LED数码管显示本利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理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。CPU发出加一请求，每发出一次中断请求就对毫秒计数单元进行加一，达到1000次就对秒位进行加一，依次类推，直到9.59.999秒重新复位。 设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主控制器，显示电路和等主控制器采用单片机，显示电路采用共极LED数码管显示MCS-51系列单片机是8位单片机产品，89C51是其中的典型代表，基本模块包括以下几个部分： （1）CPU：89C51的CPU是8位的，另外89C51内部有1个位处理器 （2）R0M:4KB的片内程序存储器，存放开发调试完成的应用程序 （3）RAM:256B的片内数据存储器，容量小，但作用大 （4）I/O口：P0-P3，共4个口32条双向且可位寻址的I/O口线 （5）中断系统：共5个中断源，3个内部中断，2个外部中断 （6）定时器/计数器：2个16位的可编程定时器/计数器 （7）通用串行口：全双工通用异步接收器/发送器 （8）振荡器：89C51的外接晶振与内部时钟振荡器为CPU提供时钟信号 （9）总线控制：89C51对外提供若干控制总线，便于系统扩展 89C51的引脚图如下: 89C51单片机引脚图 2.2.2晶体振荡电路 89C51芯片内部一个增益反相放大器，引线 XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出，51单片机12MHZ的内部振荡方式，电容器C1，C2起稳定振荡频率，并对振荡频率有微调作用，C1和C2可在20-100PF之间取33P。 89C51具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O口线， 2个数据指针，两个16位定时器/计数器，一个全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，8051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