基于单片机的数字秒表设计111.docVIP

河 南 农 业 大 学 《智能仪器设计实习》 秒表设计 题 目： 姓 名： 指导教师： 成 绩： 时 间： 2014年12月5日 摘要 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。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/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管以及独立键盘来设计秒表,将软、硬件有机地结合起来。 本设计的软件系统是用C语言编写的.包括一个定时器中断，4个独立键盘及软件消抖等。最后做成一个具有打开、关闭、复位、记忆功能的数字秒表。 目 录 1 引言 1 1.1 单片机的背景及意义 1 2 系统分析 4 2.1 单片机的基本结构 4 2.2 单片机的选择 9 3.秒表的硬件设计 12 3.1 LED显示电路 12 3.2 键盘控制电路 15 3.3 译码器的使用 16 3.4 单片机晶振和复位电路 17 4 秒表的软件设计 19 4.1 C程序整体设计思路 19 4.2 主程序设计 20 4.3 中断设计 21 5 软件调试和结果 26 5.1软件调试与烧写 26 5.2 硬件仿真 27 结束语 30 参考文献 31 1 引言 1.1 单片机的背景 单片机即单片机微型计算机。用专业语言讲，单片机就是在一块硅片上集成了微处理器、存储器及各种输入输出借口的芯片，这样一块芯片就具有了计算机的属性，因为被称为单片机微型计算机，简称单片机。 单片机的前身叫做单板机，是将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序，就构成一块单板机。单片机基本用于教学，后来发展为单片机。可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械里。它在整个装置中，起着至关重要的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机、智能手机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。 单片机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领域。 2 整体设计方案 2.1 单片机的基本结构 单片机是一种可通过编程控制的微处理器，单片机芯片自身不能单独运用于工程或者产品上，它必须要依靠外围数字器件或者模拟器件的协调才能发挥自身的强大功能。单片机内部包含中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器RAM、I/O口、定时计数器、外部中断、串行通信等内部结构。 本设计采用ATMEL的AT89C52微处理器，主要基于以下几个因素： 1) AT89C52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。 4) DIP40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 单片机的选择 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具有生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可称为一个单片机控制系统。 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、超强的加密功能，完全替代87C51/6