秒表时钟计时器设计2解答.doc

第１章总体方案的设计及方案比较 1.1总体方案设计 总原理图可以包括以下几个单元电路、电源电路、下载口电路、复位电路、振荡电路、键盘及显示电路 .. 数字钟计时的标准信号应该是频率相当稳定的1HZ脉冲，所以要设置标准时间源。 ? 数字钟计时周期是24小时，因此必须设置24小时计数器，他应由模为60的秒计数器和分计数器及模为24的时计数器组成，秒、分、时由七段数码管显示。 ? 为使数字钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的。设计中采用开关控制校时直接用秒脉冲先后对“时”“分”“秒”计数器进行校时操作。 ? 使用按键开关可以实现时年调整、秒表/时钟功能的转换关闭显示等功能 1.2方案比较 方案一：采用 CPLD作为主控制器控制外围电路进行时钟控制、键盘和LED控制。此方案逻辑电路复杂，且灵活性较低，不利于各种功能的扩展，在测电压时将通过A/D测得的数值转化为电压有效值时有一定的困难。 方案二：采用AT89S51单片机来实现系统的控制，该芯片可以进行时分秒的计数，用1的总开关来控制电源，用三个按键开关来实现时分的调整、秒表/时钟的转换，并且可以对其方便的进行程序控制，完全能满足题目的要求所以采用方案二。 其总体电路图没见附A 1.3 方案论证 为了实现LED显示器的是数字显示，可以采用静态显示法和动态显示法。由于静态显示法需要数据锁存器等硬件，接口复杂一些。考虑时钟显示只有六位，而且系统没有其他复杂的处理任务，所以决定才用动态扫描法实现LED的显示。单片机采用容易购买的AT89S51系列，这样单片机可具有客户足够的余硬件资源实现其他的扩充功能，硬件系统的总体构成框架如下 图1-2 硬件系统总体设计框架 第２章系统硬件电路的设计 秒表/时钟计数器的硬件电路如图8 ，采用AT89S51单片机，最小化应用设计；采用共阴极七段LED显示器，P0口输出端数据，P20～P25口作为扫描输出，P10、P11、P12口接三个按键开关，用以调时及功能设置。为了提供共阴极LED数码管的驱动电压，用三极管8550作电源驱动输出。采用12MHZ晶振，有利于提高秒表计时的精确性。 ２.1电源电路： JP1是电源输入插孔。S5为电源开关。电路采用7805三端稳压管，为单片机提供稳定的工作电压（工作电压为5V）其 1脚为输入端，2脚为接地端，3脚为输出端。D1是二极管IN4007，并联在7805上，作用是反接保护电路。C2是电源滤波电容，其值为200UF。C1为高频去偶电容其值为0.1UF。D2是一只发光二极管，作用为电源指示灯 图2-1电源电路 2.2下载口电路： 此下载口为10针型。2、4脚分别接地，8脚接电源，P15，P16，P17三脚分别接单片机P15，P16，P17三脚。5脚接单片机的RESET脚。 图2-2下载口电路 2.3 复位电路： 此电路由一只10UF的电解电容，一只10K的电阻和一只按键开关组成。。 图2-3复位电路 2.4 振荡电路： 由12KHZ晶振组成时钟产生电路，为单片机提供时钟源。 图2-4振荡电路 2.5 显示电路： 此电路由一只9脚和6只共阴极数码管组成。P00口～PO7口分别接数码管的a～g段。排组一脚接电源，数码管的G0～G5接单片机的P20～P25口。 图2-5 显示电路 2.6键盘电路： 三只电阻为1K ，K1，K2，K3是三只控制按键。此电路作用为对时间的调试和校正。 图2-6 键盘 第３章系统程序设计 3.1 主程序 本设计中，计时采用定时器T0中断完成，其余状态循环调用显示子程序，当端口开关按下时，转入相应功能． 其主程序执行流程图如下： 图3-1主程序执行流程图 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 主程序 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; START: LCALL ST MOV R0,#70H MOV R7,#0BH CLEARDISP: MOV @R0,#00H INC R0 DJNZ R7,CLEARDISP