单片机多通道百分秒表设计.docVIP

《单片机原理及应用》 课程设计一、内容提要 2 1.设计任务 2 2.主要功能 2 3.设计提示 2 二、步骤及方案 2 三、硬件设计 3 1、单片机的选择与外围电路 3 2.单片机与显示模块电路 4 3.开关电路 5 4.显示LED电路 6 5.外围小灯电路 7 6.整体电路protuus仿真图 8 四、软件设计 8 1.系统主函数程序 8 2.初始化函数程序 9 3、显示函数程序 9 4.开关函数程序 10 五、调试 12 六、课程设计心得体会： 13 1、细心和耐心是基础： 13 2、互助是我们成功的条件： 13 3、做任何事都要有计划： 13 七、参考文献 14 八、附录 15 一、内容提要 1.设计任务 基于AT89C51设计一个5位LED数码作为“多通道百分秒表”。 2.主要功能 （1）、显示时间为00.00到99.99，每百分之一秒自动加一。 （2）、设计一个有五个按键的键盘。K1：开始，K2:停止，K3：复位，K4通道加1，K5:通道减1。 （3）、◎设计LED提醒，即D1小灯按照当前通道隔一秒亮一次，可以通过开关关闭该功能。 （4）、☆其他功能：D2、D3小灯按照01、02通道分别计时时间到10秒时熄灭。（定时：到某一时间有LED提醒功能） 3.设计提示 （1）、用1个6位7段LED数码管作为显示设备，最高位显示通道号，低四位显示时间。 （2）、可采用定时器，定时时间为10MS。 （3）、可参考proteus仿真图 二、步骤及方案 根据系统的设计要求，选择AT89C51单片机作为系统的核心来完成定时、计数的功能，用74HC245来完成数据的锁存和对LED的刷新控制，用外围开关电路实现对单片机的外围输入，用小灯来实现对于计时等功能的提示。 该系统的设计总体思路如下：开关K1把开始信号传输给AT89C51单片机，单片机开始计数，然后在P2口输出信号，通过74HC245后传输给LED数码管控制数码管位数是否启用，然后P0口传输相对应的信号控制启用的数码管位输出的具体信号。同理，其余开关的信号分别控制了AT89C51的停止、复位和通到的加减。外接的小灯接到P1.5、P1.6、P1.7口，分别作用于计时提示。 综上，可知7SEG-MPSX6-CC的最高2位用来显示通道，低四位用来显示时间（00.00到99.99秒），按照功能要求，确定由四个部分组成：主控制器，开关控制、小灯显示、LED显示。总体设计电路结构图如图所示： 图1 总体设计电路结构图 三、硬件设计 1、单片机的选择与外围电路 AT89C51作为秒表计时系统的核心器件。该器件是INTEL公司生产的MCS－51系列单片机的基础产品，采用了可靠的CMOS工艺制造技术，具有高性能的8位单片机，属于标准的MCS－51的CMOS产品。不仅结合了HMOS的高速和高密度技术及HMOS的低功耗特征，而且继承和扩展了MCS－48单片机的体系结构和指令系统。单片机小系统的电路图如图所示。 图2 单片机的选择与外围电路 AT89C51单片机的主要特征： （1）与MCS－51兼容，4K字节可编程闪烁存储器； （2）灵活的在线系统编程，掉电标识和快速编程特性； （3）寿命为1000次写/擦周期，数据保留时间可10年以上； （4）全静态工作模式：0HZ~33HZ； （5）三级程序存储器锁定； （6）128×8位内部RAM，32位可编I/O线； （7）两个16位定时器/计数器，5个中断源，4个8位并行的I/O接口，1个全双工I/O接口。 2.单片机与显示模块电路 由74HC245芯片和电阻，导线构成，控制锁存单片机输出信号。 74HC245元件的封装： (1)第1脚DIR，为输入输出端口转换用，DIR=“1”高电平时信号由“A”端输入“B”端输出，DIR=“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。 第2~9脚“A”信号输入输出端，A1=B1、、、、、、A8=B8，A1与B1是一组，如果DIR=“1”OE=“0”则A1输入B1输出，其它类同。如果DIR=“0”OE=“0”则B1输入A1输出，其它类同。第11~18脚“B”信号输入输出端，功能与“A”端一样，不在描述。 第19脚OE，使能端，若该脚为“1”A/B端的信号将不导通，只有为“0”时A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用。 第10脚GND，电源地。 第20脚VCC，电源正极。 图3 键盘电路 4.显示LED电路 由7SEG-MPSX6-CC共阴LED8段位显示器构成： 结构图为： 图4 显示器 其真值表为： 表2 显示字符 共阴极接法八段状态 断码 （共阴） sp g f e d c b a 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 0 0 0 0