本科毕业设计之基于51单片机控制的60秒倒计时系统设计.docVIP

摘 要 近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动着传统控制检测日新月异的更新。由于单片机具有体积小，易于产品化、面向控制、集成度高、功能强、可靠性高、价格低等特点，其在工业控制、机电一体化、智能仪表、通信等诸多领域中得到了广泛的应用。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用。但是仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 本次设计采用C语言编程，通过倒计时子程序模块、矩阵键盘扫描模块、中断等子程序的正确调用，完成了可以随时设置初值的基于51单片机控制的60秒倒计时系统。 关键词：倒计时 单片机 KeiluVision3 LED数码显示器 目 录 1 MCS-51 单片机硬件结构及原理 1 1.1MCS-51系列单片机结构 1 1.1.1MCS-51单片机的基本组成 1 1.1.2内部基本结构 3 1.2MCS-51单片机存储器安排 6 1.2.1存储器空间安排 6 1.2.2片内存储器 6 2 课程设计的目的和任务 9 2.1单片机秒表课程设计的概述 9 2.2课程设计思路及描述 9 2.3 课程设计任务和要求 10 3 软件与硬件设计 11 3.1系统硬件方案设计 11 3.2软件方案设计 11 3.3 生“HEX”文件的步骤 12 4 程序编写与课程设计效果 15 4.1 源程序及注释 15 4.2原理图分析 15 4.3课程设计效果 18 总 结 19 致 谢 20 参考文献 21 1 MCS-51 单片机硬件结构及原理 1.1 MCS-51系列单片机结构 1.1.1 MCS-51单片机的基本组成 1 总体结构 图1-1单片机的总体结构 2. MCS-51单片机外部引脚及其说明 最常见的封装形式是40引脚双列直插式DIP(Dual In-line Package) 尚有44引脚的无引线芯片载体封装PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier) 图1-2 MCS-51单片机外部引脚及说明 其中两条电源线，两条外接晶体，4条控制或作电源复用，32条I/O引线。 ⑴ 电源引脚：2条 VCC : +5V VSS : 接地 ⑵ 外接晶体：2条，接石英晶体构成自激振荡器 ⑶ 控制线：4条 ① EA/VPP : 程序存储器选择／编程电源 输入线 ┌ 1 访问片内程序存储器，寻址范围为0000H～0FFFH EA＝┤ └ 0 访问片外程序存储器（用于片内无ROM/EPROM型） VPP ： 用于片内EPROM型，在编程固化期间加编程高压。 ② RST: 复位输入 （VPD:对HMOS芯片为片内RAM掉电保护备用电源） 图1-3 复位电路 保持两个机器周期的高电平便复位。推荐此引脚与VCC 之间接一个10μf电容，与VSS 之间接一个下拉电阻8.2k，便上电复位。 ③ ALE/PROG： ALE (Address Latch Enable):当访问外部存储器时，用该输出脉冲锁存地址的低位字节。 ALE输出正脉冲的频率为晶体频率的1/6。但在访问外部数据存储器时，即运行MOVX指令时，将跳过一个ALE脉冲，即这时的频率是晶体频率的1/12。 PROG： ④ PSEN：外部程序存储器读信号输出。 用以区分外部数据存储器RAM的读信号RD（P3.7）。其写信号WR是P3.6。 ⑷ I/O接口：4个8位的I/O接口－－P0、P1、P2和P3口，每个口都有锁存器、一个输出驱动器和一个输入缓冲器。其中P0口是三态开漏双向口，而P1、P2和P3口都是准双向口，内部都有固定的上拉电阻。 特点：一口多用、分时复用 ① P0口： ┌ 作输出时，开漏电路需加上拉电阻 不需要扩展时此口可作一般I/O口用┤ └ 作输入时，需要先写入1，使之浮置 外接存储器时，分时作为扩展电路的低8位地址和数据总线复用，这时由P2口提供高8位地址。 ② P1口：内有固定上拉电阻，每条I/O线都可单独用作输入或输出。要用作输入，必须先写入1，使输出驱动器的FET截止，通过上拉电阻置为高电平。 复位以后，自动对其写入1，置为输入状态。 ③ P2口：在外接存储器时，作为高8位地址总线。 ④ P3口：内有固定的上拉电阻，可作为通用I/O口用，也可通过把相应位置1，使它具有以下专用功能： P3.0 RXD串行输入口 P3.1 TXD 串行输出口