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1、河南理工大学 计算机科学与技术学院 课程设计报告200 8 200 9 学年第 1 学期课程名称 单片机 C 语言应用程序设计设计题目 秒表 学生姓名 郭兴层 学 号 310609010311 专业班级 计算机 06 级 3 班 指导教师 2008 年 12 月 29 日摘要摘要单片机自 20 世纪 70 年代问世以来，由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。而 51 单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本设计是设计一个用单片机控制
2、的多功能秒表系统。该秒表系统采用AT80C51 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、电源电路、LED 数码管以及键盘电路来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现两位 LED 显示，显示时间为 0.09.9 秒，每100MS 自动加 1，能正确地进行计时。其中软件系统采用汇编语言编写程序，包括显示程序，加计数程序，中断，延时程序，并在 WAVE 中调试运行，并利用PROTEUS 作出仿真图仿真，简单且易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。通过这次设计让我更深入了解单片机基本电路、如何控制和定时器和中断编程的基本方法，从而锻炼了我学习、设计
3、和开发软、硬件的能力。目录目录 1 1 概述概述33 1.1 设计任务3 1.2 设计要求3 2 2 系统总体方案及硬件设计系统总体方案及硬件设计4 2.1 系统总体设计方案4 2.2 硬件设计4 3 3 软件设计软件设计 8 3.1 主程序流程图8 3.2 子程序流程图9 3.3 子程序模块设计11 4.proteus4.proteus 软件仿真软件仿真 14 5 5 课程设计体会课程设计体会 16 参考文献参考文献 16 附附 1 1：源程序代码：源程序代码 17 附附 2 2：系统原理图：系统原理图 231 1 概述概述1.1 设计任务：设计一个单片机控制的简单秒表计时系统。利用单片机的
4、定时器/计数器定时和记 数的原理，结合显示电路、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够用两个数码管来显示秒表数据，一个显示秒，另一个显示十分 之一秒。有一个按键来启动秒表的开始和结束。1.2 设计要求：基本要求 1.两位 LED 显示，显示时间为 0.09.9 秒。2.每十分之一秒自动加 1。3.一个按键能够表示开始和结束。2 2 系统总体方案及硬件设计系统总体方案及硬件设计2.1 系统总体设计方案该简单秒表设计采用 AT80C51 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、电源电路、LED 数码管以及键盘电路来设计计时器。将软、
5、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现两位 LED 显示，显示时间为 0.09.9 秒，每十分之一秒自动加 1，能正确地进行计时。其中软件系统采用汇编语言编写程序，包括显示程序，加减计数程序，快加快减程序，中断，延时程序，按键消抖程序等，并在 WAVE 中调试运行，并利用 PROTEUS 作出仿真图仿真，简单且易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态2.2 硬件设计：设计的中心环节：单片机(80C51) 外围电路： 单单片片机机外围外围 电路电路 电源电源 电路电路 显示电路显示电路 键盘电路键盘电路 图 2.1 外围电路1.晶体振荡电路 图 2.2 晶体振荡电路通过 XTAL1 和 XTA
6、L2 外接晶体振荡器构成内部振荡 方式。C1、C2 对频率有微调作用，当外接晶振时，C1 和 C2 通常选择 10 到 30Pf。选择震荡频率 12MHz。在设计印刷电路板时，晶体谐振器和电容应尽可能安装在单片机芯片附近，以减少寄生电容，保证震荡器稳定和可靠工作。2 电源电路：传统的电源3 显示电路: 我们采用的是动态的 led 数码管显示电路，其电路图如下：图 2.5 显示电路5 键盘电路：3 3 软件设计软件设计：3.1 主程序流程图：开始初始化判断 按键p1.0=0？Y停止Y图 3.1 3.2 子程序流程图 加 1 程序： 进位清零加 1到 100？（20H）清零个位十位分开返回Y初始化
7、图 3.2（3）加 1 子程序此程序只为简单的加 1，并判断是否到 100？到则从 0 开始，否则继续，另外将显示内存中的数个位十位分开，以便于动态显示。JIA1: MOV A,20H ;CLR CINC ACJNE A, #100, GO1；是否加到 100？MOV 20H, #00HRETGO1: MOV 20H, A；将个位十位分开显示MOV B, #0AHDIV ABMOV 31H, AMOV 30H, BRET 定时 1 秒程序：压栈保护赋定时初值到 1 秒？调用加 1 程序调用显示程序中断返回Y图.3.4 3.3 子程序模块设计（1）停止子程序按键后，使秒表停止，即关闭定时器 0，
8、1，程序如下：STOP: CLR TR0 CLR TR1；关闭定时器 0，1ACALL DISP；显示（3）加 1 子程序此程序只为简单的加 1，并判断是否到 100？到则从 0 开始，否则继续，另外将显示内存中的数个位十位分开，以便于动态显示。JIA1: MOV A,20H ;CLR CINC ACJNE A, #100, GO1；是否加到 100？MOV 20H, #00HRETGO1: MOV 20H, A；将个位十位分开显示MOV B, #0AHDIV ABMOV 31H, AMOV 30H, BRET4.proteus4.proteus 软件仿真软件仿真PROTEUS 软件是我们在单
9、片机学习过程中不可或缺的一个重要工具。它能够快速，形象，方便，简单地把我们设计的程序思想反映在计算机模拟软件系统中。经过 proteus 软件的仿真后，该程序不仅能够完整的实现老师所提出的基本要求，即能够记录四个相对独立的时间并分别显示，两位 LED 显示，并分别显示时间 0099 秒，每秒自加一，一个“开始”按键，一个“复位”按键，一个“暂停”按键，一个“快加”按键（每 10ms 快速加一） ，一个“翻页”按键查看四个不同的计时值这几项功能外，还能实现老师所提出的提高要求中的一些功能，例如：通过“setup”按键实现不功能之间的转换，一个“拨位”按键分别实现加法和减法计数功能等提高要求的功能
10、。5 5 课程设计体会课程设计体会1、 通过本次课程设计使我加深了对单片机课程的全面认识和掌握，对单片机课程的应用有了进一步的了解。2、 掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。3、 通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。4本实验利用单片机的定时器验。/计数器定时和记数的原理，结合 80C51单片机、LCD 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。其中本实验设计了四个开关按键：其中按键按下去时以 0.1 秒加一开始计时，即秒表开始键。在按一下按键秒表停止工作。5 通过本次课程设计，也是我了解到在做课设
11、之前一定要认真审题，看懂题目的要求.而且在做设计时要复习相关的知识，查询相关的资料，根据实验条件，找到适合的方案，选择合适的元器件。7 程序要尽量做到由各个子程序组成，在有些程序后面最好加注释，这样在程序出错的检查过程中可以更容易查找的到，也更简洁，更明白易懂。而且有些比较成熟的程序可以拿来借鉴，这样就可以节省许多时间。8 这次的单片机课程设计重点是理论与实际的相结合。不再只是读书了，如果该设计从头到尾都自己参与，熟悉整个设计的过程，就能锻炼自己的能力，提高自己的综合素质。参考文献参考文献1马忠梅单片机的 C 语言应用课程设计.北京航空航天大学版社2杨凌霄. 微型计算机原理及应用.中国矿业大学
12、出版社附 1.源程序代码ORG0000HLJMP MAINORG000BHLJMPTIME1ORG 0013HLJMP ZHDUANORG001BHLJMPTIME10ORG0100HMAIN: MOV SP, #50HMOV TMOD, #11HMOVTH1,#0D8H ;定时 10msMOVTL1, #0F0HMOVTH0,#0D8H ;定时 10msMOVTL0, #0F0HMOV20H, #00H ; BIN SECONDMOV30H, #00H ; SECONDMOV31H, #00HMOV40H, #100MOV 71H,#00H ;记录暂存区MOV 72H, #00HMOV 73
13、H, #00HMOV 74H, #00HMOV 50H, #04HMOV 51H, #04HMOV R1, #71HSETB EASETB EX1SETB ET1SETB ET0CLR PT0CLR PT1SETB PX1SETB IT1MOVP0, #0FFHCLRTR0CLRTR1CLR 7FHML1:ACALL DISPSTART: JB P1.0,L1 ; P1.0=0，停止ACALL DELAY10JB P1.0, L1JNB P1.0, $LJMP STOPL1: JB P1.1,L2 ; P1.1=0，快减ACALL DELAY10JB P1.1, L2JNB P1.1, $LJMP KJIANL2: JB P1.2,L3 ; P1.2=0，快加ACALL DELAY10JB P1.2, L3JNB P1.2, $LJMP KJIAL3: JB P1.3,L4 ; P1.3=0，暂停记录ACALL DELAY10JB P1.3, L4JNB P1.3, $LJMP JILUL4: JB P1.4,L5 ; P1.4=0，下翻ACALL DELAY10JB P1.4, L5JNB P1.4, $LJMP XFANL5: JB P1.5,L ; P1.5=0，上翻ACALL DELAY10JB P1.5, LJNB P1.5,
