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1、单片机技术及其应用原理单片机技术及其应用原理 课课 程程 设设 计计 报报 告告设计题目：设计题目： 专业年级：专业年级： 08 电子信息工程本科电子信息工程本科 小组成员小组成员: 成成 绩：绩： 完成时间：完成时间：201107021.电路图用画图软件完成。2.文字内容：宋体， 小四，1.5 倍行距。3.报告内容应包含以下几部分：【设计题目】单片机秒表课程设计单片机秒表课程设计【设计要求】了解 8051 芯片的的工作原理和工作方式 ，使用该芯片对 LED 数码管进行显示控制，实现用单片机的端口控制数码管，显示分、秒，并能用按钮实现秒表起动、停止、清零功能，精确到 0.1 秒。要求选用定时器
2、的工作方式，画出使用单片机控制 LED 数码管显示的电路图，并在实验箱实现其硬件电路，并编程完成软件部分，最后调试秒表起动、停止、清零功能。【设计过程】1.【方案设计】1.1 设计课题系统分析课程设计要求设计的电路主要是能多次记时和查询时间，记时的多少通过显示电路显示出来，每次计时可以通过控制电路查询出来。因此设计的大体框图如图 1 所示：1.2 系统方案1.2.1 方案设计方案一：利用分离门电路和集成块电路设计显定时器：可分为五个功能模块：秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、时序控制电路。秒脉冲发生器：555 振荡器振荡周期T=0.693（R5+2R6）C=0.72,频率 f=1.39HZ;
3、计数器和控制电路是系统的主要部分，计数器是用可加（减）的计数方法，它是十进制计数的方式，选用 74LS192，计时器完成计时功能；控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停/连续计数、查询所计数、译码显示电路显示等功能。设计框图如图 2 所示：方案二：该方案设计采用 AT89C51 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，结合硬件电路如电源电路，晶振电路，复位电路，显示电路，以及一些按键电路等来设计计时器，将软、硬件有机地结合起来。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，硬件系统利用
4、PROTEUS 强大的功能来实现，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态设计的方框图如下：图 3 数字秒表设计导向1.3 方案论证方案一是电子式，时间走的很准时，也能达到预想的要求但是要做好是有很大难度的，线非常之多，元元件分散、多，容易把线接错；所以我们讨论决定采用方案二以 AT89S51 芯片为中心控制系统，可实现显示、计数等功能，大大提高了系统的智能化，也使得系统所测的结果的精度大大提高。2.【器件选择】由于实验要求所设计的秒表要能进行计时并在数码管上显示时间，这样我们设计利用DVCC 系列单片机微机仿真实验系统中的芯片 8032 来实现要求，并结合七段数码管来显示时间。之所
5、以选用芯片 8032 是因为该芯片的功能类似于芯片 AT89C51，其管脚功能也和AT89C51 的管脚功能类似。芯片 8032 中的 P3.2 管脚设计做为外部中断 0 的入口地址，并实现“开始”按键的功能；设计将 P3.3 做为外部中断 1 的入口地址，并实现“清零”按键的功能；将 P3.0 做为数据信号 DATA 输入的入口地址；将 P3.1 做为时钟信号 CLK 输入的入口地址。定时器 T0 作为每秒加一的定时器；定时器 T1 作为“快加”键的定时器。其中“开始”按键当开关由 1 拨向 0（由上向下拨）时开始计时；“清零”按键当开关由 1 拨向 0（由上向下拨）时数码管清零，此时若再拨
6、“开始”按键则又可重新开始计时。总上器件最终决定选用：集成电路芯片 8032，七段数码管，AT89C51 实验箱，按键，DVCC 系列单片机微机仿真实验系统中的软件（WAVE 6000）。3.【系统电路设计】3.1、接口电路利用 12M 晶振的一个机器周期为 1 微秒,通过循环产生 1 秒时间延迟，扫描单片机中所存放的时间的值（可正记时，也可倒计时） ，并通过输出显示在数码管上。如图：图 4.1 秒表系统连线图P0.0P0.7 对应了两个接数码管的 A,B,C,D,E,F,G 和小数点位，P2.6 接显示个位数的数码 管的 3、8 引角，P2.7 则接十位数的。P3.6、P3.7 分别接按键。
7、3.2、硬件连线图、硬件连线图图 4.2 数字秒表程序硬件电路连线图4.【软件设计】1、数字秒表工作流程图、数字秒表工作流程图图 5 数字秒表工作整体流程图2、用、用 51 单片机实现数字秒表工作源程序单片机实现数字秒表工作源程序OUTBIT EQU 08002H ；位控制口OUTSEG EQU 08004H ；段控制口LSEC EQU 31H ；SEC EQU 32H ；MIN EQU 33H ；FLAG BIT 20H.0 ；位定义KEY1 BIT P3.6 ；KEY2 BIT P3.7 ；ORG 0000H ；LJMP START ；初始程序入口地址ORG 000BH ；LJMP TIM
8、ER0 ；加一子程序入口地址ORG 0060HSTART: LCALL INITIAL ；调用启动 LCM 子程序进行初始化LOOP: LCALL DISPLAY ；退出时钟调整时键释放等待JNB KEY1,WAIT ；判断 KEY1.等待JNB KEY2,RESET ；LJMP LOOP ；CONTROL: CLR TR0 ；关定时器LCALL DISPLAY ；JNB KEY1,CONTROL ；CPL FLAG ；JB FLAG,BEGIN ；SETB TR0 ；重置定时器LJMP LOOP ；WAIT: LCALL DISPLAY ；JNB KEY1,CONTROL ；LJMP LOO
9、P ；BEGIN: CLR TR0 ；LJMP LOOP ；RESET: JNB TR0,CLE ；LCALL LOOP ；CLE: LCALL CLEAR ；LJMP LOOP ；INITIAL: LCALL CLEAR ；SETB FLAG ；MOV DPTR,#TAB ；MOV TMOD,#01H ；定时器 0，方式一MOV TL0,#0F0H ；MOV TH0,#0D8H ；SETB EA ；开中断SETB ET0 ；开 T0 中断RET ；TIMER0:CLR TR0 ；MOV TL0,#0F0H ；MOV TH0,#0D8H ； 重新赋值SETB TR0 ；INC LSEC ；MO
10、V A,LSEC ；CJNE A,#100,EXIT ；MOV SEC,#00H ；INC SEC ；MOV A,SEC ；CJNE A,#60,EXIT ；MOV SEC,#00H ；INC MIN ；MOV A,MIN ；CJNE A,#60,EXIT ；MOV MIN,#00H ；EXIT: SETB TR0 ；RETI ；CLEAR: MOV A,#00H ；MOV LSEC,A ；MOV SEC,A ；MOV MIN,A ；RET ；DISPLAY: MOV R3,#01H ；MOV R0,#31H ；MOV R4,#3 ；选择 3 组工作寄存器DISPLAY1: MOV A,R0 ；MOV B,#0AH ；DIV AB ；MOV R5,A ；MOV A,B
