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1、课程设计报告课程名称单片机原理及应用课程设计学 号姓 名班 级指导老师时 间信息工程学院设计题目： 秒表的设计设计内容、目的与要求：1.用单片机的定时/计数器实现一个秒表的应用。当按键S1按下时，秒表开始计时，并在 数码管上显示当前的计数知道“99”，然后从“00”开始重新计时，然后按键按下则停止计时，第三次按下键则清除上一次的计时结果。2.硬件电路要求：单片机使用P1和P2.1和P2.2来驱动两位数码管，（P1用来作为数码管动态显示的段码引脚，P2.1和P2.2用来作为数码管动态显示的位显信号引脚），P3.7上外扩一个按键。计划与进度安排：2017.6.10 星期六 任务分配；根据自己的题目
2、，在网上或图书馆查找相应资料并进行整理。2017.6.11星期天 根据查找到的资料，并结合题目要求，确定系统的理论设计方案，进行方案论证。2017.6.12 星期一 根据最终确定的方案编写软件部分的程序代码，并连接好实物图，对相应模块的程序进行调试；观察实验现象，与题目要求相比较，优化系统设计。2017.6.13 星期二 修改程序，调试结果。2017.6.14 星期三 编写设计报告。2017.6.15 星期四 修改实验报告和优化程序2017.6.16 星期五 演示设计成果，回答老师提出的问题，完成答辩。2017.6.17 星期六 根据答辩过程中的问题，对程序和报告进行最后的修改。2017.6.
3、18 星期日 对本周课程设计进行总结，并将自己所用的实验器材放回原处。设计过程、步骤（可加页）：一、 设计方案利用STC90C51单片机来制作一个手动计数器，在STC90C51单片机的P3.7 管脚接一个轻触开关，作为手动计数的按钮，用单片机的P2.0P2.7 接一个共阳数码管，作为0099 计数的个位数显示，用单片机的P0.0P0.7 接一个共阴数码管，作为0099 计数的十位数显示；二、 工作原理采用STC90C51单片机为中心器件，利用其定时器/计时器定时和计数的原理，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，软硬件有机的结合起来，其中软件系统
4、采用c语言编写程序，包括显示程序，快加程序，暂停程序等，硬件系统利用Keil强大的功能来实现，简单且易观察。（一） 开发板上硬件连线（如图1）1把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0P0.7/AD7 端口用8 芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个ah 端口上；要求：P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1 对应着b，P0.7/AD7 对应着h。2把“单片机系统”区域中的P2.0/A8P2.7/A15 端口用8 芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个数码管的ah 端口上；3把“单片机系统”区域中的P3.7/RD 端口用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP1 端口上。
5、图1 硬件电路连接图（二）显示电路两位数码管循环显示0099电路数码管只要是用于数字的显示。数码管有共阴和共阳的区分，单片机都可以进行驱动，但是驱动的方法却不同。两位数码管循环电路是由电阻、二极管和数码管组成，电源+5V通过560的电阻直接给数码管的7个段位供电，P0.0-P0.7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。P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位的供电，当相应的端口变成低电平时，驱动相应的三极管会导通，+5V通过二极管和驱动三极管给数码管相应的位供电，这时只要P0口送出数字的显示代码，数码管
6、就能正常显示需要的数字。图2 十位显示动态数码管（共阳数码管）图3 个位显示静态数码管（共阴数码管）（三）时钟电路时钟电路的晶振频率越高，系统的时钟频率越高，单片机的运行速度也越快。晶振频率根据设计需要设为12MHz，又根据谐振性质，电路中的电容应选择为30pF左右。图4 时钟电路（四）复位电路MCS-51单片机的复位是靠外部电路实现的。MCS-51单片机工作之后，只要在他的RST引线上加载10ms以上的高点平，单片机就能有效地复位。MCS-51单片机通常采用上电自动复位和按键复位两种方式。最简单的复位电路如图5：图5 复位电路上电瞬间，RC电路充电，RST引线出现正脉冲，只要RST保持10m
7、s以上的高电平，就能使单片机有效的复位。在系统中，有些外围芯片也需要复位。如果这些芯片复位端的复位电平与单片机的复位电平的要求一致，则可以将复位信号与之相连。三、 软件设计（一） 主程序及流程图开始Count初始为0数码管显示为00按键识别成功Count=count+1Count100显示count数值图6 程序流程图#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int /头文件sbit K1=P37; /定义按键引脚uchar i,count,keyflag;bit keystate;uchar CODE=0x3f,0x06
8、,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /数码管编码void delayMS(uint ms) /ms延时函数uchar t;while(ms-)for(t=0;t120;t+);void Key() /按键处理函数if(keystate=0) /如果按键被按下keyflag=(keyflag+1)%3; /将按键索引变换成0、1、2三种switch(keyflag)case 1:EA=1;ET0=1;TR0=1;break;case 2:EA=0;ET0=0;TR0=0;break;case 0:P0=0x3f;P2=0x3f;i=0;count=
9、0;void main()P0=0x3f; /显示00P2=0x3f;i=0;count=0;keyflag=0;keystate=1;TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256; /定时器T0:50msTL0=(65536-50000)%256;while(1)if(keystate=K1)delayMS(10); /动态扫描实现数码管显示keystate=K1;Key();void DSY_Refresh()interrupt 1 / 定时器T0中断处理函数TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256; /秒定时的预置函数(回复
10、定时0初值)if(i+=100) /如果i=0i=0;count+;P0=CODEcount/10;P2=CODEcount%10;if(count=99)count=0; /如果到了99，则重新从0开始计数结果与分析（可以加页）： （一） 调试结果1初始状态图7：初始状态结果图2开始计时后按下按键暂停图8：中间状态图示（二）问题分析及解决措施1.一开始时没有分清楚数码管是共阴数码管还是共阳数码管，C语言程序中默认数码管是共阴，所以两个P接口的值都是按照共阴去写的，导致数码管选段及位显有问题，后来经过老师的指点，将共阳数码管P2的接口改成了共阴。2.用到Keil软件时，生成的文件不能烧录，与单
11、片机的开发板连机。后来经过学习教程并和同学讨论，掌握了用Keil软件生成hex文件并被烧录程序识别的方法。3.第一次差点出了实验结果，但结果与实验要求不符。要求99秒，但是我的结果是有两位数显，但是时间跳转得太快。后来想到可能是程序有问题，通过自己的摸索，和网络检索修改了C语言程序中的时间定时和count循环赋值。设计体会与建议：课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.。回顾起此次单片机课程设计，仍感慨颇多。从理论到实践，在这一个星期里，我学到很多很多的的东西，巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说不懂keil中hex文件生成方法，对单片机汇编语言掌握得不好等等。通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。指导老师评语
