倒计时简易秒表课程设计论文.doc

《倒计时简易秒表课程设计论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《倒计时简易秒表课程设计论文.doc（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 倒计时秒表设计论文 电子信息 信息工程系 2014年 5月 1 日 诚 信 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计文本和成果，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果。成果不存在知识产权争议，本毕业设计不含任何其他个人或集体已经发表过的作品和成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计者签名： 年 月 日目 录摘要1前言1第一章 设计目的2第二章 设计要求2第三章 总体设计23.1设计方案23.2硬件电路设计23.2.1单片机部分23.2.2时钟振荡部分33.2.3复位电路部分33.2.4 LCD显示部分43.3软件程序设计53.3.1程序流程图5第四章 方案实施64.

2、1单片机简介6 4.2软件调试及调试方法6第五章 总结85.1设计理念85.2心得体会8第六章 致谢9第七章 参考文献9第八章 附件98.1源程序98.2硬件电路图14摘要 近年来随着科技的飞速发展，微电子的发展可谓是日新月异，特别是单片机更是日益重要,单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品，具有功耗低，安全性高，使用方便等优点。本设计的数字电子秒表系统采用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，结合显示电路LED 数码管以及外部中断电路来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现位LED 显示，显示时间为0

3、-60秒，计时精度为1 秒，能正确地进行计时，同时能记录一次时间。其中软件系统采用汇编语言编写程序，包括显示程序，定时中断服务，外部中断服务程序，延时程序等，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。当按下一个开始键时，开始显示数字，即计时开始，再按下暂停键时，暂停计时并显示刚才的结果，这个时候如果再按开始键，则继续计时，也就是显示的数字包括刚才的数据。关键词:单片机；AT89S51；LED数码管显示器；前言单片机是在一块芯片上集成了微处理器，存储器和各种输入、输出接口的集成芯片，主要应用与测量及控制领域。随着计算机的普及，单片机也有了长足的发展.秒表计时器是电器制造，工业自动化控制

4、、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器,它广泛应用于各种继电器、电磁开关，控制器、延时器、定时器等的时间测试。本设计就是运用AT89C51单片机来实现倒计时60秒，采用了软件延时1秒的程序设计和动态数码管显示的查表程序设计，硬件电路采用数码管与单片机经过限流电阻直接相连的设计思路。 第一章 设计目的1)熟悉整个项目的流程即单片机系统设计过程2)学会使用各种仿真软件3)熟练的使用编写小的应用程序4)掌握系统的调试与安装5)提高学生的自学能力和动手能力第二章 设计要求1)可以实现正常秒表的所有功能，包括启动，暂停，复位等2)设计一个2位的LED数码作为“秒表”。显示时间为60-00秒，每0.1秒自

5、动加13)显示方式自选 4)任选一款51单片机第三章 总体设计3.1设计方案1)方案简介:数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点，在计时中广泛使用。本设计用单片机组成数字电子秒表，力求结构简单、精度高为目标。设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主要有主控制器，计时与显示电路和回零、启动和停表电路等。主控制器采用单片机AT89C51，显示电路采用共阴极LED数码管显示计时时间。本设计利用AT89C51单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，使其能精确计时。利用中断系统使其能实现开始暂停的功能2)主要任务：软件的调试和烧录3.2硬件电路设计3.2.1单片机部分我们选择了让

6、单片机的P2.0接上限流电阻接通数码管来显示十位数字，P2.1接上限流电阻接通数码管来显示个位数字；通过软件编程来控制单片机的P2.0 -P2.3来控制数码管显示的数字；最小系统的设计是指给单片机供上+5V的电源电路、12M的晶振电路、上电复位电路等等。本设计中这些都得以体现并且经过计算得知图中的各种数据的，例如有单片机的复位必须要两个机器周期才能实现复位的理解，可以大致的按公式RC2t来计算电阻R、电容C，其中t为一个机器周期，在本设计中t=1us。主要由STC89C51,按键等构成。如图3.1单片机所示：图3.1 单片机3.2.2时钟振荡部分STC89C51单片机内部的振荡电路是一个高增益

7、反相放大器，引线XTAL1和XTAL2分别为反相振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入和来自反相振荡器的输出，该反相放大器可以配置为片内振荡器。这里选用51单片机12MHZ的内部振荡方式，电路如下：C1、C2起稳定振荡频率、快速起振的作用。如图3.2时钟振荡电路所示 图3.2 钟振荡电路 3.2.3复位电路部分复位电路图如图所示，其中C3是两个为1000微法的电解电容，R1是阻值为1K的电阻。如图3.3复位电路所示：图3.3复位电路3.2.4 LCD显示部分采用2个LED数码管，LED是七段显示器，内部有7个条形发光二极管和1个小圆点发光二极管，根据各管的亮暗组成字符。如图3.4 LCD显示

8、部分所示：图3.4 LCD显示部分3.3软件程序设计 开始3.3.1程序流程图 初始化赋值 开启中断启动定时器 定时器中断溢出 赋值数码管计数显示TR=0? 开始暂停或者复位 N 计数器清零T1？ Y N Y 中断返回主函数结束第四章 方案实施4.1单片机简介单片机是把中央处理器 (CPU)，存储器和输入输出接口电路等主要微型机部件集成在一块芯片上，因此称为单片机，主要用于测控领域。自从1976年Intel公司推出第一代8位的MCS48系列单片机，它以体积小、控制功能全、价格低等优点为单片机的发展打下了坚实的基础。随后单片机发生了深刻的变革，目前市面上最常用的51系列单片机也是8位的，因为其品

9、种全、兼容性强、软硬件资料丰富的特点，因此历经几十年仍然是最常用的单片机系列。随着技术的进步和发展，16位单片机32位单片机相继产生，其性能也有了长足的提高，但是其基本组成仍然没有改变。设计中应用到的STC89C51是Atmel公司生产的51系列单片机中的一个典型代表，图4.1 STC89C51引脚图从图中可以看到STC89C51有P0、P1、P2、P3四个输出输入口，其中P2.1口接开关用来LCD数字显示的起停,其中+5V的高电平有电源电路提供。4.2软件调试及调试方法1)启动keil uVision，编写倒计时汇编语言程序，然后点击Project菜单New project ，新建一个工程，

10、接着选择CPU类型，我们选择最常用的STC89C51。 2) 在工程中加入文件。新建一个文件 倒计时.C保存，汇编语言文件建好后把文件加入到工程中。仿真图形如图4.2所示：图4.2 仿真图形3) 编译工程及文件，发现错误更改后再重新编译文件，直到没有错误并且产生了xxx.hex的文件。4) 用单片机仿真软件ISIS7.4 Professional来仿真此次设计的单片机是否能够完成设计的要求。仿真显示电路图如图4.3所示：图4.3 仿真显示电路图第五章 总结5.1设计理念本设计是以STC89C51为核心的倒计时秒表，对该系统的硬件和软件结构进行了相应的描述。本实例是一个单片机的最小系统的设计。在

11、硬件设计上除了最基本的单片机系统外，还有数码管作为输入输出设备，这样就构成了单片机电子秒表的硬件。在软件设计上，尽量充分利用单片机的各种资源，比如定时器、中断等，这样可以使软件的编写更加合理。5.2 心得体会在这些日子的学习与实验中，我感觉有了很大的收获：首先，通过实验及查阅相关资料使自己对课本上的知识有了更深的掌握，更好的理解，使自己的理论知识与实际相结合，同时实验也增强了我个人的动手能力。对我们学生来说，理论与实际同样重要，这是我们以后在工作中说明自己能力的一个重要标准。另外，针对设计中出现的问题，通过查资料和请教老师，得到解决后，更增加了自己设计的信心。实际与理论同样重要，这次课程设计对

12、我无论是以后的工作还是学习都有莫大的帮助。最后顺利完成设计任务，在这里我真诚地感谢我的指导老师！第六章 致谢本论文是在我的导师的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。在学业上给我以精心指导，在此谨向老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在此，我还要感谢在一起愉快的度过生活的各位同门，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言

13、的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!谢谢你们第七章 参考文献1余发山编著单片机原理及应用技术徐州：中国矿业大学出版社，2003年2 马忠梅等单片机C语言应用程序设计北京航空航天大学出版社， 1997:201-211 3 戴佳. 单片机C51语言应用程序设计. 电子工业出版社，2006.7:168-1694 刘军，单片机原理与接口技术，华东理工大学出版社，2006 5 李鸿.单片机原理及应用. 湖南大学出版社. 2004:8:72-736张毅刚 单片机原理及应用M 北京：高等教育出版社 2008年5月第八章 附件8.1源程序： #include#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit p20=P20;sbit p21=P21;sbit p30=P30;sbit p31=P31;sbit p32=P32;uchar t;uchar ct=60;uchar dh=1,dl=0;uchar tab=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /共阳极时的09void delay(uint z) uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;