【精品】基于单片机的多功能秒表系统设计--毕业论文.doc

目录 1 概述 3 1．……………………………………………………………………3 1．2设计任务……………………………………………………………………… 1．3设计要求………………………………………………………………………2 系统总体方案及硬件设计 4 2．1、复位电路 5 2．2、晶体振荡电路 6 2．3、键盘电路 6 2．4、显示电路 7 3 软件设计 7 3．1、设计思想 7 3．2、系统流程图 8 3.3源程序代码及注解 ……………………………………………………10 4 Proteus软件仿真 15 5 课程设计体会 ……………………………………………… ………… ………………16 6 参考文献 ……………………………… ………………………………… …… ….17 附录1：源程清单 18 附录2：系统原理图 24 1 概述 1．1单片机简介 单片机是性能价格比高、体积小、对国民经济渗透力大、最有前途的微控制器。单片机自20世纪70年代初研制成功并发展至今，已进入第四代。它主要是在一块芯片上集成了CPU、存储器以及输入输出电路，在工业过程中被广泛应用在控制电路中。从单片机的系列来看，国内外已超过50个系列、近500个品种，当前正处于更新换代、百花齐放的时期。新的系列和专用系列正在不断涌现。按位数分类有4位、8位、16位以及32位单片机等，4位单片机由于价格低和出现的早得到了广泛的应用，特别是在家电应用领域中其还有很大的优势，为了抵御8位机的竞争，4位机在结构和功能上都有很大的改进。8位机的生产厂家以及品种都很多，在实际的生产中应用也最为广泛，其中Intel公司的8051系列单片机在我国应用最为广泛，另外8位单片机也在其功能和内部结构上不断的进行改进，目前功能是越来越强大。16位单片机在数据处理以及单片机的性能上有了很大的改进。32位单片机是随着高科技产业的发展而产生的。 1．2设计任务： 设计一个单片机控制的多功能秒表系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、用两位共阴极LED数码管以及按键来设计00~99秒计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行加计时，同时数码管能够正确地显示时间。 1．3设计要求： 1、 2、LED动态显示，显示时间为00～99秒。 3、1。 4、 5、AT89C51（图1）单片机由CPU，振荡器与时序电路， 4个8位的I/O端口（P0，P1，P2，P3），串行口等组成。 P0口有三个功能： 1、外部扩展存储器时，当做数据总线（如图中的D0~D7为数据总线接口） 2、外部扩展存储器时，当作地址总线（如图中的A0~A7为地址总线接口） 3、不扩展时，可做一般的I/O使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。 P1口只做I/O口使用：其内部有上拉电阻。 P2口有两个功能： 1、扩展外部存储器时，当作地址总线使用 2、做一般I/O口使用，其内部有上拉电阻； P3口有两个功能： 除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻），还有一些特殊功能，由寄存器来设置ALE：地址锁存控制信号PSEN：外部程序存储器读选通信号EA/VPP：访问和序存储器控制信号RST：复位信号XTAL1和XTAL2 外接晶振引脚VCC：电源+5V输入VSS：GND接地。图2：整体设计框图 2．1 复位电路：采用上电加按钮复位。 这个系统中的复位电路是采用上电加按钮来实现的。因为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按键复位由于片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。MCS--51单片机内部的振荡电路是一个增益反相放大器，引线 XTAL1和XTAL2分别为 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入和来自反向振荡器的输出，该反向放大器可以配置为片内振荡器。 图5：键盘电路 2．4显示电路：采用LED动态显示，用P2口驱动显示。 图6：显示电路 3 软件设计 3．1 设计思想 因为秒表设计相对较为简单，因此在软件设计中我们一般采用模块化程序设计的方法。模块是一个具有独立功能的程序，可以单独设计、调试与管理模块功能模块控制模块按适当的原则把一个情况复杂、规模较大的程序系统划分为一个个较小的、功能相关而又相对独立的模块。每个小的完成一个确定的功能，在这些小的之间建立必要的联系，互相协作完成整个程序要完成的功能。功能独立的程序段。子程序的基本思想编一次，重复使用。子程序的形式可以是一个程序文件，也可以是一个过程或函数。子程序总被其他程