单片机课程设计之数字秒表.doc

天津工业大学机电学院 电子技术课程设计报告 题目：数字秒表 专 业：__________________________ 班 级：_________________________ 指导教师：_________________________ 姓 名：_________________________ 2010年 1月 14日 目录 1、设计任务 2 2、设计题目 2 3、功能分析 2 4、总体设计 2 4.1设计硬件 2 4.1.1 80C51单片机 2 4.1.2晶体振荡电路 3 4.1.3复位电路 4 4.1.4按键电路 4 4.1.5显示电路 5 4.2引脚控制 5 5、电原理图 6 6、 PCB图 6 7、程序流程图及程序代码 7 7.1程序流程图 7 7.2 程序代码 7 8、参考文献 12  1、设计任务 以单片机为核心，设计一个数字秒表，有开始、暂停、复位等键，需显示百分秒 2、设计题目 数字秒表 3、功能分析 采用2个LED数码管显示时间，用按键控制秒表的“开始”、“暂停”、“复位”，按“开始”按键，开始计数；按“暂停”按键，系统暂停计数，数码管显示当时计数；按“复位”按键，系统清零;可用按键设计时间，如20S,并启动倒计时功能 4、总体设计 4.1设计硬件 4.1.1 80C51单片机 MCS-51系列单片机是8位单片机产品，80C51是其中的典型代表，基本模块包括以下几个部分： CPU：80C51的CPU是8位的，另外80C51内部有1个位处理器 R0M:4KB的片内程序存储器，存放开发调试完成的应用程序 RAM:256B的片内数据存储器，容量小，但作用大 I/O口：P0-P3，共4个口32条双向且可位寻址的I/O口线 中断系统：共5个中断源，3个内部中断，2个外部中断 定时器/计数器：2个16位的可编程定时器/计数器 通用串行口：全双工通用异步接收器/发送器 振荡器：80C51的外接晶振与内部时钟振荡器为CPU提供时钟信号 总线控制：80C51对外提供若干控制总线，便于系统扩展 80C51的引脚如下图: 80C51单片机引脚图 4.1.2晶体振荡电路 80C51单片机内部的振荡电路是一个高增益反相放大器，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：C2、C3起稳定振荡频率、快速起振的作用 晶振电路 4.1.3复位电路 采用上电加按键复位电路，上电后，由于电容充电，使RST持续一段时间的高电平。当单片机在运行之中时按下复位键也能使RST持续一段时间的高电平，从而实现上电加开关复位操作。这不仅能是单片机复位，还能是单片机的外围设备同时复位，当程序出现错误时，可以随时使电路复位。 电路图如下： 复位电路 4.1.4按键电路 当按键被按下时，相应的引脚被拉低，经扫描后，获得键值，并执行键功能程序，因此按下不同的按键，将执行不同的功能程序。 电路图如下： 按键电路 4.1.5显示电路 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。 在用数码管显示时，有静态和动态两种选择，这里采用LED动态显示，用P0口驱动显示，且需要外接上拉电阻才能输出高电平。 电路图如下： 显示电路 4.2引脚控制 P0.0—P0.7对应两个数码管的A、B、C、D、E、F、G和小数点位；P2.5控制数码管个位的显示，P2.6控制数码管十位；P3.6、P3.7分别接按键 5、电原理图 PCB图 7、程序流程图及程序代码 7.1程序流程图 7.2 程序代码 A_BIT EQU 20H B_BIT EQU 21H TEMP EQU 22H MOV P3,#0FFH ;对P3口初始化,设置为高电平,用于按键输入 MOV P0,#0FFH ;使显示时间数码管熄灭 CLR F0 MOV DPTR,#NUMTAB ;指定查表启始地址 ;等待按键输入 ;根据按键的输入判断执行什么功能 ;按键1按下则执行功能1 MOV P3,#0FFH ;对P3口初始化,设置为高电平,用于按键输入 MOV P0,#0FFH ;使显示时间数码管熄灭 START:JB P3.6,START1 ;循环判断开始按钮是否按下? ACALL DELAY10 ;延时10毫秒触点消抖 JB P3.6,START ;如果是干扰就返回 JNB P3.6,$ ;等待按键松开 LJMP GN1