《微机原理与应用》课程设计报告基于MCS51单片机的多功能秒表设计.docx

《微机原理与应用》课程设计 题目：基于MCS51单片机的多功能秒表设计 学院：信息与电气工程学院 专业年级：电气工程2012级1班 学号：******** 学生姓名：*** 指导教师：*** 设计时间：2014年11月15日~2014年12月20日 中国矿业大学信息与电气工程学院《微机原理与应用》课程设计 课程设计内容： 1、完成就《基于MCS51单片机的多功能秒表设计》的软硬件设计和调试。 2、完成课程设计报告的撰写。 3、课程设计说明书要求：摘要、设计要求、系统结构、原理设计、各个模块的设计与实现、软件设计、调试过程、收获、体会及总结、参考文献、电路图和源程序。说明书使用A4打印纸计算机打印或手写，用Protel等绘图软件绘制电子线路图纸 基本功能实现： 1、设计多功能秒表，以百分之一秒的单位计时，并在数码管上显示计时时间； 2、设置【开始键】【停止键】【存储键】【回放键】，上电后数码管显示P，以示准备计时，按开始键启动计时； 3、按存储键存储按键时刻的时间，允许一次启动最多按20次存储键； 4、按停止键结束计时，显示最终的计时时间； 5、按回放键每按一次依次显示存储序号和存储时间，最后一个存储时间回放结束后，再显示最终的计时时间，如此循环显示； 扩展功能与创新 1、设置【倒计时键】，按下倒计时键，能够利用矩阵键盘手动设置初值，然后启动倒计时，直到计时为零，蜂鸣器发声，数码管闪烁； 指导教师签名： 年 月 日 系主任签名： 年 月 日  基于MCS51单片机的多功能秒表设计 摘要 本设计是设计一个单片机控制的多功能秒表系统。 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动着传统控制检测日新月异的更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面的知识是不够的，还要根据具体的硬件结构，以及针对具体的应用对象的软件结合，加以完善。秒表的出现，解决了传统的由于人为因素造成的误差和不公平性。 本设计的多功能秒表系统采用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数码管以及矩阵按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计数，并且结合相应的显示驱动程序，使数码管能够正确地显示时间、存储时间、暂停和倒计时。我设计的秒表可以同时记录二十个相对独立的时间，通过回放键来查看这二十个不同的计时值，另外还能够设置初值进行倒计时，具有秒表该有的绝大部分功能，可谓功能强大。其中软件系统采用c51语言编写程序，包括显示程序，存储程序，回放程序，定时器中断，延时程序，按键消抖程序等，硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单且易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。 关键字：单片机；多功能秒表；PROTEUS  目 录 1.绪论 1.1设计目的 1.2 设计要求 1.3 设计意义 2.系统方案比较及硬件设计 2.1系统总体方案 2.2硬件设计 2.2.1 89C51单片机 2.2.2晶体振荡电路 2.2.3复位电路 2.2.4电源电路 2.2.5矩阵按键电路 2.2.6显示与蜂鸣器电路 2.2.7硬件电路图 3.软件设计 3.1设计特点 3.2设计思路及程序流程图 3.2.1系统主程序 3.2.2其他子程序定时器初始化程序 4.系统调试 4.1硬件调试 4.2软件调试 5.课程设计体会 参考文献 附录 附件1：元器件清单 附件2：完整程序清单 附件3：电路原理图 附件4：PCB板电路 附件5：操作说明书 1.绪论 1.1设计目的 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、LED数码管以及矩阵按键来设计秒表。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时具有开始/暂停，存储记录，回放计时，清零，设置初值倒计时等功能。 1.2设计要求 （1）设计多功能秒表，以百分之一秒的单位计时，并在数码管上显示计时时间； （2）上电后数码管显示P，以示准备计时，按开始键启动计时； （3）key1：启动和停止。停止时按键启动计时，启动时按键停止计时。再按，则在原计时值基础上继续计时； （4）key2：存储和回放。当启动时，按键为存储；当停止时，按键为回放，且能将存储值循环回放；按回放键每按一次依次显示存储序号和存储时间，最后一个存储时间回放结束后，再显示最终的计时时间，如此循环显示； （5）key3：清零。清除存储值和计时值，回到初始状态，显示P； （6）key4：倒计时键