EDA辅助设计结课报告-基于单片机的秒表设计.docx

华北理工大学轻工学院Qing Gong College North China University of Science and TechnologyEDA辅助设计结课报告项目名称：基于单片机的秒表设计专业班级：学号：姓名：成绩：一、项目说明此设计的初衷是自己想亲自动手做个秒表，了解和加深一下其原理和构造。这个简易秒表是利用AT89S51单片机的两个16位定时和计数器功能，来完成对时间的计数，计数的结果通过8位动态数码管显示出来。由S1键控制分段计时来实现对多个目标的计时，S2键完成简易计时，S3键使计时复位。该设计的计时将会精准到毫秒。将开发板连接正确烧录软件将代码烧录进去后按下S2键开始计时再次按下暂停，若果过程中按下S1键就会开始多段计时（每按下一次S2键数码管就会停留在当前时刻一次），S3键按下时数码管将重置时间。二、项目原理图1、原理图图1 项目原理图2、各部分说明（1）电源部分DC002插座是带有插入断开开关，中心脚为1脚，下面为2脚，侧面为3脚，插入时3脚断开。的一款给单片机提供5v电压的电源。图2 电源（2）STC89C52芯片STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含具有如下特点：40个引脚，4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDTC）电路，片内时钟振荡器。此外，STC89C52设计和配置了振荡频率可为0HZ并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。图3 STC89C52单片机复位部分复位功能：单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始。图4 复位电路（4）锁存器部分74HC573是拥有八路输出的透明锁存器，输出为三态门，是一种高性能硅栅CMOS器件。此器件的输入是和标准CMOS输出兼容的，加上拉电阻他们能和LS/ALSTTL输出兼容。74HC573的八个锁存器都是透明的D 型锁存器，当使能（G）为高时，Q 输出将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，　　新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O 通道，双向总线驱动器和工作寄存器。图5 锁存器（5）数码管部分led数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。我采用的led数码管是段数为7段有的另加一个小数点， led数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，图6是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。led数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。图6 数码管（6）单片机晶振部分外接晶振引脚XTAL1和TXAL2接外部晶振和微调电容的一端。振荡电路的频率就是晶体的固有频率。晶振电路结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率。晶振提高频率越高，单片机运行速度越快。单片机一切指令的执行都是建立在晶振提供的时钟频率上。图7 晶振三、项目中的器件及其封装1、材料清单，如表1所示。表1 项目材料清单CommentDesignatorFootprintQuantity10K 1%R108051330 1%R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 f/50v 5%C1C208052SW-PBS1S2S3S4SMD410uf/25v 5*11EC1RB.2/.41STC89C52U3PDIP401Dc002US1DIP1Respack-9RLA09-1031XTALX1HC-49S13641SV1 V220364215AP27KU1 U2E422、项目中元器件及其封装（1）STC89C52单片机封装图8 STC89C52（2）0805电阻封装图9 电阻（3）4位数码管封装图1