秒表倒计时定时器的设计.doc

秒表倒计时定时器的设计 摘 要 本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法，本设计由单片机AT8952芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子时钟与传统机械表相比，它具有走时精确,显示直观等特点。它的计时周期为24小时，显满刻度为“23时59分59秒”，另外具有校时功能等特点数字电子钟的设计方法有多种，其中，利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，便于电子钟功能的扩充，即可用该电子钟发出各种控制信号，精确度高等特点时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务，这就要求人们不断设计出新型时钟。单片机 前言 4 第一章 概述 5 第二章 任务分析与元器件 5 2.1 设计任务 5 2.1.1 功能要求 5 2.1.2 设计思路 5 2.2 单片机的特点 6 2.3 89C51单片机介绍 6 第三章 秒表/倒计时定时器系统设计 10 3.1 总体框图设计 10 3.2 单片机选型 10 3.3 独立式按键控制电路 10 3.4. 键盘电路设计 11 3.4.1 AT89C51的特点 12 3.4.2 单片机附属电路 14 3.5 独立式按键控制电路 16 3.5.1秒表/倒计时定时器系统的按键接口及功能工作原理 17 3.5.2 按键开关的去除抖动功能 18 3.6 LED动态显示电路 18 3.6.1 数码管简介 18 3.6.2 显示的种类 19 3.7 时钟芯片DS1302 12 3.7.1 DS1302芯片具有以下特点 12 3.7.2 它的引脚图和引脚功能 12 3.7.3 DS1302的工作原理 13 3.8 电路原理 26 第四章 秒表/定时器的原理与结构 28 4.1 设计思路 28 4.2 秒表的原理 29 4.3 秒表的总体结构 29 4.3.1秒表的计数显示电路 29 4.3.2秒表的复位电路 29 4.3.3秒表的控制电路 29 4.4 显示程序模块 30 4.5 DS1302的写时钟程序模块 32 4.6 按键程序模块 32 4.7 定时器程序模块 33 第五章 硬件、软件的系统调试 35 5.1整个电路原理图 12 5.2调试的基本步骤 12 5.2结果分析 12 附录 39 参考文献 46 致 谢 47 前言 随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将更强。在单片机家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司将其MCS-51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名IC制造厂商，如Philips、 NEC、Atmel、AMD、华邦等，这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善了80C51的许多特性。这样，80C51就变成有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的大家族，现统称为80C51系列。80C51单片机已成为单片机发展的主流。专家认为，虽然世界上的MCU品种繁多，功能各异，开发装置也互不兼容，但是客观发展表明，80C51可能最终形成事实上的标准MCU芯片。 本设计采用的是ATMEL公司的AT89C51芯片，此芯片根据了充分的静止CMOS 控制器与三级节目记忆锁，共有：32 条I/O 线, 2 定时计数器， 6 个中断来源，4 K 闪存, 128 个字节在芯片RAM。 由于本设计所做的是一个秒表/倒计时定时器的设计，所以要用到单片机的最小应用系统模块，还需要用独立式键盘和动态显示模块。 而我的硬件设计详见第二章，主要介绍了需要哪几部分硬件电路和硬件系统的概叙。在2.1节介绍了主要的硬件框架；2.2节简单的介绍了单片机最小应用系统的性能和附属电路；2.3节详细介绍了键盘控制电路；2.4节介绍了动态显示电路。2.5介绍了DS1302芯片。在第三章中我们详细的解说了软件系统的设计。3.1节介绍了我们做这个设计的程序设计思路；3.2节介绍了主程序模块及其框图；3.3节介绍了显示程序模块及其框图。第四章是我对此设计的调试过程和结果显示。第五章就是我对此设计的总体概括，体会和心得。 我所设计的这个秒表/倒计时定时器系统，实用性强，成本低，使用维护方便，软件功能强，运行稳定可靠等优点。 第一章 概 述 1.1概述 电子秒表的主电路主要采用基本RS触发器、时钟发生器、复位电路、计数、译码显示电路和共阴极数码管等构成。本设计大多数采用数字电路，其原因是数字电路具有抗干扰性强、精度高、必威体育官网网址性好、容易处理信息、互换性好、实现计数功能和成本低（重点）等特点。 在其中555电路是本次设计的重点，根据设计要求，最小单位为0.1秒，为减小计时误差，依次脉冲源产生100Hz信号。此信号用555计时器构成