多功能秒表的作.doc

目 录 第1章 设计的要求及目的 1 第2章 系统总体方案选择与说明 2 第3章 系统方框图与工作原理 5 第4章 各单元硬件设计及说明 7 4．1 电源： 7 4．2 复位电路： 7 4．3 晶体振荡电路： 8 4．4 显示电路： 9 4．5 键盘电路： 10 第5章 器件说明 11 第6章 软件设计与说明 13 6．1 设计思想 13 6．2系统流程图 20 第7章 调试步骤、结果、使用说明 23 第8章 设计总结 25 第9章 参考文献 27 第1章 设计的要求及目的 设计内容 本课题要求以单片机为核心设计设计一个单片机控制的秒表系统。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加、减（倒）计时，数码管能够正确地显示时间。 设计要求 1.能同时记录四个相对独立的时间并分别显示。 2.两位LED显示，显示时间为00～99秒。 3.每秒自动加1。 4.一个开始按键、一个复位按键、一个暂停按钮和一个快加按钮（每10ms快速加一）。 5.用上翻页按钮查看四个不同的计时值。 6.添加下翻页按钮，并实现快减功能。 第2章 系统总体方案选择与说明 本设计的最主要的元器件就是MCS－51单片机。MCS－51单片机在一块芯片上集成了CPU，存储器RAM，ROM以及输入与输出接口电路，这种芯片习惯上被称为单片微型计算机，简称单片机。MCS-51单片机是INTEL公司在1980年推出的高档8位单片机。它的典型产品有：8051，8031，8751，80C51，80C31，87C51。 图2-1 AT89C51 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3-1硬件电路设计框图 2. 工作原理 本实验利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合实验箱上的集成电路芯片8032、LED数码管以及实验箱上的按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。其中本实验设计了四个开关按键：其中一个按键按下去时以1秒加一开始计时，即秒表开始键（本实验中当开关从1变为0时开始计时），另一个按键按下去时暂停计时，使秒表停留在原先的计时（本实验中当相应开关从1变为0时即停止计时），第三个按键按下去时清0（本实验中当相应开关从1变为0时即停止计时），第四按键按下去则是以每10ms秒快速加一计时（本实验中当开关从1变为0时开始计时）。本实验中开始时都要使各按键回到各初始位置，即都处于1状态 本系统采用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，结合硬件电路如电源电路，晶振电路，复位电路，显示电路，以及一些按键电路等来设计计时器，将软、硬件有机地结合起来。其中软件系统采用汇编语言编写程序，包括显示程序，加减计数程序，快加快减程序，中断，延时程序，按键消抖程序等。 3. 设计思路描述： 该实验要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用DVCC系列单片机微机仿真实验系统中的芯片8032（芯片的功能类似于芯片AT89C51，其管脚功能也和AT89C51的管脚功能类似）中的P3.2管脚做为外部中断0的入口地址，并实现“开始”按键的功能；将P3.3做为外部中断1的入口地址，并实现“清零”按键的功能；将P3.0做为数据信号DATA输入的入口地址；将P3.1做为时钟信号CLK输入的入口地址。定时器T0作为每秒加一的定时器；定时器T1作为“快加”键的定时器。其中“开始”按键当开关由1拨向0（由上向下拨）时开始计时；“清零”按键当开关由1拨向0（由上向下拨）时数码管清零，此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。 第4章 各单元硬件设计及说明 4．1 电源： 采用7809电源提供+5V稳压电压。电源电路是最基本，