基于AT89C51单片机的电子秒表 的设计与制作精品.doc

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基于AT89C51单片机的电子秒表 的设计与制作精品

设 计 报 告 题 目:基于AT89C51单片机的电子秒表 的设计与制作 专 业: 电气信息及自动化 班 级: 08级计算机科学与技术本科班 姓 名: 蒋世辉 学 号: 11007990710 时间:2012年11月8日 目录 1 单片机版图及模块简介 1.1 LED点阵屏(8*8点阵) 1.2 单片机以及LED数码管显示 1.3 EEPROM模块时钟模块 1.4 串口通信 1.5 电源模块 2 本项目组的设计 2.1 实验项目及要求 2.1.1 项目原理及完成的功能 2.1.2 模块框图 2.2 电路图的绘制 2.1.2 元件的选取及元件功能简介 2.2.2 proteus电路图及连线原因 2.3 程序的编写 2.3.1 程序框图(流程) 程序代码 应用背景:本次对电子秒表的设计与制作,是了解单片机最小系统的概念与设计,对单片机中断、定时等功能模块进一步的了解,并利用这个实力对单片机的编程方法一定程度的深入了解,并对51单片机深入理解学习。 单片机版图及模块简介 1.1 LED点阵屏(8*8点阵) LED显示屏是由LED发光二极管以点阵的形式组合而成的。以64个发光二极管排成8*8的矩阵形式,由于具有多个LED而只适用于动态扫描方式,相当于行列都是公共端,无共阴或共阳。 1.2 单片机以及LED数码管显示 89c51是一个40引脚的芯片,其中继承了运算器、控制器、存储器,是一个高度集成的芯片,可将编写编译后的程序下载到芯片中去,实现某一功能。 n个LED数码管可以构成n位LED显示器,有n根位选线(即公共端)和8n跟段选线。LED显示器有静态显示和动态显示两种方式。该系统中采用8位的动态数码显示,控制数码显示的数据由两部分组成,一部分为笔段亮灭控制的信号输入由“A B C D E F G H”端口输入,而控制位显示的控制信号由“S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8”端口输入,同时该动态数码显示采用共阳数码管;具 体的电路原理图如图所示 1.3 EEPROM模块时钟模块 EEPROM是可擦可写存储器,可以对时钟模块的数据修改。 时钟模块采用的是DS1302芯片,内含一个实时时钟/日历逻辑,通过简单的串行接口与单片机进行通信,具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月和年的能力,还有闰年调整的能力,按秒刷新 1.4 串口通信 在PC机内接有EIA-TTL的电平转换和RS-232C连接器,称为COM口。由于单片机的串行发送线TXD和接收线RXD是TTL电平,而PC机的COM1和COM2等的RS-232C连接器是EIA电平,因此单片机需要加接MAX232芯片,通过串行电缆线和PC机相连。 1.5 电源模块 电源模块为系统板上其它模块提供+5V电源,电源输入有两种方式,一种为交直流电源从电源插座输入,输入的电压要求,直流输入应大于7.5V,交流输入应大于5V,通过7805三端稳压器得到5V的直流电源供给系统其它模块工作,另一种为从USB接口获取+5V电源,只要用相应配套的USB线从电脑主机获取+5V直流电源,在电源模块中加有保护电路,即电路中有短路,不会对7805三端稳压 器及电脑主机电源有损害! 1.6 下载线接口、蜂鸣器、按键模块 该模块完成源程序代码下载到AT89S51或者是AT89S52芯片中,它需要和微机上的ISP下载器软件配合使用来完成这样的功能。具体的电路原理图如图所示: 声音的频谱范围约在几十到几千赫兹,若能利用程序来控制单片机某个口线的“高”电平或低电平,则在该口线上就能产生一定频率的矩形波,接上喇叭就能发出一定频率的声音,若再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间,就能改变输出频率,从而改变音调,使喇叭发出不同的声音。如图 开关控制信号由“K0 K1 K2 K3”端口输出,具体的电路原理图如图所示 系统功能分析: 此次实训设计的电子秒表可以实现以下功能: 用开关K0实现秒表的启动,用开关K1实现秒表的数据保存,用开关K2实现秒表的数据的翻页查看,用开关K3实现秒表的停止;将数据显示在数码管上,供使用者数取。 2.系统分析与设计 上述功能只要涉及到单片机定时器、键盘和LED的使用方法. 此设计采用AT89C51单片机为核心控制元件,结合数码管、三极管、发光二极管等器件构成一个显示值达99.99的电子秒表。利用了单片机的延时电路、按键复位电路、定时中断等电路,实现了电子秒表的启动、保存、翻页查看、停止的功能和数码管的动态显示的功能。 2.1.2 模块框图 本次实训电子秒表所使用到的模块 按键模块 K0:start启动,K1:save保存数据,K2:loo

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