河南理工多功能秒表的课程设计.doc.doc

摘要 根据相关的单片机材料,利用所学的单片机知识,编写能够实现该项目的软件程序,最后将软、硬件有机的结合起来,进行有效的调试,达到完成该实验课程设计的目的要求。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、电源电路、LED数码管以及键盘电路来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现两位LED显示,显示时间为00～99秒,每秒自动加1,能正确地进行加,快加,可以同时记录4个相对独立的时间,通过来查看这4个不同的计时值,可谓功能强大。其中软件系统采用汇编语言编写程序,包括显示程序,加计数程序,快加程序,中断,延时程序等,并在WAVE中调试运行,硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现,简单切易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。 易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。1概述 - 3 - 1.1 课程设计的要求 - 3 - 1.2 课程设计的目的意义 - 3 - 2 系统总体方案及硬件设计 - 4 - 2.1设计思路及描述 - 4 - 2.2 硬件构成 - 4 - 2.3 显示模块 - 6 - 2.4 开关控制电路模块 - 7 - 3 软件设计 - 8 - 3.1主程序 - 8 - 3.2显示程序 - 9 - 3.3开关控制程序 - 9 - 3.4记录翻页子程序 - 10 - 3.5暂停复位快加子程序 - 10 - 3.6中断和加1子程序 - 11 - 4 Proteus软件仿真 - 12 - 4.1 单片机加载程序启动仿真后,按下开始键加1计数仿真 - 12 - 4.2 单片机加载程序启动仿真后,按下暂停键时仿真图 - 12 - 4.3 单片机加载程序启动仿真后,按下复位键时的仿真图 - 13 - 4.4 单片机加载程序启动仿真后,按下快加键时的仿真图 - 13 - 5 心得体会 - 14 - 参考文献 - 15 - 附录 - 16 - 1概述 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断的走向深入,同时带动着传统控制检测更新。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, 通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握,对单片机课程的应用进一步的了解掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。? （3）通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来,对程序进行编辑,校验。该实验通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理,设计简单的计时器系统,拥有正确的计时、暂停、清零、快加功能,并同时可以用数码管显示,在现实生活中应用广泛,具有现实意义。本设计个按键: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,个按键按下去时暂停计时,使秒表停留在的计时,第三个按键按下去时清0,第四按键按下去则是以每10ms秒快速加一。该实验要求进行计时并在数码管上显示时间,则可利用P0.0-P0.7管脚对应了两个接数码管的A,B,C,D,E,F,G和小数点位,P2.6接显示个位数的数码管的引角,P2.7则接十位数的。P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位的供电,当相应的端口变成低电平时,驱动相应的给数码管相应的位供电,这时只要P0口送出数字的显示代码,数码管就能正常显示需要的数字。 图1 单片机AT89S51芯片 AT89S51是种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT8951是一种高效的微控制器。AT8951芯片如下主要特性:①与MCS-51 兼容?4字节可编程闪烁存储器全静态工作:0Hz-24HZ三级程序存储器锁定128*8位内部RAM?32可编程I/O线两16位定时器/计数器?5个中断源??可编程串行通道?低功耗的闲置和掉电模式?片内振荡器和时钟电路?振荡器电路MCS--51单片机内部的振荡电路是一个到增益反相放大器,引线 XTAL1和XTAL2分别为 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入和来自反向振荡器的输出,该反向放大器可以配置为片内振荡器。51单片机的时钟产生方式有两种,分别为:内部时钟方式和外部方式。在MC-51单片机一般常用内部时钟方式,也就是在XTAL1和XTAL2之间连接晶体震荡器与电容构成稳定的自激器,用示波器可以观察到XTAL2输出的时钟信号。晶体和电容决定了单片机的工作时间精度为1微秒。晶体可在1.2-12