0到59秒单片机秒表课程设计报告.doc

单片机课程设计报告 设计课题：秒表设计 专业班级：10级电子信息科学与技术4班 学生姓名：马飞 杨悬悬 夏婷婷 董静静 对应学号：080210198 080210227 080210248 080210257 指教教师：郭玉 设计时间：2012 目录 一、课程设计目的和意义和主要功能 1、目的意义 2、主要功能 二、方案设计与论证 1、时钟电路 2、按钮电路 3、显示电路 4、单片机 5、参数计算 三、硬件电路设计 1、STC89C52RC单片机的简单介绍 2、接口电路 3、硬件连线图 四、软件设计：数字秒表流程图、数字秒表源程序 五、性能分析 六、结论和心得 附件（源程序） 电子秒表设计 摘要：本次设计主要是用STC89C52RC设计一个2位的数码作为“秒表”。主要是利用单片机的定时器/计数器定时和计数原理来设计简单的计时器系统，拥有正确的启动停止、时间调整、清零功能，启动停止清零通过键盘按键控制，并同时可以用数码管显示数字0-59，每秒自动加1，能正确地进行计时。其中软件系统采用汇编语言编写程序，包括显示程序，计数程序，中断，延时程序等，并在keil中调试运行，硬件系统利用单片机开发板能来实现，简单且易于观察，在现实生活中应用广泛，具有现实意义。 关键字：单片机 定时器 启动 停止 清零 时间调整 数码管 键盘 课程设计目的和意义和主要功能 1、目的意义 1、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。 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。 2、主要功能 显示时间为0-59秒，每1秒自动加1，另外设计一个“启动”键、一个“停止”键和一个“清零”键。能用按钮实现秒表启动、停止、清零功能 　 方案设计与论证 1、方案设计 本设计要求进行计时并在数码管上显示时间,分为时钟电路、按钮电路、显示电路和单片机四大部分，这些模块中单片机占主控地位。其模块电路如图2-1所示。 （1）、时钟电路 常用的有内部时钟方式和外部时钟方式，但因为本设计中只需要一片单片机，所以采用内部时钟方式比较简单。 时钟电路如图所示，时钟电路的晶振频率越高，系统的时钟频率越高，单片机的运行速度也就越快。晶振频率根据设计需要设为12MHz，又根据谐振性质，电路中的电容C1、C2选择为30pF左右。该电容的的大少会影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。 （2）、按钮电路 主要由S1 S2 S3三个按键组成，因为开发板自己默认的键盘是矩阵式，而我们的设计中只需要用到三个按键，考虑到按键个数比较少，我们将开发板上的J11跳冒由原来的右边调整到左边，让键盘变成独立式。按钮电路中的“启动”按键由键盘上的S1控制，按钮电路中的“停止”按键由键盘上的S2控制，按钮电路中的“清零”按键由键盘上的S3控制。 （3）、具体按键说明 按“启动”按键，开始计数，数码管显示从00开始每秒自动加1；按“停止”按键，系统暂停计数，数码管显示当时的计数，并且再次按“启动”键后就会继续计时；按“清零”按键，系统暂停计数，数码管显示00，并且再次按“启动”就会重新计时。 3、显示电路 所用的数码管有共阴和共阳之分，本此设计使用的数码管是共阴极，数码管位控制有P2口控制。由于电路内部已经有74HC138译码器，译码器的A、B、C赋值0~7，因此输出端分别是Y0-Y7置“0”，如p2=0,则Y0=0，及选通第一个数码管，所以当我们要显示某一个数码管时，只要将P2口赋相应的值即可。因为秒表只需用两个数码管，我们选用的是第一个和第二个数码管，及分别给P2口送0和1.而数码管显示的数字段码由P0口控制，每次需要显示的数字段码通过查表找到后直接送给P0口即可，如当P0=3F,就会显示数字“0”。 4、单片机 单片机的程序可用汇编语言也可用C语言，为了提高使用汇编语言的能力，本设计特用了汇编语言了编写程序主程序流程图如下所示，具体程序见附件。主程序流程图见软件设计。 参数计算 本设计利用定时器T0的计数原理来实现秒表。定时器T0工作于方式1，寄存器TMOD低四位M1M0应取01，设定为软件启动定时器，故GATE取零，因为用定时功能，C/T取0，定时器方式寄存器TMOD的高四位为无关位，一般都取0，所以TMOD的控制字应取为01H。晶振频率为12MHZ，T机=1US，因为方式1最长的定时时间为65.535MS，达不到1秒的要求，因此采用硬件定时和软件计数相结合的方式来达到1秒定时。取T0的定时时间T定时=50MS，定时器采用中断方式工作，中断20次50MS乘20等于1S，设定寄存器R0为软件计数器，初值为2