基于单片机的秒表系统设计.pdf

题目：基于单片机的秒表系统设计 目 录 1. 设计背景 2 1.1 产品设计的必要性与可行性分析 2 1.2 设计要求 2 1.3 设计条件 2 1.4 设计环境 2 2. 系统总体设计 2 2.1 总体方案设计 3 2.2 方案选择 4 3. 系统硬件设计 4 3.1 单片机元器件选型及电路设计 4 3.2 系统主电路图 6 4. 系统软件设计 7 4.1 编程软件及仿真软件介绍 7 4.3 硬件模块流程图 8 4.4 软件程序流程图 9 5. 系统仿真与调试 9 5.1 系统上电状态 10 5.2 启动秒表系统状态 10 5.3 暂停秒表状态 11 5.4 清除秒表状态 11 6. 部分代码设计 12 6.1 主函数代码 12 6.2 显示函数代码 12 7. 总结 14 参考文献 15 基于单片机的秒表系统设计 1. 设计背景 1.1 产品设计的必要性与可行性分析 现如今随着科学技术的发展计算机的应用渗透我们身边的每个角落，单片机的 应用正在不断地走向深入，时间是我们日常生活领域最常遇到的一个物理量，使用 秒表测量短时间是最直观最简单的方法，秒表的精确度是人们最关心的，这就要求 秒表的计时最小单位足够小。采用单片机进行控制的计时系统为现代人工作、科研、 生活提供了更好、更方便的测量手法，本次毕业设计采用数码管进行显示，其中单 片机通过定时器中断的方式产生了0.1s的最小计时单位。 总而言之，好的秒表系统的设计为我们带来更精确的数据，也为人们生活提供 更优质的保障。因此，对于秒表系统设计的研究，有着极其重要的意义。 1.2 设计要求 （1）利用单片机的定时器，设计一个精度为0.1s的秒表系统。 （2）设计启动按键、暂停按键和清零按键实现秒表的基本功能。 （3）设计每一秒都有声音提示功能，可通过按键来对声音进行开关。 1.3 设计条件 这次毕业设计是基于单片机的数字秒表系统设计,其利用单片机作为系统的主 要控制器，通过单片机自身的定时计时器溢出标志产生最小计时单元，经过变量的 累加和判断后,将数据送入数码管显示。本人主要运用AT89C51单片机作为主控制单 元及数据处理单元，通过按钮来控制秒表的启动、暂停等。 1.4 设计环境 Windows Keil4、Proteus7.10仿真软件。 2. 系统总体设计 2.1 总体方案设计 用AT89C51设计一个8位数码管显示秒表”，初始时间显示为00-00-00，每秒 自动加一。另外设计一个 “启动”按钮、一个 “暂停”按钮、一个 “清零”按钮和 一个 “开关蜂鸣器”按钮。 按钮说明：按 “启动”按钮，启动计时，数码管显示从0启动每秒自动加一。 按 “清零”按钮，系统清零，数码管显示00-00-00。按 “暂停”按钮，系统暂停计 时，数码管显示当时的计时。按 “开关蜂鸣器”按钮，关闭蜂鸣器每秒鸣叫。总体 框架图如图2-1所示。 图2-1 AT89C51单片机简介：AT89C51是一个低功耗，高性能CMIOS 8位单片机，片内 含4kBytesISP 的可反复擦写只读程序存储器。其主要性能有：具有兼容性；可在 [1] 线重复编程和擦写存储器；电压范围低；工作时为全静态等。如图2-2所示 。 图2-2 3 2.2 方案选择 根据前面总体方案的设计和对单片机的介绍我做出了明确的方案，如下图2-3 所示。该方案从市场和设计的要求出发，定义寄存器、按键、蜂鸣器、数码管，能 够简单可观的实现秒表的基本功能，达到简易成本的目标。