单片机课程设计-单片机的秒表系统设计.docx

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单片机课程设计

——单片机的秒表系统设计

姓名：

专业：通信工程2011级

学号：

辅导老师：

西南石油大学电气信息学院通信工程

目录

1设计要求及目的 3

2.硬件设计 3

2.1AT89C51单片机简介 3

2.2设计思路 4

2.3硬件电路设计 4

3.2源程序： 7

4系统调试与仿真 11

4.1仿真软件简介 11

4.2仿真调试 12

5总结 14

1设计要求及目的

1.1课题要求

本课题是基于单片机的秒表系统设计，它的具体要求有以下几点：

(1)用单片机AT89C51实现；

(2)以0.1秒为最小单位进行显示；

(3)有清零、开始、停止功能、每到一秒有声音提示；

2.硬件设计

2.1AT89C51单片机简介

AT89C51是一种低功耗、高性能的片内含有4KB快闪可编程/擦除只读存储器(FPEROM-FlashProgrammableandEraseableReadOnlyMemory)的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造，并且与89C51引脚和指令

系统完全兼容。引脚分别如图2.1所示。

图2.1单片机引脚分布图

图2.1所示的单片机是引脚双列直插封装方式，电源引脚40脚与接地脚20。PO口作输入口使用时，应先向口锁存器写入1。P1口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。P1的输出缓存可驱动4个TTL输入。P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。P3口也是一个带有内部上拉电阻的8位双向

I/0端口，P3端口还用于一些复用功能。

2.2设计思路

这次的试验要求进行计时并且在数码管上显示时间，先要基本了解硬件内在结构，确定用p2并行端口进行数码管控制输入，使用P1.6,P1.5,P1.4进行选择0.1秒位，秒位，十位秒位，以P3.0为开始控制，P3.1为停止控制，P3.2为清零控制。本次实验设计的基本思路是要求借助AT89C51单片机做出一个0-59.9s的秒表从十位秒到0.1位秒数这些计时的位数是存在一个内嵌的结构，就是0.1秒位满足条件然后进行跳位使秒位加一的过程，当0.1s到0.9s时该位自动清零并且秒位加一，秒位达到9时也自动清零并向十秒位加一。当计数超过范围是所有数码管全部清零重新计数。其次开始控制，停止控制，清零控制等功能，我们采用蜂鸣器进行提示，该信号由P1.0输出由7406非门与外加电源驱动，通过一个延时子程序加以控制。最后就是根据硬件的条件进行编程，要求软硬件相互兼容。这也是设计的

关键之处。因此需查阅相关书籍。

2.3硬件电路设计

(1)时钟电路与复位电路

利用12分频的晶振的一个机器周期为一微妙，通过循环延时产生0.1秒的

延时，晶振电路原理及单片机复位电路图如图2.2所示。

图2.2时钟与复位电路图

单片机的时钟信号用来提供单片机内各种微操作的时间基准，89C51片内设

有一个由反向放大器所构成的振荡电路，XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入

眠

眠

和输出端，89C51单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式与外部振荡方式。外部方式的时钟很少用，若要用时，只要将XTAL1接地，XTAL2

接外部振荡器就行。

对于复位操作，我们采用手动复位，通过按钮开关使单片机进入复位状态，

这是单片机能否正常工作的关键。

(2)硬件电路设计

使用proteus软件设计的硬件电路包含了三个功能控制键和一个单片机复

位按钮及蜂鸣器控制开关。具体如图2.3所示。

FD

PO20

PD

PD

P0

F0

露

EQ\*jc3\*hps8\o\al(\s\up1(),)

6

演音开关iAyz1

演音开关

iA

图2.3硬件电路连接图

时钟电路与复位电路已在前边介绍，在此主要介绍端口电路，对于外显电路的设计我们采用四位数码管，事实上根据要求只用到三位，我们利用p1.4、p1.5、p1.6对数码管进行位选。对于按钮开关电路，我们利用p3.0、p3.1、p3.2分别作为开始、停止及清零功能的电路接口。对于声音提示我们采用蜂鸣器装置，信

号由p1.0口接入经过非门和驱动电源构成。

3软件设计

3.1程序设计

根据课题内容，可做出主程序流程图如图3.1所示。

图3.1主程序流程图

流程图体现着设计程序的思路程序，开始后首先进行数据初始化然后是条件判断满足条件或不满足则进行对应的处理