51单片机的秒表设计报告
课程名称：微机原理课程设计
题目：基于51单片机的秒表设计
摘要
随着社会的发展，单片机已经渗透到我们生活中的各个领域，广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等。本设计就是由单片机STC89C52RC芯片和1602液晶为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子秒表。秒表是一种常用的测试仪器，它可以用在百米赛跑等需要精确计时的地方，为人们的生活提供了很大的方便。该单片机电子秒表布置合理，全部器件分布在7*10cm覆铜板上，看起来小巧精简。采用的是单片机内部定时/计数器计时，走时非常精确而且不易出错。1602液晶经蓝白滑动变阻器调节亮度，，可以直观地显示时间。一个控制按键就可以控制秒表的计数与停止，按一下控制键，秒表工作状态就由计时变为计时变为停止或停止变为计时，按一下清零键就可以清零，操作非常简单。液晶显示屏第一行显示2013.7.11字样的秒表制作完成时间，第二行显示计时时间。它的计时周期为100秒，显示满刻度为99：99秒，从左往右数共四位，前两位显示整数部分，后两位显示小数部分。
关键词：秒表，51单片机，C语言,1602液晶
目录
一、设计任务、要求 (8)
1.1 设计任务： (8)
1.2 设计要求： (8)
二、方案总体设计 (9)
2.1 方案一： (9)
2.2 方案二： (9)
2.3系统采用方案 (9)
三、硬件设计 (11)
3.1 单片机最小系统 (11)
3.2 液晶显示模块 (11)
3.3 系统电源 (12)
3.4 整体电路 (12)
3.5 PCB整体电路 (13)
四、软件设计 (14)
4.1 keil软件介绍 (14)
4.2程序流程图 (15)
五、仿真 (17)
5.1 proteus软件介绍 (17)
5.2 仿真过程 (17)
六、总结 (19)
6.1设计总结： (19)
6.2经验总结： 0
七、参考文献 (1)
一、设计任务、要求
1.1 设计任务：
1).对更多小器件的了解
2).巩固51单片机和C语言的知识，熟悉单片机和C语言的实际操作运用
3).掌握仿真软件的运用和原理图的绘制
4).加深焊接的技巧，提高焊接的能力
5).熟悉调试方法和技巧，提高解决实际问题的能力
6).熟悉设计报告的编写过程
7).熟悉PCB的制作
1.2 设计要求：
1).清零键进行清零
2).一个独立按键进行停止与运行的操作
3).蓝白滑动变阻器可以调节液晶亮度
二、方案总体设计
设计一个基于51单片机的秒表。液晶屏幕第一行显示秒表制作完成日期，第二行显示计时时间；利用单片机内部精确到微妙的定时计数器来实现计时功能；利用引脚的电平变换来实现一个独立按键按控制秒表的运行与停止；利用清零键功能来实现按键的清零操作。调节蓝白滑动变阻器来调节液晶亮度。
2.1 方案一：
51单片机的定时/计数器工作在模式2时是一个可以自动重装载的8位定时/计数器。工作时高八位和低八位装入相同的初值，当低八位装满时，高八位的值自动装入到第八位中，从而可以省去用户软件中重装初值常数的语句，可产生相当精确的定时时间。由于只有八位参与计数，所以其计数周期最大为256微妙。秒表精确到0.01秒，所以采用初值装入0x38，计数50次秒表最低位加1 。低位的累加进而向高位的进位，从而实现1602液晶的秒表显示。设置液晶屏幕第一行显示秒表制作完成日期，第二行显示计时时间。同样检测TR0的值，如果TR0为0，则说明暂停。外部中断具有实时处理的功能，所以可以利用外部中断来进行控制运行与停止的操作。外部中断有两种触发中断的方式：定电平触发，跳变沿触发。如果用低电平触发的话，由于按键每按一次，导通的时间大约为20毫秒，在这个时间段足够触发好多次中断，所以不用低电平触发，采用跳变沿触发中断。每按一次按键触发一次中断，在中断程序中对TR0进行设置，从而实现控制运行与停止。清零键每按一次就清零一次，程序就回到初始位置，液晶屏幕第二行也就显示初始的00：00状态。
2.2 方案二：
51单片机的定时/计数器工作在模式0时是一个16位位定时/计数器。工作时高八位和低八位各装入初值，当低八位装满时，高八位加1。由于是16位参与计数，所以其计数周期最大为65536微妙。秒表精确到0.01秒，所以采用高八位初值装入（65536-10000）/256，低八位装入（65536-10000）%256，计数1次秒表最低位加1 。低位的累加进而向高位的进位，从而实现1602液晶的秒表显示。设置让液晶屏幕第一行显示秒表制作完成日期，第二行显示计时时间。同样检测TR0的值，如果TR0为0，则说明暂停。按键可以改变引脚的电平，所以可以检测P口的变化，根据P口的电平情况来在程序中对TR0进行设置，从而实现控制运行与停止。清零键每按一次就清零一次，液晶屏幕的第二行也就显示初始的00：00状态。
2.3系统采用方案
1）总体设计：
系统总体框架图如图所示：
图1 系统总体框架
2）总体方案工作原理
由于定时器工作模式2是八位计数，可装入的值太小，秒表最低位每加一次需要进入50次定时器中断，由于进入中断的次数太多，所以很容易出现在低八位装满本应触发而程序还在中断子程序中运行，而无法触发中断的情况，所以不适宜采用工作模式2。工作模式0只需要进入定时中断一次就可以让秒表最低位加1次，需要进入中断的次数相对来说少很多。所以选择功能模式0是更加合理的。由于外部中断跳变沿方式每一次下降沿都会触发中断，而按键按下的时候，会出现抖动的情况，并且采用外部中断不易进行消抖，很不稳定，很可能按一次出现几次中断，所以不采用外部中断方式。用P口检测的话，比较容易消抖，还可以进行松手检测，并且也可以实时监测，所以用P口检测的方法进行控制。根据这些对比，最终选择选择方案二。
三、硬件设计
3.1 单片机最小系统
单片机要正常工作，首先要产生片内时钟信号。在单片机内部的振荡器的输入端XTAL1和输出端XTAL2之间接一个石英晶振就可以够成一个自激振荡器。再在两端之间串联接个电容并且在两个电容之间接地以便于稳定频率还对振荡频率有微调作用。电容通常选30uF 左右，振荡脉冲频率范围为0~24MHZ。该电路中选用12MHZ晶振。时钟电路图如下：
、
图2 时钟电路图
单片机在启动时与其他微处理器一样，要让CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始开始工作。这就需要复位操作。复位电路有两种方式：上电自动复位和按键自动复位。上电自动复位只是在开始接通电源瞬间复位，接下来想要再次复位就需要断电重启，不方便。按键自动复位不仅可以在开始接通电源瞬间复位还可以通过按下按键复位随时复位。所以选择按键复位方式。复位电路如下：
图3 复位电路图
3.2 液晶显示模块
该秒表计时周期为100秒，采用1602液晶显示。控制1602液晶亮度的是蓝白滑动变阻器。1602液晶有16个管脚。编号为1,2管脚为电源正负极管脚，15,16为背光源正负极管脚；7~14为dataI/O管脚与单片机的P0口相连，负责液晶与芯片之间的信息传送；4,5,6分别为
数据/命令选择端、读/写选择端、使能端，与单片机的, P2^0、P2^1、P2^2相连，负责控制液晶与芯片之间数据命令的读写操作；3为液晶显示偏压信号端，用于调整液晶显示对比度。1602液晶显示原理图如下： GND 1VCC
2VO
3RS
4RW
5EN
6DB0
7DB1
8DB2
9DB3
10
DB4
11DB5
12DB6
13DB7
14BLA
15BLK
161602液晶G ND
VCC GND
VCC 11223
3RV1P2.0P2.1P2.2P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7VO
图4 液晶显示系统图
3.3 系统电源
为了方便控制系统的上电与断电，系统电源中连接了一个8*8的蓝白自锁开关。此开关两边各有三个引脚，不同的连接方式，开关的控制方法就不同。带有字母的那面为正面，从正面观看，该秒表的电源的正极接在蓝白自锁开关的左边，负极则接在蓝白自锁开关的右边。为了方便观察电源是否接上，在电路中的VCC 与GND 之间接一个发光二极管并且加一个1K 的限流电阻防止发光二极管烧坏，电源通电时发光二极管亮，断电时，则暗。再接四个排针，靠两边的两个排针用于外部电源给系统上电，中间的两个排针是用于单片机烧录程序。如图所示：
图5 系统电源图
3.4 整体电路
这是采用网络标号的画出的以一张整体电路图。它将整张秒表的电路原理图分为七个部分：电源模块，P0口上拉电阻，1602液晶显示模块，51单片机，复位晶振电路，控制按键，清零按键。整张原理看起来美观，并且根据标号很容易找到与之对应的引脚。
在看原理图的时候，看到提供了两种液晶显示系统的模板，我就分析了一下电路原图，认为两种版本的原理图连接方式都是正确的，并且第一种版本的还和上次做数码管显示的秒表更相似，焊接的时候可能更容易上手。我就选择做第一版本的原理图去做液晶显示的秒表。在焊接的时候，我突然想到为什么要提供两个版本的原理图给我们。我就去问了一下同学，结果得知，老师要求按照第二版本的原理图来做。但是已经有几个元器件焊到板子上去了，无法更改只能照着第一版本的原理图继续做下去。而事实是第一版本的设计不合理，是要反方向安插液晶的。
这次错误给了我一个深刻地教训，在我刚看到有两个版本的原理图时，我就应该问自己一下，为什么要提供两个版本的原理图，这两个版本的原理图对比起来有什么不同，我应该选择哪个版本的。最后为了确定我的选择是否正确，我还应该问一下知道的同学。
图6 整体电路图
3.5 PCB整体电路
这是一张PCB整体电路图。设计PCB一般分为八个步骤：设计原理图，创建PCB文档，规划电路板，装在封装库，布局，设置规划线，布线以及生成报表打印输出。规划PCB 有两种方法：一是利用Altium Designer 提供的向导工具生成，二是手动设计规划电路板。该PCB电路板图是采用手工设计规划电路板的方法设计完成的。设计时在提供的显示模块的基础上，再从封装库中找出秒表所需的外围器件的封装，添加到已有的显示模块上，设置管脚的网络标号，再连好线就完成了。
图7 PCB电路
四、软件设计
4.1 keil软件介绍
Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法，一种Keil软件图标是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。运行Keil 软件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。掌握这一软件的使用对于使用51系列单片机的爱好者来说是十分必要的，如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选（目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件），即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。
4.2程序流程图
图8 主程序流程图
图9 定时器中断程序流程图
五、仿真
5.1 proteus软件介绍
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持KEIL,IAR和MPLAB等多种编译器。PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。使用Proteus软件进行单片机系统仿真设计，是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力；在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中，我们使用Proteus 开发环境对学生进行培训，在不需要硬件投入的条件下，学生普遍反映，对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受，更容易提高。实践证明，在使用Proteus进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作，能极大提高单片机系统设计效率。因此，Proteus有较高的推广利用价值。
5.2 仿真过程
图10为使用keil软件编写程序时的调试过程图。我用的是C语言来编写。第一次编写完程序后，然后编译一下，出现的对话框中显示有几个错误，点击错误提示，主程序会出现光标只向错误的地方，根据这个错误提示，然后进行更改，再编译一下，程序还是显示有错误，再重复上次的操作，进过了几次修改后，就如图所示没有错误提示了。编写程序就是这样，需要不断修改，程序才能准确。程序编写好，还要编译成HEX文件。只有HEX文件才能烧录到到单片机上。
图10 keil软件仿真图
图11为proteus仿真原理图。在proteus界面连接好电路图后，箭头放在单片机上单击右键，会出现一个对话框，可以通过这个对话框中的选项，加载程序到仿真图的单片机中，也进行元器件的放置方向进行调整，也可以删除元器件，还用很多功能选择项，不过在画这张原理图时暂时还没用到。在出现的对话框中点击EDIT PROPOTES再在出现的对话框中点击program file那行的那个文件图标，从里面找出先前已经在KEIL软件中编译的HEX文件，。点击文件后，然后在单击edit component对话框的右上角的OK选项。然后点击Proteus 的首界面的左下角形状是黑色三角型的play键，仿真图上的显示系统就出现了初始状态，单击控制开关，秒表开始计数，再单击一下控制开关后，计时停止。也可以点击play键右边那个step键，让程序一步一步执行step键右边是pause键，按一下这个键程序就暂停运行，再按一下程序就又开始运行。仿真完后按一下stop键结束仿真。当看到仿真电路上出现现象和操作时所达到的效果和我在编程时所预想的情况一样后，再保存所画的电路图，单击左上角的file中，再在出现的选项中单击save，可以选择自己想要保存的地方。下次打开proteus时可以单击file，再在出现的选项中单击open design的选项，可以从保存的地方直接选择所画的电路图打开，并且可以直接仿真。
在要用proteus仿真软件的时候，刚开始不会使用，因为我电脑里有学习这款软件的视频，然后我就看视频学习。老师看到我在看视频学习时，就要我不要通过看视频学习，直接看文档，先简单的学一些，够现在用就行，以后边用边学。确实通过看文档，边看边操作，再问一下同学，没花多少时间我就可以使用了。要不是老师指导一下，我可能要花上好多时间在学习proteus软件上面。在以后学习中，我尽量多看书，看视频虽说细致但太费时间，看书实在看不懂再去看看详细讲解的视频，特别是学习软件，看视频不单费时间，看了还容易忘，看文档边看边操作，花的时间少还记得牢。
图11 proteus仿真图
六、总结
6.1设计总结：
我的课题是基于51单片机秒表的设计。当我选择了这个课题的时候，我就先开始想在平常生活中秒表的功能是怎样的，需要一些什么器件来实现这些功能。在确定了自己要设计一个怎样的秒表之后就开始列出做这个秒表所需要的元器件。这个秒表是基于给定的显示系统上设计的，所以在设计电路原理图之前，我先要掌握给定的显示系统原理图的连接方式和连接原理。这一些都弄明白之后，我再考虑如何在现有的基础上进行外围设计使之达到预想的功能。经过一番斟酌，确定我的外围硬件只需添加一个独立按键就可以实现秒表的功能。由于我的秒表元器件是焊接在一个70×90大小的洞洞板上，所以为了以后方便焊接，减少焊接错误，需要在洞洞板软件中的一个70×90大小的洞洞板底图上画出洞洞板图，设计线路的时候要尽量减少飞线的使用，画完之后和给出的图进行对照，确定我没有连接错误之后，修正洞洞板图，使线路没有断路并且更加笔直，接点处没有连线出头，修正完后保存洞洞板图。硬件设想好了，接下来，我就要给我所要设计的秒表进行软件设计，使之实现智能化。进过了几次调试之后，在keil软件中我的程序显示0 error。没有错误的程序，不代表它就能实现我预期的功能。为了初步验证我的编写的程序所达到的效果，就需要用仿真软件在电脑进行仿真。而在前面已经介绍过了，在仿真软件当中，proteus软件是一款非常适合我们的软件，所以我们一般选择使用proteus软件进行仿真。在proteus软件界面画好电路图之后，检查一下，确定连接符合洞洞板原理图后，再加载之前在keil软件中编译好的HEX文件，，单击play键开始程序运行，观察液晶显示的初始状态，操作秒表的原理图上的控制按键，观察运行过程中数码管显示出的状态，以及蓝色和红色小方点所显示的电平变化。根据现象进行调试，直到仿真软件上的秒表和预想的一致。仿真的步骤完成后，就开始画DXP原理图，采用网络标号的形式更加方便，只需要把系统分成各个小模块，在元器件的接口上标明该接口所连接单片机的对应的引脚，再分区放置标明模块。图的大体结构画完之后再和给出的图进行对照，确定我没有连接错误之后，修正DXP原理图，使线路没有断路并且更加笔直。DXP原理图画完后，整个电路设计就算完成了。我的设计过程与思路大体就是这样子。
6.2经验总结：
我觉得一个课题设计中的心得体会是非常重要的一部分，这是一个经验的积累与总结。在刚开始设计这个秒表时，我只是自己根据生活经验来设想这个秒表的功能，而自己所想到的却只是比较接触多的，所想到的会比较单一，有些功能根本没有想到，以至于所做的系统功能太少，太简单。我设计秒表的时候就只想到控制它的运行与停止，清零以及记录时刻。由于是四位数码管显示无法记录，所以这个功能省去。但做到后面我才想到其实还可以加一个倒计时以及倒计时完报警的功能。但板子已经做好了，就没有去改了。所以在设计的时候一定要想的周全，多查资料，设计一个在自己能力范围之内功能又合理的东西。通过这次单片机课程设计，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真己的东西。们安排了这次单片机课程设计，给了我们学以致用的做好的实践。对于这次课程设计，我们花费了比较多的心思，既是对课程理论内容的一次复习和巩固，还让我们丰富了更多与该专业相关的其他知识，比如软件应用等，在摸索中学习，在摸索中成长，在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获，在真正设计之前我们做了相当丰富的准备，首先巩固一下课程理论，再一遍熟悉课程知识的构架，然后结合加以理论分析、总结，有了一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图之后才着手设计。在设计程序时，我们不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；养成注释程序的好习惯是非常必要的，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也能为资料的保存和交流提供了方便；我觉得在设计课程过程中遇到问题是很正常，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的课程设计又出错了。此次的设计，其实也是我们所学知识的一次综合运用，让我深深的认识到了学习单片机要有一定的基础，要有电子技术方面的数字电路和模拟电路等方面的理论基础，特别是数字电路；也要有编程语言的汇编语言或C语言。要想成为单片机高手，我们首先要学好汇编语言，然后转入C语言学习，所以我们不能学到后面就忘了前面的知识，更应该将所学的知识紧紧的结合在一起，综合运用，所谓设计，就是要求创新，只有将知识综合运用起来才能真正的设计好。
七、参考文献
[1] 杨长兴、刘卫国.C++程序设计：中国铁道部出版社
[2] 李朝青.单片机原理及接口技术（第三版）：北京航空航天大学出版社
[3] 康华光.电子技术基础（第五版）：高等教育出版社
[4] 刘坤、赵红波、张宪栋.51单片机C语言运用（第二版）:人民邮电出版社
[5] 阎石数字电子计数基础（第五版）：高等教育出版社
基于89C51单片机的秒表课程设计讲解
《单片机技术》 课程设计报告 题目：基于MCU-51单片机的秒表设计班级： 学号： 姓名： 同组人员： 指导教师：王瑞瑛、汪淳 2014年6月17日
目录 1课程设计的目的 (3) 2 课程设计题目描述和要求 (3) 2.1实验题目 (3) 2.2设计指标 (3) 2.3设计要求 (4) 2.4增加功能 (4) 2.5课程设计的难点 (4) 2.6课程设计内容提要 (4) 3 课程设计报告内容 (4) 3.1设计思路 (4) 3.2设计过程 (5) 3.3 程序流程及实验效果 (6) 3.4 实验效果 (13) 4 心得体会 (14)
基于 MCS-51单片机的秒表设计 摘要：单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品，具有功耗低，安全性高，使用方便等优点。本次设计内容为以 8051 单片机为核心的秒表，它采用键盘输入，单片机技术控制。设计内容以硬件电路设计，软件设计和 PCB 板制作三部分来设计。利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示，在现实生中应用广泛。 关键词:秒表;8051;定时器;计数器 1 课程设计的目的 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的内容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 2 课程设计题目描述和要求 2.1实验题目 开始时，显示“00.0”，第一次按下按钮后开始从0-99.9s计时，显示精度为0.1s；对用有4个功能按键，第1个按键复位00.0，第2个按键正计时开始按钮，第3个按键复位99.9，第4个按钮倒计时开始。 2.2设计指标 了解8051芯片的的工作原理和工作方式，使用该芯片对 LED 数码管进行显示控制，实现用单片机的端口控制数码管，显示分、秒，并能用按钮实现秒表起
简单51单片机数字时钟设计
题目：简单51单片机数字时钟设计 院系: 物理与电气工程学院 专业：自动化专业 班级：10级自动化 姓名：苏吉振 学号：2 老师：李艾华
引言 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS 化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。 单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。 单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 数字钟是采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置,广泛用于个 人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
基于51单片机的秒表设计
江西理工大学应用科学学院信息工程系单片机原理与应用课程设计报告 设计题目：基于51单片机的秒表设计 专业：电子信息工程 班级：电信121 学号： 08060312109 参与人员：贺佳、周代元、周昶旭、张浥中 指导老师：王苏敏 完成日期： 2015年1月20日
目录 1 设计任务和性能指标 (1) 1.1 课题内容 ....................... 错误！未定义书签。 1.2 课题要求 ........................ 错误！未定义书签。 2 设计方案............................. 错误！未定义书签。 2.1 需求分析 (3) 2.2 方案论证 (3) 3系统软件设计 (5) 4.1 系统软件流程图................... 错误！未定义书签。 4.2 实验程序清单 .................... 错误！未定义书签。 4 系统硬件设计 (10) 5.1 调试步骤 (11) 5.2 性能分析 ........................ 错误！未定义书签。5系统硬件设计.......................... 错误！未定义书签。参考文献.. (14)
1 设计任务和性能指标 1 课题内容要求及目的 1.1课题内容 用AT89C51设计一个秒表，该秒表课可显示0.0~99.9秒的时间，进行相应的单片机硬件电路的设计并进行软件编程利用单片机定时 器/计数器中断设计秒表，从而实现秒、十分之一秒的计时。综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识，通过实践加强对所学知识的理解，具备设计单片机应用系统的能力。通过本次系统设计加深对单片机掌握定时器、外部中断的设置和编程原理的全面认识复习和掌握。本系统利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，通过采用proteus仿真软件来模拟实现。模拟利用AT89C51单片机、LED 数码管以及控件来控制秒表的计数以及计位！其中有三位数码管用来显示数据，显示秒（两位）和十分之一秒，十分之一秒的数码管计数从0~9，满十进一后显示秒的数码管的数字加一，并且十分之一秒显示清零重新从零计数。计秒数码管采用三位的数码管，当计数超过范围是所有数码管全部清零重新计数。 1.2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）秒表量程为0.0-99.9秒，用 LED显示；
89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告
单片机课程设计报告 单 片 机 秒 表 系 统 课 程 设 计 班级： 课程名称：秒表设计 成员： 实训地点：北校机房 实训时间：6月4日至6月15日
目录 1课程设计的目的和任务 1.1 单片机秒表课程设计的概述 1.2课程设计思路及描述 1.3 课程设计任务和要求 2硬件与软件的设计流程 2.1系统硬件方案设计 2.2所需元器件 3 程序编写流程及课程设计效果 3.1源程序及注释 3.2原理图分析 3.3课程设计效果 4 心得体会
1. 课程设计的目的和任务 1.1单片机秒表课程设计的概述 一、课程设计题目 秒表系统设计——用STC89C51设计一个4位LED数码显示“秒表”，显示时间为000.0~9分59.9秒，每10毫秒自动加一，每1000毫秒自动加一秒。 二、增加功能 增加一个“复位”按键（即清零），一个“暂停”和“开始”按键。 三、课程设计的难点 单片机电子秒表需要解决几个主要问题，一是有关单片机定时器的使用；二是如何实现LED的动态扫描显示；三是如何对键盘输入进行编程；四是如何进行安装调试。 四、课程设计内容提要 本课程利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合集成电路芯片8051、LED数码管以及课程箱上的按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。其中本课程设计有三个开关按键：其中key1按键按下去时开始计时，即秒表开始键，key2按键按下去时数码管清零，复位为“00.00”. key3按键按下去时数码管暂停。 五、课程设计的意义 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。 2)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。 4)该课程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，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 1.2课程设计思路及描述
基于51单片机的4位数码管秒表
原理图： 源程序： /************************************************************* 标题：定时器中断精确到00.01的秒表 效果：能清零重新开始，暂停，继续计时，能精确到0.01秒 作者：皖绩小挺 说明：使用12M晶振,四位数码管，3个按键 ****************************************************************/ #include
uchar code table1[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19, 0x12,0x02,0x78,0x00,0x10}; //带小数点 void keyscan(); void display(uint shi,uint ge); void delay(uint z); void init(); /************************************************************** 主函数 ******************************************************************/ void main() { init();//初始化子程序 while(1) { if(tt==1) { tt=0; temp++; if(temp==10000) { temp=0; } qian=temp/1000; bai=temp%1000/100; shi=temp%100/10; ge=temp%10; } keyscan(); display(shi,ge); } } /********************************************************************* 延时 ***********************************************************************/ void delay(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } /*********************************************************************
51单片机课程设计秒表
微控制器技术课程 设计报告 设计题目：秒表 专业：供用电技术 班级：供电141 学号：140315143 姓名：王晨铭 指导教师：李昊 设计时间：2016.6.21
微控制器技术课程设计任务书 设计题目：秒表 设计时间：2016.6.20 设计任务： 在单片机开发板或软件仿真，编制程序，实现以下功能 1、利用定时器实现秒表功能，精确到0.1S； 2、数码管显示当前计时时间； 3、设定三个键，计时开始，停止计时和复位清零。 背景资料：1、单片机原理与应用 2、检测技术 3、计算机原理与接口技术 进度安排： 1、第1天，领取题目，熟悉设计内容，分解设计步骤和任务； 2、第3天，规划设计软硬件，编制程序流程、绘制硬件电路。 3、第5天，动手制作硬件电路，或编写软件，并调试。 4、第7天，中期检查。 5、第9天，完善设计内容，书写设计报告。 6、第13天，提交设计报告，整理设计实物，等待答辩。 7、第14天，设计答辩。
目录 一、设计任务和要求 (3) （1）设计任务 (3) (2)设计要求 (3) 二、设计方案与论证 (3) 三、单元电路设计与参数计算 (4) （1）时钟电路 (4) （2）按钮电路 (4) （3）显示电路 (5) （4）单片机 (5) 四、原理图及器件清单 (6) ( 1 )总原理图 (6) （2）PCB图 (7) （3）Proteus仿真图 (7) （4）元器件清单 (8) 五、安装与调试 (8) （1）安装 (8) （2）调试 (8) 六、性能测试和分析 (9) 七、结论和心得 (9) 八、参考文献 (9)
题目：秒表 二、方案设计与论证 本设计分为时钟电路、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。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。按钮电路中的“复位”按钮是按键手动复位，它有电平和脉冲两种方式，比较电路的复杂程度，本设计选择了按钮电平复位电路，其他几个按钮则是通过单片机判断高低电平的不同来控制按钮。显示电路所用的数码管有共阴和共阳之分，不管使用何种数码管，P0口作为I/O使用时都是需要上拉电阻才能驱动数码管。另外，因为单片机的4个并行I/O口的输出电流一般是1mA,短路电流为4mA左右，而数码管的最少驱动电流也需要10mA，因而不管在使用共阴数码管时，单片机输出口也必须使用上拉电阻提高输出电流，才能驱动数码管。为了使电路简单化，本设计选用共阳数码管。但根据显示方式的不同选择，我们可以有几种方案： 方案一：使用静态显示方式。静态显示方式下的数码管的显示字符一经确定，相应锁存器锁存的断码输出將维持不变，直到送入另一个字符的断码为止。因而此设计中使用的显示位数使用了三个8位并行I/0口。如果另外想扩展单片机功能，则能使用的输出管脚很是有限。 方案二：使用动态显示方式。这个显示方式是将所有显示位的段码线的相应段并联在一起，由一个8位I/O口控制，而各位的共阴或共阴极分别由相应的I/O线控制，形成各位的分时选通。这种显示方式，简化了硬件电路，特别在多位数码管显示时尤为突出。 本小组尝试了各种方案，在此报告中以静态显示方式为例说明。（动态显示方式省略） 显示电路 单片机 AT89C51 时钟电路 按钮电路
单片机课程设计 秒表计时器(DOC)
课程设计名称：单片机原理及接口技术 题目：基于单片机的秒表计时器设计 学期：2014-2015学年第一学期 专业：电气技术 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表
课程设计任务书 一、设计题目 秒表计时器 二、设计任务 本课题以单片机为核心，设计和制作一个秒表计时器。 三、设计计划 课程设计一周 第1天：查找资料，方案论证。 第2天：各部分方案设计。 第3天：各部分方案设计。 第4天：撰写设计说明书。 第5天：校订修改，上交说明书。 四、设计要求 1、绘制软件流程图并利用汇编语言编写软件程序； 2、绘制系统硬件原理图； 3、形成设计报告。 指导教师： 教研室主任： 2014年5月26 日
本设计利用89C51单片机设计秒表计时器，通过LED显示秒十位和个位，在设计过程中用一个存储单元作为秒计数单元，当一秒到来时，就让秒计数单元加一，通过控制使单片机秒表计时，暂停，归零。设计任务包括控制系统硬件设计和应用程序设计。 关键词：51单片机；74HC573；LED数码管
综述 (1) 1 程序方案 (2) 1.1方案论证 (2) 1.2总体方案 (2) 2部分设计 (3) 2.1 89C51单片机 (3) 2.2晶体振荡电路 (4) 2.3硬件复位电路 (5) 2.4显示电路 (6) 2.5整体电路图 (7) 3程序设计 (8) 3.1程序流程框图 (8) 3.2显示程序流程图 (9) 3.3汇编源程序 (10) 4调试说明 (13) 4.1概述 (13) 4.2电路原理图 (13) 心得体会 (15) 参考文献 (16)
89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告.
这里可以加学校LOGAL 单片机课程设计报告 院系：12级物信系 班别：光信息科学与技术7班 课程名称：秒表设计 姓名：龚俊才欧一景 学号：1210407033 1210407041 指导老师：张涛 2011.12.23
目录 1课程设计的目的和任务 1.1 单片机秒表课程设计的概述 1.2课程设计思路及描述 1.3 课程设计任务和要求 2硬件与软件的设计流程 2.1系统硬件方案设计 2.2软件方案设计 3 程序编写流程及课程设计效果3.1源程序及注释 3.2原理图分析 3.3课程设计效果 4 心得体会 5 相关查阅资料
1. 课程设计的目的和任务 1.1单片机秒表课程设计的概述 一、课程设计题目 秒表系统设计——用STC89C52RC设计一个4位LED数码显示“秒表”，显示时间为 00.00~99.99秒，每10毫秒自动加一，每1000毫秒自动加一秒。 二、增加功能 增加一个“复位”按键（即清零），一个“暂停”和“开始”按键。 三、课程设计的难点 单片机电子秒表需要解决三个主要问题，一是有关单片机定时器的使用；二是如何实现LED 的动态扫描显示；三是如何对键盘输入进行编程。 四、课程设计内容提要 本课程利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合集成电路芯片8051、LED数码管以及课程箱上的按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。其中本课程设计有两个开关按键：其中key1按键按下去时开始计时，即秒表开始键(同时也用作暂停键)，key2按键按下去时数码管清零，复位为“00.00”. 五、课程设计的意义 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。 2)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。 4)该课程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，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 六、课程设计仪器 a) 集成电路芯片8051，七段数码管，89C51单片机开发板 b) MCS-51系列单片机微机仿真课程系统中的软件（Keil uvision2）。
51单片机定时器秒表设计程序
51单片机定时器秒表设计程序 #include 郑州科技学院 单片机课程设计 题目 学生姓名 专业班级 学号 院（系） 指导教师 完成时间 2015年1月9日 郑州科技学院 单片机课程设计任务书 专业11电科班级 1班学号 201131006 姓名李军 一、设计题目电子秒表 二、设计任务与要求 基本功能： 1．使用A T89C51单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，使秒表其能精确计时。 2．能够稳定显示并能准确计时，计时精度达到0.01秒，最大计时59-59-99。 3．能够实现开始、暂停、清零、保存、读取的功能 三、主要参考文献 [1] 艾运阶.单片机项目教程．北京：北京理工大学出版社,2011 [2] 李泉溪.单片机原理与实例仿真．北京：北京航空航天大学出版社,2009 [3] 江世明.基于Protues的单片机应用技术．北京：电子工业出版社,2009 [4] 李朝青.单片机原理及接口技术（第3版）．北京：北京航空航天大学出版社,2006 [5] 孙育才.MCS-51 系列单片微型计算机及其应用．广东：东南大学出版社,2009 四、设计时间 2014 年12 月29日至2015 年1月9 日 指导教师签名： 年月日 目录 前言 (1) 1 课程设计的目的及要求 (2) 1.1 课程设计的目的 (2) 1.2 课程设计的任务 (2) 1.3 课程设计的要求 (2) 2 设计的方案及论证 (2) 2.1 方案设计 (2) 2.2 方案选择 (3) 2.3 方案确定 (4) 3 硬件电路设计 (5) 4 软件设计 (5) 4.1 主要模块流程图 (6) 4.2 程序的主要模块 (6) 5 电路仿真 (7) 6 电路的焊接与调试 (8) 6.1 电路的焊接 (8) 6.2 电路的调试 (9) 单片机系统课程设计 成绩评定表 设计课题 单片机系统课程设计 目录 第1章数字式秒表的设计介绍 (5) 1.1设计任务及功能要求说明 (5) 1.2工作原理及其方法 (5) 第2章数字式秒表硬件系统的设计 (7) 2.1数字式秒表硬件系统各模块功能简要介绍 (7) 2.1.1 AT89S52简介 (7) 2.1.2时钟电路 (8) 2.1.3键盘电路 (8) 2.1.4复位电路 (9) 2.1.5 驱动及显示电路 (9) 2.1.6 单片机下载口电路 (10) 2.2 数字式秒表的硬件系统设计图…………………11. 2.2.1 电路原理图…………………………………….11. 2.2.2 PCB图…………………………………………11. 第3章数字式秒表软件系统的设计………………….11. 3.1 数字式秒表使用单片机资源情况 (11) 3.2 主程序流程图……………………………………12. 3.3中断服务程序流程图 (12) 3.4显示程序流程图 (14) 3.5软件系统程序清单 (14) 第4章设计总结 (15) 4.1 数字式秒表的设计结论及使用说明 (15) 4.2 程序仿真与结果 (15) 4.3 误差分析及解决方法……………………………16.. 总结 (16) 参考文献 (17) 附录 (17) 第1章数字式秒表的设计介绍 1.1设计任务及功能要求说明 由单片机接收小键盘控制递增计时，由LED 显示模块计时时间，显示格式为 XX（分）：XX（秒）.XX，精确到0.01s的整数倍。绘制系统硬件接线图，并进行系统仿真和实验。画出程序流程图并编写程序实现系统功能。 使用单片机AT89S52作为主要控制芯片，以四位一体共阳极数码显示管通过三极管驱动作为显示部分，设计一个具有特定功能的数字式秒表。该数字式秒表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。该数字式秒表通过按键控制可实现开始计1时、暂停计时、连续计时、清零和停止功能。 1.2工作原理及其方法 使用AT89S52单片机作为核心控制部件，采用12M晶体振荡器及微小电容构成振荡电路；采用S8550作为数码管的驱动部分；用两个四位一体共阳极或共阴极数码显示管作为显示部分，构成数字式秒表的主体结构，配合独立式键盘和复位电路完成此秒表的复位、计时、连续、清零、停止各项功能。 对于时钟，它有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法。 LED数码显示器有如下两种连接方法：共阳极接法：把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接+5V，每个发光二极管的阴极通过电阻 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT_0 ORG 000BH LJMP T0_INT ORG 0013H LJMP INT_1 ORG 001BH LJMP T1_INT MAIN: MOV TMOD,#11H MOV TH1,#0D8H MOV TL1,#0F0H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB EA SETB ET1 SETB ET0 SETB EX0 SETB EX1 SETB IT0 SETB IT1 SETB TR1 MOV 32H,#00H MOV R1,#80H MOV 30H,#00H LOOP: MOV A,R4 CJNE A,33,Y MOV A,R5 CJNE A,32H,Y INC 30H Y: MOV A,P3 CJNE A,#0CFH,Y1 LJMP Y2 Y1: MOV A,30H CJNE A,#01H,LOOP CLR P1^0 LCALL DELAY2 SETB P1^0 LCALL DELAY2 LJMP LOOP Y2: JNB P3^5,Y2 JNB P3^4,Y2 MOV R3,#0AH LJMP Y3 Y3: MOV R4,33H MOV R5,32H MOV A,P3 CJNE A,#0DFH,Y5 Y4:JNB P3^4,OUT JNB P3^5,Y4 INC 32H MOV A,32H CJNE A,#10,Y3 INC 33H MOV 32H,#00H LJMP Y3 Y5: MOV A,P3 CJNE A,#0EFH,Y3 Y6: JNB P3^5,OUT JNB P3^4,Y6 MOV A,32H CJNE A,#00,JJ DEC 33H MOV 32H,#09H LJMP Y3 OUT:JNB P3^5,OUT JNB P3^4,OUT MOV R5,#00H MOV R3,#00H LJMP LOOP JJ: DEC 32H LJMP Y3 INT_0: CPL TR0 RETI INT_1: MOV R6,#00H MOV R5,#00H 51单片机秒表计时器 目录 摘要 (3) 一、实训目的 (3) 二、实训设备与器件 (3) (1)实验设备 (3) (2)实训器件 (3) 三、实训步骤与要求 (4) (1)要求 (4) (2)方法 (4) (3)实训线路分析 (4) (4)软件设计 (4) (5)程序编制 (4) 四、硬件系统设计 (4) 五、软件系统设计 (5) 六、系统调试 (9) 七、实训总结与分析 (10) 八、参考资料： (11) 九、附录 (12) 摘要： 秒表是由单片机的P0口和P2口分别控制两个数码管，使数码管工作，循环显示从00—59。同时，用一个开关控制数码管的启动与停止，另外加上一个复位电路，使其能正常复位，通常还使用石英晶体振荡器电路构成整个秒表的结构电路。 一、目的 （1）利用单片机定时器中断和定时器计数方式实现秒定时。 （2）通过LED显示程序的调整，熟悉单片机与LED的接口技术，熟悉LED动态显示的控制过程。 （3）通过阅读和调试简易秒表整体程序，学会如何编制含LED动态显示和定时器中断等多种功能的综合程序，初步体会大型程序的编制和调试技巧。（4）进一步学习单片机开发系统的整个流程。 二、元件 （1）实训设备：单片机开发系统、微机、万用表、电烙铁等。 （2）实训器件： 名称数量 7段数码管 2 电阻10k 1 电阻1k 8 键盘开关 1 电容10微法 1 电容30皮法 2 晶振12M 1 89C51 1 万能板 1 导线若干 三、步骤 （1）要求：利用实训电路板，以2位LED右边1位显示个位，左边1位显示十位，实现秒表计时显示。以一个按键开关实现启动、停止、清零等功能。 （2）方法：用单片机定时器T0中断方式，实现1秒定时；利用单片机定时器0方式1计数，实现00--59计数。 （3）实验线路分析：采用实训电路板，其原理图参见附录。两个7段LED 数码管分别由单片机的P0口和P2口控制，使数码管显示从00—59的字样。用一个开关控制数码管的启动与停止，另外加上一个复位电路，使其能正常复位。另外在加上一个晶体振荡电路就够成了整个秒表的电路。 （4）软件设计：软件整体设计思路是主程序进行初始化，以按键开关按下的次数确定定时器的启动与否，LED通过中断的方式进行显示。后二者间的联系是：按键按下，则定时器开始计时，中断后在LED上显示，不断循环；按键第二次按下时，定时器停止计时，LED不显示；按键第三次按下时，返回到初始状态重新开始。秒定时采用定时器T0中断方式进行，60秒计数由定时器0采用方式1完成，中断及计数的开启与关闭受控于按键处理程序。由上述设计思路可设计出软件流程图如图7.1所示。 （5）程序编制：编程时第一次按键为“启动”，第二次按键为“停止”，第三次按键为“清零”，因按键较少，在处理按键值时未采用散转指令“JMP”，而是采用条件转移指令“CJNE”，。2位LED显示的数据由显示缓冲区30H~31H单元中的数据决定。 四、设计 硬件电路的设计应从两个方面予以考虑。一是根据应用系统总体设计的参数范围、测控速度与精度等技术指标要求选择单片机。不同系列单片机或同一系列 基于stc89c51单片机的秒表 //基于stc89c51单片机的秒表 //应用定时器和中断的知识。 //两个按键。K1是启动/暂停按键。K2是复位按键。 //显示数字从0-99. //zzuli_wuzhipeng #include void display() // 显示程序 { shi=time/10; // 分离十位 ge=time%10;// 分离个位 P2=0x01; P1=seg_date[ge];//显示个位 delay(1); P2=0x02; P1=seg_date[shi];//显示十位 delay(1); } void key() // 键盘处理程序 { if( K1==0 ) // K1键功能 { K1num++; delay(1); if( K1==0 ) { while(!K1); if( K1num==1 ) {TR0=1; } if( K1num==2 ) {TR0=0;K1num=0; } } } if(K2==0) // K2键功能 { delay(1) ; if (K2==0) { while (!K2); TR0=0; time=0; TR0=1; } } } void main () //主函数 计算机硬件综合课程 设计报告 课目： 学院： 班级： 姓名： 指导教师： 目录 1 设计要求 1.1 功能需求 1.2 设计要求 2 硬件设计及描述 2.1 总体描述 2.2 系统总体框图 2.3 Proteus仿真电路图 3 软件设计流程及描述 3.1 程序流程图 3.2 函数模块及功能 4 心得体会 附：源程序 1设计要求 1.1功能需求 （1）实现数字时钟准确实时的计时与显示功能； （2）实现闹钟功能，即系统时间到达闹钟时间时闹铃响； （3）实现时间和闹钟时间的调时功能； （4）刚启动系统的时候在数码管上滚动显示数字串（学号）。 1.2设计要求 （1）应用MCS-51单片机设计实现数字时钟电路； （2）使用定时器/计数器中断实现计时； （3）选用8个数码管显示时间； （4）使用3个按钮实现调时间和闹钟时间的功能。按钮1：更换模式（模式0：正常显示时间；模式1：调当前时间的小时；模式2；调当前 时间的分钟；模式3：调闹钟时间的小时；模式4：调闹钟时间的分 钟）；按钮2：在非模式0下给需要调节的时间数加一，但不溢出； 按钮3：在非模式0下给需要调节的时间数减一，但不小于零； （5）在非0模式下，给正在调节的时间闪烁提示； （6）使用扬声器实现闹钟功能； （7）采用C语言编写程序并调试。 2 硬件设计及描述 2.1总体描述 （1）单片机采用AT89C51型； （2）时间显示电路：采用8个共阴极数码管，P1口驱动显示数字，P2口作为扫描信号； （3）时间设置电路：P3.0、P3.1、P3.2分别连接3个按键，实现调模式，时间加和时间减； （4）闹钟：P3.3口接扬声器。 2.2系统总体框图 2.3Proteus仿真电路图 3 软件设计流程及描述 3.1 程序流程图 基于51单片机秒表的程序设计 1．设计目的： （1）利用单片机定时器中断和定时器计数方式实现秒、分定时。 （2）通过LED显示程序的调整，熟悉8155与8051，8155与LED的接口技术，熟悉LED动态显示的控制过程。 （3）通过键盘程序的调整，熟悉8155与矩阵式键盘的接口技术，熟悉键盘扫描原理。 （4）通过阅读和调试简易秒表整体程序，学会如何编制含LED动态显示、键盘扫描和定时器中断等多种功能的综合程序，初步体会大型程序的编制和调试技巧。 2．设计步骤与要求 （1）要求：以8位LED右边2位显示秒，左边6位显示0，实现秒表计时显示。以4×4矩阵键盘的KE0、KE1、KE2等3键分别实现启动、停止、清零等功能。 （2）方法：用单片机定时器T0中断方式，实现1秒定时；利用单片机定时器1方式3计数，实现60秒计数。用动态显示方式实现秒表计时显示，用键盘扫描方式取得KE0、KE1、KE2的键值，用键盘处理程序实现秒表的启动、停止、清零等功能。 （3）软件设计：软件整体设计思路是以键盘扫描和键盘处理作为主程序，LED动态显示作为子程序。二者间的联系是：主程序查询有无按键，无按键时，调用二次LED动态显示子程序（约延时8ms）后再回到按键查询状态，不断循环；有按键时，LED动态显示子程序作为按键防抖延时被连续调用二次（约延时16ms），待按键处理程序执行完后，再回到按键查询状态，同时兼顾了按键扫描取值的准确性和LED动态显示的稳定性。秒定时采用定时器T0中断方式进行，60秒计数由定时器1采用方式3完成，中断及计数的开启与关闭受控于按键处理程序。由上述设计思路可设计出软件流程图如图1.1所示。 （5）程序编制：编程时置KE0键为“启动”，置KE1键为“停止”，置KE2键为“清零”，因按键较少，在处理按键值时未采用散转指令“JMP”，而是采用条件转移指令“CJNE”，每条指令后紧跟着一条无条件跳转指令“AJMP”，转至相应的按键处理程序，如不是上述3个按键值则 基于单片机的秒表课程设计 基于单片机的秒表课程设计 姓名： 班级： 学号： 专业： 指导老师： 年月日 目录1、总体设计方案简介 1.1设计课程任务 1.2系统分析 1.3系统方案 1.4方案论证 2、硬件设计 2.1控制芯片的介绍 2.2硬件接线 2.2.1硬件接线接口 2.2.2硬件接线图 3、软件设计 3.1程序设计思路 3.2流程图 3.3源程序 3.4仿真结果 4、元件清单 5、心得体会 基于单片机的秒表课程设计 摘要 本设计的成品是在单片机最小系统的基础上增加显示电路和控制电路来完成数字式秒表的硬件电路的。电子秒表电路主要由AT89S51单片机最小系统电路、七段数码管动态显示电路和控制电路组成，它能实现八段数码显示和计时，能通过控制电路控制时间的暂停和开始。 关键字：AT89S51 数码管最小系统 1总体设计方案简介 1.1设计课题任务 设计一个具有特定功能的数字式秒表。用AT89C52设计一个2位LED 数码显示“秒表”,显示时间为00-59,另设计一个“开始”按钮和一个“复位”按钮。按键说明：按“开始”按键，开始计数，数码管从00开始每秒自动加一；按“复位”按键，系统清零，数码管显示00。 1.2系统分析 设计的电路主要是能多次计时，计时的多少通过显示电路出来，设计框图如图所示； 控制部 分技术和 存储部显示部分 1.3系统方案 利用AT89C52单片机设计数显定时器。此方案采用AT89C52单片机系统来实现。AT89C52芯片内含8KB 的EEPROM ，不需要外扩展存储器，可是系统整体结构更为简单。设计框图如图所示； 1.4方案论证 此方案是以AT89C52芯片为中心控制系统，可实现计时、清零等功能，大大提高了系统的智能化，也是的系统所测结果精度大大提高。所以此方案可行。 2硬件设计 2.1控制芯片的介绍 AT89S52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，的8位CMOS 微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造， 外部控制开关 AT89C52 单 片 机 七段数码显示 《单片机原理与应用》课程设计报告基于89C51单片机的秒表设计 专业： 学号： 姓名： 2015-12-25 一、课题名称 基于89C51单片机的秒表设计 二、任务要求 1、计时范围：0~59分59.59秒，整数四位数和小数两位数显示； 2、计时精度10毫秒； 3、复位按钮，计时器清零，并做好下次计时准备； 4、可以对两个对象（A、B）计时，具有启/停控制； 3、设开始、停止A、停止B、显示A、显示B、复位按钮。 三、任务分析 1、设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主要有主控制器，计时与显示电路和回零、启动和停表电路等。主控制器采用单片机89C52显示电路采用共阳极LED数码管显示计时时间。 2、利用89C52单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，使其能精确计时。 3、P0口输出段码数据，P2.0-P2.4口作列扫描输出，P1.1、P3.2、P3.3、P2.5口接四个按钮开关，分别实现开始、暂停、清零和查看上次计时时间功能。 4、利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。 四、设计方案 1、硬件方案 工作原理：计时采用定时器T0中断完成，定时溢出中断周期为1ms，当一处中断后向CPU发出溢出中断请求，每发出一次中断请求就对毫秒计数单元进行加一，达到10次就对十毫秒位进行加一，依次类推，直到99.99秒重新复位。 再看按键的处理。这四个键可以采用中断的方法，也可以采用扫描的方法来识别。复位键和查看主要功能在于数值复位和查询上次计时时间，对于时间的要求不是很严格。而开始和停止键则是用于对时间的锁定，需要比较准确的控制。因此可以对复位和查看按键采取扫描的方式。而对开始和停止键采用外部中断的方式。 摘要 近年来随着科学技术的发展，单片机的应用正在不断走下面还深入。本文简单阐述了基于单片机的数字秒表的的设计。本设计的主要特点是计时精度达到0.01秒，是各种体育竞赛的必要设备之一。 本设计的数字秒表采用AT89S52单片机为主要器件，利用其定时器的原理，结合显示电路、LED数码管以及外部外部中断电路来设计计时器。将软硬件结合起来，使得系统能实现0~99.99秒的计时，计时精度位0.01秒。硬件系统利用proteus仿真，在仿真中就能观察到系统的实际运行情况。 关键字：单片机数字秒表仿真 一硬件设计 1、1 总体方案的设计 数字秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点，在计时中广泛应用。本设计中用单片机和数码管组成数字秒表力求结构简单。 设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。硬件电路主要有主控制器、控制按钮与显示电路组成。主控制器采用单片机AT89S52，显示电路采用四位共阴极数码管显示计时时间。 本设计利用AT89S52单片机的定时器，使其能精确计时。利用中断系统使其实现启动和暂停的功能，P0口输出段码数据，P2.0~P2.2连上译码器作为位选，P3.2和P3.3接口的两个按钮分别实现启动和暂停功能。设计的基本要求是正确性。硬件电路按下图进行设计。 计时器采用T0中断实现，定时溢出中断周期为1ms，当溢出中断后向CPU发出溢出中断请求，每发出10次中断请求就对10ms位 （即最后一位）加一，达到100次就对100ms位加一，以此类推，直到99.99s为止。 再看按键的处理。两个按键采用中断的方法，设置外部中断0和外部中断1位脉冲边沿触发方式，这样一来每当按键按下时便会触发中断，从而实现启动和暂停。 1.2 单片机的选择 本设计在选取单片机时，充分借鉴了许多成型产品使用单片机的经验。并根据自己的实际情况，选用了ATMEL公司的AT89S52。 ATMEL公司的89系列单片机以其卓越的性能、完善的兼容性、快捷便利的电擦写操作、低廉的价格完全替代了87C51/62和8751/52，低电压、低功耗，有DIP、PLCC、QFP封装，是目前性能最好、价格最低、最受欢迎的单片机之一。 AT89S52为40脚双列直插封装的8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8XC52相同，其主要用于汇聚调整时的功能控制。功能包括对汇聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，汇聚调整控制，汇聚测试图控制等。 单片机外部结构 AT89S52单片机采用40脚的DIP封装，如下所示。单片机秒表设计..
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