单片机原理及应用（1）课程设计报告-基于51单片机的秒表计时系统.doc

. 课程设计报告 课程名称： 单片机原理及应用（1） 设计题目： 基于51单片机的秒表计时系统 成 绩： 姓 名： 学 号： 专业年级： 电信工程09级 学 院： 电气信息学院 指导教师： 时 间： 2012年12月29日 基于51单片机的秒表 一、摘要： 在日常生活中，我们经常为了计时而采用秒表，在一些特殊场合，如体育比赛中，我们更希望计时更加精准。因此，希望我利用所学的知识设计一个计时器可以完成更精确的计时。它是利用51单片机控制LED数码管，实现00.00到99.99秒的计时，在Proteus软件上实现其电路设计和程序设计。它的设计也许比较简单，而且有可能达不到很多人的要求，但我相信通过我们过一步的学习，我们一定会制造出更好的系统，为社会大众服务。 关键词：51单片机 LED数码显示管 设计要求 完成秒/微秒的依次显示并正确计数 秒／微秒各段个位满10正确进位 利用四位一体数码管动态扫描完成秒、微秒显示：A：精度达10ms； B:可以启动; C:完成暂停 秒表暂停记录数据后能在原有基础上继续计时，而不是复位重新开始。即可以随时记时、暂停后记录数据 功能创新 在Proteus上实现电路设计，并仿真成功，且在万用板上焊接、调试成功 通过编程实现直接在LED数码管上显示计数值，并精确到1ms 硬件电路设计 系统设计框图 根据设计要求与思路，在Proteus软件上设计和仿真该系统的设计方案。硬件电路由5部分组成,即单片机电路，时钟电路，复位电路，显示电路，显示器控制电路 图3.1 单片机系统设计电路 本次设计采用ATmel生产的AT89C51作为控制芯片。AT89系列与MCS-51系列相比具有两大优势：一，片内程序存储器采用闪速存储器，使程序的写入更加方便；二，提供了更小存储的芯片，使整个电路设计更小。它以较小的体积、良好的性价比备受亲睐。51单片机如下图： 51单片机管脚图 时钟电路 单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的，在单片机的XTAL1和XTAL2两个管脚接一只晶振和两只电容就构成了单片机的时钟电路。电路中，电容C1和C2对震荡电路具有微调的作用，通常的取值范围为（30+10）pF。石英晶振选择6MHz或12MHz都可以，其结果只是机器周期时间不同，影响计数器的初值，此设计选择12MHz。时钟电路如下图： 时钟电路 4. 复位电路 复位电路时单片机的初始化操作，其主要功能是把单片机从0000 H单元开始执行程序。复位电路图如下： 复位电路 LED显示电路 LED显示器的驱动是一个非常重要的问题。显示电路有LED显示器、段驱动电路和位驱动电路组成。此设计不采用段驱动芯片和位驱动芯片，直接由单片机的P0口、P2口驱动，实现动态显示。数码管管教图如下： 7SEG-MPX4-CA数码管管教图 按键电路 本次设计利用按键电路来完成数码管显示的启动，暂停和恢复。其电路如下： 五、软件设计与流程 软件整体设计思路是以键盘扫描、中断处理和数码管显示作为三大模块。主程序调用显示扫描子程序，不断循环。采用定时器T1进行定时，外部中断及计数的开启与关闭受控于按键处理。 主程序设计流程图 （2）定时器中断子程序流程图： （3）显示子程序流程图： 仿真电路图 元件 规格 数量 单片机 AT89C51 1 按钮 \ 3 晶振 12MHz 1个 起振电容 33pF瓷片电容 2个 复位电容 30uf 25 V电解电容 1个 排阻 RESPACK-8 1个 四位一体显示管 共阳极 1个 DIP封装插座 40脚集成插座 1个 排线 / 若干 仿真图 七、利用Keil uVision4生成机器码 点击 Project(专案)选单，选择弹出的下拉式选单中的“New μ VisionProject… ＂，接着弹出一个标准 Windows 档案对话窗口，在“储存 于＂中选择您要存放的资料夹，一个项目最好存在一个资料夹内，若此资料夹不存在， 请先建立它，或按“建立新资料夹”按钮以建立新资料夹。在“档名＂中输入您