单片机秒表 单片机技术及其应用原理课程设计.doc

单片机技术及其应用原理单片机技术及其应用原理 课课 程程 设设 计计 报报 告告 设计题目 设计题目 专业年级 专业年级 08 电子信息工程本科电子信息工程本科 小组成员小组成员 成成 绩 绩 完成时间 完成时间 20110702 1 电路图用画图软件完成 2 文字内容 宋体 小四 1 5 倍行距 3 报告内容应包含以下几部分 设计题目 单片机秒表课程设计单片机秒表课程设计 设计要求 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 秒表起动 停止 清零功能 精确到 0 1 秒 要求选用定时器的工作方式 画出使用单片机控制 LED 数码管显示的电路 图 并在实验箱实现其硬件电路 并编程完成软件部分 最后调试秒表起动 停止 清零功能 设计过程 1 方案设计 1 1 设计课题系统分析 课程设计要求设计的电路主要是能多次记时和查询时间 记时的多少通过显示电路显示 出来 每次计时可以通过控制电路查询出来 因此设计的大体框图如图 1 所示 1 2 系统方案 1 2 1 方案设计 方案一 利用分离门电路和集成块电路设计显定时器 可分为五个功能模块 秒脉冲发生 器 计数器 译码显示电路 时序控制电路 秒脉冲发生器 555 振荡器振荡周期 T 0 693 R5 2R6 C 0 72 频率 f 1 39HZ 计数器和控制电路是系统的主要部分 计数器是 用可加 减 的计数方法 它是十进制计数的方式 选用 74LS192 计时器完成计时功能 控制电路具有直接控制计数器的启动计数 暂停 连续计数 查询所计数 译码显示电路显 示等功能 设计框图如图 2 所示 方案二 该方案设计采用 AT89C51 单片机为中心器件 利用其定时器 计数器定时和记数 的原理 结合硬件电路如电源电路 晶振电路 复位电路 显示电路 以及一些按键电路 等来设计计时器 将软 硬件有机地结合起来 其中软件系统采用汇编语言编写程序 包 括显示程序 加减计数程序 快加快减程序 中断 延时程序 按键消抖程序等 并在 WAVE 中调试运行 硬件系统利用 PROTEUS 强大的功能来实现 简单切易于观察 在仿 真中就可以观察到实际的工作状态 设计的方框图如下 图 3 数字秒表设计导向 1 3 方案论证 方案一是电子式 时间走的很准时 也能达到预想的要求但是要 做好是有很大难度的 线非常之多 元元件分散 多 容易把线接 错 所以我们讨论决定采用方案二以 AT89S51 芯片为中心控制系统 可实现显示 计数等功能 大大提高了系统的智能化 也使得系统 所测的结果的精度大大提高 2 器件选择 由于实验要求所设计的秒表要能进行计时并在数码管上显示时间 这样我们设计利用 DVCC 系列单片机微机仿真实验系统中的芯片 8032 来实现要求 并结合七段数码管来显示 时间 之所以选用芯片 8032 是因为该芯片的功能类似于芯片 AT89C51 其管脚功能也和 AT89C51 的管脚功能类似 芯片 8032 中的 P3 2 管脚设计做为外部中断 0 的入口地址 并 实现 开始 按键的功能 设计将 P3 3 做为外部中断 1 的入口地址 并实现 清零 按键 的功能 将 P3 0 做为数据信号 DATA 输入的入口地址 将 P3 1 做为时钟信号 CLK 输入的 入口地址 定时器 T0 作为每秒加一的定时器 定时器 T1 作为 快加 键的定时器 其中 开始 按键当开关由 1 拨向 0 由上向下拨 时开始计时 清零 按键当开关由 1 拨 向 0 由上向下拨 时数码管清零 此时若再拨 开始 按键则又可重新开始计时 总上器件最终决定选用 集成电路芯片 8032 七段数码管 AT89C51 实验箱 按键 DVCC 系列单片机微机仿真实验系统中的软件 WAVE 6000 3 系统电路设计 3 1 接口电路 利用 12M 晶振的一个机器周期为 1 微秒 通过循环产生 1 秒时间延迟 扫描单片机中 所存放的时间的值 可正记时 也可倒计时 并通过输出显示在数码管上 如图 图 4 1 秒表系统连线图 P0 0 P0 7 对应了两个接数码管的 A B C D E F G 和小数点位 P2 6 接显示个位数的数码 管的 3 8 引角 P2 7 则接十位数的 P3 6 P3 7 分别接按键 3 2 硬件连线图 硬件连线图 图 4 2 数字秒表程序硬件电路连线图 4 软件设计 1 数字秒表工作流程图 数字秒表工作流程图 图 5 数字秒表工作整体流程图 2 用 用 51 单片机实现数字秒表工作源程序单片机实现数字秒表工作源程序 OUTBIT EQU 08002H 位控制口 OUTSEG EQU 08004H 段控制口 LSEC EQU 31H SEC EQU 32H MIN EQU 33H FLAG BIT 20H 0 位定义 KEY1 BIT P3 6 KEY2 BIT P3 7 ORG 0000H LJMP START 初始程序入口地址 ORG 000BH LJMP TIMER0 加一子程序入口地址 ORG 0060H START LCALL INITIAL 调用启动 LCM 子程序进行初始化 LOOP LCALL DISPLAY 退出时钟调整时键释放等待 JNB KEY1 WAIT 判断 KEY1 等待 JNB KEY2 RESET LJMP LOOP CONTROL CLR TR0 关定时器 LCALL DISPLAY JNB KEY1 CONTROL CPL FLAG JB FLAG BEGIN SETB TR0 重置定时器 LJMP LOOP WAIT LCALL DISPLAY JNB KEY1 CONTROL LJMP LOOP BEGIN CLR TR0 LJMP LOOP RESET JNB TR0 CLE LCALL LOOP CLE LCALL CLEAR LJMP LOOP INITIAL LCALL CLEAR SETB FLAG MOV DPTR TAB MOV TMOD 01H 定时器 0 方式一 MOV TL0 0F0H MOV TH0 0D8H SETB EA 开中断 SETB ET0 开 T0 中断 RET TIMER0 CLR TR0 MOV TL0 0F0H MOV TH0 0D8H 重新赋值 SETB TR0 INC LSEC MOV A LSEC CJNE A 100 EXIT MOV SEC 00H INC SEC MOV A SEC CJNE A 60 EXIT MOV SEC 00H INC MIN MOV A MIN CJNE A 60 EXIT MOV MIN 00H EXIT SETB TR0 RETI CLEAR MOV A 00H MOV LSEC A MOV SEC A MOV MIN A RET DISPLAY MOV R3 01H MOV R0 31H MOV R4 3 选择 3 组工作寄存器 DISPLAY1 MOV A R0 MOV B 0AH DIV AB MOV R5 A MOV A B MOV DPTR TAB MOVC A A DPTR 查字形码表 MOV DPTR OUTSEG 设置显示起始位置 MOVX DPTR A 设定显示位置 MOV DPTR OUTBIT MOV A R3 MOVX DPTR A 显示数据 LCALL DELAY100US MOV A 00H MOVX DPTR A MOV A R3 RL A MOV R3 A MOV A R5 MOV DPTR TAB MOVC A A DPTR MOV DPTR OUTSEG MOVX DPTR A MOV DPTR OUTBIT MOV A R3 MOVX DPTR A LCALL DELAY100US MOV A 00H MOVX DPTR A MOV A R3 RL A MOV R3 A INC R0 DJNZ R4 DISPLAY1 RET DELAY100US MOV R7 50 循环 50 次 DJNZ R7 r7 1 不为 0 执行本指令 RET 查表指令 TAB DB 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH DB 7DH 07H 7FH 6FH 结果分析 设计总结 1 设计中出现的问题和相应的解决方案 2 个人体会 参考文献 1 余发山主