单片机秒表计时

1、 1摘摘 要要LED 点阵显示屏，是由多个独立的 LED 发光二极管构成。随着现代电子技术的迅速发展，各种各样的 LED 点阵显示屏、广告牌样式也层出不穷，它们已经被广泛的应用于商业市场的各个领域，但是平面 LED 显示屏的缺点也日益显现，显示屏面积过大，造成幕墙式的视觉阻隔。LED 显示屏播放的内容过分商业化造成观看人群的拒看心理。显示屏的安装位置和面积不适应人群的观看。高的 LED 显示屏表面亮度，造成与周围环境的鲜明对比。然而立体的 LED 点阵显示屏不同于传统的 LED 点阵屏，它支持 3 维立体显示效果，可以从任意角度看到内部的显示字或者图案动画，而且所有显示的内容都可以在现实界面以

2、内任意变化和移动。把这种 LED 立方运用到广告上，这将是一种改变广告传媒效果的新技术。也必定成为未来 LED 的发现趋势。本文通过对一个基于单片机的 LED 立体点阵屏的设计，从而达到学习单片机相关指令，LED 驱动电路、傅立叶变换、A/D 转换的目的。系统由主控制器STC12C5A60S2、显示电路、按键电路、和复位电路等部分构成，能实现立体的动画效果、音乐的频谱显示。关键词 : 单片机；秒表计时； 2目目 录录摘要摘要.I II I1. 课程设计的目的和任务课程设计的目的和任务.41.11.1 单片机秒表课程设计的概述单片机秒表课程设计的概述 .41.1 1、课程设计题目.41.1 2、

3、增加功能.41.1 3 课程设计的难点.41.1 4、课程设计内容提要.41.21.2 课程设计的意义课程设计的意义 .51.31.3 课程设计仪器课程设计仪器 .52 课程设计思路及描述课程设计思路及描述.53 课程设计任务和要求课程设计任务和要求.63.13.1 设计指标设计指标 .63.23.2 设计要求设计要求 .64软件与硬件设计软件与硬件设计.64.14.1 系统硬件方案设计系统硬件方案设计 .64.24.2 软件方案设计软件方案设计 .75 源程序及注释源程序及注释.85.25.2 原理图分析原理图分析 .116 参考文献参考文献.12 3 1. 课程设计的目的和任务课程设计的目

4、的和任务1.11.1 单片机秒表课程设计的概述单片机秒表课程设计的概述1.1 1、课程设计题目秒表设计主要内容：用三位数码管实现秒表计时显示，从 000 到 999 秒，利用定时器功能实现每秒自动加 1，另设计一个“开始”键、“暂停”键和“复位”键。用三个按键实现：按下第一个键时计时开始，按下第二个键时计时停止，按下第三个键时计数值清零从头开始。（用 T0 中断方式实现 1 秒定时，用 T1 计数实现 0999 秒计数，用数码管动态显示方式实现秒表计时显示，用键盘扫描方式实现秒表的启动、停止和清零功能。）1.1 2、增加功能增加一个“复位 000”按键（即清零） ，一个“暂停”和“开始”按键，

5、一个“复位 999”按键（用来 999 秒计时） ，一个计时“逐渐自加”按键。1.1 3 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（一个控制顺序计时，一个控制计时）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。1.1 4、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 4程设计有三个开关按键：其中 key1 按键按下去时开始计时，key2 按键按下去时暂停，

6、 key3 按键按下去时复位为“000” ， 1.21.2 课程设计的意义课程设计的意义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1.31.3 课程设计仪器课程设计仪器集成电路芯片 8051，七段数码管，TX-1C 单片机开发板，MCS-51 系列单片机微机仿真课程系统中

7、的软件（Keil uvision2）。2 课程设计思路及描述课程设计思路及描述该课程设计要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用 MCS-51 系列单片机的芯片 AT89C52 的 P3.2,P3.3,P3.4,作为按键的入口；定时器 T0 作为每 1 秒加一的定时器；。其中“开始”按键当开关由上向下拨时开始计时，此时若再拨“暂停”按键则数码管暂停；“清零”按键当开关由上向下按时数码管清零，此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。方框图如下图 1： 5开关MCS-51AT89C52RCLED 显示 图 2-1 数字秒表设计导向3 课程设计任务和要求课程设计任务和要求3.13.1 设计指标设

8、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 000999 秒，并能用按钮实现秒表起动、停止、清零等功能，精确到 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、清零等功能。3.23.2 设计要求设计要求 画出电路原理图（或仿真电路图） ； 软件编程与调试； 电路仿真与调试；4软件与硬件设计软件与硬件设计4.14.1 系统硬件方案设系统硬件方案设计计单片机应用系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统是指单片机

9、6以及扩展的存储器、IO 接口、外围扩展的功能芯片以及接口电路。软件系统包括监控程序和各种应用程序。 在单片机应用系统中，单片机是整个系统的核心，对整个系统的信息输入、处理、信息输出进行控制。与单片机配套的有相应的复位电路、时钟电路以及扩展的存储器和 IO 接口，使单片机应用系统能够运行。 在一个单片机应用系统中，往往都会输入信息和显示信息，这就涉及键盘和显示器。在单片机应用系统中，一般都根据系统的要求配置相应的键盘和显示器。配置键盘和显示器一般都没有统一的规定，有的系统功能复杂，需输入的信息和显示的信息量大，配置的键盘和显示器功能相对强大，而有些系统输入/输出的信息少，这时可能用几个按键和几

10、个 LED 指示灯就可以进行处理了。在单片机应用系统在中配置的键盘可以是独立键盘，也可能是矩阵键盘。 图 4-1 系统硬件结构框4.24.2 软件方案设计软件方案设计此次选用 C51 来编程，首先要有初始化程序，通过初始化程序，将对主程11.0592MHz 晶振4 个独立式的按键电源指示灯电源开关3 个数码管显示STC89C52RC 7序所用到的变量、常量以及各个参数和所调用的子函数定义。其次还有显示程序、按键扫描及处理程序、时钟程序和倒计时程序，系统软件流程图图如图 3所示： 5 源程序及注释源程序及注释#include#define uchar unsigned char #define

11、uint unsigned int sbit k1=P32;/kaishi sbit k2=P33;/zanting开始系统初始化While (1)数码管显示选择按键的扫描及处理 8 sbit k3=P34;/fuweiuchar code tab18=0 xdf,0 xbf,0 x7f; /0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,uchar code tab216=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90;uchar a;uint b;void delay1ms(uint i)uchar y;

12、while(i-) for(y=0;y115;y+) /1ms 基准延时程序 ; void Init()TMOD=0X01;/定时器 T0 方式一TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;ET0=1;EA=1;TR0=0;void key()if(k1=0) 9TR0=1;if(k2=0)TR0=0;void display(uchar x)uchar t,y,i,j,f3;f0=x/100;f1=x/10%10;f2=x%10;for(j=0;j3;j+)P2=tab1j;P0=tab2fj;delay(200);void main()Init();while(k3)key();display(b); 10void time0()interrupt 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;a+;if(a=20) a=0;b+;display(b);if(b=1000)b=0;5.25.2 原理图分析原理图分析 图 4 按键原理图 11 图 5-1 显示电路 图 5-2 电源电路