基于单片机电子秒表设计

1、基于单片机的电子秒表1.控制器的选择单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制。由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，各个领域应用广泛。本实验采用AT89C52单片机。2.数码管的选择 LED显示方式 有共阴极和共阳极两种，在本实验中采用共阳极数码管。 字形码表的产生 以共阳极为例，LED八段数码管的每一段接低电平时亮，不同的组合可以显示不同的数字，有一定的对应关系。 具体的对应关系如下0dgfedcbaC0H1dgfedcbaF9H2dgfedcbaA4H3dgfedcbaB0H4dgfedcba99H5dgfedcba92H6dgfedcba8

2、2H7dgfedcbaF8H8dgfedcba80H9dgfedcba90H静态显示 在静态显示方式下，每一位显示器的字段控制线是独立的。当显示某一字时，该位的各字段线和字位线的电平不变，也就是各字段的亮灭状态不变。静态显示方式下LED显示器的电路连接方法是：每位LED的字位控制线门共阴极点或共阳极点连在一起，接地或接 5V；动态显示 利用人眼的视觉暂留效应,通过位选分时显示不同的数码管，这样可以看到正常的显示。本实验采用动态设计，p0口与数码管相连，p0.0p0.7分别对应数码管的dgfedcba位，p2.0p2.2为数码管的位控制位，当为高点平时对应的数码管亮。P3.2、p3.3分别控制开

3、始和停止。 3.设计说明 当打开电源，进入待机状态，程序开始运行，给p0口送入80H，同时给p2.0送入高电平选中数码管的最低位，数码管将显示数字“8”，然后经过一秒的延时，将位控制位左移一位即选中p2.1，依次循环，这时需要检测数码管的第四位，若为高电平则程序返回最低位显示。在程序开头初始化各个数据，缓存区71H,72H,73H清零，开中断及开T1计数器，当按下开始键时，电子秒表开始计时，由于采用方式1，定时时间选50ms，经过两次中断后，100ms位加1，这时字位码选中最低位，同时查表字形码显示，当100ms位记满10次后，字位码向前移动一位，同时秒位加1，这时字形码的最高位取反，查表显示

4、数字及小数点，当记满10此后，字位码向前移动一位，十秒位加1，查表显示当前数字，当记满10次后，清零，重新开始计时，依次循环，当按下停止键时，停止计时。4程序流程图开始键按下？进入待机状态初始化各数据 开始 N Y 开始计时 100ms位记满？ N Y 1秒位加1秒位记满？ N 结束按下停止键？十秒位记满？十秒为加1 Y N Y N Y 5程序清单 ORG0000H AJMPMAIN ORG0003H LJMPSTART ORG0013H LJMPSTOP ORG001BH LJMPBRT1;初始化程序MAIN: MOVTMOD,#10H MOVTH1,#3CH MOVTL1,#0B0H SE

5、TBEX0 SETB EX1 SETBET1 SETBIT0 SETBIT1 SETB EA SETB PT1 SETBPX1 MOVR4,#2 MOV71H,#00H MOV72H,#00H MOV73H,#00H;待机画面程序 MOVP0,#80HLOOP1:MOVA,#01HLOOP2:MOVP2,A ACALLDEL RLA JBACC.3,LOOP1 SJMP LOOP2DEL: MOVR7,#10DEL1: MOVR6,#200DEL2: MOVR5,#248 DJNZR5,$ DJNZR6,DEL2 DJNZR7,DEL1 RET;开始计时子程序 START:SETBTR1 AC

6、ALLDISP RETI;停止计时子程序 STOP: CPLTR1 RETI;LED动态显示子程序 DISP: MOV R0,#71H;显示缓冲区首址送R0 MOV R1,#01H;选中最右端LEDDISP1: MOVA,R1 ;取字位码 MOVP2,A ;字位码送P2口 MOVA,R0 ;第一位数字地址偏移量送A MOVDPTR,#TAB ;指向字形表首址 MOVCA,A+DPTR;查表取得字形码 JNBP2.1,DOT ;查看第二位LED是否被选中 CPLACC.7 ;如果是，显示小数点DOT: MOVP0,A ;字型码送P0口 ACALLDELAY;延时1ms INC R0 ;指向下一位

7、缓冲区地址 MOVA,R1 RLA ;字位码移位 MOV R1,A;移位后字型码送回R1 JBACC.3,DISP;扫描完，跳转DISP AJMPDISP1;未扫描完，继续扫描TAB: DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H;共阳极LED字形表 DB92H,82H,0F8H,80H,90HDELAY: MOVR7,#02H;延时1ms程序DELAY1:MOVR6,#0FFHDELAY2:DJNZR6,DELAY2 DJNZR7,DELAY1 RET;定时器中断服务程序 BRT1: DJNZ R4,NEXT INC71H MOVR2,71H CJNER2,#10,NEXT1 MOV7

8、1H,#00H MOVR2,#00H INC72H MOVR3,72H CJNER3,#10,NEXT1 MOV72H,#00H MOVR3,#00H INC73H MOVA,73H CJNEA,#10,NEXT1 MOV71H,#00H MOV72H,#00H MOV73H,#00HNEXT1:MOVR4,#2NEXT: MOVTH1,#3CH MOVTL1,#0B0H RETI END6仿真图7总结 通过毕业设计，复习巩固以前我们所学习的数字、模拟电子技术、单片机原理及接口等课程知识，加深对各门课程及相互关系的理解，并成功使用了Proteus Isis电子软件，使理论知识系统化、实用化，系

9、统的掌握微机应用系统的一半方法，培养较强的编程能力、开发能力，并充分认识到团队合作的精得。 同时感谢老师的指导和同学的帮助。 8辅助资料 （1） 1秒延时子程序：DEL：MOV R7,#10 DEL1：MOV R6，#200 DEL2：MOV R5，#248 DJNZ R5，$ DJNZ R6，DEL2 DJNZ R7，DEL1 RET 对每条指令进行计算得出精确延时时间为：1+（1*10）+（1*200*10）+（2*248*200*10）+（2*200*10）+（2*10）+2=（2*248+3）*200+3*10+3 =s1s由上式整理得：延时时间=（2*第一层循环+3）*第二层循环+3

10、*第三层循环+3 此式适用三层循环以内的程序。 （2）AT89C52是51系列单片机的一个型号，它是ATMEL公司生产的。 AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定

11、时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。 AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 主要功能特性 兼容MCS51指令系统 8k可反复擦写(1000次）Flash ROM 32个双向I/O口 256x8bit内部RAM 3个16位可编程定时/计数器中断 时钟频率0-24MHz 2个串行中断 可编程UART串行通道 2个外部中断源 共8个中断源 2个读写中

12、断口线 3级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能 AT89C52各引脚功能及管脚电压概述：AT89C52P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，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC

13、（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（3239 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。 P0 口P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口， 也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的 方

14、式驱动8 个TTL逻辑门电路，对端口P0 写“1”时，可作为高阻抗输入端用。 在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。 在Flash 编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。 P1 口P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口， P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。 与AT89C51 不

15、同之处是，P1.0 和P1.1 还可分别作为定时/计数器2 的外部计数输入（P1.0/T2）和输入（P1.1/T2EX）， 参见表1。 Flash 编程和程序校验期间，P1 接收低8 位地址。 表.P1.0和P1.1的第二功能 引脚号功能特性P1.0T2，时钟输出P1.1T2EX（定时/计数器2）P2 口P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑 门电路。对端口P2 写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。 在访问外

16、部程序存储器或16 位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR 指令）时，P2 口送出高8 位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行MOVX RI 指令）时，P2 口输出P2 锁存器的内容。 Flash 编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。 P3 口P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻 辑门电路。对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。 P3 口除了作为一般的I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能 P3

17、 口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。 RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。 ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8 位字 节。一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。 对Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。 如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH 单元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。该位置位后，只有一条 MOVX 和MOVC指令才能将ALE 激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE 禁止位无效。 PSEN程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数 据）时，每个机器周期两次PSEN 有