89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告

1、单片机课程设计报告单片机课程设计报告 单单 片片 机机 秒秒 表表 系系 统统 课课 程程 设设 计计 班级：班级： 课程名称：课程名称： 秒表设计 成员：成员： 实训地点：实训地点：北校机房 实训时间实训时间：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课程设计的目的和任务

2、1.1 单片机秒表课程设计的概述单片机秒表课程设计的概述 一、课程设计题目一、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 000.09 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、课程设计内容提要四、课程设计内容提要

3、 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

4、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 1.21.2 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 at89c51 的 p3.2,p3.3，rst 作为按键的入口；定时器 t1 作为每 0.1 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拨时数码管清零，此时若再拨“开始”按键

5、 则又可重新开始计时。 1.3 课程设计任务和要求课程设计任务和要求 1.3.1 设计指标设计指标 。 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动、 停止、9 分 59.9 秒、清零等功能，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。 2软件与硬件设计软件与硬件设计 2.1 系统硬件方案设计 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以

6、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

7、几个按键和几个 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。 2.22.2 所需原器件所需原器件 名称数量 四位数码管1 个 200 欧电阻13 个 1 千欧电阻4 个 开关3 个 电容3 个 晶振1 个 三极管4 个 at89c51 1 个 导线若干 at89c51at89c51 的接口连接示意图的接口连接示意图 四位数码管的接口连接示意图四位数码管的接口连接示意图 共阴级数码管编码共阴级数码管编码 主程序流程图主程序流程图： 子程序流程图子程序流程图 3.3.程序编写的流程程序编写的流程及课程设计效果及课程设计效果 3.13.1 源程序

8、及注释源程序及注释 org 0000h ajmp tou org 000bh 外部中断 0 入口地址 ljmp miao org 0003h 外部中断 0 入口地址 ljmp kg org 0030h 定时器中 0 断入口地址 tou:mov b,#02h mov r3,#00h mov r4,#00h mov r5,#00h mov r6,#00h mov tmod,#01h 定时器 0 工作在方式 1 mov tl0,#0b0h 初始值为 3cb0h ，即计数 50000 次 mov th0,#3ch clr it1 setb ea 总中断 ea=1 setb et0 定时器 t0 的溢出

9、中断允许控制位 setb tr0 定时器 0 开始计数 setb ex0 外部中断 0 中断请求允许控?制位 setb px0 外部中断 0 为优先级 s1: s1:lcall xs sjmp s1 短跳转 miao:mov tl0,#0b0h mov th0,#3ch djnz b,fh mov b,#02h inc r3 cjne r3,#0ah,fh 判断毫秒值是否为 10 mov r3,#00h inc r4 cjne r4,#0ah,fh 判断个位秒值是否为 10 mov r4,#00h inc r5 cjne r5,#06h,fh 判断十位秒值是否为 6 mov r5,#00h i

10、nc r6 cjne r6,#0ah,fh 判断分值是否为 10 mov r3,#00h mov r4,#00h mov r5,#00h mov r6,#00h fh:lcall xs 调用显示子程序 reti 中断返回 xs:mov dptr ,#tab mov a,r3 movc a,a+dptr 查得字形码 mov p2,a clr p1.0 ;p1.0 清零 lcall del 调用延时子程序 setb p1.0 ;p1.0 置 1 mov a,r4 movc a,a+dptr 查得字形码 mov p2,a clr p1.1 lcall del 调用延时子程序 setb p1.1 mo

11、v a,r5 movc a,a+dptr 查得字形码 mov p2,a clr p1.2 lcall del 调用延时子程序 setb p1.2 mov a,r6 movc a,a+dptr 查得字形码 mov p2,a clr p1.3 lcall del 调用延时子程序 setb p1.3 ret kg:clr tr0 ;关闭定时器 0 clr et0 s2:lcall xs jb p3.3,s2 ;p3.3 为跳转到 s2 setb tr0 ;开定时器 0 setb et0 reti del: 延时函数 mov r1,#10 de:mov r2,#60 djnz r2,$ djnz r1

12、,de ret tab:db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh end 3.23.2 原理图原理图 4 4 心得体会心得体会 经过两个星期的课程设计，使我们加深了单片机课程的了解，我们花费了很多 的时间和精力，比如说单片机书籍和以前不太懂的知识，我觉得这几天让我们过得 十分充实，我相信其余的队友也有相同的看法，下面是我们的一些心得体会： 1. 将学习的理论知识通过实验融会贯通，让我对它的理解更加深刻，对程序的 编译过程也有一定了解。 2. 本次课程设计是以团队为主，没有团队的力量，在较短的时间内完成是难以 实现的，因此培养了我们积极合作、认真的态度

13、，每个人都有不同分工和任务，做 好一个电子秒表成为了一件很开心的事情，增进了同学们之间的沟通与交流。 3. 本次课程设计不仅设计了编程和单片机的知识，也涉及其他两门学科上的知 识，真是学海无涯啊。 4.在实训过程中，遇到了许多的问题。主要是程序的编写、编译、还有下载， 一开始由于自己的粗心大意和对单片机知识掌握的不够，导致程序不断出错无法 编译，一开始我们无法理清头绪，但是我们通过寻找资料，向老师咨询，同学帮 助总算是把程序编写完成。程序编完以后下一个问题就是用用面包板接线路，新 的问题也就随之而来，本以为对着画好的的电路直接接就可以圆满成功的，但是 由于自己的实践经验不好，线路总是接不好，勉强接好程序也没办法运行，本来 原定周四就能完成的一直拖到了周五晚上加班，最后在全组人竭尽全力，老师的 精心指导下，程序基本编写成功，这是我们共同努力的结果，在享受我们成果之 时，不得不感慨单片机的重要性与高难度性，所以为期两周的单片机课程设计没 有浪费，我们从中