單片機課程設(shè)計-99S秒表

1、目錄1設(shè)計任務(wù)42設(shè)計題目43. 功能分析44. 總體設(shè)計44.1硬件設(shè)計4.1.189C51單片機 44.1.2晶體振蕩電路54.1.3按鍵電路64.1.4顯示電路64.2引腳控制65. 電路原理圖86. 程序設(shè)計97. 程序仿真118. 實物制作118.1所需元件118.2所需工具118.3焊接118.4燒錄程序并運行129.心得體會 1210.參考文獻12 單片機原理及應(yīng)用課程設(shè)計說明書1、設(shè)計任務(wù)以單片機為核心，設(shè)計一個0-99S秒表，按鍵時具有計時功能。2、設(shè)計題目 定時器控制8段2位數(shù)碼LED顯示秒表3、功能分析采用2個LED數(shù)碼管顯示時間，計時范圍設(shè)置為099.秒，即精確到1秒，

2、用按鍵控制秒表的“開始”、“暫?！薄０撮_關(guān)按鍵，開始計時；再按開關(guān)按鍵，系統(tǒng)暫停計時；4、總體設(shè)計本實驗利用單片機的定時器/計數(shù)器定時和計數(shù)的原理，通過采用Proteus仿真軟件來模擬實現(xiàn)。模擬AT89C51單片機、LED數(shù)碼管以及控件來控制秒表的計數(shù)以及計時的開啟、暫停、繼續(xù)。其中有兩個數(shù)碼管來顯示數(shù)據(jù)，兩個數(shù)碼管顯示秒（兩位）。4.1硬件設(shè)計 4.1.189C51單片機MCS-51系列單片機是8位單片機產(chǎn)品，89C51是其中的典型代表，基本模塊包括以下幾個部分：（1） CPU：89C51的CPU是8位的，另外89C51內(nèi)部有1個位處理器（2） R0M:4KB的片內(nèi)程序存儲器，存放開發(fā)調(diào)試完

3、成的應(yīng)用程序（3） RAM:256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器，容量小，但作用大（4） I/O口：P0-P3，共4個口32條雙向且可位尋址的I/O口線（5） 中斷系統(tǒng)：共5個中斷源，3個內(nèi)部中斷，2個外部中斷（6） 定時器/計數(shù)器：2個16位的可編程定時器/計數(shù)器（7） 通用串行口：全雙工通用異步接收器/發(fā)送器（8） 振蕩器：89C51的外接晶振與內(nèi)部時鐘振蕩器為CPU提供時鐘信號（9） 總線控制：89C51對外提供若干控制總線，便于系統(tǒng)擴展 89C51的引腳如下圖:89C51單片機引腳圖 4.1.2晶體振蕩電路89C51單片機內(nèi)部的振蕩電路是一個高增益反相放大器，引線XTAL1和XTAL2分別為反相振

4、蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入和來自反相振蕩器的輸出，該反相放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。這里選用51單片機12MHZ的內(nèi)部振蕩方式，電路如下：C2、C3起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用晶振電路4.1.3按鍵電路電路圖如下：按鍵電路4.1.4顯示電路采用2個LED數(shù)碼管，LED是八段顯示器，內(nèi)部有7個條形發(fā)光二極管和1個小圓點發(fā)光二極管，根據(jù)各管的亮暗組成字符。在用數(shù)碼管顯示時，有靜態(tài)和動態(tài)兩種選擇，這里采用LED動態(tài)顯示，用P0、P1、 P2口驅(qū)動顯示，由于P0口沒有上拉電阻，因此P0口需要外接上拉電阻才能輸出高電平，這里使用7個220歐的電阻作為上拉電阻。電路圖如下：顯示電路4.2引腳

5、控制 VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2

6、口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為

7、高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：P3口管腳備選功能P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問

8、外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這

9、兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。5、電路原理圖用Proteus軟件畫出主電路圖如下：6、程序設(shè)計程序清單如下：SECONDEQU30HTCOUNTEQU31HKCOUNTEQU32HKEYBITP3.7ORG00HSJMPSTARTO

10、RG0BHLJMPINT_T0START:MOVDPTR,#TABLEMOVP0,#3FHMOVP2,#3FH ;開始,數(shù)碼管顯示00MOVSECOND,#00HMOVTCOUNT,#00HMOVKCOUNT,#00HMOVTMOD,#01H ;定時器0工作在方式1MOVTL0,#(65536-50000)/256MOVTH0,LOW(65536-50000)K1:JBKEY,$ ;等待按鍵LCALLDELAYJBKEY,$MOVA,KCOUNTCJNEA,#00H,K2 ;判斷按鍵次數(shù)SETBTR0 ;第1次按鍵,啟動定時器MOVIE,#82HJNBKEY,$INCKCOUNT ;按鍵抬起,

11、按鍵次數(shù)值加1LJMPK1K2:CJNEA,#01H,K3CLRTR0 ;第2次按鍵,關(guān)閉定時器MOVIE,#00HJNBKEY,$INCKCOUNT ;按鍵抬起,按鍵次數(shù)值加1LJMPK1K3:CJNEA,#02H,K1 ;第3次按鍵,返回初始狀態(tài)JNBKEY,$LJMPSTARTINT_T0:MOV TH0,#(65536-50000)/256MOV TL0,LOW(65536-50000)INCTCOUNTMOVA,TCOUNTCJNEA,#2,I2 ;是否計夠0.1秒MOVTCOUNT,#00HINCSECONDMOVA,SECONDCJNEA,#100,I1 ;是否計夠10秒MOVS

12、ECOND,#00HI1:MOVA,SECONDMOVB,#10DIVABMOVCA,A+DPTR ;顯示時間MOVP0,AMOVA,BMOVCA,A+DPTRMOVP2,AI2:RETITABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66HDB6DH,7DH,07H,7FH,6FHDELAY:MOVR6,#20D1:MOVR7,#250DJNZR7,$DJNZR6,D1RETEND7、程序仿真 將以上程序清單導入先前做好的Proteus仿真電路，匯編之后，按鍵開始進行仿真。仿真結(jié)果如下：8、實物制作 8.1所需元件89C52單片機1（型號STC 89C52RC）IC座18段共陰一位數(shù)碼管

13、2（型號TBC5011H）10K電阻30pF電容210uF電容1（耐壓50V）5220歐排阻212MHz晶振器1 開關(guān)1 焊接板1，導線若干 8.2 所需工具 電烙鐵，焊錫絲，程序燒錄器，各元器件等。8.3 焊接 按照仿真電路圖，將元件焊接在焊接板上，并用導線將它們聯(lián)接起來,。8.4 燒錄程序并運行 用編程器將編譯好的99s Clock.hex文件燒錄進單片機，再將單片機插入焊接于電路板上的IC座中，接通電源，開始運行秒表。結(jié)果顯示，秒表運行正常。按照我們的預期實現(xiàn)了計時、暫停的功能。至此，秒表設(shè)計和制作工作就全部完成了。9、心得體會此次課程設(shè)計鞏固了我的基礎(chǔ)知識，提高了我的應(yīng)用水平，鍛煉了我

14、的動手能力，使我受益匪淺。然而，在吸取經(jīng)驗的同時，我也吃了不少教訓。在編程、仿真、焊接方面都走了不少彎路。但是，學則要有所收獲，經(jīng)過此次的鍛煉，我在很多方面都已經(jīng)有所提高，知識也掌握得更加扎實了。 在今在些次課程設(shè)計中，非常感謝謝老師的精心指導，由于他的悉心指導和關(guān)心，一直激勵著我去努力做好本次課程設(shè)計，老師精湛的專業(yè)知識、耐心的工作態(tài)度和真誠的待人風格給我留下了非常深刻的印象，對我以后的工作和生活將產(chǎn)生很大的影響。通過些次課程設(shè)計，我們獲得了豐富的理論知識，極大的提高了實踐能力，這將對我今后進一步學習計算機方面的知識有極大的幫助。在此，真摯的向我的導師說聲謝謝。在以后的學習和實踐中，我將繼續(xù)努力鉆研，提高自己，爭取在學術(shù)和記憶上獲得更大的進步。10、參考文獻1.單