单片机秒表课程设计论文

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1、目录前言11课程设计的目的及要求21.1课程设计的目的21.2课程设计的任务21.3课程设计的要求22设计的方案及论证22.1方案设计22.2方案选择32.3方案确定43硬件电路设计54软件设计54.1主要模块流程图64.2程序的主要模块65电路仿真76电路的焊接与调试86.1电路的焊接86.2电路的调试97总结11参考文献12附录1：总体电路原理图13附录2：元器件清单14附录3：编码程序15前言近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断的走向深入，同时带动着传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面的知识是不

2、够的，还要根据具体的硬件结构，以及针对具体的应用对象的软件结合，加以完善。人们在日常生活中，有很多时候要精确地计算时间，但往往因为人为因素造成人们不愿意看到的误差。本设计利用AT89C51单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，使其能精确计时。计时精度达到0.01s，P1口P2口接数码管显示功能，P3.4、P3.5、P3.6、P3.7分别接四个按钮开关，分别实现开始、暂停、清零、保存、读取的功能。显示电路由两个四位共阴极数码管组成。电子秒表精确度的提高，使它的运用越来越广泛，它解决了传统的由于计时精度不够造成的误差和不公平性是各种体育竞赛的必备设备之一。1课程设计的目的及要求1.1课程设

3、计的目的(1)掌握51单片机的基本使用方法和相关电子器件的应用。(2)掌握键盘的使用，灵活运用中断。(3)掌握Proteus的仿真与调试。(4)秒表具有启动/停止、保存、读取、复位功能。(5)单片机为控制核心，实现方案设计、电路的设计、程序设计，并在PROTEUS电子设计平台实现仿真。1.2课程设计的任务本设计是基于AT89C51数码管显示的电子秒表，利用AT89C51单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，使其计时精度达到0.01s，P1口P2口接数码管显示功能，P3.4、P3.5、P3.6、P3.7分别接四个按钮开关，分别实现开始、暂停、清零、保存、读取的功能。1.3课程设计的要求(

4、1)设计基于单片机AT89C51数码管显示的电子秒表。(2)通过按键控制开始、清零、暂停和停止能够准确计时并显示。(3)开始显示00-00-00。(4)最大计时59-59-99，最大精确到0.01秒。2设计的方案及论证2.1方案设计(1)在性价比满足应用系统要求的基础上，选择更可靠、更熟悉的单片机，缩短研制周期。(2)尽可能选择较成熟的典型应用电路，以提高系统的可靠性。(3)单片机内部的资源与外部扩展资源应在满足应用系统设计要求的基础上留有余地，为进一步升级和扩展其功能提供方便。(4)应充分结合软件方案统筹考虑硬件结构，通常硬件功能较完善，其相应的软件就简单，但硬件成本较高；而硬件功能略

5、低，其相应的软件就复杂。实际中应尽量以软件替代硬件来降低成本。2.2方案选择在方案选取的时候有两个方案可以选：方案一如图2-1所示，能够最大显示99秒，精确度为1秒，具有开始/暂停,复位功能。图2-1方案一原理图方案二如图2-2所示，能够最大显示59-59-99，精确度为0.01秒。具有开始/暂停、复位、保存、读取功能。图2-2方案二原理图2.3方案确定总体设计案如图2-3所示:时钟电路复位电路电源电路LED显示按键电路单片机AT89C51LED显示图2-3方案总体设计我们选用较熟悉的具有内部程序存储器的AT89C51单片机作为主控电路。选用时钟电路、复位电路和AT89C51单片机组成最

6、小控制系统，再通过按键电路控制显示电路来组成的硬件电路。通过分析与比对，我们选用方案二，它能够精确0.01秒，并且能够显示时间更长，具有开始/暂停，复位，保存，读取功能。3硬件电路设计本次课程设计是基于单片机的秒表设计，其中硬件电路采用AT89C51单片机的定时器/计数器定时和记数的原理；时钟电路及复位电路组成的最小控制系统，复位电路采用上电复位；显示模块是采用两个共阳极数码管；按键电路包含四个按键开关及74ls08与门芯片，四个开关分别具有开始/暂停，复位清零，保存数据，读取数据的功能，与门芯片与四个开关相与，然后接入外部中断接口。与门芯片真值表如图3-1所示:AB输出00001010

7、0111图3-174ls08真值表4软件设计4.1主要模块流程图主程序流程图如图4-1所示:开始保存系统初始化启动并开始计时显示秒表停止读取停止暂停或复位否是图4-1主程序流程图4.2程序的主要模块本程序主要分为四部分：主程序模块、显示模块、按键中断模块、定时模块。(1)主程序分析：主程序负责整个程序的调用和转跳，实现启动与暂停、复位、保存、读取之间的切换。程序开始时进行系统初始化，之后显示“00-00-00”，接着等待“启动”按键