电子表单片机设计

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1、学校班级学号姓名______________________uuuuuuuuuuuuuuu装uuuuuuuuuuuuuuu订uuuuuuuuuuuuu线uuuuuuuuuuuuuuu淄博职业学院2009-2010学年第一学期《单片机原理与应用》期末考核考核注意事项（1）考核时间为两周。（2）考核方式为写单片机产品设计论文。（3）使用计算机答题。考核结束时需提交纸介质和电子稿。纸介质即为本试卷的打印稿，直接交给老师。电子稿通过“数字化综合教学服务平台”提交。一、任务设计一台电子表。结构如图所示。51核单片机LED显示器4X4键盘二、要求（1）单片机

2、只要采用51核的即可。（2）自动计时，用6位LED显示器显示时、分、秒。（3）可以设定当前时间。（4）字数在1万字以上。（5）标题用3号黑体字，正文用小四号字体。（6）要有方案比较和论证。（7）要有单元设计。（8）要有硬件原理图、程序框图、源程序。（9）编程使用汇编语言，要有注释，书写要规范。（10）要有检测方法。I-15三．总体设计方案整体程序主要分为3个部分：主程序、显示子程序和定时器中断程序。主程序主要是初始化部分和不断调用动态显示子程序部分。动态显示子程序完成6位LED的轮流位扫描，它被主程序不断调用，以保证稳定可靠的显示。设计、调试大型

3、程序时，需先跟据要求划分模块，优化结构；再根据各模块模块的特点确定主程序、子程序、中断服务程序以及相互间的调用关系，再根据各模块的性质和功能将各模块细化，设计出程序流程图；最后才根据各模块的流程图编制具体程序，调试时应先调试主程序，实现最基本、最主要的功能，在此基础上再将功能往主程序上堆砌，直至各模块联调、统调，实现全部功能。本次设计将整个程序划分为主程序，秒计时程序为定时器中断服务程序，键盘的扫描也用中断来实现。三个模块之间的关系是：系统上电后，不断运行动态显示子程序，显示初始时间0000；无按键按下时，一直显示初始值，有按键按下时，进入按键的

4、中断服务程序；按键启动定时器后，开始计时，在定时器的中断服务程序中完成显示时间的刷新；回到主程序继续运行动态显示程序，显示内容不断更新。经过处理后，三个模块的运行协调一致，既保持了动态显示的稳定性，又保持了键盘的可靠性，还保持了秒计时的准确性较好的实现了全部功能。根据硬件设计，由单片机的P2口控制位码输出，P0口控制段码输出。动态显示程序中，在单片机内部RAM中设置待显示数据缓冲区，由查表程序完成显示译码，将缓冲区内带显示数据转换成相应的段码，再将段码通过8051的P0口输出；位码数据由累加器循环左移指令产生，再通过P2口输出。设计要求进行计时并

5、在数码管上显示时间，为外部中断0的入口地址，并实现“开始”按键的功能；外部中断1的入口地址，实现“清零”按键的功能：数据信号DATA输入的入口地址；时钟信号CLK输入的入口地址。定时器T0作为每秒加一的定时器；定时器T1作为“快加”键的定时器。其中“开始”按键当开关由1拨向0（由上向下拨）时开始计时；“清零”按键当开关由1拨向0（由上向下拨）时数码管清零，此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。下面为总体设计方案具体分划：1、计时方案方案一：采用实时时钟芯片。实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能，计时数据每秒自动更新一次

6、，不需程序干预。计算机可通过中断或查询方式读取计时数据并进行显示，因此实现计时功能不占用CPU的时间，程序简单。此外，实时时钟芯片多数带有锂电池做后备电源，具备永不停止的计时功能。方案二：软件控制。利用MCS-51内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时。该方案节省硬件成本，且能够使我们在定时/计数器的使用、中断及程序设计方面得到锻炼与提高，因此本系统采用软件方法实现计时。2、键盘/显示方案I-15方案一：串口扩展，LED静态显示。　　如图10.1(a)所示，该方案占用口资源少，利用串口扩展并口，实现静态显示，显示亮度有保

7、证，但硬件开销大，电路复杂，信息刷新速度慢，比较适用于并行口资源较少的场合。　　方案二：直接接口，LED动态显示。　如图10.1(b)所示，直接使用单片机的并行口作为显示接口，无需外扩接口芯片，但占用口资源较多，且动态扫描的显示方式需占用CPU较多的时间，在单片机没有太多外围接口及实时测控任务的情况下可以采用。在本系统中,单片机没有太多外围接口接实时测控任务,因此采用方案二。四：硬件设计1、电路原理图电子表的硬件原理图如图（a）所示。电子表电路的核心是AT89S51单片机，其内部带有4KB的FlashROM，无需外扩程序存储器；电子表没有大量的运

8、算和暂存数据，现有的128B片内RAM已能满足要求，也不必外扩片外RAM。系统配备6位LED显示和4*3键盘，采用单片机的并行口作为键盘