单片机原理与应用课程设计说明书

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1、单片机原理与应用课程设计说明书题目：基于51单片机的秒表设计系部：信息与控制工程系专业：测控技术与仪器班级：11级1班学生姓名:xxx学号:xxxxxxxxxx指导教师:xx2013年12月12日单片机/微机接口课程设计说明书目录1设计任务与要求11.1设计任务11.2设计要求12设计方案12.1设计思路12.2使用器件、芯片12.2.1微控制器stc89c5212.2.2移位寄存器74ls16422.2.3共阳极数码管32.2.4看门狗芯片MAX81332.2.5串口下载芯片MAX23243硬件电路设计53.1显示电路53.2复位电路53.3串口下载电路64主要参数计算与分析64.

2、1定时初值计算64.2段码对照75软件设计76调试过程86.1软件仿真86.2硬件调试87结论88附录99参考文献14单片机/微机接口课程设计说明书1设计任务与要求1.1设计任务利用51单片机的定时计数器设计一个秒表，其中设有一个按键，定时器工作在方式1。当第一次按下按键时，定时器开始计时。第二次按下按键时，停止计时并计算两次按键的时间间隔，送显示器显示。第三次按下按键时定时器清零，等待下一次按键。1.2设计要求设计三位数码管最长显示59.9s，设置一个按键式开关能够实现上述三次按键功能。2设计方案2.1设计思路根据设计要求，实验电路可由89c52单片机内部定时器/计数器定时和记数的

3、功能来实现计时，并由74ls164作为串入并出的数据输出驱动3位LED数码管段选端。对52单片机进行程序烧录时还需使用max232作为串行接口通信的电平转换芯片。根据设计内容，需要单片机时钟频率转换到秒的单位，以及对按键输入产生对应的反应和3位数码管输出位的显示及位选显示的延迟。因此程序应由按键读取和输出段码转换及延迟程序组成。2.2使用器件、芯片2.2.1微控制器stc89c52STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-FlashProgramableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片

4、机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。15单片机/微机接口课程设计说明书图2-1stc89c52管脚图2.2.2移位寄存器74ls16474ls64是8位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端（DSA或DSB）之一串行输入；任一输入端可以用作高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空。时钟(CP)每次由低变高时，数据右移一位，输入到Q0，Q0是两个数据输入端（DSA和DSB）的逻辑与，它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。

5、主复位(MR)输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无效，非同步地清除寄存器，强制所有的输出为低电平。图2-274ls164管脚图表2-174ls164管脚说明15单片机/微机接口课程设计说明书2.2.3共阳极数码管3位八段共阳极数码管作为显示，其中只需第二位显示小数点，其余两位所有计时段小数点不显示。图2-3数码管LED-SP41056内部结构图2.2.4看门狗芯片MAX813看门狗电路的应用，使单片机可以在无人状态下实现连续工作，其工作原理是:看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连，该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平（或低电平），这一程序语句是分散地

6、放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段进入死循环状态时，写看门狗引脚的程序便不能被执行，这个时候，看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号，便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号，使单片机发生复位。即程序从程序存储器15单片机/微机接口课程设计说明书的起始位置开始执行，这样便实现了单片机的自动复位。（1）工作电源端（VCC）：接+5V电源。（2）电源接地端（GND）：接0V参考电平。（3）复位信号输出端（RST）上电时，自动产生200ms的复位脉冲；手动复位端输入低电平时，该端也产生复位信号输出。图2-4max813管脚图2.2.5

7、串口下载芯片MAX232ＭＡＸ２３２芯片的作用是将单片机输出的ＴＴＬ电平转换成ＰＣ机能接收的２３２电平，将ＰＣ机输出的２３２电平转换成单片机能接收的ＴＴＬ电平，实现计算机与单片机之间的串行通信。图2-5MAX232管脚图15单片机/微机接口课程设计说明书3硬件电路设计3.1显示电路图3-1显示电路3.2复位电路15单片机/微机接口课程设计说明书图3-2复位电路3.3串口下载电路图3-3串口下载电路4主要参数计算与分析4.1定时初值计算晶振频率采用fosc=