单片机课设多功能秒表

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1、单片机原理及系统课程设计报告1引言设计一个单片机控制的秒表系统。利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行加、减（倒）计时，数码管能够正确地显示时间。设计要求如下：1、能同时记录四个相对独立的时间并分别显示。2、两位LED动态显示，显示时间为00～99秒。3、每秒自动加1。4、一个开始按键、一个复位按键、一个暂停按钮和一个计录按钮（附加功能）。5、翻页按钮查看四个不同的计时值。2设计方案及原理本系统采用AT80C51单片机为中心器件，

2、利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合硬件电路如电源电路，晶振电路，复位电路，显示电路，将软、硬件有机地结合起来。其中软件系统采用汇编语言编写程序，包括显示程序，加减计数程序，，中断，延时程序，按键消抖程序等，硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。系统电路原理图如图1所示。图1系统电路原理3硬件设计3.1单片机MCS－51单片机在一块芯片上集成了CPU，存储器RAM，ROM以及输入与输出接口电路，这种芯片习惯上被称为单片微型计算机，简称单片机。3.2复位电路-6-单片机

3、原理及系统课程设计报告单片机的复位操作有上电自动复位和按键自动复位两种方式。上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。这个系统中的复位电路是采用上电加按钮来实现的。因为MCS-51单片机的复位是靠外部电路实现的。MCS-51单片机工作之后，只要在他的RST引线上加载10ms以上的高点平，单片机就能有效地进行复位。如图2所示。图2复位电路3.3晶体振荡电路时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号。在MCS-51系列单片机芯片外部，通过XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器，这就是单片机的

4、时钟电路。如图3所示。图3晶体振荡电路3.4键盘电路我们采用按键电路，用部分P1口做开关，P1.0停止，P1.1复位，P1.3暂停记录，P1.4上翻，P1.5下翻。用外中断INT0开始，另外用软件法消除抖动。如图4所示。-6-单片机原理及系统课程设计报告图4键盘电路3.5显示电路我们采用的是数码管显示电路。用2个共阳极LED显示，LED是七段式显示器，内部有7个条形发光二极管和1个小圆点发光二极管组成，根据各管的亮暗组合成字符。在用数码管显示时，我们有静态和动态两种选择，静态显示程序简单，显示稳定，但是占用端口比较多；动态显示所使

5、用的端口比较少，可以节省单片机的I/O口。在设计中，我们采用LED动态显示，用P2口驱动显示。由于P2口的输出级是开漏电路，用它驱动时需要外接上拉电阻才能输出高电平。4软件设计在软件设计中，一般采用模块化的程序设计方法，它具有明显的优点。把一个多功能的复杂的程序划分为若干个简单的、功能单一的程序模块，有利于程序的设计和调试，有利于程序的优化和分工，提高了程序的阅读性和可靠性，使程序的结构层次一目了然。秒表设计相对较为简单，因此在软件设计中一般采用模块化程序设计的方法。4.1主程序主程序流程图如图5示。主要的原程序见附录二。-6-单

6、片机原理及系统课程设计报告图5主程序流程图4.2停止子程序软件对定时器0和定时器1的控制位清零，使定时器停止工作。例如STOP:CLRTR0CLRTR1;关闭定时器0，1ACALLDISPSJMPHERE4.3复位子程序-6-单片机原理及系统课程设计报告软件对显示的各内存单元清零，并回到开始前的初始状态。例如RESET:CLRTR0CLRTR1;关闭定时器0，1MOV20H,#00HMOV30H,#00HMOV31H,#00HACALLDISP;调用显示子程序SJMPHERE4.4按键去抖子程序DELAY10:MOVR4,#14H

7、延时10ms再次判断该位的状态，若仍是0则说明该键被按下，弹起后去执行该按键功能；若为1，则说明是抖动则继续向下判断。例如下面的程序中就调用了这个子程序。LOOP2:JBP1.3,LOOP3;P1.3=0时，暂停记录ACALLDELAY10JBP1.3,LOOP3JNBP1.3,$LJMPJILU5总结该系统基本上达到了设计要求。通过这次课设，重新复习了KEILC和PROTEUS。也掌握了一些技巧。例如：LED显示器的选择，在PROTEUS硬件连接下，不同的LED显示器会出现不同的结果。LED显示器有两种接线方法，一种是共阳极接法

8、，另一种是共阴极接法。这两种接法是不同的。另外，LED显示器有静态显示和动态显示两种方式。因此，在做硬件选择时，必须要准确的选择LED显示器。此外，通过学习PROTEUS，让我掌握了几个基本器件的选择方法，例如：电阻(res)，电容(cap)，晶振