单片机课程设计--数字式秒表

《单片机课程设计--数字式秒表》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、湖南工学院单片机课程设说明书数字式秒表学生姓名：刘波系部：电气与信息工程系指导教师：凌云专业：自动化班级：自本1001班完成时间：2012年12月18号27目录第1章数字式秒表的设计介绍11.1设计任务及功能要求11.2数字式秒表的方案介绍及工作原理说明1第二章数字式秒表硬件系统的设计32.1AT89S52芯片的介绍32.2时钟电路的介绍42.3复位电路的介绍52.4键盘电路的介绍62.5驱动及显示电路的介绍72.6单片机下载口电路7第三章数字式秒表软件系统的设计83.1数字式秒表使用单片机资源情况83.2主程序流程图93

2、.3秒表的工作流程图103.4显示程序流程图113.5按键扫描流程图123.6软件系统程序清单13第4章设计结果及误差分析134.1数字式秒表的设计结论及使用说明144.2调试软件介绍144.3程序仿真与结果154.4KEILuVision3简介174.5proteus的简介174.5误差分析及解决方法18第五章数字式秒表的设计体会及课程教学建议195.1秒表的课程设计体会195.2课程教学建议1927参考文献21附录A原理图22附录BPCB图、布局图、实物图23附录C程序26附录D元器件清单282727第1章数字式秒表的

3、设计介绍1.1设计任务及功能要求由单片机接收小键盘控制递增计时，由LED显示模块计时时间，显示格式为00-59（分）00-59（秒）.00-99(毫秒)，精确到0.01s的整数倍。绘制系统硬件接线图，并进行系统仿真和实验。画出程序流程图并编写程序实现系统功能。使用单片机AT89S52作为主要控制芯片，以四位一体共阳极数码显示管通过三极管驱动作为显示部分，设计一个具有特定功能的数字式秒表。该数字式秒表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。该数字式秒表通过按键控制可实现开始计时、暂停计时、连续计时、清

4、零和停止功能。1.2数字式秒表的方案介绍及工作原理说明使用AT89S52单片机作为核心控制部件，采用12M晶体振荡器及微小电容构成振荡电路；采用S8550作为数码管的驱动部分；用两个四位一体共阳极或共阴极数码显示管作为显示部分，构成数字式秒表的主体结构，配合独立式键盘和复位电路完成此秒表的复位、计时、连续、清零、停止各项功能。键盘部分方案：键盘控制采用独立式按键，每个按键的一端均接地，另一端直接和P1口相连，在按键和P1口之间通过10K电阻与+5V电源相连。键盘通过检测输入线的电平状态就可以很容易地判断哪个键被按下了，这种

5、方法操作速度高而且软件结构很简单，比较适合按键较少或操作速度较高的场合，这种独立式接口的应用很普遍。显示部分方案：显示部分采用动态显示。27数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管

6、的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。事实上，显示器上任何时刻只有一个数码管有显示。由于各数码管轮流显示的时间间隔短、节奏快，人的眼睛反应不过来，因此看到的是连续显示的现象。为防止闪烁延时的时间在1ms左右，不能太长，也不能太短。本设计可采用P0口直接驱动八段数码管显示。此电路采用单片机的P0口作为数码显示管的段控，采用P2口作为数码管的位控。8个独立式键盘分别接在单片机的P1口上，以及其他部分构成数字式秒表的硬件电路

7、。通过编写程序使用单片机的定时计数器，以及软件延时，中断资源来实现秒计时和相关控制。此数字式秒表的硬件整体结构如图1-1所示。图1-1数字秒表硬件电路基本原理图27第二章数字式秒表硬件系统的设计2.1AT89S52芯片的介绍(1)与MCS-51产品相兼容；(2)具有8KB可改写的Flash内部程序存储器，可写/擦1000次；(3)256字节内部RAM；(4)32根可编程I/O口；(5)3个16位定时器/计数器。(6)8个中断源；(7)可编程中串行口；(8)低功耗空闲和掉电方式。它的价格便宜，功能强大，能耗低。很大程度上减少

8、总电路的复杂性，提高了所设计系统的稳定性。其芯片引脚图如图2-1所示。图2-1单片机引脚图272.2时钟电路的介绍时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，单片机本身就是一个复杂的同步时序电路。输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚TXAL2，在芯片的外部通过这两个引角跨接晶体振荡器和微调电容，形成