单片机原理及应用（1）课程设计报告-基于51单片机的秒表计时系统

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1、.课程设计报告课程名称：单片机原理及应用（1）设计题目：基于51单片机的秒表计时系统成绩：姓名：学号：专业年级：电信工程09级学院：电气信息学院指导教师：时间：2012年12月29日基于51单片机的秒表一、摘要：在日常生活中，我们经常为了计时而采用秒表，在一些特殊场合，如体育比赛中，我们更希望计时更加精准。因此，希望我利用所学的知识设计一个计时器可以完成更精确的计时。它是利用51单片机控制LED数码管，实现00.00到99.99秒的计时，在Proteus软件上实现其电路设计和程序设计。它的设计也许比较简单，而且有可能达不到很多人的要求，但我相信通过我们过一步的学习，

2、我们一定会制造出更好的系统，为社会大众服务。关键词：51单片机LED数码显示管二、设计要求1.完成秒/微秒的依次显示并正确计数2.秒／微秒各段个位满10正确进位3.利用四位一体数码管动态扫描完成秒、微秒显示：A：精度达10ms；B:可以启动;C:完成暂停4.秒表暂停记录数据后能在原有基础上继续计时，而不是复位重新开始。即可以随时记时、暂停后记录数据三、功能创新1.在Proteus上实现电路设计，并仿真成功，且在万用板上焊接、调试成功1.通过编程实现直接在LED数码管上显示计数值，并精确到1ms四、硬件电路设计1.系统设计框图根据设计要求与思路，在Proteus软件上

3、设计和仿真该系统的设计方案。硬件电路由5部分组成,即单片机电路，时钟电路，复位电路，显示电路，显示器控制电路显示电路输入电压51单片机时钟电路复位电路显示器控制电路图3.12.单片机系统设计电路本次设计采用ATmel生产的AT89C51作为控制芯片。AT89系列与MCS-51系列相比具有两大优势：一，片内程序存储器采用闪速存储器，使程序的写入更加方便；二，提供了更小存储的芯片，使整个电路设计更小。它以较小的体积、良好的性价比备受亲睐。51单片机如下图：51单片机管脚图2.时钟电路单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的，在单片机的XTAL1和XTAL2两个管脚接一只晶

4、振和两只电容就构成了单片机的时钟电路。电路中，电容C1和C2对震荡电路具有微调的作用，通常的取值范围为（30+10）pF。石英晶振选择6MHz或12MHz都可以，其结果只是机器周期时间不同，影响计数器的初值，此设计选择12MHz。时钟电路如下图：时钟电路4.复位电路复位电路时单片机的初始化操作，其主要功能是把单片机从0000H单元开始执行程序。复位电路图如下：复位电路5.LED显示电路LED显示器的驱动是一个非常重要的问题。显示电路有LED显示器、段驱动电路和位驱动电路组成。此设计不采用段驱动芯片和位驱动芯片，直接由单片机的P0口、P2口驱动，实现动态显示。数码管管

5、教图如下：7SEG-MPX4-CA数码管管教图6.按键电路本次设计利用按键电路来完成数码管显示的启动，暂停和恢复。其电路如下：五、软件设计与流程软件整体设计思路是以键盘扫描、中断处理和数码管显示作为三大模块。主程序调用显示扫描子程序，不断循环。采用定时器T1进行定时，外部中断及计数的开启与关闭受控于按键处理。（1）主程序设计流程图（2）定时器中断子程序流程图：中断入口保护现场调用显示子程序恢复现场秒计数加1毫秒计数单元清010ms加1开中断重置定时器初值100次到否？60到否？秒计数单元清0分计数加1调用拆字子程序返回YYNN（3）显示子程序流程图：子程序入口保护现

6、场选通数码管开关数据存入缓冲区R0←#50H，DPTR←#DOT指针加1恢复现场返回判断一帧发送完毕？六、仿真电路图元件规格数量单片机AT89C511按钮3晶振12MHz1个起振电容33pF瓷片电容2个复位电容30uf25V电解电容1个排阻RESPACK-81个四位一体显示管共阳极1个DIP封装插座40脚集成插座1个排线/若干仿真图七、利用KeiluVision4生成机器码点击Project(专案)选单，选择弹出的下拉式选单中的“NewμVisionProject…＂，接着弹出一个标准Windows档案对话窗口，在“储存于＂中选择您要存放的资料夹，一个项目最好存在

7、一个资料夹内，若此资料夹不存在，请先建立它，或按“建立新资料夹”按钮以建立新资料夹。在“档名＂中输入您的第二个项目名称，“存档类型＂为uvproj，这是KeilμVision4项目档案预设的扩展名，以后只要直接点击此项目文件，即可打开此项目。选择所要的单芯片型号，这里仍然选择常用的Ateml公司的AT89S51。在弹出的“Description”方块内，会简单的介绍AT89S51有什么功能及特点。点选OK按钮后，会出现询问你是否需要拷贝标准的8051启动码程式到你的项目资料夹，并且将此档案加入项目“CopyStandard8051StartupCodetoPro