单片机原理及应用课程设计-电子跑表

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1、湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:单片机原理及应用课程设计设计题目：电子跑表系别：通信与控制工程系专业：自动化专业班级：一班学生姓名:学号:起止日期:年月日~11年12月26日指导教师:教研室主任：指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩评定项目权重成绩阳鹏蔡作先1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学系审核意见：主任签字：年月日摘要本课程设计是有利用单片机设计一个电子跑表。所谓单片机即单片微型计算

2、机。由RAM,ROM,CPU构成定时、计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机最典型和最有代表性的一种。本设计通过对它的学习、应用，以STC89C52单片机和8255芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子跑表，具有电子时钟和秒表的功能。它由5V直流电源供电，通过数码管能够准确显示时间，充当秒表计时，按键即可对它进行控制，从而达到学习、设计、开发软、硬件的能力。关键词：单片机；电子跑表；STC89C52；中断；8255；Dis

3、play；数码管显示；键盘扫描目录设计要求11方案论证与对比11.1数码管显示方案一11.2数码管显示方案二12硬件电路的设计22.1STC89C52RC单片机与8255连接系统及复位电路的设计22.2数码管显示电路32.3时钟电路设计32.4键盘控制电路设计42.5系统总电路图43系统程序设计53.1总体设计如图4：53.2主程序63.3显示子程序63.4计时模块子程序83.4.1时钟计时程序93.4.2秒表93.5定时器T0中断服务程序94调试及性能分析104.1硬件调试104.2软件调试104.3性能分析

4、104.4控制源程序清单115详细仪器清单196总结与思考及致谢19参考文献20电子跑表1设计要求：利用单片机作为控制核心，设计出电子跑表，具有以下功能：（1）具有电子时钟和跑表功能；（2）做时钟时在4位LED显示器上显示分、秒；（3）做跑表时显示范围10000.0秒~10999.9秒；（4）当按下启动按钮跑表开始计时，按下停止按钮停止计时，当按下复位按钮跑表回零。1方案论证与对比数码管显示是本设计主要的部分。根据需要，可采用两种方案实现，即静态显示法和动态显示法。1.1数码管显示方案一方案一：静态显示。所谓静

5、态显示，就是当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定的导通或截止。该方式每一位都需要一个8位输出口控制。静态显示时较小的电流能获得较高的亮度，且字符不闪烁。但当所显示的位数较多时，静态显示所需的I/O口太多，造成了资源的浪费。1.2数码管显示方案二19方案二：动态显示。所谓动态显示就是一位一位的轮流点亮各个位，对于显示器的每一位来说，每隔一段时间点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示，但必须保证扫描速度足够快，字符才不闪烁。显示器的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间与间隔时间的比例有关。调整参数可以

6、实现较高稳定度的显示。动态显示节省了I/O口，降低了能耗。由于静态现实法需要数据锁存器等硬件，接口复杂一些，又考虑到时钟显示只有4位，且系统没有其他的处理任务；并且从节省I/O口和降低能耗出发，所以决定采用动态扫描法实现LED的显示，即采用方案二。1硬件电路的设计2.1STC89C52RC单片机与8255连接系统及复位电路的设计STC89C52RC单片机与I/O扩展芯片8255的连接图如图1，其中包括一个单片机的最小系统。单片机最小系统包括晶振电路，复位电路以及电源电路。为了初始化单片机内部的某些特殊功能寄存器

7、，必须采用复位的方式，复位后可使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态开始正常工作。单片机的复位是靠外电路来实现的，复位操作有两种情况，即上电复位和手动(开关)复位。本系统采用上电复位方式。上电复位：上电复位电路时一种简单的复位电路，只要在RST复位引脚接一个电容到VCC，接一个电阻到地就可以了。上电复位是指在给系统上电时，复位电路通过电容加到RST复位引脚一个短暂的高电平信号，这个复位信号随着VCC对电容的充电而回落，所以RST引脚复位的高电平维持时间取决于电容的充电时间。为了保证系统安全可靠的复

8、位，RST引脚的高电平信号必须维持足够才的时间。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要VCC的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位。19图1STC89C52RC单片机与8255连接系统电路图2.1数码管显示电路2.2时钟电路设计时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准有条不紊的一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质