单片机课程设计参考数字电子秒表课案Word文档下载推荐.docx
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张三、王五
教师评语:
成绩评阅教师日期
课程设计划任务书
电子信息工程系电子信息工程专业
学生姓名张三班级Bnnnnnnn学号Bmmmmmm
学生姓名李四班级Bnnnnnnn学号Bmmmmmm
学生姓名王五班级Bnnnnnnn学号Bmmmmmm
课程名称:
单片机原理与接口技术
设计题目:
数字秒表
课程设计内容与要求:
课程设计开始日期20年月日指导教师
课程设计结束日期20年月日
数字秒表
摘要
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断的走向深入。
本文阐述了基于单片机的数字电子秒表设计。
本设计主要特点是计时精度达到0.001s,解决了传统的由于计时精度不够造成的误差和不公平性,是各种体育竞赛的必备设备之一。
另外硬件部分设置了查看按键,可以对秒表上一次计时时间进行保存,供使用者查询。
本设计的数字电子秒表系统采用AT89C52单片机为中心器件,利用其定时器/计数器定时和记数的原理,结合显示电路、LED数码管以及外部中断电路来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现五位LED显示,显示时间为0~99.999秒,计时精度为0.001秒,能正确地进行计时,同时能记录一次时间,并在下一次计时后对上一次计时时间进行查询。
其中软件系统采用汇编语言编写程序,包括显示程序,定时中断服务,外部中断服务程序,延时程序等,并在WAVE中调试运行,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。
当按下一个开始键时,开始显示数字,即计时开始,再按下暂停键时,暂停计时并显示刚才的结果,这个时候如果再按开始键,则继续计时,也就是显示的数字包括刚才的数据。
按下清零键时,数据清零。
关键词:
AT89C51;
数字秒表;
显示
DigitalStopwatch
ABSTRACT
AbstractWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnologyinrecentyearsSCMapplicationsareconstant-depthmanner.Inthispaperbasedonsinglechipdesignofdigitalelectronicstopwatch.Themaincharacteristicsofthisdesigntimingaccuracyof0.001stosolvethetraditionalresultofalackaccuracyduetotimingerrorsandunfairandisavarietyofsportscompetitionsoneoftheessentialequipment.InadditionthehardwarepartofthesetViewbuttononthestopwatchcanbethelasttimetosavetimeforuserqueries.Thedesignofthemulti-functionstopwatchsystemusesSTC89C52microcontrollerasthecentraldeviceanduseitstimer/countertimingandthecountprinciplescombinedwithdisplaycircuitLEDdigitaltubeaswellastheexternalinterruptcircuittodesignatimer.ThesoftwareandhardwaretogetherorganicallyallowingthesystemtoachievetwoLEDdisplayshowsthetimefrom0to99.999secondsTimingaccuracyof0.001secondsBeabletocorrectlytimeatthesametimetorecordatimeandthenexttimeafterthelasttimethetimetosearch.automaticallyaddedasecondinwhichsoftwaresystemsusingassemblylanguageprogrammingincludingthedisplayprogramtiminginterruptserviceexternalinterruptserviceroutinedelayprocedureskeyconsumershakingproceduresandWAVEinthecommissioningoperationhardwaresystemusestoachievePROTEUSpowerfulsimpleandeasytoobservethecutinthesimulationcanbeobservedontheactualworkingcondition.Keyword:
LEDdisplay;
High-precisionstopwatch;
STC89C52
KEYWORDS:
AT89C51,Digitalstopwatch,Display
目 录
前言3
1系统总体方案设计3
1.1设计内容3
1.2设计要求4
1.3设计思路及描述4
2系统硬件电路的设计5
2.1AT89C51单片机简介5
2.1.1AT89C51提供的标准功能5
2.1.2AT89C51引脚功能5
2.2晶振与复位电路8
2.3显示电路9
2.3按键11
3系统软件结构设计12
3.1主程序设计12
3.2定时器T0中断服务程序12
结 论13
参考文献13
谢辞14
附 录15
前言
秒表计时器是电器制造,工业自动化控制、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器,它广泛应用于各种继电器、电磁开关,控制器、延时器、定时器等的时间测试。
有关计时钟表的发展历史,大致可以分为三个演变阶段。
一、从大型钟向小型钟演变。
二、从小型钟向袋表过渡。
三、从袋表向腕表发展。
每一阶段的发展都是和当时的技术发明分不开的。
1088年,当时我国宋朝的科学家苏颂和韩工廉等人制造了水运仪象台,它是把浑仪、浑象和机械计时器组合起来的装置。
它以水力作为动力来源,具有科学的擒纵机构,虽然几十年后毁于战乱,但它在世界钟表史上具有极其重要的意义。
1656年,荷兰的科学家惠更斯应用伽利略的理论设计了钟摆,第二年,在他的指导下年轻钟匠S.Coster制造成功了第一个摆钟。
1675年,他又用游丝取代了原始的钟摆,
本文简单阐述了基于单片机的秒表设计。
本设计的主要特点是计时精度达到0.01秒,可以用来为各种体育竞赛计时等。
本设计的数字秒表采用AT89C51单片机为主要器件,利用其定时器的原理,结合LED数码管以及外部中断电路来设计计时器。
将软硬件结合起来,使得系统能实现0~99.99秒的计时,计时精度位0.01秒。
1系统总体方案设计
1.1设计内容
用AT89C51设计一个2位LED数码显示“秒表”,显示时间为00~99秒,每秒自动加一。
另设计一个“开始”按键和一个“复位”按键。
再增加一个“暂停”按键和一个“快加”按键(每10ms快速加一)。
按键说明:
按“开始”按键,开始计数,数码管显示从00开始每秒自动加一;
按“复位”按键,系统清零,数码管显示00;
按“暂停”按键,系统暂停计数,数码管显示当时的计数;
按“快加”按键,系统每10ms快速加一,即数码显示管在原先的计数上快速加一。
1.2设计要求
了解8051芯片的的工作原理和工作方式,使用该芯片对LED数码管进行显示控制,实现用单片机的端口控制数码管,显示分、秒,并能用按钮实现秒表起动、停止、清零功能,精确到0.1秒。
要求选用定时器的工作方式,画出使用单片机控制LED数码管显示的电路图,并在实验箱实现其硬件电路,并编程完成软件部分,最后调试秒表起动、停止、清零功能。
1.3设计思路及描述
近年来随着科学技术的发展,单片机的应用范围越来越广,也成为很多专业的必修课。
系统总体框图如图1-1所示。
图1-1系统总体框图
2系统硬件电路的设计
2.1AT89C51单片机简介
AT89C51是一种低功耗、高性能的片内含有4KB快闪可编程/擦除只读存储器(FPEROM-FlashProgrammableandEraseableReadOnlyMemory)的8位CMOS微控制器,使用高密度、非易失存储技术制造,并且与80C51引脚和指令系统完全兼容。
主要性能:
◆与MCS-51微控制器产品系列兼容。
◆片内有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器
◆存储数据保存时间为10年
◆宽工作电压范围:
Vcc可为2.7V到6V
◆全静态工作:
可从0Hz至16MHz
◆程序存储器具有3级加密保护
◆128*8位内部RAM
◆32条可编程I/O线
◆两个16位定时器/计数器
◆中断结构具有5个中断源和2个优先级
◆可编程全双工串行通道
◆空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容
2.1.1AT89C51提供的标准功能
4k字节FLASH闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口线,2个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。
同时,AT89C51降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种可选的节电工作模式。
空闲方式体制CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器体制工作并禁止其他所有不见工作直到下一个硬件复位。
2.1.2AT8