单片机课程设计参考数字电子秒表资料.docx

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单片机课程设计参考数字电子秒表资料

物理与电子信息学院

单片机与接口技术课程设计报告

设计题目：

数字电子秒表

专业：

电子信息工程

班级：

Bnnnnnnn

姓名：

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。

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。

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。

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。

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。

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