89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告Word文档格式.docx
《89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告Word文档格式.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
5相关查阅资料
1.课程设计的目的和任务
1.1单片机秒表课程设计的概述
一、课程设计题目
秒表系统设计——用STC89C52RC设计一个4位LED数码显示“秒表”，显示时间为00.00~99.99秒，每10毫秒自动加一，每1000毫秒自动加一秒。
二、增加功能
增加一个“复位”按键（即清零），一个“暂停”和“开始”按键。
三、课程设计的难点
单片机电子秒表需要解决三个主要问题，一是有关单片机定时器的使用；
二是如何实现LED的动态扫描显示；
三是如何对键盘输入进行编程。
四、课程设计内容提要
本课程利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合集成电路芯片8051、LED数码管以及课程箱上的按键来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。
其中本课程设计有两个开关按键：
其中key1按键按下去时开始计时，即秒表开始键（同时也用作暂停键），key2按键按下去时数码管清零，复位为“00.00”.
五、课程设计的意义
1）通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。
2）掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。
3）通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。
4）该课程通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的计时、暂停、清零，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义
六、课程设计仪器
a）集成电路芯片8051，七段数码管，89C51单片机开发板
b）MCS-51系列单片机微机仿真课程系统中的软件（Keiluvision2）。
该课程设计要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用MCS-51系列单片机的芯片AT89C52的P3.2,P3.5作为按键的入口；
定时器T1作为每0.01秒加一的定时器。
其中“开始”按键当开关由上向下拨时开始计时，此时若再拨“开始”按键则数码管暂停；
“清零”按键当开关由上向下拨时数码管清零，此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。
方框图如下图1：
开关
MCS-51
AT89C52RC
LED显示
图1数字秒表设计导向
1.3.1设计指标。
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、99秒、清零等功能，精确到0.01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、清零等功能。
1.3.2设计要求
1画出电路原理图（或仿真电路图）；
2软件编程与调试；
3电路仿真与调试；
2．软件与硬件设计
单片机应用系统由硬件系统和软件系统两部分组成。
硬件系统是指单片机以及扩展的存储器、I\O接口、外围扩展的功能芯片以及接口电路。
软件系统包括监控程序和各种应用程序。
在单片机应用系统中，单片机是整个系统的核心，对整个系统的信息输入、处理、信息输出进行控制。
与单片机配套的有相应的复位电路、时钟电路以及扩展的存储器和I\O接口，使单片机应用系统能够运行。
在一个单片机应用系统中，往往都会输入信息和显示信息，这就涉及键盘和显示器。
在单片机应用系统中，一般都根据系统的要求配置相应的键盘和显示器。
配置键盘和显示器一般都没有统一的规定，有的系统功能复杂，需输入的信息和显示的信息量大，配置的键盘和显示器功能相对强大，而有些系统输入/输出的信息少，这时可能用几个按键和几个LED指示灯就可以进行处理了。
在单片机应用系统在中配置的键盘可以是独立键盘，也可能是矩阵键盘。
11.0592MHz晶振
2个独立式的按键
电源指示灯
电源开关
4个数码管显示
STC89C52RC
图2系统硬件结构框
此次选用C51来编程，首先要有初始化程序，通过初始化程序，将对主程序所用到的变量、常量以及各个参数和所调用的子函数定义。
其次还有显示程序、按键扫描及处理程序、时钟程序和倒计时程序，系统软件流程图图如图3所示：
开始
系统初始化
While
（1）
数码管显示选择
按键的扫描及处理
图3
3.1源程序及注释
/*-----------------------------------------------
名称：
数码管显示，按键控制秒表
论坛：
编写：
shifang
日期：
2009.5
修改：
无
内容：
中断按键控制，数码管显示,中断0控制计时和停止，中断1清零
------------------------------------------------*/
#include<
reg52.h>
//包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义
unsignedintmsecond,second;
//定义全局变量
bitGoFlag;
//定义停止，计时标志
#defineDataPortP0//定义数据端口程序中遇到DataPort则用P0替换
sbitLATCH1=P2^2;
//定义锁存使能端口段锁存
sbitLATCH2=P2^3;
//位锁存
sbitKEY=P3^2;
unsignedcharcodedofly_DuanMa[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
//显示段码值0~9
unsignedcharcodedofly_WeiMa[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
//分别对应相应的数码管点亮,即位码
unsignedcharTempData[8];
//存储显示值的全局变量
voidDelayUs2x（unsignedchart）;
//函数声明
voidDelayMs（unsignedchart）;
voidDisplay（unsignedcharFirstBit,unsignedcharNum）;
voidInit_Timer0（void）;
voidCLR（void）;
/*------------------------------------------------
主函数
voidmain（void）
{
unsignedcharnum=0;
EX0=1;
//外部中断0开
IT0=1;
//IT1=0表示边沿触发
EX1=1;
//外部中断1开
IT1=1;
//IT1=1表示边沿触发
Init_Timer0（）;
while
（1）//主循环
{
TempData[0]=dofly_DuanMa[second/10];
//分解显示信息，如要显示68，则68/10=668%10=8
TempData[1]=dofly_DuanMa[second%10];
TempData[2]=0x40;
//"
-"
TempData[3]=dofly_DuanMa[msecond/10];
TempData[4]=dofly_DuanMa[msecond%10];
//主循环中添加其他需要一直工作的程序
}
}
显示函数，用于动态扫描数码管
输入参数FirstBit表示需要显示的第一位，如赋值2表示从第三个数码管开始显示
如输入0表示从第一个显示。
Num表示需要显示的位数，如需要显示99两位数值则该值输入2
voidDisplay（unsignedcharFirstBit,unsignedcharNum）
staticunsignedchari=0;
DataPort=0;
//清空数据，防止有交替重影
LATCH1=1;
//段锁存
LATCH1=0;
DataPort=dofly_WeiMa[i+FirstBit];
//取位码
LATCH2=1;
//位锁存
LATCH2=0;
DataPort=TempData[i];
//取显示数据，段码
i++;
if（i==Num）
i=0;
定时器初始化子程序
voidInit_Timer0（void）
TMOD|=0x01;
//使用模式1，16位定时器，使用"
|"
符号可以在使用多个定时器时不受影响
//TH0=0x00;
//给定初值
//TL0=0x00;
EA=1;
//总中断打开（总中断控制开关）
ET0=1;
//定时器中断打开（允许中断0的发生）
TR0=1;
//定时器开关打开（定时器T0开始工作）
定时器中断子程序
voidTimer0_isr（void）interrupt1
staticunsignedcharnum;
TH0=（65536-2000）/256;
//重新赋值2ms
TL0=（65536-2000）%256;
Display（0,8）;
if（GoFlag）
num++;
if（num==5）
num=0;
msecond++;
if（msecond==100）//100进1
msecond=0;
second++;
//秒加1
if（second==100）
second=0;
外部中断0程序
voidISR_INT0（void）interrupt0
if（!
KEY）//如果检测到低电平，说明按键按下
DelayMs（20）;
//延时去抖，一般10-20ms
if（!
KEY）//再次确认按键是否按下，没有按下则退出
GoFlag=!
GoFlag;
//利用外部中断打开和关闭定时标志用于开始和停止计时
}
外部中断1程序
voidISR_INT1（void）interrupt2
if（GoFlag==0）//停止时才可以清零
CLR（）;
}/*------------------------------------------------
数值清零
voidCLR（void）
//利用外部中断清零
voidDelayUs2x（unsignedchart）
{
while（--t）;
voidDelayMs（unsignedchart）
while（t--）
//大致延时1mS
DelayUs2x（245）;
图4按键原理图
图5显示电路
图6电源电路原理图
通过最后软件对程序的编译，组建，执行，还有最终生成.hex文件，把.hex下载到TX-1C开发板的STC89C52RC单片机上的最终效果图如下：
下图:
开始运行,执行自动加1
下图为复位后的显示
“开始自加”运行,一直加到99秒
以下是我在设计这个秒表过程中所总结的心得,整个过程主要是:
设计程序----修正程序----扩展功能----完善程序,经过自己的独立思考与查阅相关知识,最终完成这个作品.
心
得
体
会
通过对本次课程的课程设计，使自己深刻的认识到自己的很多不足之处，在实际动手操作能力的不足，在进行程序编程时，自己需要，认真审题，看懂题目的要求！
对于软件编程不益太简单或者太难。
做到既能把课题完成又能锻炼自己的能力！
根据课题要求，复习相关的知识，查询相关的资料。
根据课程条件，找到适合的方案，找到需要的元器件及工具，准备课程。
根据课程设计的要求和自己所要增加的功能写好程序流程图，在程序流程图的基础上，根据芯片的功能写出相应的程序和增加额外的功能程序。
然后再进行程序调试和相应的修改，以达到能够实现所要求的功能的目的。
还要根据课程的实际情况，添加些额外程序来使系统更加的稳定，如开关的去抖（采用延迟）。
程序要尽量做到由各个子程序组成，在有些程序后面最好加注释，这样在程序出错的检查过程中可以更容易查找的到，也更简洁，更明白易懂。
该课程设计的程序可以参考MCS-51系列单片机，也可自己根据自己熟悉的方法来编程如单片机C语言。
在设计控制开关时，注意2个中断的打开和关闭的先后顺序，否则就会出错。
这次的单片机课程设计重点是理论与实际的相结合。
该设计从头到尾都要自己参与，熟悉了对整个设计的过程，更系统的锻炼了自己。
2011年12月23日
教
师
评
语
年月日
成
绩
及
签
名
年月日
5相关资料查阅
【1】孙育才编著.MCS-51系列单片微型计算机及其应用.东南大学出版社.2009.12
【2】郭天祥编著.51单片机C语言教程-入门、提高、开发、拓展全攻略.电子工业出版社.2010.05
【3】刘刚编著.ProtelDXP2004SP2原理图与PCB设计.电子工业出版社.2009.07
【4】丁峻岭主编.C语言程序设计.中国铁道出版社.2009.12
升级会员 