基于单片机的多功能秒表的课程设计
单片机课程设计
题目基于单片机的
多功能秒表
目录
1 设计总体方案 (1)
1.1 设计要求与目的 (1)
1.2 设计思路 (1)
1.3工作原理 (2)
1.4 功能说明 (2)
2 主要元器件介绍 (3)
2.1 AT89C51单片机 (3)
2.2 四位共阴数码管 (5)
3 系统硬件设计 (6)
3.1 电源电路 (6)
3.2 时钟电路 (6)
3.3 复位电路 (7)
3.4 显示电路 (7)
3.5 键盘电路 (8)
4 软件设计 (9)
5 系统调试及结果分析 (11)
6 总结 (12)
参考文献 (13)
附录1：总体电路原理图 (14)
附录2：元器件清单 (15)
附录3：实物图 (16)
附录4：源程序 (17)
1 设计总体方案
1.1 设计要求与目的
设计一个单片机控制的多功能秒表系统，利用单片机的定时器/计时器定时和计数的原理，结合显示电路、用四位共阴极LED数码管以及按键来设计秒表计时器，实现暂停与清零功能，并多次计数。
在设计系统前，我们主要考虑以下一些原则：节约元器件，尽量降低系统实现成本；硬件电路尽量简单，使得硬件实现、问题检查、软件编程以及系统调试的难度都降低；能在软件上实现，使芯片利用率尽可能高；软件设计方案要优化，使得做成实物尽可能简单，方便仿真与检测；设计方案要和当前的试验平台相应；充分利用各种资源，尽量采用成熟与经典的电路。
1.2 设计思路
因为秒表的设计相对较为简单，因此在软件设计中我们一般采用模块化程序设计的方法。模块是一个具有独立功能的程序，可以单独设计、调试与管理，模块可以分为功能模块和控制模块两类。我们通过模块化程序设计可按适当的原则把一个情况复杂、规模较大的程序划分为一个个较小的、功能相关而又相对独立的模块。
根据电子秒表的设计要求，主要设计一个计数系统、译码驱动、数码显示系统、控制系统。其主要核心技术在于产生秒表信号的计数脉冲与计数器之间的级联。
1.3工作原理
本系统采用AT89C51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，结合硬件电路如电源电路，晶振电路，复位电路，显示电路，以及一些按键电路等来设计计时器，将软、硬件有机地结合起来。其中软件系统采用汇编语言编写程序，包括显示程序，加减计数程序，快加快减程序，中断，延时程序等，并调试运行，硬件系统利用proteus强大的功能来实现，简单且易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
1.4 功能说明
开始按钮是用来开始进行计数的。停止按键用来暂停程序的运行，当按下暂停键时，程序停留在原地，等待再次按下暂停键，再次按下暂停键后，程序继续运行。计数按钮用来记录数据，每按下一次计数按钮，程序自动记录一个数据，并存放到指定内存单元中。复位按钮是用来对程序复位，每当程序出现死循环的时候，按下复位键即可跳出死循环，回到程序的开始。
这些功能分别用开始/暂停键、记录键、上翻键、下翻键以及复位键来实现。还有一个是清零键，用于对当前数码管的计数进行清零，但是对芯片内存单元保存的记录并不产生影响，这点事清零键与复位键的区别。
2 主要元器件介绍
2.1 AT89C51单片机
AT89C51单片机是低电压、高性能CMOS 8位微处理器，是一种带2k字节闪存可编程可擦除只读存储器。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次，含128字节内部RAM，32个I/O口线，2个16位定时/计数器，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。空闲时停止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，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。引脚图见图2-1所示：
图2-1 AT89C51引脚图
VCC：供电电压。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数
据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
2.2 四位共阴数码管
共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM 接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。
从左下角开始逆时针一圈分别是1至12个引脚，12、9、8、6为数码管的公共端，a、b、c、d、e、f、g、dP分别为数码管的段引脚，这些段引脚分别对应11、7、4、2、、1、10、5、3这些位置，A1、A2、A3、A4分别表示数码管的四个位。
图2-2 四位共阴数码管
3 系统硬件设计
本系统中，硬件电路主要有电源电路，时钟电路，复位电路，显示电路，以及一些按键电路等。
3.1 电源电路
电源电路是指提供给用电设备电力供应的电源部分的电路设计、使用的电路形式和特点。电源有交流电源也有直流电源。电源电路是系统最基本的部分，任何电路都离不开电源部分，由于三端集成稳压器件所组成的稳压电源线路简单、性能稳定、工作可靠、调整方便，已逐渐取代分立元件，在生产中被广泛采用。
3.2 时钟电路
MCS--51单片机内部的振荡电路是一个高增益反相放大器，引线XTAL1和XTAL2分别为反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入和来自反向振荡器的输出，该反向放大器可以配置为片内振荡器。这里，我们选用51单片机12MHZ 的内部振荡方式，电容器C1、C2起稳定振荡频率、快速起振的作用，C1和C2可在20-100PF之间取，这里取33P，接线时要使晶体振荡器X1尽可能接近单片机。电路见图3-1所示：
图3-1 时钟电路
3.3 复位电路
采用上电和和按键复位电路。上电后，由于电容充电，使RST持续一段高电平时间。当单片机已在运行之中时，按下复位键也能使用使RST持续一段时间的高电平，从而实现上电加开关复位的操作。这不仅能使单片机复位，而且还能使单片机的外围芯片也同时复位。当程序出现错误时，可以随时使电路复位。电路见图3-2所示：
图3-2 复位电路
3.4 显示电路
我们采用的是数码管显示电路。在用数码管显示时，我们有静态和动态两种选择，静态显示程序简单，显示稳定，但是占用端口比较多；动态显示所使用的端口比较少，可以节省单片机的I/O口。在设计中，我们采用LED动态显示，用P0口驱动显示。由于P0口的输出级是开漏电路，用它驱动时需要外接上拉电阻才能输出高电平。电路见图3-3所示：
图3-3 显示电路
3.5 键盘电路
通过1/0口连接，将每个按钮的一端接到单片机的I/O口，另一端接地，这是最简单的办法。如图3-4所示是实验板上按钮的接法，其功能很简单，五个键定义如下：
按键1：开始/暂停计时
按键2：记录时刻
按键3：上翻记录时刻
按键4：下翻记录时刻
按键5：清零当前记录时刻
图3-4 键盘电路
4 软件设计
在软件设计中，一般采用模块化的程序设计方法，它具有明显的优点。把一个多功能的复杂的程序划分为若干个简单的、功能单一的程序模块，有利于程序的设计和调试，提高了程序的阅读性和可靠性，使程序的结构层次一目了然。
各程序模块都要完成一个明确的任务，实现某个具体的功能，如：加计数、减计数、延时、快加、快减，计数和显示等，在具体需要时调用相应的模块即可，设计流程框图见图4-1所示：
图4-1 设计流程框图
5 系统调试及结果分析
因为整个系统都是数字电路，因此可以用仿真软件来对其进行调试。本次实际的电子秒表系统是用于测量较短而且较精准的时间，它具体有以下一些功能：
（1）整个系统由六个小开关控制。
（2）系统在用之前能清零，即电子秒表开始计时之前，其他时间显示零。
（3）若不需要计时或需要中途暂停计时，则秒表能及时停止计时，但能保留停止计时之前所计的时间。
用PROTEUS将编译生成的秒表.HEX 文件下到单片机中，点击运行按相应的操作键即可看到下图的效果：
图5-1 仿真结果
经proteus软件仿真后，系统运行良好，结果正确。
6总结
经过一个星期的课程设计，过程有曲折也有顺利。在此期间我也失落过，也曾一度热情高涨。在老师的指导下，我们顺利完成了课程设计的实物设计。让我学到了以下几点：
1将学习的理论知识通过实验融会贯通，让我对它的理解更加深刻，对程序的编译过程了解透彻。
2本次课程设计以合作设计为主，因此培养了学习的积极性，让我能够配合同伴去分析问题、发现问题、解决问题，更增强与老师同学交流沟通和合作完成任务的能力。
3由于这次课程设计不仅设计编程方面的知识，还涉及了其它学科的知识，例如PROTEUS等的基本知识。程序是用汇编语言来编写的，这次课程设计让我在编程能力方面得到了提高。4由于水平有限，实验程序运行有一定的限制，以后会加强改进。
总之，通过这次课程设计，不仅加深了我对单片机理论方面的理解，将理论更好的运用的实践方面，而且锻炼了我们各方面的能力，培养了坚强的毅力和做事的耐心和细心，认识合作的重要性，还希望老师能够多多指导，促进我不断的进步。
参考文献
[1] 余发山.单片机原理及应用技术.中国矿业大学出版社，2003.49~77
[2] 杨凌霄.微型计算机原理及应用.中国矿业大学出版社，2004.
[3] 李群芳.单片机原理、接口及应用.清华大学出版社，2005.
[4] 陈忠平.单片机原理及接口.清华大学出版社，2007.125~131
[5] 刘同法.单片机基础与最小系统实践.北京航空航天大学出版社，2007.
[6] 王东峰等.单片机C语言应用100例[M].电子工业出版社，2009.
[7] 陈海宴.51单片机原理及应用[M].北京航空航天大学出版社，2010.
附录1：总体电路原理图
附录2：元器件清单
附录3：实物图
附录4：源程序
（1）停止子程序
按键后，使秒表停止，即关闭定时器0，1，程序如下：
STOP: CLR TR0
CLR TR1；关闭定时器0，1
ACALL DISP；显示
（2）暂停记录子程序
按键结束后，通过条件转移指令判断是否存够4个数，若存够则停止，否则继续。
JILU : MOV A,20H
MOV @R1, A
INC R1
DJNZ 50H, HERE；是否够四个数？
MOV R1, #71H
MOV 50H, #04H
MOV 51H, #04H
SJMP STOP；够4个数停止
（3）加1子程序
此程序只为简单的加1，并判断是否到100？到则从0开始，否则继续。
JIA1: MOV A,20H
CLR C
INC A
CJNE A, #100, GO1；是否加到100？
单片机秒表的课程设计
单片机秒表的课程设计 一．设计题目 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。设计四个按键：一个“开始”按键，一个“复位”按键，一个“暂停”按键和一个“快加”按键。 二. 设计要求 2.1 设计功能 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）。 2.2 按键说明 （1）按“开始”按键，开始计数，数码管显示从00开始每秒自动加一； （2）按“复位”按键，系统清零，数码管显示00； （3）按“暂停”按键，系统暂停计数，数码管显示当时的计数； （4）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。 三. 设计过程 [1] 方案设计 方案一：采用AT89C51单片机设计数显定时器和定时器。 本方案采用AT89C51单片机系统来实现。单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种控制算法和逻辑控制。单片机系统可控制数码管显示秒表的值，并能用键盘输入暂停，并可实现报捷。同时AT89C51芯片（内部含有8KB 的EEPROM），不需要外扩展存储器，可使系统整体结构更为简单。设计框图如下图所示
方案二：采用分立元件门电路和集成块电路设计数显定时器 此方案可分为五个功能模块：秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、时序控制电路。秒脉冲发生器：555振荡器振荡周期T=0.693(1R +22R )C=0.72，频率f=1.39Hz ；计数器和控制电路是系统的主要部分，计数器是用可加（减）的计数方法，它是十进制计数的方式，选用74LS192，计时器完成计时功能；控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停/连续计数、查询所计数、译码显示 图二 方案论证： 方案二是电子式，时间走的很准时，也能达到“快加”键的功能，显示时间是现代式的数码管显示，但要做好是有很大的难度的，线非常之多，元件分散、多，容易把线接错。综合考虑，我们采用了方案一以AT89C51芯片为中心控制系统，可实现显示、键盘控制、“快加一”等功能，大大提高了系统的智能化，也使得系统所测结果精度大大提高。 [2] 器件选择 2.2.1 AT89C51单片机 AT89C51是一种带4K 字节FLASH 存储器（FPEROM —Flash Programmable and Erasable Read Only Memory ）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。AT89C51单片机的外型如图三所示。
单片机多功能秒表课程设计
单片机课程设计报告 电子秒表 摘要：本设计的成品是在单片机最小系统的基础上增加显示电路和控制电路来完成电子秒表的硬件电路的。电子秒表电路主要由AT89S52单片机最小系统电路、七段数码管动态显示电路和控制电路组成，它能实现八位数码显示和多次计时，能通过控制电路能控制时间的暂停、开始和清零，能够多次存储时间，并查询显示计时时间的顺序。 关键字：AT89S52 数码管最小系统 1 方案设计 1.1系统分析 设计的电路主要是能多次记时和查询时间，记时的多少通过显示电路显示出
来，每一次计时可以通过控制电路查询出来。设计框图如图一所示; 1.2系统方案 方案一：利用AT89S52单片机设计数显定时器和定时器。单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种控制算法和逻辑控制。利用74HC573锁存器和按键作为控制电路，通过位选和段选来实现数码管的显示。 2 硬件设计 2.1 控制芯片的介绍 AT89S52（与AT89S51相同）单片机的外型如图四所示。 单片机可分为通用型和专用型，种类繁多。这里我们主要介绍AT89S52单片机是属于典型代表的MCS-51系列单片机，它是一种能处理8位数据的通用型单片机。以Atmel公司生产的具有CMOS工艺、低功耗、高性能的AT89S52为例，介绍单片机的工作原理、控制程序的编写及开发应用。AT89S52是一个高性能CMOS 8位单片机，芯片内集成了通用8位中央处理器，片内含8k Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器(ROM), 支持ISP(In-system programmable)功能。AT89S52内部有128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），
单片机课程设计+基于单片机的秒表系统设计
目录 一总体方案设计 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.2 优点及意义 (1) 1.3 初步设计思路 (1) 二、硬件电路设计 (1) 2.1 AT89C51单片机模块 (1) 2.1.1 89C5单片机 (1) 2.1.1单片机中断系统 (2) 2.2 复位与时钟电路模块 (3) 2.2.1晶振电路 (3) 2.2.2 复位电路 (3) 2.3按键模块 (3) 2.4蜂鸣器模块 (4) ①蜂鸣器工作原理 (4) 2.5数码管模块 (4) 三、软件设计 (5) 3.1程序流程图 (5) 3.2主程序设计 (5) 3.2.1定义管脚、指示灯、蜂鸣器 (5) 3.2.2启动与暂停 (5) 3.2.3每秒报警 (7) 3.2.4数码管显示 (7) 3.3子程序设计 (8) 3.3.1 定时器子程序设计 (8) 总结 (9) 参考文献 (10) 附录 (11)
一总体方案设计 1.1 设计要求 1、设计精度为0.1S的秒表系统。 2、设置启动、暂停、清零按钮。 3、设计每一秒钟都有提醒功能。 4、秒表的最长计时长度为9:59:59，超过此长度，报警。 1.2 优点及意义 单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。 1.3 初步设计思路 该实验要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用单片机微机仿真实验系统中的芯片AT89C51中的P3.2管脚做为外部中断0的入口地址，并实现“开始/停止”、“暂停”、“清零”按键的功能；定时器T0作为每秒加一的定时器。其中当按键来第一个拨动信号，开关由1拨向0（由上向下按）时开始计时；当按键来第二个拨动信号，开关由1拨向0（由上向下按）时数码管保持，当按键来第三个拨动信号，开关由1拨向0（由上向下按）时数码管清零，此时若再按按键则又可重新开始计时。 二、硬件电路设计 2.1 AT89C51单片机模块 2.1.1 89C5单片机 89C51单片机由中央处理器（CPU）、存储器、定时/计数器、输入/输出（I/O）接口、中断控制系统和时钟电路组成。89C51单片机一共有40个引脚。其中电源Vcc（40引脚）接+5V，Vss（20引脚）接负极。单片机时钟电路：单片机需
基于单片机的多功能秒表的课程设计
单片机课程设计 题目基于单片机的 多功能秒表
目录 1 设计总体方案 (1) 1.1 设计要求与目的 (1) 1.2 设计思路 (1) 1.3工作原理 (2) 1.4 功能说明 (2) 2 主要元器件介绍 (3) 2.1 AT89C51单片机 (3) 2.2 四位共阴数码管 (5) 3 系统硬件设计 (6) 3.1 电源电路 (6) 3.2 时钟电路 (6) 3.3 复位电路 (7) 3.4 显示电路 (7) 3.5 键盘电路 (8) 4 软件设计 (9) 5 系统调试及结果分析 (11) 6 总结 (12)
参考文献 (13) 附录1：总体电路原理图 (14) 附录2：元器件清单 (15) 附录3：实物图 (16) 附录4：源程序 (17)
1 设计总体方案 1.1 设计要求与目的 设计一个单片机控制的多功能秒表系统，利用单片机的定时器/计时器定时和计数的原理，结合显示电路、用四位共阴极LED数码管以及按键来设计秒表计时器，实现暂停与清零功能，并多次计数。 在设计系统前，我们主要考虑以下一些原则：节约元器件，尽量降低系统实现成本；硬件电路尽量简单，使得硬件实现、问题检查、软件编程以及系统调试的难度都降低；能在软件上实现，使芯片利用率尽可能高；软件设计方案要优化，使得做成实物尽可能简单，方便仿真与检测；设计方案要和当前的试验平台相应；充分利用各种资源，尽量采用成熟与经典的电路。 1.2 设计思路 因为秒表的设计相对较为简单，因此在软件设计中我们一般采用模块化程序设计的方法。模块是一个具有独立功能的程序，可以单独设计、调试与管理，模块可以分为功能模块和控制模块两类。我们通过模块化程序设计可按适当的原则把一个情况复杂、规模较大的程序划分为一个个较小的、功能相关而又相对独立的模块。 根据电子秒表的设计要求，主要设计一个计数系统、译码驱动、数码显示系统、控制系统。其主要核心技术在于产生秒表信号的计数脉冲与计数器之间的级联。
单片机课程设计倒计时秒表
单片机课程设计倒计时 秒表 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
一、设计目的 此次设计是我们更进一步了解基本电路的设计流程，提高自己的设计理念，丰富自己的理论知识，巩固所学知识，使自己的动手动脑能力有更进一步提高，为自己今后的学习和工作打好基础，为自己的专业技能打好基础。通过解决实际问题，巩固和加深“单片机原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验以后从事生产和科研工作打下一定的基础。本次设计注重对单片机工作原理以及键盘控制及显示原理的理解，以便今后自己在单片机领域的学习和开发打下基础，提高自己的动手能力和设计能力，培养创新能力，丰富自己的理论知识，做到理论和实践相结合。本次设计的重要意义还在于对单片机的内部结构和工作状态做更进一步的了解，同时还对单片机的接口技术，中断技术，存储方式和控制方式作更深层次的了解。掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，强化单片机应用电路的设计与分析能力。提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风;培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，实现理论结合实际，学以至用的原则。用所学的知识和自身课外的拓展学习加深对专业课的理解和学习；锻炼综合运用电路设计及相关电子仪器、单片机软硬件结合的理论，结合生产实际分析和解决工作工程实际问题的能力，加固、加深和扩展有关电子类，汇编语言，相关电子电路和仿真软件方面的知识和能力。通过本次课程设计，应加强培养如下能力： (1)加强自身独立的动手能力和思考解决问题的能力，提高创造能力； (2)学会使用软件Proteus画原理图和仿真调试。 (3)学会基本焊接电路板的技能 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。 二、设计要求 1、可以以实现正常秒表的所有功能，包括启动、暂停、复位等； 2、可以自由设定倒计时时间（10s、20s、30s···），并进行倒计时； 3、显示方式自选； 4、任选一款51单片机； 5、扩展功能：在秒表的基础上增加时钟功能，倒计时完成时加入报警单元，如声音、灯光等。
单片机秒表课程设计
单片机课程设计 学生姓名_____________________ 专业班级_____________________ 学号________________________
1课程设计的目的及要求 1.1 课程设计的目的 1.2 课程设计的任务 1.3 课程设计的要求2设计的方案及论证 2.1方案设计 2.2方案选择 2.3方案确定 3硬件电路设计4软件设计 4.1主要模块流程图 4.2程序的主要模块5电路仿真
6电路的焊接与调试 6.1电路的焊接 6.2电路的调试 7总结11 参考文献12 附录1：总体电路原理图13 附录2：元器件清单14 附录3：编码程序15
-LX. —1— 刖言 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, 同时带动着传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面的知识是不够的，还要根据具体的硬件结构，以及针对具体的应用对象的软件结合，加以完善。 人们在日常生活中，有很多时候要精确地计算时间，但往往因为人为因素造成人们不愿意看到的误差。本设计利用AT89C51单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，使其能精确计时。计时精度达到0.01s，P1 口P2 口接数码管显示功能，P3.4、P3.5、P3.6、P3.7分别接四个按钮开关，分别实现开始、暂停、清零、保存、读取的功能。显示电路由两个四位共阴极数码管组成。 电子秒表精确度的提高，使它的运用越来越广泛，它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。
基于单片机的多功能秒表系统课程设计
基于单片机的多功能秒表系统课程设计
单片机课程设计报告 多功能秒表系统设计 姓名： 学号： 专业班级： 指导老师： 所在学院： 2009年6月10日
单片机已经无处不在，与我们生活更是息息相关并已渗透到了生活的方方面面。单片机的特点是体积小，重量轻，功能强，通用性好，也就是说集成度高，其内部的结构是普通的计算机系统的简化。在增加一些外围电路之后，就能成为一个完整的系统。在众多单片机中，MCS-51系列单片机具有系统结构完整，特殊功能寄存器规范化以及指令系统的控制功能强等特色，使起成为单片机中的主流机型。 本设计是一个由AT89C51单片机控制，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、电源电路、LED数码管以及键盘电路按键计时来实现的多功能秒表系统。 在本次设计中我们以AT89C51单片机为主要器件，利用它的定时器/计数器定时和记数的原理，结合7809电源提供的+5V稳压电压，上电加按钮复位电路，晶体振荡电路，由P0口驱动的LED动态显示电路，键盘电路等来完成多功能秒表的设计。这个多功能秒表系统能够实现两位LED显示，显示的时间为00～99秒，每秒自动加1，能正确地进行加、减（倒）计时，能同时记录4个相对独立的时间，通过上翻键和下翻键来查看这4个不同的计时值，还具有快加和复位功能，基本上实现了老师的要求。我们使用汇编语言来编写程序，采用模块化程序设计方法，主程序有多个子程序构成，这些子程序可以单独的设计，调试和管理，其中包括加1子程序、减1子程序、延时子程序、快加子程序，复位子程序和显示子程序等。将源程序代码在WAVE中进行编译和调试，硬件系统利用Proteus软件来实现，可以方便的看到运行结果。 关键词：多功能秒表、单片机、子程序模块、Proteus仿真
基于单片机多功能秒表课程设计任务
单片机课程设计课题：多功能秒表 系别：电气与电子工程 专业：电子信息工程 姓名：吴腾飞 学号：093411143 河南城建学院 2013年1月1日
成绩评定· 一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。 二、评分 课程设计成绩评定
目录 第一章设计目的 第二章设计任务要求.......................................................... 第三章总体设计................................................................ 3.1 任务分析............................................................................ 3.2 方案确定............................................................................ 3.3 单片机概述......................................................................... 3.3.1 单片机的特点................................................................... 3.3.2 STC89C51单片机简介 3.3.3 STC89C51功能特性概述：................................................ 第四章各部分电路设计 4.1 显示原理................................................................ 4.2 键盘及读数原理............................................ 4.3 复位电路................................................................ 4.4 按键电路................................................................ 4.5 时钟电路................................................................ 4.6 驱动显示电路.......................................................... 第五章整体电路图............................................................. 5.1相应程序.................................................. 5.2 硬件实物调试...................................................................... 5.3 硬件调试.................................................. 5.4软件调试............................................................................. 5.5系统联调.............................................................................
基于单片机的秒表课程设计
基于单片机的秒表课程设计 ： 班级： 学号： 专业： 指导老师： 年月日
目录1、总体设计方案简介 2、硬件设计 3、软件设计 4、元件清单 5、心得体会
基于单片机的秒表课程设计 摘要 本设计的成品是在单片机最小系统的基础上增加显示电路和控制电路来完成数字式秒表的硬件电路的。电子秒表电路主要由AT89S51单片机最小系统电路、七段数码管动态显示电路和控制电路组成，它能实现八段数码显示和计时，能通过控制电路控制时间的暂停和开始。 关键字：AT89S51 数码管最小系统 1总体设计方案简介 设计一个具有特定功能的数字式秒表。用AT89C52设计一个2位LED数码显示“秒表”,显示时间为00-59,另设计一个“开始”按钮和一个“复位”按钮。按键说明：按“开始”按键，开始计数，数码管从00开始每秒自动加一；按“复位”按键，系统清零，数码管显示00。 设计的电路主要是能多次计时，计时的多少通过显示电路出来，设计框图如下图；
利用AT89C52单片机设计数显定时器。此方案采用AT89C52单片机系统来实现。AT89C52芯片内含8KB的EEPROM，不需要外扩展存储器，可是系统整体结构更为简单。设计框图如下图； 此方案是以AT89C52芯片为中心控制系统，可实现计时、清零等功能，大大提高了系统的智能化，也是的系统所测结果精度大大提高。所以此方案可行。 2硬件设计 AT89S52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，的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制
造，并与80S52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 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RAB 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 可编程全双串行通道 空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容 时钟引脚：XTAL1和XTAL2与内部的反相放大器构成一个振荡器，它提供单片机的时钟控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 P2口：P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位供电，当相应的端口变成低电平时，驱动相应的三极管会导通，+5V通过三极管给
单片机课程设计报告之秒表设计实验报告
单片机课程设计报告 单 片 机 秒 表 系 统 课 程 设 计 班级： 课程名称：秒表设计 成员： 实训地点：北校机房 实训时间：6月4日至6月15日
目录 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 1.2课程设计思路及描述 1.3 课程设计任务和要求 2硬件与软件的设计流程 2.1系统硬件方案设计 2.2所需元器件 3 程序编写流程及课程设计效果 3.1源程序及注释 3.2原理图分析 3.3课程设计效果 4 心得体会 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STC89C51设计一个4位LED数码显示"秒表〞，显示时间为000.0~9分59.9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"开场〞按键。 三、课程设计的难点 单片机电子秒表需要解决几个主要问题，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展编程；四是如何进展安装调试。 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展计时，数码管能够正确地显示时间。其中本课程设计有三个开关按键：其中key1按键按下去时开场计时，即秒表开场键，key2按键按下去时数码管清零，复位为"00.00〞. key3按键按下去时数码管暂停。 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，对程序进展编辑，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 1.2课程设计思路及描述 该课程设计要求进展计时并在数码管上显示时间，那么可利用MCS-51系列单片
基于单片机实现的秒表课程设计
摘要 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本文将介绍一种基于单片机控制的秒表，本实验利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，通过采用proteus仿真软件来模拟实现。模拟利用AT89C51单片机、LED数码管以及控件来控制秒表的计数以及计数的开启/暂停/继续与复位。 关键词：AT89C51、单片机、proteus，
目录 《单片机原理与应用》任务书 ................................................... 错误!未定义书签。摘要 ......................................................................................................................... I 目录 ...................................................................................................................... II 第1章秒表电路设计及原理 ................................................... 错误!未定义书签。 1.1 设计思路及描述............................................................ 错误!未定义书签。 1.2 各部分单位电路程序的设计........................................ 错误!未定义书签。第2章原理图及PotelDXP的设计 ........................................ 错误!未定义书签。 2.1 电路原理图 (7) 2.2 PCB图的生成................................................................ 错误!未定义书签。 2.3 元器件清单生成............................................................. 错误!未定义书签。第3章仿真及结果分析 ............................................................. 错误!未定义书签。 3.1 Proteus仿真图............................................................... 错误!未定义书签。 3.2 结果分析........................................................................ 错误!未定义书签。总结.. (8) 参考文献 (9) 附录 (10) 答辩记录及评分表 (14)
单片机秒表课程设计(C语言)
单 片 机 秒 表 设 计 实 训 报 告 姓名： 班级： 学号： 日期：1. 课程设计的目的和任务
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3位LED数码显示“秒表”，显示时间为 00.0~59.9秒，每毫秒自动加一，每十毫秒自动加一秒。 二、增加功能 增加一个“”按键（即清零），一个“暂停”和“开始”按键，一个“”按键（用来60秒倒计时），一个倒计时“逐渐自减”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（一个控制顺序计时，一个控制倒计时）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。其中本课程设计有三个开关按键：其中key2按键按下去时开始计时，即秒表开始键(同时也用作暂停键)，key1按键按下去时数码管清零，复位为“”，key3按键按下去时数码管复位为“”（用于倒计时）。 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 课程设计仪器 集成电路芯片8051，七段数码管，TX-1C单片机开发板， MCS-51系列单片机微机仿真课程系统中的软件（Keil uvision2）。 课程设计思路及描述 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；定时器T0作为每秒减一的定时器；定时器T1作为的定时器。其中“开始”按
单片机课程设计-秒表系统
课程设计报告 课程名称单片机原理及应用 设计题目基于单片机的秒表系统设计系部名称机械电子工程系 专业班级电子信息工程2014级2班姓名 学号 成绩 指导教师
2016年12月 摘要 秒表主要有机械和电子两大类，电子表又可分为三按键和四按键两大类。绝大部分体育教师使用的多是电子秒表，机械秒表在很多地方已经成为历史。电子秒表是一种较先进的电子计时器，国产的电子秒一般都是利用石英振荡器的振荡频率作为时间基准，采用6 位液晶数字显示时间，具有显示直观、读取方便、功能多等优点。广泛运用于学校、小型比赛等计时时间较短的场所。 单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等。 本课程设计以STC89C51单片机为核心，结合C语言编程及其他硬软件相结合设计的简易秒表，旨在学会运用单片机解决实际生产生活中问题。 关键字：STC89C51单片机、C语言、秒表等
精选 目录 摘要 .................................................................... I .. 目录 ..................................................................... II 第1 章设计目的、内容及要求............................................ 1.. 1.1 设计目的....................................................... 1.. 1.2 设计内容....................................................... 1.. 1.3 设计要求....................................................... 1.. 1.4 设计工具....................................................... 1.. 1.4.1 主要软件 ................................................ 1.. 1.4.2 主要硬件 ................................................ 2..第2 章设计原理及相关硬件.............................................. 4.. 2.1 设计方案原理及各模块设计....................................... 4. 2.2 硬件原理及模块设计............................................. 4.. 2.2.1 时钟电路 ................................................ 4.. 2.2.2 复位电路 ................................................ 5.. 2.2.3 控制电路 ................................................ 5.. 2.2.4 报警电路 ................................................ 6.. 2.2.5 显示电路 ................................................ 6.. 2.2.6 总体电路图 .............................................. 7.. 2.3 软件原理及模块设计............................................. 7..第3 章程序编译及仿真过程.............................................. 9.. 工程建立及原理图绘制........................................... 9..
多功能秒表的设计
摘要 MCS-51系列单片机具有体积小、功能全、价钱低廉、面向操纵、应用软件丰硕、技术在不断更新、开发应用方便等优势，能够适应各个领域的不同需要，因此具有极强的竞争力，应用前景广漠。对所学的专业知识能力更好的应用在实践方面。 本次课程设计要紧利用这学期学习的单片机原理与应用技术的知识来设计并实现一个多功能秒表。此设计要紧通过单片机最小系统板（STC-89C52RC）上的六个数码管作为秒表计时时刻的显示，从左至右依次显示分、秒、毫秒，三个按键D、E和F作为操纵秒表的功能键。要紧实现进程如下：刚开始是系统清零，六个数码管显示都显示0。再用三个按键D、E和F来操纵秒表功能的实现，启动D键开始计时，按下E键计时停止，F键复位。要紧功能即是键D、E和F操纵秒表计时的启动、停止和清零。为达到以上功能，多功能秒表分为以下几个模块：键盘扫描功能模块，按时器中断模块和数码管显示模块。 这次课程设计是一次综合性比较强的实践进程，能从很多方面考察咱们的能力，同时也是一次专门好的锻炼机遇。
目录 第1章引言 (4) 设计的目的、意义、及应达到的技术要求 (4) 1.1.1 设计的目的 (4) 1.1.2 设计的意义 (4) 1.1.3 设计应达到的技术要求 (4) 设计的大体思路 (4) 设计欲解决的要紧问题 (5) 解决此课题所需要的条件 (5) 1.4.1硬件条件 (5) 1.4.2 软件条件 (5) 1.4.3 知识要求 (5) 预备知识的介绍 (6) 1.5.1 MCS-51的指令系统 (7) 1.5.2 软件的利用 (7) 第2章设计部份 (8) 硬件设计 (8) 软件设计 (11) 第3章实现部份 (15) 工程测试方式 (15) 测试结果 (15) 第4章多功能秒表的扩展功能 (15) 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18) 附录 (19) 第1章引言设计的目的、意义、及应达到的技术要求
单片机秒表课程设计
1 实验内容及要求 1.1 实验内容 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 实验要求 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。 2 单片机的选用及主机系统电路的设计 2.1单片机的选用： Atmel89C51单片机的主要特点: ·4K字节可编程闪烁存储器 ·寿命：1000写/擦循环 ·数据保留时间：10年 ·全静态工作：0Hz-24Hz ·三级程序存储器锁定 ·128*8位内部RAM
·32可编程I/O线 ·两个16位定时器/计数器 ·5个中断源 ·可编程串行通道 2.2单片机主机系统电路的设计 图4 单片机主机系统电路
3 软件设计分析 3.1 程序流程图： （1）定时器1程序 用定时器0实现定时1秒，定时器1实现定时10毫秒，定时初值都是0D8F0H，这里只写定时1秒的流程图，如下所示： 图5 定时1秒流程图 （2）主程序：采用分支结构，通过对按键的扫描，判断要实现什么功能，然后通过调用子程序来实现所需要的功能。
单片机课程设计报告-秒表设计报告.docx
一、题目 作息时间表系统设计一一用89C51设计一个6位LED数码显示“作息时间表系统”, 显示时间为00—00—00 ~ 23时一59分一59秒，每秒自动加一。另设计4个按钮，分别是“分状态”按键、“分加1”按键、“时状态”按键，“时加1”按键。用于进行小时和分钟的调整。这就是一个完整的具有时、分、秒显不的单片机实时钟系统。 二、增加功能 在上述实时钟系统的基础上，在控制软件钟增加一个“作息时间表”，如图1所不, 并增加对该表的查询功能模块，依据对该表的查询结果，控制喇叭，进行课间打铃提示, 完成单片机作息时间表系统的设计。也完成木次课程设计。 三、内容提要 本设计利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合sl-100. sl-200系统上的集成电路芯片8052、LED数码管以及按键来设计计时器。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。其中本设计中的四个开关按键：其中一个按键按下去时，系统进入秒调整状态，然后，秒加1键每按一次，秒计时器加1。时状态按下时，系统进入时调整状态，时按键每按一次，时计数器加1。木设计运彳丁开始时，各按键回到各初始位置，即都处于1状态。计时显不从00： 00： 00开始，依据秒加1为单位进行显示计时。 三、实验目的 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，对嵌入式系统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。 四、意义 该实验通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计单片机作息时间表系统, 拥有正确的计时、显示、时间调整等功能，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。 五、本人所做工作 根据相关的单片机材料，利用所学的单片机知识，结合sl-100单片机微机实验系统中的软件和硬件（集成电路芯片8952,七段数码管，开关电路及时钟信号电路，按键等）, 编写能够实现该设计的软件程序，最后将软、硬件有机的结合起来，进行有效的调试，达到完成该实验课程设计的目的要求。 六、设计内容 用AT89C51设计一个6位LED数码显示“实时钟”，显示时间为00： 00： 00秒， 每秒自动加一。另设计一个“时状态”按键和一个“时加1 ”按键。再增加一个“分状态”按键和一个“分加1”按键。 在以上设计的基础上，在在控制软件系统中增加作息时间表功能，驱动喇叭去完成作息时间控制的功能。 七、设计思路及描述 该实验要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用sl-100单片机实验系统中的芯片AT89C52,中的P3管脚做为外部按键输入，并实现各个按键的功能；定时器TO 作为每10-50毫秒加一的定时器。在内部RAM中开辟10-50MS计数器，秒计数器、分计数器、时计
基于单片机的秒表课程设计
基于单片机的秒表课程设计
基于单片机的秒表课程设计 姓名： 班级： 学号： 专业： 指导老师： 年月日
1.3系统方案 利用AT89C52单片机设计数显定时器。此方案采用AT89C52单片机系统来实现。AT89C52芯片内含8KB 的EEPROM ，不需要外扩展存储器，可是系统整体结构更为简单。设计框图如图所示； 1.4方案论证 此方案是以AT89C52芯片为中心控制系统，可实现计时、清零等功能，大大提高了系统的智能化，也是的系统所测结果精度大大提高。所以此方案可行。 2硬件设计 2.1控制芯片的介绍 AT89S52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，的8位CMOS 微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造， 外部控制开关 AT89C52 单 片 机 七段数码显示
并与80S52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RAB 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 2.2硬件接线 2.2.1硬件接线端口 时钟引脚：XTAL1和XTAL2与内部的反相放大器构成一个振荡器，它提供单片机的时钟控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 P2口：P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位供电，当相应的端口变成低电平时，驱动相应的三极管会导通，+5V通过三极管给数码