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单片机秒表课程设计资料.doc
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单片机秒表课程设计资料
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单片机原理及应用课程设计
- 1 -
目录
前 言...........................................................................................................................................- 2 -
第 1 章 绪论.................................................................................................................................- 3 -
1.1 单片机的概念...............................................................................................................- 3 -
1.2 单片机的分类...............................................................................................................- 3 -
第 2 章 系统概述.........................................................................................................................- 4 -
2.1 系统设计要求...............................................................................................................- 4 -
2.2 方案选择.......................................................................................................................- 4 -
2.3 系统功能图...................................................................................................................- 4 -
2.4 系统操作说明...............................................................................................................- 5 -
第 3 章 系统硬件原理及设计.....................................................................................................- 5 -
3.1 STC89C52 单片机..........................................................................................................- 5 -
3.1.1 STC89C52 概述..................................................................................................- 5 -
3.1.2 单片机最小系统...............................................................................................- 7 -
3.2 数码管 Ark sr420561k.................................................................................................- 8 -
3.3 显示原理......................................................................................................................- 10 -
第四章 设计步骤及原理.........................................................................................................- 11 -
4.1 程序思路设计.............................................................................................................- 11 -
4.2 电路设计...................................................................................................................- 12 -
4.2.1 电路连接图及 PCB 图.....................................................................................- 12 -
4.2.2 电路实物图及原器件......................................................................................- 13 -
第五章 结论...........................................................................................................................- 14 -
参考文献.....................................................................................................................................- 15 -
附录.............................................................................................................................................- 16 -
源程序代码.........................................................................................................................- 16 -
仿真时效图.........................................................................................................................- 19 -
单片机原理及应用课程设计
- 2 -
前 言
单片机是单片微型计算机的简称,又称为微控制器。单片机是由无到有,功
能 由 弱 到 强 逐 步 发 展 来 的 。 其 发 展 历 程 大 致 有 四 个 阶 段 : 第 一 阶 段
(1976-1978):单片机的控索阶段。以 Intel 公司的 MCS-48 为代表,MCS-48
的推出是在工控领域的控索,参与这一控索的公司还有 Motorola 、Zilog 公司
等,都取得了满意的效果,这就是单片机的诞生年代。第二阶段(1978-1982):
单片机的完善阶段。Intel 公司在 MCS – 48 基础上推出了完善的、典型的单片
机系列 MCS –51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构:
完善的外部总线、CPU 外围功能单元的集中管理模式、体现工控特性的位地址空
间及位操作方式、指令系统趋于丰富和完善,并且增加了许多突出控制功能的指
令。第三阶段(1982-1990):8 位单片机的巩固发展及 16 位单片机的推出阶段,
也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel 公司推出的 MCS – 96 系列单片机,
将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片中,
体现了单片机的微控制器特征。随着 MCS – 51 系列的广应用,许多电气厂商竞
相使用 80C51 为内核,将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、多通道 A/D
转换部件、可靠性技术等应用到单片机中,增强了外围电路路功能,强化了智能
控制的特征。 第四阶段(1990 以后):微控制器的全面发展阶段。随着单
片机在各个领域全面深入地发展和应用,出现了高速、大寻址范围、强运算能力
的 8 位/16 位/32 位通用型单片机,以及小型廉价的专用型单片机。
单片机在时间控制方便的应用是其应用领域的一个重要组成部分。基于 51
单片机的秒表系统以及基于单片机时间系统等都是很好的例子。基于 MCS-51 单
片机的时间控制系统的原理与它们相似,系统采用显示管 Ark sr420561k 来进行
时间的记录和查询。用户可以进行多组时间的记录和查询,把记录的时间显示在
数码管中,方便用户的查询。
单片机原理及应用课程设计
- 3 -
第 1 章 绪论
1.1 单片机的概念
将组成微型计算机的各功能部件:中央处理器(CPU)、存储器、I/O 接口电
路及定时/计数器等集成在一块芯片中从而构成完整的微型计算机,称为单片机。
单片机也称微控制器。
1.2 单片机的分类
目前主流的单片机分为传统 51 系列、AVR 系列和 PIC 系列单片机,以下对
它们分别作简单介绍。
51 系列单片机是指 Intel 的 MCS-51 系列以及和它具有兼容内核的单片机。
MCS-51 系列单片机是最早、最基本的单片机,功能也最简单。Intel 公司生产的
MCS-51 系列单片机包括 8031、8051、8032、8052、8751、8752 等。
AVR 系列单片机是 ATMEL 公司生产的一种 8 位单片机,它采用的是一种叫
RISC 精简指令集单片机的结构,所以它的技术和 51 系列有所不同,开发设备也
和 51 系列是不通用的。它的一条指令的运行速度可以达到纳秒级,即每秒 10 亿
次。AVR 系列单片机是 8 位单片机中的高端产品,由于其出色的性能,它的应用
范围越来越广。
PIC 系列单片机是美国 MICROCHIP(微芯)公司生产的一种 8 位单片机,它
采用的也是 RISC 的指令集。它的指令系统和开发工具与 51 系列更是不同,其价
格低廉、性能出色,应用也较多。
单片机除了以上介绍的 8 位机外,还有 16 位和 32 位单片机,16 位单片机以 MCS96 系
列为主流,而 32 位机以现在的 AVR 系列为主
[1]
。
单片机原理及应用课程设计
- 4 -
第 2 章 系统概述
2.1 系统设计要求
1. 用单片机作控制器,充分利用所学的知识,设计一个完整的、可以实现
一定功能的系统。
2. 系统基本功能包括记录三组时间,可以对这三组时间进行查询,并在不
断电的情况下保存数据。
3. 系统操作简单,在基本功能的基础之上,可以扩展功能,使系统更有趣
味性和实用价值。
4. 系统功能稳定,电路焊接基本符合要求,尽可能做到布局合理,美观大
方。
2.2 方案选择
1. 单片机:该系统选择的控制器是 STC89C52R 型的单片机。由于该系统功
能比较简单,51 系列中的 8 位单片机即可满足要求。
2.显示器: 数码管 Ark sr420561k.由于这是简单的时间系统只要可以简单的
显示所要记录和查询的数字即可。
2.3 系统功能图
按
键
选
择
单
片
机
数
码
管
显
示
图 2-1 系统功能图
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