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基于单片机的多功能秒表的课程设计正文正文--大学论文.doc
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基于单片机的多功能秒表的课程设计正文正文--大学论文.doc
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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
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。
2
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
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