由单片机接收小键盘控制递增计时,由LED 显示模块计时时间,显示格式为 00-59(分)00-59(秒).00-99(毫秒),精确到0.01s的整数倍。绘制系统硬件接线图,并进行系统仿真和实验。画出程序流程图并编写程序实现系统功能。
使用单片机AT89S52作为主要控制芯片,以四位一体共阳极数码显示管通过三极管驱动作为显示部分,设计一个具有特定功能的数字式秒表。该数字式秒表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”,进入准备工作状态。该数字式秒表通过按键控制可实现开始计时、暂停计时、连续计时、清零和停止功能。
单片机秒表是一种基于微控制器的计时装置,它能够精确地测量时间间隔,通常用于体育比赛、实验室测量和其他需要计时的应用中。在这个项目中,我们将关注使用AT89S52单片机来设计一个数字式秒表。
1. 设计任务与功能要求:
- 该秒表需要通过小键盘接收用户指令,实现计时的启动、暂停、继续、清零和停止功能。
- 显示模块采用四位一体共阳极数码显示管,可以显示分钟、秒和毫秒,格式为"00-59(分)00-59(秒).00-99(毫秒)",精确到0.01秒。
- 上电或按键复位后,秒表应显示准备工作的提示符"P."。
- 用户可以通过按键操作开始计时,计时过程中可以暂停,继续计时,或者清零重置计时器。
2. AT89S52单片机介绍:
- AT89S52是一款低功耗、高性能的8位微处理器,拥有8KB的Flash存储空间,256B的RAM,32个可编程I/O口线,三个定时器/计数器,两个全双工串行通信端口,内置振荡器和复位电路。
3. 硬件系统设计:
- **时钟电路**:为单片机提供工作时钟,通常使用晶振和电容组成,决定单片机的工作频率。
- **复位电路**:确保单片机在上电或复位按钮按下后能够正确初始化,通常包括上电复位和手动复位两种方式。
- **键盘电路**:由几个按键组成,用于用户输入控制命令,如开始、暂停、清零等。
- **驱动及显示电路**:使用三极管驱动共阳极数码管,将单片机处理的计时数据转换为可视的数字显示。
- **下载口电路**:用于将编写的程序烧录到单片机的Flash存储器中。
4. 软件系统设计:
- 程序流程图是描述程序运行过程的图形表示,包括初始化、用户输入处理、计时逻辑、显示更新等步骤。
- 在编写程序时,需用C语言或汇编语言,实现对中断服务程序、计时器配置、键盘扫描、显示驱动等功能模块的编程。
5. 实验与仿真:
- 使用电路设计软件(如Protel或Multisim)绘制系统硬件接线图,进行电路仿真以验证设计的正确性。
- 进行实际硬件搭建,通过调试器将程序下载到单片机中,进行实验测试,确保秒表的各项功能正常工作。
这个课程设计项目不仅要求学生掌握单片机的基本原理和应用,还锻炼了他们硬件设计、软件编程以及系统集成的能力。通过这样的实践,学生能够深入理解微控制器在实际应用中的运作机制,为未来从事嵌入式系统开发奠定基础。