..課程設計名稱：單片機原理及接口技術題目：基于單片機的秒表計時器設計學期：2014-2015學年第一學期專業(yè)：電氣技術班級：XX：學號：指導教師：..工程技術大學課程設計成績評定表學期2014-2015(一)姓名專業(yè)電氣技術班級課程名稱單片機原理及接口技術論文題目基于單片機的秒表計時器設計評定指標評定指標分值得分知識創(chuàng)新性20理論正確性20容難易性15結合實際性10知識掌握程度15書寫規(guī)性10工作量10總成績100評語：任課教師時間2014年1月10日備注..課程設計任務書一、設計題目秒表計時器二、設計任務本課題以單片機為核心，設計和制作一個秒表計時器。三、設計方案課程設計一周第1天：查找資料，方案論證。第2天：各局部方案設計。第3天：各局部方案設計。第4天：撰寫設計說明書。第5天：校訂修改，上交說明書。四、設計要求1、繪制軟件流程圖并利用匯編語言編寫軟件程序；2、繪制系統(tǒng)硬件原理圖；3、形成設計報告。指導教師：教研室主任：2014年5月26日..摘要本設計利用89C51單片機設計秒表計時器，通過LED顯示秒十位和個位，在設計過程中用一個存儲單元作為秒計數(shù)單元，當一秒到來時，就讓秒計數(shù)單元加一，通過控制使單片機秒表計時，暫停，歸零。設計任務包括控制系統(tǒng)硬件設計和應用程序設計。關鍵詞：51單片機；74HC573；LED數(shù)碼管..目錄綜述………………………11程序方案………………21.1方案論證……………21.2總體方案……………22局部設計……………32.189C51單片機……………………32.2晶體振蕩電路………42.3硬件復位電路………52.4顯示電路……………62.5整體電路圖…………73程序設計………………83.1程序流程框圖………83.2顯示程序流程圖……………………93.3匯編源程序…………104調試說明……………134.1概述…………………134.2電路原理圖…………13心得體會………………15參考文獻………………16..綜述單片機是集CPU，RAM，ROM，定時，計數(shù)和多種接口于一體的微控制器。他體積小，本錢低，功能強，廣泛應用于智能產品和工業(yè)自動化上。而51單片機是各單片機中最位典型和最有代表性的一種。中國使用單片機的歷史只有短短的30年，在初始的短短五年時間里開展極為迅速?？v觀我們現(xiàn)在生活的各個領域，從導彈的導航裝置，到飛機上各種儀表的控制，從計算機的網(wǎng)絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC卡、電子寵物等，這些都離不開單片機。本課題以單片機為核心，設計和制作一個秒表，開場時，顯示"00〞，第1次按下按鈕后就開場計時；第2次按按鈕后，計時停頓；第3次按按鈕后，計時歸零。根據(jù)設計要求設計出了符合要求的秒表計時器。1程序方案1.1方案論證時鐘電路常用的有部時鐘方式和外部時鐘方式，但因為本設計中只需要一片單片機，所以采用部時鐘方式比擬簡單。按鈕電路中的"復位〞按鈕是按鍵手動復位，它有電平和脈沖兩種方式，比擬電路的復雜程度，本設計選擇了按鈕電平復位電路。但根據(jù)顯示方式的不同選擇，我們可以有幾種方案：方案一：使用靜態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示方式下的數(shù)碼管的顯示字符一經確定，相應鎖存器鎖存的斷碼輸出將維持不變，直到送入另一個字符的斷碼為止。因而此設計中使用的顯示位數(shù)使用了三個8位并行I/O口。如果另外想擴展單片機功能，那么能使用的輸出管腳很是有限。方案二：使用動態(tài)顯示方式。這個顯示方式是將所有顯示位的段碼線的相應段并聯(lián)在一起，由一個8位I/O口控制，而各位的共陰或共陰極分別由相應的I/O線控制，形成各位的分時選通。這種顯示方式，簡化了硬件電路，特別在多位數(shù)碼管顯示時尤為突出。1.2總體方案由課程設計的要求和任務，采用的匯編語言編程，設計秒表要求一秒定時，采用了定時器T0和〔存儲單元NTA〕擴展來定時，即用單片機部的定時器T0。先將時鐘初始化，賦入初值25ms定時，循環(huán)40次來進展1秒定時。然后由R3來進展加一運算，然后將其值通過P1(段顯示)，P2口〔位顯示〕在數(shù)碼管上進展顯示時，在程序中首先定義一個關于數(shù)碼管顯示的字形碼定義，以便在顯示時調用即可。編寫秒表程序，使其通過I/O的輸出在數(shù)碼管上顯示秒表的計時情況，通過I/O口的輸入與中斷程序級按鍵程序實現(xiàn)INT中斷功能和控制秒表的"停〞與"走〞。晶振電路晶振電路AT89C51單片機顯示電路復位電路圖1-12局部設計2.189C51單片機MCS—51系列單片機是8位單片機產品，89C51是其中的代表，根本模塊包括以下幾個局部：〔1〕CPU:89C51的CPU是8位的，另外的89C51部有1個處理器〔2〕ROM:4KB的片程序存儲器，存放開發(fā)調試完成的應用程序〔3〕I/O口:P0—P3，共4個口32條部中斷，2個外部中斷〔4〕RAM:256B的片數(shù)據(jù)存儲器，容量小，但作用大〔5〕中斷系統(tǒng):共5個中斷源，3個部中斷，2個外部中斷〔6〕定時器/計數(shù)器:2個16位的可編程計數(shù)器/定時器〔7〕通用串口:全雙工通用異步接收器/發(fā)送器〔8〕振蕩器:89C51的外接晶振與部時鐘振蕩器位CPU提供時鐘信號〔9〕總線控制:89C51對外提供假設干控制總線，便于系統(tǒng)擴展。AT89C51管腳圖如下：圖2-12.2晶體振蕩電路89C51單片機部的振蕩電路是一個高增益反相放大器，引線XTAL1和XTAL2分別為反相振蕩放大器的輸入及部時鐘工作電路的輸入和來自反相振蕩器的輸出，該反相放大器可以配置為片振蕩器。這里選用51單片機的部振蕩方式，電路圖如下：C2,C3起穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振的作用。其中晶振采用12兆赫茲的，一個機器周期是1微秒。方便計算初值等。圖2-22.3硬件復位電路圖中P1.6接了控制按鍵，實現(xiàn)對秒表電路的控制。圖2-32.4顯示電路采用一個兩位的LED數(shù)碼管，LED是八段顯示器，部有7個條形發(fā)光二極管和1個小圓點發(fā)光二極管，根據(jù)各管的亮暗組成字符。在用數(shù)碼管顯示時，有靜態(tài)和動態(tài)兩種選擇，這里選用LED動態(tài)顯示，用P0，P2，P2口位驅動顯示，由于P0口沒有上拉電阻，因此P0口需要外接上拉電阻才能輸出高電平，這里使用8個240歐的電阻作為上拉電阻。電路圖如下：位控端用74HC573來驅動圖2-42.5整體電路圖圖2-53程序設計3.1程序流程框圖設定初值設定初值判斷按鍵按下兩次按下三次按下一次停頓計數(shù)開場計數(shù)恢復歸零顯示數(shù)據(jù)超過100恢復初始化圖3-13.2顯示程序流程圖開場開場初始化顯示參數(shù)取第一位待顯數(shù)取下一位顯示數(shù)據(jù)輸出位碼到P2口取顯示數(shù)據(jù)查表轉換代碼到P0口兩位顯示完了？延時圖3-23.3匯編源程序NTAEQU30HNTBEQU31HKEYEQU32HBUTBITP1.6FLAGBITP3.0ORG00HLJMPSTARTORG0BHLJMPINTT0START:MOVKEY,#00HMOVR3,#00HMOVP2,#10HMOVA,R3MOVB,#10DIVABMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AACALLDELAY10MSMOVA,BMOVP2,#20HMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AMOVTMOD,#01HSETBET0SETBEAWT:BUT,DKNFLAG,DKNLCALLDELAY10MSBUT,DKNINCKEYSETBFLAGMOVA,KEYCJNEA,#01,KN1SETBTR0MOVTH0,#9EHMOVTL0,#58HMOVNTA,#00HMOVNTB,#00HLJMPDKNKN1:CJNEA,#02H,KN2CLRTR0LJMPDKNKN2:CJNEA,#03H,DKNMOVR3,#00HMOVP2,#10HMOVA,R3MOVB,#10DIVABDAAMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AACALLDELAY10MSMOVA,BDAAMOVP2,#20HMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AMOVKEY,#00HDKN:BUT,WT2LJMPDONEWT2:CLRFLAGLJMPDONEDONE:MOVP2,#10HMOVA,R3MOVB,#10DIVABMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AACALLDELAY10MSMOVA,BMOVP2,#20HMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AACALLDELAY10MSLJMPWTDELAY10MS:MOVR6,#20D1:MOVR7,#20DJNZR7,$DJNZR6,D1RETINTT0:MOVTH0,#9EHMOVTL0,#58HINCNTAMOVA,NTACJNEA,#40,NEXTMOVNTA,#00HINCR3MOVA,R3CJNEA,#100,NEXTMOVR3,#00HNEXT:RETITABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90HEND4調試說明4.1概述上電開場時，顯示"00〞，第1次按下BUT(按鍵〕后單片機秒表就開場計時。第2次按BUT后，計時停頓。第3次按BUT后，計時歸零。4.2電路原理圖1〕顯示清零圖4-12〕計數(shù)停頓圖4-2心得體會在這次單片機課程設計中，我收獲不少。此次課程設計穩(wěn)固了我的根底知識，提高了我的實際應用水平，鍛煉了我的實際操作和動手能力，了解了51單片機的工作原理，學會使用有關仿真和匯編的軟件；學會用軟件調試與找出問題和解決問題；培養(yǎng)用多思維來思考解決問題。合理運用所學知識培養(yǎng)動手實踐能力。然而，在這次設計中，我也發(fā)現(xiàn)了我許多的缺乏。特別是在編程，仿真方面走了不少彎路。功能擴展方面有阻礙。但是，正因為這樣讓我更加勤奮的探索和專研，從而很多方面都已經有所提高，知識也掌握的更加全面。在這次的課程設計中，我在數(shù)碼管動態(tài)顯示方面出現(xiàn)了一些阻礙，用匯編語言編程思維有點亂，導致寫出來的程序仿真有些問題，后來通過查找資料和同學的幫助、教師的精心指導，我順利完成了課程設計。通過這次課程設計，我們獲得了豐富的理論知識，極提高了實踐能力，這將對我們以后的進一步學習這方面的知識有極大的幫助。在以后的學習實踐中，我將繼續(xù)努力，完善自