2022年单片机的秒表系统设计方案.docx
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1、精品学习资源编号: 202134140148本科毕业设计基于单片机的秒表系统设计系 院:信息工程学院姓 名:学 号: 0835140148专 业:通信工程年 级: 2021 级指导老师:职 称:副教授完成日期: 2021年5月欢迎下载精品学习资源摘 要当今时代,是一个新技术层出不穷的时代;在电子领域,特殊是自动化智能掌握领域,传统的分立元件或数字规律电路构成的掌握系统正以前所未见的速度被单片机灵能掌握系统所取代;单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优 点,可以说,智能掌握与自动掌握的核心就是单片机;单片机的显现是现代科技进展的一个重要的里程碑;由于单片机的集成度高、功能强,通用性好,特
2、殊是它具有体积小、重量轻、能耗低、价格廉价等优点,使单片机快速得到推广应用,目前已成为测量掌握应用系统中的优选机种和新电子产品的关键部件;本设计是一个利用单片机掌握的多功能秒表系统,它是基于51 系列的单片机进行的系统设计;它采纳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,结合显示电路、电源电路、 LED数码管以及键盘电路来设计计时器;将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现四位LED显示,最大显示时间为 59.9 秒,每毫秒自动加 1,一个开头按键、一个暂停按键、一个复位按键,其突出的优点是: 体积小、场外作业、功耗最低、宜用电池作为电源、硬件结构紧凑、简洁和
3、软件设计敏捷;最终通过仿真调试,在proteus环境下建立了仿真模型,仿真结果说明本设计是正确的;关键词: 单片机;秒表;时钟电路;系统设计Abstract欢迎下载精品学习资源In the present era, is a new technology emerge in an endless stream time. In the field of electronics, especially the intelligent automatic control field, the traditional discrete components or digital logic circ
4、uit of the control system is at an unprecedented pace was replaced by intelligent controlsystem. SCM has the advantages of small volume, strong function, low cost, wide application range and other advantages, can say, intelligent control and automation is the core of scm. SCM is the emergence of mod
5、ern science and technology development of an important milepost. As the single-chip high integration, strong function, good versatility, especially it has the advantagesof small volume, light weight, lowenergy consumption, lowprice, the single chip microcomputer rapidly spreading, has now become the
6、 measurement control inthe application system of optimization models and the new electronic product key parts.This design is the use of a single chip computer controlled multi-function stopwatch system, which is based on the51 series single-chip system design. It uses AT89C51 microcontroller as the
7、center device, use the timer / counter timing and counting principles, combined with display circuit, power supply circuit, LED digital tube and a keyboard circuit to design the timer. The soft, hardware combination, so that the system can achieve four LED display, maximum display time is 59.9 secon
8、ds, each MS add 1, a start button, a pause button, a reset button, the utility model has the advantages of small volume, off-site operations:, lowest power consumption, to use the battery as a power, compact hardware structure, simple and flexible software design. Finally through the simulation debu
9、gging, in the Proteus environment to establish the simulation model, the simulation results show that the design is correct.Key words: single chip microcomputer; stopwatch clock circuit; system design欢迎下载精品学习资源目录1 绪论 11.1 设计意义及主要思路 11.2 单片机在中国的进展 21.3 单片机秒表系统设计目的 22 系统总体方案及硬件设计 42.1 系统总体方案 42.2 设计思路
10、 42.3 设计要求 52.4 AT89C51 单片机简介 52.4.1 主要性能 62.4.2 引脚功能说明 62.5 硬件电路设计 72.5.1 时钟电路与复位电路 72.5.2 硬件电路设计 82.5.3 显示电路 92.5.4 键盘电路 103 软件设计 113.1 程序设计 113.1.1 程序流程图 113.1.2 定时中断 123.2 程序 123.3 子程序模块设计 124 系统调试与仿真 144.1 仿真软件简介 144.1.1 Proteus简介 144.1.2 keil简介 15欢迎下载精品学习资源4.2 仿真调试 16 5 总结 20参考文献 21致谢 22欢迎下载精品
11、学习资源1 绪论1.1 设计意义及主要思路当今时代,是一个新技术层出不穷的时代;在电子领域,特殊是自动化智能掌握领域,传统的分立元件或数字规律电路构成的掌握系统正以前所未见的速度被单片机灵能掌握系统所取代;单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优 点,可以说,智能掌握与自动掌握的核心就是单片机;单片机的显现是现代科技进展的一个重要的里程碑;由于单片机的集成度高、功能强,通用性好,特殊是它具有体积下、重量轻、能耗低、价格廉价等优点,使单片机快速得到推广应用,目前已成为测量掌握应用系统中的优选机种和新电子产品的关键部件;随着科学技术的进展和现代生产力的提高,各种竞技体育都在追求更高,更快,更
12、强,而唯有精确的时钟才能反应出竞技体育的准度与精度;数字化给人们的生产和生活带来了极大的便利,它几乎取代了传统的机械时钟,使得其精确度更高、有用性更强;单片机又称单片微掌握器,就是把一个运算机系统集成到一个芯片上;它完整地包含了运算机内部的CPU、数据储备器 相当于运算机的内存)、输入输出端口等;虽然它的运算速度无法和运算机相比,但在一些实际的掌握应用场合已经足够使用了;而且它的价格很廉价,启动速度快 2S),运行稳固,而且型号齐全,能够适应各种要求,所以广泛应用在民用电器和工业生产中,如洗衣机、电饭煲、微波炉、豆浆机、热水器、 电冰箱、手机、电视机等,仍有很多能够适合恶劣环境的的单片机在工业
13、生产中用 于过程掌握;用 AT89C51 设计一个秒表,该秒表可显示 0.059.9 秒的时间,进行相应的单片机硬件电路的设计并进行软件编程利用单片机定时器 / 计数器中断设计秒表,从而实现秒、非常之一秒的计时;综合运用所学的单片机原理及应用理论学问,通过实践加强对所学学问的懂得,具备设计单片机应用系统的才能;通过本次系统设计加深对单片机把握定时器、外部中断的设置和编程原理的全面熟识复习和把握;本设计系统利用单片机的定时器 / 计数器定时和记数的原理,采纳proteus 仿真软件来模拟实现;模拟利用 AT89C51 单片机、 LED 数码管以及控件来掌握秒表的计数以及计位;其中有三位数码管用来
14、显示数据,显示秒 两位)和非常之一秒,非常之一秒的数码管计数从 09,满十进一后显示秒的数码管的数字加一,并且非常之欢迎下载精品学习资源一秒显示清零重新从零计数;计秒数码管采纳三位的数码管,当计数超过范畴是全部数码管全部清零重新计数;本设计是一个利用单片机掌握的多功能秒表系统,它是基于51 系列的单片机进行的系统设计;它采纳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,结合显示电路、电源电路、 LED数码管以及键盘电路来设计计时器;将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现四位LED显示,最大显示时间为 59.9 秒,每毫秒自动加 1,有开头、暂停、复位按键;其突出
15、的优点是:体积小、场外作业、功耗最低、宜用电池作为电源、硬件结构紧凑、简洁和软件设计敏捷;1.2 单片机在中国的进展中国使用单片机的历史只有短短的30 年,在初始的短短五年时间里,进展极为快速;纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种外表的控 制,从运算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时掌握和数据处理, 以及我们生活中广泛使用的各种智能IC 卡、电子宠物等,这些都离不开单片机;以前没有单片机时,这些东西也能做,但是只能使用复杂的模拟电路,然而这样做出 来的产品不仅体积大,而且成本高,并且由于长期使用,元器件不断老化,掌握的 精度自然也会达不到标准;在单片机产生后,
16、我们就将掌握这些东西变为智能化了,我们只需要在单片机外围接一点简洁的接口电路,核心部分只是由人为的写入程序来完成;这样产品的体积变小了,成本也降低了,长期使用也不会担忧精度达不到了;所以,它的魔力不仅是在现在,在将来将会有更多的人来接受它、使用它;据统计,我国的单片机年容量已达3 亿片,且每年以大约 20%的速度增长,但相对于世界市场我国的占有率仍不到1%;特殊是沿海地区的玩具厂等生产产品多数用到单片机,并不断地辐射向内地;所以,学习单片机在我国是有着宽阔前景的;1.3 单片机秒表系统设计目的1) 利用单片机定时器 / 计数器中断设计秒表,从而实现秒、非常之一秒的计时;2) 综合运用所学的单片
17、机原理与应用理论学问,通过实践加强对所学知识的懂得,具备设计单片机应用系统的才能;3) 通过本次系统设计加深对单片机把握定时器、外部中断的设置和编程原理的全面熟识复习和把握,对单片机实际的应用作进一步的明白;欢迎下载精品学习资源4) 通过本次系统设计,增强自己的动手才能;熟识单片机在日常生活中的应用的广泛性,有用性;欢迎下载精品学习资源2 系统总体方案及硬件设计2.1 系统总体方案本系统采纳 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,如图 2-1 所示,结合硬件电路如复位电路,晶振电路,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
18、系统采纳汇编语言编写程序,包括显示程序,计数程序,中断,硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现,简洁且易于观看,在仿真中就可以观看到实际的工作状态;晶振电路显示电路复位电路单片机键盘电路图 2-1系统电路原理图2.2 设计思路这次的试验要求进行计时并且在数码管上显示时间,先要基本明白硬件内在结构,确定用P2 并行端口进行数码管掌握输入,使用P1.6 ,P1.5 , P1.4 进行挑选0.1 秒位,秒位,十位秒位,以P3.0 为开头掌握, P3.1 为停止掌握, P3.2 为清零掌握;本次试验设计的基本思路是要求借助AT89C51单片机做出一个 0-59.9s 的秒表从十位秒到 0.1 位秒
19、数这些计时的位数是存在一个内嵌的结构,就是0.1 秒位满意条件然后进行跳位使秒位加一的过程,当0.1s 到 0.9s 时该位自动清零并且秒位加一,秒位达到 9 时也自动清零并向十秒位加一;当计数超过范畴是全部数码管全部清零重新计数;其次开头掌握,停止掌握,清零掌握等功能,我们采纳喇叭进行提示,该信号由 P1.0 输出由 7406 非门与外加电源驱动,通过一个延时子程序加以控欢迎下载精品学习资源制;最终就是依据硬件的条件进行编程,要求软硬件相互兼容;这也是设计的关键之处;因此需查阅相关书籍;2.3 设计要求本设计是基于单片机的秒表系统设计,它的详细要求有以下几点:(1) )用单片机 AT89C5
20、1 实现;(2) )以 0.1 秒为最小单位进行显示;(3) )秒表量程为 0.0-59.9 秒,用 LED 显示;(4) )有清零、开头、停止功能、每到一秒有声音提示;2.4 AT89C51 单片机简介AT89C51是一种低功耗、高性能的片内含有4KB快闪可编程 / 擦除只读储备器FPEROM-Flash Programmable and Eraseable Read Only Memory )的 8 位 CMOS微掌握器,使用高密度、非易失储备技术制造,并且与89C51引脚和指令系统完全兼容;引脚如图 2-2 所示;图 2-2单片机引脚分布图图 2-2 所示的单片机是引脚双列直插封装方式,
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- 2022 单片机 秒表 系统 设计方案
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