电子跑秒表的设计

目录1设计要求.. (1)2设计方案及实现 (1)2.1系统功能分析 (1)2.2功能实现方案 (1)3使用的元件及功能 (3)3.1 89c51引脚图与功能说明 (3)3.2 LED数码管 (6)4实现电路图及调试 (6)4.1实现电路图 (6)4.2 调试及问题解决 (7)4.3 仿真结果 (7)5心得体会 (8)6 参考文献 (9)7 附录 (9)电子跑秒表的设计内容提要：本次课程设计通过电子秒表的设计与制作，学到了单片机最小系统的概念与设计，对单片机调用、定时等功能模块有了进一步的了解，并利用这个设计对单片机的编程方法有了一定程度的深入了解，并对51单片机有了深入的了解。

关键字：89c51单片机、键控、中断、数码管显示1设计要求以89s51单片机为核心芯片，设计一个模拟电子跑秒表，要求如下：A、利用LED显示秒表的计时过程；B、可以对秒表进行初始时间设置；C、可以调整秒表的时间。

2设计方案及实现2.1系统功能分析本次课设设计电路通过以下四个按键实现要求功能：Start键实现秒表的启动计时；Stop实现秒表的清零；Pause键实现计时的停止；Set键实现对秒表的时间预置。

同时以上各键按下后能在数码管上清晰显示时间的改变，以供使用者操作以及测试。

2.2功能实现方案由系统的功能分析可以得到，功能的实现是通过对按键的控制得到，在源代码的编写中则可以通过对各个按键的调用实现键控功能，同时显示在数码管上。

设计语言采用汇编语言，通过对按键的判断（JNB语句）以及调用（DISP，INC等），完成键控数码管显示。

实现方案流程图如下所示：图1 程序流程图3使用的元件及功能3.1 89c51引脚图与功能说明AT89c51是一个40引脚的芯片，其中继承了运算器、控制器、存储器，是一个高度集成的芯片，可将编写编译后的程序载入到芯片中，进而实现能够达到要求的功能。

其管脚图如下：图2 89c51管脚图管脚说明：VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL 门电流。

当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。

但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：来自反向振荡器的输出。

3.2 LED数码管数码管管脚图如下所示图3 LED数码管管脚图LED数码管采用的是有发光二极管按一定的结构组合起来的显示器件。

课设中使用的显示数码管为共阳极数码管，A-G脚因输入不同的二进制编码可以显示不同的数字。

在实验中则为高低电平的判断显示。

4实现电路图及调试4.1实现电路图图4 电子跑秒表实现电路图4.2调试及问题解决将所编写的电子秒表的程序下载到芯片中，调试程序。

遇到的问题就是数码管不能正确的显示。

没有正确编写数码管的显示程序，将小数点的显示位置改正，同时实验的数码管采用的是共阳的数码管显示，因为0亮1不亮，必须严格按照这个来编写程序。

反复进行测试，对四个按键分别进行测试，检查是否完成预定的四个功能：启动、暂停、预置时间、停止。

是否实现了定时/计数器中断。

4.3 仿真结果程序成功运行仿真结果如下图所示：图5 仿真结果图5心得体会通过这个为期二周的单片机课程设计使我对AT89C51单片机有了更一层深入的了解，同时加强了动手实践能力。

在这次课程设计中虽然也遇到了各种困难，但通过资料书以及求解于同学都解决了问题。

同时结合实践进一步巩固了课本上的理论知识，将学习的理论基础知识又加深了一遍。

认识到我们所学的知识还是远远不够的，我们需要不断学习提升自己的能力，不仅仅是动手能力，还有编程能力和考虑问题的全面性。

单片机在日常生活中应用广泛，结合这学期在学的嵌入式系统原理，我们更多的了解了单片机的发展现状和发展趋势，以及在生活中的广泛应用，其实80C51只是我们所接触的一种简单的单片机，在实际应用中，有各个公司生产的不同型号的、针对不同功能设计的、以及根据用户的需要和发展自主研发设计的单片机还有很多，由此设计出来的嵌入式系统更是数不胜数。

能够亲身的进行自我实践，并进行实际的应用，其实使我们对现行单片机的一次深入的了解，并能够提升我们将来在学习工作遇到的单片机设计问题。

6 参考文献[1].林土胜.《单片机技术及工程实践》.机械工业出版社.2010[2].李群芳张士军.《单片微型计算机与接口技术》.电子工业出版社.7 附录汇编语言程序源代码ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HRETIORG 0013HRETIORG 000BHLJMP T100MSORG 001BHRETIORG 0100HMAIN:MOV P2,#0FFHMOV P0,#00HMOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HMOV DPTR,#TABMOV R0,#00HMOV R1,#00HMOV R2,#00HMOV R3,#00HMOV R5,#02HSETB EASETB ET0 START0:JNB P1.1, START1JNB P1.3,STOPJNB P1.5,PAUSEJNB P1.7,SET1LCALL DISP LJMP START0DISP: MOV A,R3MOVC A,@A+DPTRMOV P0,ASETB P2.0LCALL DELAYCLR P2.0MOV A,R2MOVC A,@A+DPTRMOV P0,ASETB P2.1LCALL DELAYCLR P2.1MOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV P0,ASETB P2.2CLR P0.7LCALL DELAYCLR P2.2SETB P0.7MOV A,R0MOVC A,@A+DPTRMOV P0,ASETB P2.3LCALL DELAYCLR P2.3RETTAB: DB 0Xc0,0Xf9,0Xa4,0Xb0,0X99 DB 0X92,0X82,0Xf8,0X80,0X90 DELAY: MOV R6,#20D1: MOV R4,#248DJNZ R4,$DJNZ R6,D1RETSET1:JNB P1.7,SET1 INC R3LCALL DISPLJMP START0START1: SETB TR0 LJMP START0RETISTOP: CLR TR0 MOV R0,#00HMOV R1,#00HMOV R2,#00HMOV R3,#00H LCALL DISP LJMP START0 PAUSE: CLR TR0LCALL DISP LJMP START0 RETIT100MS: CLR TR0 MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HDJNZ R5,EXITMOV R5,#02HINC R0CS1: CJNE R0,#0AH,CS2 MOV R0,#00HINC R1CS2: CJNE R1,#0AH,CS3 MOV R1,#00HINC R2CS3: CJNE R2,#0AH,CS4 MOV R2,#00HINC R3CS4: CJNE R3,#0AH,EXIT MOV R3,#00HEXIT: SETB TR0RETIEND。