基于单片机的简易计时器设计大学论文
单片机时钟计时器的设计论文.docx
单片机的时钟计时器论文目录一.容摘要二.关键词和引言三.时钟计时器设计1方案设计2原理分析四.实验器材五.利用 protel99设计电路原理图1原理图2PCB图六调试及性能分析七.心得体会八.参考文献九.时钟计时器使用说明书1.产品概述2.技术参数3.工作原理4.结构特征5.使用和维护十.时钟计时器技术说明书1.产品概述2.技术参数4.结构特征十一、附录时钟计时器汇编程序清单一.容摘要:时钟,自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。
怎样让时钟更好的为人民服务,怎样让我们的老朋友焕发青春呢?这就要求人们不断设计出新型时钟。
现今,高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟,石英表,石英钟都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调校,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用 LED 显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时,分,秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。
本文利用单片机实现数字时钟计时功能的主要容,其中 AT89C52 是核心元件同时采用数码管动态显示“时”,“分”,“秒”的现代计时装置。
与传统机械表相比,它具有走时精确 ,显示直观等特点。
它的计时周期为 24 小时,显满刻度为“23 时 59 分 59 秒”,另外具有校时功能,断电后有记忆功能,恢复供电时可实现计时同步等特点。
本文主要介绍用单片机部的定时 / 计数器来实现电子时钟的方法,本设计由单片机 AT89C52 芯片和 LED 数码管为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机电子时钟二.关键词:单片机、数码管、端口、时钟、动态显示。
引言 :单片机自 20 世纪 70 年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。
单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。
基于单片机的秒表制作毕业设计论文
基于单片机的秒表制作班级:P12电气五班姓名:苑仁绰学号:2012031202742014年6 月20 日一.摘要基于单片机技术制作秒表,运用单片机的定时器中断程序,来实现计时功能。
在给单片机接上外部电路,接上LED数码管,由单片机的P2口控制位码输出,P0口控制断码输出。
3个按键可以采用独立式键盘,其中两个按键分别连接到外部中断INTO、INT1,第三个按键连接到定时器1的T1端口,以中断方式实现键盘的扫描。
给单片机接上按键复位电路。
通过单片机X1,X2端接上外部时钟脉冲,通过编程,来实现秒表的计时。
关键字:单片机秒表LED数码管二. 目录一.摘要 (2)二.目录................................. 错误!未定义书签。
三.总体设计方案 (4)四.硬件电路设计 (4)1.硬件知识: (4)(1).单片机 (4)(2). LED数码管 (7)(3).时钟电路 (8)(4).复位电路 (9)(5).限流电阻 (9)2.线路图 (10)五.软件设计 (11)1.资源分配 (11)2.程序流程图 (12)( 1).主程序 (12)(2).显示子程序 (12)3.编程 (14)六.设计完成后的心得体会 (18)三.总体设计方案主要分为3个部分:主程序﹑显示子程序和定时器中断程序。
主程序主要是初始化部分和不断调用动态显示子程序部分。
动态显示子程序完成4位LED的轮流位扫描,它被主程序不断调用,以保证稳定可靠的显示。
显示时间的刷新由定时器中断产生,定时器每50ms中断一次,当中断20次后(即1s后),对时间单元(秒计数单元、分计数单元)进行更新,然后通过拆字子程序将时间单元里面的十六进制数拆开为两个BCD码,并送到显示缓冲区。
返回主程序后显示缓冲区的待显示数据被刷新一次,数码管相应的显示数值也随之发生变化。
根据硬件设计,由单片机的P2口控制位码输出,P0口控制断码输出。
动态显示程序中,在单片机内部RAM中设置显示数据缓冲区,由查表程序完成显示译码,将缓冲区内待显示数据转换成相应的断码,再将断码通过8051的P0口输出;位码数据由累加器循环左移指令产生,再通过P2口输出。
基于单片机9999秒倒计时器
摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域。
而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
本次设计以单片机(AT89S51)芯片为核心,辅以必要的外围电路,在配以相应的软件,设计了一个简易的倒计时器,它由5V直流电源供电。
在硬件方面,除了单片机外,使用一个7SEG-MPX4-CA数码管来进行显示,用两个电容和一个晶振组成了一个振荡电路,提供时钟信号,用5V的电源、一个电阻和一个电容构成了一个复位电路,再用四个电阻完成驱动。
LED采用的是动态扫描显示。
在软件方面,我采用汇编语言编程,利用系统调试工具keil C51来调试程序,然后再利用Proteus进行仿真。
经过实践证明,本系统运行稳定,其优点是硬件电路简单,软件功能完善,性价比较高等,具有一定的实用和参考价值。
关键词:单片机;AT89S51;SEG-MPX4-CA数码管;倒计时器;汇编语言。
SummaryIn recent years, as computer penetration in the social field and the development of large scale integrated circuits, microcontroller applications are continually deepening, it has strong functions, small size, low power consumption, cheap, reliable, easy to use and so on, therefore particularly suitable for systems with control of more and more widely used in automatic control, intelligent instruments, meters, data acquisition, military products and household appliances and other fields.The SCM 51 SCM is the most typical and most representative one. The design of a microcontroller (AT89S51) chip as the core, supplemented by the necessary peripheral circuits, accompanied by the corresponding software in the design of a simple countdown device, which consists of 5V DC power supply.On the hardware side, in addition to SCM, the use of a 7SEG-MPX4-CA digital control to be displayed, with two capacitors and a crystal oscillation circuit composed of a provision of the clock signal, with 5V power supply, a resistor and a capacitor form a reset circuit, and then four resistors to complete the driver. LED uses a dynamic scan showed. On the software side, I use assembly language programming, using the system debugger to debug programs keil C51, and then simulated using Proteus. Proven, the system is stable, the advantage of simple hardware circuit, software, functional, high cost, etc., has certain practical and useful.Key words:SCM;AT89S51SEG-MPX4-CA;digital control; countdown device; assembly language目录前言原理简述1.1开发意义1.2原理简述第一章硬件电路2.1 单片机概述2.2 MCS-51 系列单片机介绍2.3 AT89C51的芯片概述2.4 LED显示器接口技术2.5 元器件筛选第三章系统电路3.1 硬件调试3.2 软件调试参考文献结束语致谢附录源程序前言近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
基于单片机的简易电子钟设计论文
专业课程设计基于单片机的简易电子钟设计专业课设说明:本次专业课程设计通过对本专业知识的学习、应用,以STC89C51单片机为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它由5V直流电源供电,通过数码管能够准确显示时间,调整时间。
数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
在这次设计中,我们采用LED数码管显示时、分、秒,以24 小时计时方式,根据数码管动态显示原理来进行显示,用12MHz的晶振产生振荡脉冲,定时器计数。
在此次设计中,电路具有显示时间的其本功能,还可以实现对时间的调整。
本次课设由本人(傅锦城136712117)孙龙龙(136712116)黄宗旭(136712107)为一组共同完成。
本人负责搜集简易时钟的设计和制作原理以及所用电路元件的参数资料和使用方法等相关资料。
并且负责电路的焊接工作。
孙龙龙负责单片机程序的编写。
黄宗旭负责电路原理图的绘制和模拟。
1. 系统基本设计思路此设计是在数码管上显示时、分和秒,电路包括:键盘、单片机及显示驱动电路。
各部分说明:(1)键盘用于校正、调节数码管上显示的时间。
(2)单片机通过输出各种电脉冲信号开驱动控制各部分正常工作。
(3)单片机发送的信号经过显示电路通过译码最终在数码管上显示出来。
(4)按键还可以切换12小时制和24小时制,并有指示灯。
系统工作过程:时间的主要处理过程是在CPU中完成的。
CPU会随时对时间进行读取数据的操作。
在读取了相应的寄存器的值后,CPU将读取的值进行处理,再通过I/O口把数据显示在数码管上。
2. 单元电路方案根据设计要求,本系统主要由控制器模块、显示驱动模块和输入模块构成。
2.1 控制器模块采用51系列作为系统控制器单片机算术运算功能强,软件编程灵活、自由度大,可用软件编程实现各种算法和逻辑控制。
由于其功耗低、体积较小、技术成熟和成本低等优点,在各个领域应用广泛。
而且抗干扰性能好。
2.2 计时模块本方案完全用软件实现数字时钟。
基于89C51单片机的秒表课程设计(论文)
摘要随着电子技术的发展,电子技术在各个领域的运用也越来越广泛,人对它的认识也逐步加深。
秒表计时器秒表计时器常常用于体育竞赛及各种其他要求有较精确时间的各领域中。
其中启/停开关的使用方法与传统的机械计时器相同,即按一下启/停开关,启动计时器开始计时,再按一下启/停开关计时终止。
而复位开关可以在任何情况下使用,即使在计时过程中,只要按一下复位开关,计时应立即终止,并对计时器清零。
本设计就是利用所学到的电子元器件将脉冲源用数码管显示出来,以制承诺简易的秒表。
以单片机为核心,设计一个秒表,具有计时功能,按键有启动计时、数据清零、停止、时间显示。
采用3个LED数码管显示时间,计时范围设置为0~99.9秒,即精确到0.1秒,用按键控制秒表的“开始”、“暂停”、“复位”,按“开始”按键,开始计时;按“暂停”按键,系统暂停计时;再按“开始”键,系统继续计时;数码管显示当前计时值;按“复位”按键,系统清零。
毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。
有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。
学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。
保密的论文(设计)在解密后适用本规定。
作者签名:指导教师签名:日期:日期:注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
毕业设计(论文)-基于at89c51单片机的倒计时系统设计[管理资料]
HUBEI UNIVERSITY OF EDUCATION 高等教育自学考试毕业设计(论文)题目基于单片机倒计时系统专业班级电子信息工程0703班学号姓名指导教师姓名、职称所属助学单位湖北第二师范学院2011年 02月 28日毕业论文开题报告书基于单片机倒计时系统摘要摘要:来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
模拟多通道压力系统是利用压力传感器采集当前压力并放映在显示器上,它可以分析压力过量程,并发出报警。
并采用电子秤原理可根据输入单价准确的计算出物体的金额。
本篇论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作,对于倒计时器中的LED数码显示器来说,我为了简化线路、降低成本,采用以软件为主的接口方法,即不使用专门的硬件译码器,而采用软件程序进行译码。
关键词:单片机;AT89C51;LED数码管显示器;keil C;晶体振荡器目录绪论 (9)1 课题背景 (10) (10)国内外研究现状 (10)课题研究方法 (11)2 硬件设计 (12)单片机简介 (12)单片机技术的发展 (12)单片机系统的应用 (13).2 单片机AT89C51 (14)AT89C51 的基本结构和引脚功能 (14)机器周期和指令周期 (17)LCD简介 (18)LCD显示器的基本结构和特点 (18)本章小结 (19)3 软件设计 (20)中断机制 (20)硬件中断和软件中断 (20)定时器/计时器 (21)定时器/计时器的结构 (21)定时器/计数器的计数信号 (21)程序结构类型 (22) (22) (25) (26) (26)4 软件设计 (28) (28) (28)C软件 (28) (29)、软、硬联接 (31) (31)结束语 (32)总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)附录A (36)附录B (37)绪论随着人们生活水平的不断提高。
基于51单片机内部定时器的简易闹钟课程设计论文
基于51单片机内部定时器的简易闹钟摘要现代社会电子闹钟已广泛用于各种私人和公众场合,成为我们生活、工作和学习中不可缺少的好帮手,因此研究实用性更强的电子闹钟具有十分重要的意义。
本设计是基于单片机的电子钟设计,不仅具有时分秒的显示功能,还具有双闹铃和倒计时的功能,实用性非常强。
电子钟的计时部分采用AT89S52单片机内部定时器实现,而显示功能是采用液晶模块LCD1602来实现,该电子闹钟可以让使用者通过按键来轻松选择的功能菜单和调节时间,具有非常良好地人机界面。
关键词:电子闹钟;倒计时;AT89S52;液晶LCD1602;按键AbstractIn modern society, the electronic alarm clock has been widely used in various occasions and become indispensable to life.It is a good helper to our work and learning. So,there is very important significance to research more practical electronic alarm clock.This design is based on single chip microcomputer,It has display function of hours,minutes and seconds,dual alarm and countdown.The internal timer of AT89S52 achieve the part of time.The liquid crystal LCD1602 achieve the part of display.The users can use the push-buttons to choice the menu of functions and adjust the time.The man-machine interface is very good.Key words: electronic alarm; countdown; AT89S52; liquid crystal LCD1602; button目录引言 (1)1 设计要求 (2)2 方案论证 (2)2.1 计时方案的选择 (2)2.2 显示方案的选择 (2)2.3 按键功能方案设计 (3)2.4 指示灯和响铃方案设计 (3)3 系统组成 (3)4 硬件设计 (4)4.1 单片机最小系统设计 (4)4.2 显示电路设计 (5)4.3 蜂鸣器电路设计 (5)4.4 按键电路设计 (6)5 软件设计 (6)5.1 走时部分 (6)5.2 闹铃检测部分 (7)5.3 键盘扫描部分 (7)5.4 液晶部分 (8)5.5 流程图 (8)6 仿真设计 (11)7 系统调试及结果 (11)7.1 软件调试 (11)7.2 硬件调试 (12)7.3 调试结果 (13)8 总结 (13)谢辞 (14)参考文献........................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的计时器设计论文
题目:基于单片机的计时器设计系名信息专业通信工程年级大四姓名指导教师年月日摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,在根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
计时器在日常生活中最常见,应用也最广泛。
本次做的计时器是以单片机(AT89C51)为核心,结合相关的元器件(共阳极LED数码显示器、BCD –七段译码/驱动器74LS48等),再配以相应的软件,达到制作简易数子计时器的目的,文章的核心主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。
硬件电路设计主要包括中央处理单元电路、数码显示电路、键盘电路等几部分组成,软件用C语言来实现。
其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。
关键词:单片机AT89S51;定时器;中断;定时ABSTRACTRecent years, the use of single chip is moving toward deeply with the filter of computer in the society and the development of the large scale integrated circuit. Single chip is especially equal to the system relation to the control because of its strong function 、small volume、low power consumption、inexpensive price、credibility work and its handy. it is used in the area of automata 、Intelligent instrument、appearance、data acquisition、production of war industry 、domestic appliance and so on. The single chip is used usually as the centerpiece; it can be perfect bases the specific Hardware infrastructure and aim at the integrated hardware and software device of the specific complexion.The timer is the most familiar and widespread in the applications. The single chip is the hardcore in the timer made in this time ,the timer can reach the purpose of facility digital clock with the correlation parts of an apparatus(common cathode LED nixie display 、BCD- seven-segment decoder/ drivers74LS48 and so on) and the correspondence software。
基于51单片机的数字秒表毕业设计论文
摘要近年来随着科学技术的发展,单片机的应用正在不断走下面还深入。
本文简单阐述了基于单片机的数字秒表的的设计。
本设计的主要特点是计时精度达到0.01秒,是各种体育竞赛的必要设备之一。
本设计的数字秒表采用AT89S52单片机为主要器件,利用其定时器的原理,结合显示电路、LED数码管以及外部外部中断电路来设计计时器。
将软硬件结合起来,使得系统能实现0~99.99秒的计时,计时精度位0.01秒。
硬件系统利用proteus仿真,在仿真中就能观察到系统的实际运行情况。
关键字:单片机数字秒表仿真一硬件设计1、1 总体方案的设计数字秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点,在计时中广泛应用。
本设计中用单片机和数码管组成数字秒表力求结构简单。
设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。
硬件电路主要有主控制器、控制按钮与显示电路组成。
主控制器采用单片机AT89S52,显示电路采用四位共阴极数码管显示计时时间。
本设计利用AT89S52单片机的定时器,使其能精确计时。
利用中断系统使其实现启动和暂停的功能,P0口输出段码数据,P2.0~P2.2连上译码器作为位选,P3.2和P3.3接口的两个按钮分别实现启动和暂停功能。
设计的基本要求是正确性。
硬件电路按下图进行设计。
计时器采用T0中断实现,定时溢出中断周期为1ms,当溢出中断后向CPU发出溢出中断请求,每发出10次中断请求就对10ms位(即最后一位)加一,达到100次就对100ms位加一,以此类推,直到99.99s为止。
再看按键的处理。
两个按键采用中断的方法,设置外部中断0和外部中断1位脉冲边沿触发方式,这样一来每当按键按下时便会触发中断,从而实现启动和暂停。
1.2 单片机的选择本设计在选取单片机时,充分借鉴了许多成型产品使用单片机的经验。
并根据自己的实际情况,选用了ATMEL公司的AT89S52。
ATMEL公司的89系列单片机以其卓越的性能、完善的兼容性、快捷便利的电擦写操作、低廉的价格完全替代了87C5162和875152,低电压、低功耗,有DIP、PLCC、QFP封装,是目前性能最好、价格最低、最受欢迎的单片机之一。
基于单片机实现的简易秒表毕业论文
目录摘要………………………………………………………………………Abstract……………………………………………………………………...1 绪论…….……………………………………........................1.1 设计任务及指标…………………………………………………...1.2 系统设计方案论证…………………………..……………………………1.3设计任务...........................................................................................................2 设计方案简述…………………………..…………………...............2.1 中央处理单元………………………………..………………………….…2.2 电源电路部分……………………………..………………………….…2.3 显示部分…………………………………..………………………….…3 详细设计……………………………………………..………………......3.1 器件及原理…………………………..………………………….…............3.1.1 STC89C52简介.............................................3.1.2 74LS138简介..............................................3.2 电路制作…………………………………………………………………4总结...………………………………..………………………….…........................ 参考文献.....................................................................................................................附录主要程序代码………...………………………..………………………….…摘要在现实生活中,秒表的用途很广泛。
【毕业设计】基于单片机控制的9999秒倒计时器
西安邮电学院毕业设计(论文)题目:基于单片机控制的9999秒倒计时器院(系):专业:班级:学生姓名:导师姓名:职称:摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
模拟多通道压力系统是利用压力传感器采集当前压力并反映在显示器上,它可以分析压力过量程,并发出报警。
并采用电子秤原理可根据输入单价准确的计算出物体的金额。
本篇论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作,对于倒计时器中的四位LED数码显示器来说,我为了简化线路、降低成本,采用以软件为主的接口方法,即不使用专门的硬件译码器,而采用软件程序进行译码。
【关键词】单片机;AT89S51; LED数码管显示器;keil C51;倒计时器;三极管C8850基于单片机控制的9999秒倒计时器Summary Permeate in the social realm along with the calculator in recent years, single slice the application of the machine just at constantly alignment thorough, arouse a traditional control an examination a day a new moon benefit renewal in the meantime.In solidly the hour the examination the single slice that controls with auto the machine the application the system, single slice machine usually Be a core parts to use, only single slice the machine aspect knowledge is not enough, return should according to concrete the hardware structure, and aim at concrete application the software of[with] the object characteristics combine to make perfect. Imitating many passage pressure systemses is to make use of pressure to spread the feeling machine to collect current pressure combine the reflection is on the display, it can analyze the pressure surfeit distance, erupting to report to the bine the adoption electronics steelyard principle can according to input the amount of money that the unit price computes an object accuratelyThis thesis discuss that pour the design and creation of the timer in brief, for pour four LED figures displays in the timer to say, I am for the sake of the simplification circuit,decline low cost, adopt to take software as the connect of lord a people's method, do not use specialized hardware to translate the code machine namely, but adopt the software procedure to carry on translating code. 【Keyword 】 single slice machine;AT89 S51; The LED figures tube display; Keil C51;Pour timer;Triode transistor C8850目录摘要...........................................................................1 第1章方案论证...............................................................1 1.1 开发意义.....................................................................1 1.2 功能说明.....................................................................1 第2章硬件电路...............................................................2 2.1 单片机概述..................................................................2 2.2 MCS-51系列单片机介绍 (8)2.3 AT89S51芯片概述.........................................................13 2.4 LED数码管显示器概述......................................................15 2.5 单片机最小系统与复位电路设计..........................................18 2.6 元器件筛选与检测.........................................................20 第3章系统调试............................................................28 3.1 硬件调试..................................................................28 3.2 软件调试.................................................................. 2 结束语...........................................................................30 致谢..............................................................................30 参考文献........................................................................30附录1 源程序..................................................................31 附录2 电子元器件 (31)前言在生活和生产的各领域中,凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的身影出现;从简单到复杂,从空中、地面到地下,凡是能想像到的地方几乎都有使用单片的需求。
基于单片机的秒表时钟计时器设计
基于单片机的秒表时钟计时器设计毕业设计论文基于单片机的秒表/时钟计时器设计摘要近年来,随着科学技术的进步和时代的发展,人们对时钟的功能和精度提出了越来越高的要求,各种时钟的设计也越来越重要。
秒表/时钟计时器是在一种计时器上实现两种基本功能的一种器件。
它广泛应用于各种场所,同时,它以其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化,而受到广大消费者的喜爱。
本文介绍了一种以AT89S51单片机为核心的秒表/时钟计时器的设计,实时时钟芯片DS1302提供实时时间,6位LED动态显示时、分、秒,并在计时过程中具有报时功能, 定时时间到时,音乐电路播放悦耳的乐曲。
该数字钟设有五个按键: K1, K2,K3,K4和K5键,使之具备了校时、定时功能,在设计中分别介绍了它们的工作特点、原理和使用方法,并给出了它们与单片机AT89S51的接口电路。
单片机和集成芯片的应用使得本设计硬件电路简化、编程方便,同时功能也更稳定。
由于单片机可以重新写入不同程序这就便于时钟功能的扩充和改变,同时时钟芯片时间精确度高可以保证系统的精度。
关键词:单片机;秒表;时钟;实时时钟芯片;动态LED显示;The Design Of Stopwatch/Electronic-Clock System Based OnSingle-Chip-MicrocomputerAbstractIn recent years, with the scientific progress and the development of the times, people’ requirements of the clock’ function and accuracy are m ore and more high. The various design of the clock also becomes increasingly important. As long as the existence of timing、counting ,the clock will be used. Meanwhile ,in daily lives, with its feature of compact, low price ,high accuracy, ease to use, multi-functional, ease of integration, the digital clock are fond of majority of consumers.This paper introduces the design of digital alarming clock ,which was based on the core of single-chip microcomputer AT89S51.Real-time clock chip DS1302 provides real-time, six bit LED display hours, minutes and seconds dynamically, the clock also having the function of timekeeping in the process of timing .When timing time, the music circuit broadcast delightful music. The digital clock with five keys: the button of K1, K2, K3, K4, with these keys, the digital clock has the function of regulating & timing. This design introduces their characteristics,principles,using methods, and gives them the interface circuit with SCM AT89S51.The circuit of hardware for this design become easy and the system function become powerful along with MCU and integrated chip used. Because the monolithic integrated circuit may reread in different procedure this at your convenience to the clock function expansion and the change, simultaneously the Real-time clock chip precision is high may guarantee the system the precision.Keywords:SCM;Stopwatch;Clock;Real-time clock chip;Dynamic LED display;目录引言----------------------------------------------------------------1第1章绪论---------------------------------------------------------------------------------------------------2 1.1概述-----------------------------------------------------------------------------------------2 1.2课题的总体设计及思路-------------------------------------------------------------------2第2章硬件电路设计---------------------------------------------------------------------------4 2.1单片机最小系统---------------------------------------------------------------------------4 2.1.1单片机的介绍及选择-------------------------------------------------------------------4 2.1.2 AT89S51单片机性能与应用---------------------------------------------------------4 2.1.3单片机的时钟电路-------------------------------------------------------------------6 2.1.4 单片机的复位电路-------------------------------------------------------------------7 2.2 实时时钟电路------------------------------------------------------------------------------7 2.3 显示电路------------------------------------------------------------------------------------8 2.3.1 LED显示的基本原理-------------------------------------------------------------------92.3.2显示电路原理图------------------------------------------------------------------------9 2.4键盘电路------------------------------------------------------------------------------------10 2.5闹铃电路------------------------------------------------------------------------------------11第3章系统软件设计-------------------------------------------------------------------------13 3.1 主程序流程图------------------------------------------------------------------------------13 3.2读DS1302程序流程图--------------------------------------------------------------------14 3.3显示程序流程图---------------------------------------------------------------------------14 3.4秒表计时子程序流程图------------------------------------------------------------------14 3.5时钟计时子程序流程图------------------------------------------------------------------15 3.6设定时间子程序流程图------------------------------------------------------------------15 3.7闹钟子程序流程图-------------------------------------------------------------------------17第4章调试--------------------------------------------------------------------------------18结论与展望----------------------------------------------------------------------------------------19致谢-------------------------------------------------------------------------------------------------20参考文献-------------------------------------------------------------------------------------------21附录A:系统原理图----------------------------------------------------------------------------22附录B:外文文献及其译文--------------------------------------------------------------------23附录C:主要参考文献题录及摘要------------------------------------------------------------29附录D:程序清单---------------------------------------------------------------------------------31插图清单图1-1 系统原理框图--------------------------------------------------------------------------------3图2-1 AT89S51的引脚结构图-----------------------------------------------------------------------5图2-2 时钟电路----------------------------------------------------------------------------------------6图2-3 复位电路----------------------------------------------------------------------------------------7图2-4 DS1302引脚图----------------------------------------------------------------------------------8图2-5 DS1302与单片机AT89S51的接口电路----------------------------------------------------8 图2-6数码管引脚图----------------------------------------------------------------------------------9图2-7 数码管的共阴和共阳接法-------------------------------------------------------------------9图2-8 显示电路----------------------------------------------------------------------------------------10图2-9 键盘电路---------------------------------------------------------------------------------------11 图2-10 LM386的引脚图------------------------------------------------------------------------------12 图2-11 闹铃电路---------------------------------------------------------------------------------------12 图3-1 主程序流程图----------------------------------------------------------------------------------13 图3-2 读DS1302时间子程序流程图----------------------------------------------------------------14 图3-3 显示程序流程图-------------------------------------------------------------------------------14 图3-4 秒表计时子程序流程图-----------------------------------------------------------------------15 图3-5 时钟计时子程序流程图-----------------------------------------------------------------------15图3-6 设定时间子程序流程图-----------------------------------------------------------------------16图3-7 调时/定时子程序流程图----------------------------------------------------------------------16图3-8 时钟闹铃子程序流程图-----------------------------------------------------------------------17插表清单表2-1 P3口的第二功能表-----------------------------------------------------------------------------------6引言近年来随着计算机技术的飞速发展,计算机也正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统二个分支。
基于单片机的秒表系统设计论文
- - -..基于单片机的秒表系统设计目录0 前言31总体方案设计32 系统硬件设计33软件设计63.1软件设计概述63.2程序框图63.3子程序模块设计84系统调试及结果分析114.1软件调试94.2硬件调试105结论及进一步设想13参考文献14课程设计体会14附录1 元件清单15附录2 系统电路图16附录3 源程序17基于单片机的秒表系统设计摘要:本设计的多功能秒表系统采用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,使得系统能够实现两位LED显示,显示时间为00~99秒,每秒自动加1,能正确地进行加1计时。
其中软件系统采用C语言编写程序,包括显示程序,计数程序,中断程序,延时程序等,硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现,简单切易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
关键字:单片机;计时秒表;LED数码管0前言近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断的走向深入,同时带动着传统控制检测日新月异更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面的知识是不够的,还要根据具体的硬件结构,以及针对具体的应用对象的软件结合,加以完善。
秒表的出现,解决了传统的由于人为因素造成的误差和不公平性,本文就是利用AT89C51单片机与数码管设计一个简单的秒表系统。
1总体方案设计本系统采用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,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C语言编写程序,包括显示程序,中断程序,延时程序,按键消抖程序等,并在Keil中调试运行,硬件系统利用proteus强大的功能来实现,简单切易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
(完整版)基于单片机的数字电子秒表的设计与实现毕业论文
摘要近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断的走向深入。
本文阐述了基于单片机的数字电子秒表设计。
本设计主要特点是计时精度达到0.01s,解决了传统的由于计时精度不够造成的误差和不公平性,是各种体育竞赛的必备设备之一。
本设计的数字电子秒表系统采用8051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、LED数码管以及外部中断电路来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现五位LED显示,显示时间为0~99.99秒,计时精度为0.01秒,能正确地进行计时,同时能记录一次时间,并在下一次计时后对上一次计时时间进行查询。
其中软件系统采用汇编语言编写程序,包括显示程序,定时中断服务,外部中断服务程序,延时程序等,并在WAVE中调试运行,硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现,简单切易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
关键字:单片机;数字电子秒表;仿真AbstractWith the rapid development of science and technology in recent years, SCM applications are constant-depth manner. In this paper, based on single chip design ofdigital electronic stopwatch. The main characteristics of this design timing accuracy of 0.01s, to solve the traditional result of a lack accuracy due to timing errors and unfair, and is a variety of sports competitions, one of the essential equipment. In addition the on the stopwatch can be the last time to save time for user queries.The design of the multi-function stopwatch system uses STC89C52 microcontroller as the central device, and use its timer counter timing and the count principles, combined with display circuit, LED digital tube, as well as the external interrupt circuit to design a timer. The software and which software systems using assembly language programming, including the display program, timing, interrupt service, external interrupt service routine, delay procedures, key consumer shaking procedures, and WAVE in the commissioning, operation, the simulation can be observed on the actual working condition.Keyword:LED display;High-precision stopwatch;8051目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................ I I 绪论 .. (1)1 硬件设计 (3)1.1 总体方案的设计 (3)1.2 单片机的选择 (4)1.3 显示电路的选择与设计 (7)1.4 按键电路的选择与设计 (10)1.5 时钟电路的选择与设计 (11)1.6 复位电路的选择与设计 (13)1.7 系统总电路的设计 (15)2 软件设计 (17)2.1 程序设计思想 (17)2.2 系统资源的分配 (17)2.3 主程序设计 (18)2.4 中断程序设计 (19)3 数字电子秒表的安装与调试 (25)3.1 软件的仿真与调试 (25)3.2 硬件的安装与调试 (25)3.3 系统程序的烧录 (26)3.4 数字电子秒表的精度调试 (27)结论 (28)参考文献 (28)附录A 程序 (30)附录B 电路原理图 (35)绪论秒表计时器是电器制造,工业自动化控制、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器,它广泛应用于各种继电器、电磁开关,控制器、延时器、定时器等的时间测试。
基于单片机的简易计时器设计大学论文
机电工程系毕业论文目录前言 (3)1.设计任务及基本要求 (4)2.系统基本方案选择与论证 (4)2.1单片机选择 (4)2.2显示模块选择方案和论证: (4)3.主要元件介绍 (4)3.1STC89C51介绍 (4)3.1.1 STC89C51主要功能及DIP封装 (4)3.1.2 STC89C52引脚介绍 (5)3.2数码管介绍 (7)3.3.1四位一体数码管概述 (7)3.3.2 四位一体数码管引脚图 (7)3.3自锁开关说明 (8)3.4上拉电阻介绍 (8)3.5三极管介绍 (9)3.6按键介绍 (10)3.7蜂鸣器介绍 (11)4.系统硬件设计 (12)4.1电路设计框图 (12)4.2系统硬件概述 (12)5.系统软件设计 (12)5.1软件系统框图 (13)5.2程序流程图 (15)6.调试 (15)6.1硬件调试 (15)6.2软件调试 (16)结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录1 原理图 (20)附录2 源程序 (21)基于单片机的简易计时器设计摘要:单片机自70年代问世以来得到蓬勃发展,目前单片机功能正日渐完善:单片机集成越来越多资源,内部储存资源日益丰富,用户不需要扩充资源就可以完成项目开发,不仅是开发简单,产品小巧美观,同时抗干扰能力强,系统也更加稳定,使它更适合工业控制领域,具有更广阔的市场前景;提供在线编程能力,加速了产品的开发进程,为企业产品上市赢得了宝贵时间。
本设计通过STC89C51单片机以及单片机最小系统和三极管驱动以及外围的按键和数码管显示等部件,设计一个基于单片机的简易计时器。
设计通过四位一体共阳极数码管显示,并能通过按键对秒进行设置,对数据进行存储和查看。
关键词:STC89C5单片机,驱动芯片,四位一体数码管前言时钟,自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。
智能电子计时器系统毕业论文
摘要本设计是以AT89S51单片机为核心实现的一个智能电子计时器系统。
目前市场上的电子计时器,主要有基于NE555的电子计时器、基于脉冲的电子计时器以及基于AT89S51单片机的电子计时器三种。
通过比较,本课题选择了“基于AT89S51单片机的电子计时器”的设计方案。
该方案利用了AT89S51单片机为主控芯片,实现了时间显示、定时中断以及记录比分等功能。
具有简单易操作、时间可以任意设定等优点,适合目前人们对智能小家电的需求。
本设计主要从总体设计、硬件设计、软件设计、系统实现等方面来对智能电子计时器进行详细的介绍。
硬件主要由显示模块、按键模块、复位模块、晶振电路等组成;软件是用C语言编程,再利用Keil软件进行仿真,最后将软硬件结合起来实现电子计时器的功能。
本设计主要是完成定时时功能,该计时器系统简单易操作,定时时间也较长,适合在999秒以内的定时,比如豆浆机、榨汁机等的定时。
关键词:AT89S51, LED数码管,电子计时器, C语言AbstractThis design is based on AT89S51 as the core implementation of an intelligent electronic timer system. Currently on the market of electronic timer, are mainly based on the electronic timer NE555, based on the pulse of the electronic timer and electronic timer based on AT89S51 3 kinds. By comparison, chose the topic "electronic timer based on AT89S51" design. The scheme takes advantage of the AT89S51 as the main control chip, implement the time display, timing interrupt and record the score. With a simple easy to operate, the advantages of time can be set arbitrary, meet requirements of intelligent household appliances. This design mainly from the overall design, hardware design, software design, system implementation, etc to intelligent electronic timer is introduced in detail. Hardware is mainly composed of display module, keys module, reset module, a crystal vibration circuit and so on; Software is written in C language programming, using the Keil software simulation, electronic timer function is realized by combining software and hardware.Timing of the completion of this design is mainly the function, the timer system easy to operate, simple timing time is longer, suitable time within 999 seconds, such as timing DouJiangJi, juicer and so on.Keywords: AT89S51, LED digital tube, electronic timer, the C language目录第一章绪论 (1)第二章电子计时器及AT89S51单片机的简介 (2)2.1电子计时器的的功能以及工作原理 (2)2.1.1 电子计时器的功能简述 (2)2.1.2 电子计时器的工作原理及组成 (2)2.2AT89S51单片机的简介 (3)2.2.1 AT89S51功能特性概述 (3)2.2.2 AT89S51的引脚图及说明 (4)第三章系统的总体设计 (8)3.1方案比较 (8)3.2功能设计 (10)3.3功能实现流程 (10)第四章硬件设计 (12)4.1单片机最小系统 (12)4.2电子计时的功能模块 (14)4.3继电器模块 (14)4.4按钮模块 (15)4.5显示模块 (17)第五章软件设计 (19)5.1C语言简介 (19)5.2软件模块规划 (20)5.3程序实现 (22)5.3.1程序的功能模块 (22)5.3.2主程序设计 (22)5.3.3中断程序设计 (23)5.3.4其他子程序的设计 (24)第六章系统实现 (26)6.1硬件实现 (26)6.2软件调试 (27)6.3系统功能测试 (29)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1:计时继电器设计总电路图: (34)附录2:PCB电路图 (35)附录3:元器件清单 (36)附录4:电子计时器源程序 (37)第一章绪论我国广泛采用的搅拌机是强制式搅拌机和倾卸式搅拌机[1]。
基于单片机篮球比赛24秒计时器设计_课程设计论文
课程设计(论文)题目名称基于单片机篮球比赛24秒计时器设计课程名称单片机原理及在电气测控学科中的应用系、专业电气工程系、电气测控类邵阳学院课程设计(论文)任务书注:1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效;2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师(签字):学生(签字):周新邵阳学院课程设计(论文)评阅表学生姓名刘标学号0941201062系电气工程系专业班级电气测控类09电本一班题目名称基于单片机篮球比赛24秒计时器设计课程名称单片机原理及在电气测控学科中的应用一、学生自我总结二、指导教师评定注:1、本表是学生课程设计(论文)成绩评定的依据,装订在设计说明书(或论文)的“任务书”页后面;2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
目录摘要 (I)1 篮球计时器概述 (1)1.1 篮球竞赛24秒计时器功能 (1)1.2篮球计时器实物图 (1)1.3 主要参考器件 (2)1.4 单片机的概述 (2)1.4.1 AT89C51单片机简介 (2)1.4.2 AT89C51单片机引脚功能简介 (2)2 硬件设计 (4)2.1 设计原理 (4)2.2 硬件设计流程图............................................... 错误!未定义书签。
2.2.1 功能单元模块 (5)2.3 硬件设计电路图 (7)3 软件设计 (8)3.1 程序流程图 (8)3.2 程序设计 (9)3.3 仿真及仿真结果 (12)4 课程设计体会 (15)参考文献 (16)摘要篮球比赛中除了有总时间倒计时外,为了加快比赛的节奏,新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。
以下为一个篮球比赛计时器,该计时器采用按键操作、LED显示,非常实用。
此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。
本课程设计介绍了一个基于单片机的篮球比赛计时器硬件设计,包括AT89C51、6个八段显示LED、上电复位电路、时钟发生电路等基本模块的设计。
基于单片机控制的秒表系统毕业设计(论文)word格式[管理资料]
摘要本设计的任务是是设计一个单片机控制的秒表系统。
我们利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,结合显示电路、LED数码管以及按键来设计计时器。
在设计时,我们应将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够正确地进行加计数、减(倒)计时、快加和快减等功能,并且结合相应的显示驱动程序,使数码管能够正确地显示时间,暂停和中断。
数码管显示有静态显示和动态显示两种方法。
动态显示可以节省I/O口,硬件电路比较简单,但是编程比较复杂,而且显示的效果不好;静态显示显示效果好,编程简单,但却浪费I/O口。
在我们的设计中,因为I/O口是足够使用的,所以我们采用静态显示。
同时,为了使我们设计的秒表更加容易操作,我们专门设置了两个指示灯,分别用来区分加减计数和快加/快减。
另外,我们设计的秒表还有同时记录四个数据的功能,在秒表的正常运行过程中,我们按下计数键,秒表会自动记录一个数据,按四次以后,秒表自动停止,等待翻页键的按下来查询所记录的成绩。
为了节省I/O口,我们在设计时将快加键和上翻键,快减键和下翻键分别用同一个按键来实现,使用的时候,通过设置键的状态来区分按键的功能。
秒表设有复位键,但秒表进入死循环时,按下复位键即可回到初始状态。
在因为单片机的I/O口还有剩余,而且我们的程序采用的是模块化设计,所以可以很方便的对程序进行扩展。
通过WAVE软件的仿真和PROTEUS的仿真,我们的设计能够实现预想的功能。
目录1 概述 (3)设计任务 (3)设计要求 (3)功能简介 (3)2 系统总体方案及硬件设计 (5)电源电路 (5)晶振电路 (6)复位电路 (7)显示电路 (8)键盘电路 (8)3软件设计 (9)开机初始化程序 (9)键盘扫描程序 (10)计时程序 (11)快加和快减程序 (12)翻页程序 (13)暂停程序 (14)计数程序 (14)记录数据程序 (16) (16)10毫秒延时子程序 (16)程序流程图 (17)4 Proteus软件仿真 (19)开机的仿真图 (19)正计时仿真图 (19)减计时仿真图 (20)快加快减计数仿真图 (21)暂停和计数仿真图 (22)仿真结果与分析 (23)5课程设计体会 (24)设计中遇到的问题及分析 (24)心得体会 (24)参考文献 (26)附1:源程序代码 (27)附2:系统原理图 (35)1 概述设计任务本次单片机课程设计主要是设计一个单片机控制的秒表系统。
基于单片机计时器设计
基于单片机计时器设计本文主要是介绍一款基于单片机的篮球比赛的计时器的设计。
本次设计系统主要以74LS192单片机作为主控设备,从而就能够实现精确的篮球比赛24秒计时。
这样不仅在正规的篮球比赛中使用,而且还可以在学校、企业的篮球比赛中使用,而且设计成本价格低廉,也能够充分的发挥起作用,提升篮球比赛的严谨性和规范性。
标签:单片机篮球比赛计时器74LS192一、基于单片机计时器的设计思路以及工作原理的分析1.设计思路本次设计的计数器的功能在于能够实现24秒计时的作用。
而设计的计数器的控制电路则能够实现计数器的自动清零、启动设备以及暂停、定时、警报灯功能。
在本次设计中,使用了在篮球比赛中广泛使用的七段数码管来作为输出显示屏,从而显示时间。
并且计时器可以启动、暂停以及连续等功能。
能够非常便捷的实现断点计时的功能。
如果计时器从24逐渐减到零,那么就会自动发出光电警报。
在本次设计的计时器中还有中途计时的功能,从而对于篮球比赛的时间追踪也有很好的实现,在很多正规的篮球比赛中广泛的应用。
对于篮球比赛的计时器的常规功能包括了:当进攻方开始进攻,计时器开始24秒倒数,当到零时,就会发出警报。
那么裁判就需要判罚进攻球队24秒违例。
当然,在实现这一功能时,也是基于使用单片机计数器74LS192从而实现。
而对于警报提示,当计数器从24逐渐降低到零时,则会自动发出警报音,而这部分功能就是基于位移寄存器以及门电路实现生成的。
2.基本原理本次单片机计时器的结构包括了脉冲发生器、计数器、译码器以及输出/输入电路以及警报电路和控制电路构成的。
即时电路是基于递减计时实现的,也就是每隔1秒,计时器就自动减1,并且计数器和控制电路就是本次系统的主要部分。
而且计数器和控制电路也是本次系统的主要模块部分。
如果计时器工作后,从24数字开始递减,并且最终递减到零后,那么显示器就会输出00,并且也会发出光电警报型号。
而74LS192单片机以及共阴极七段LED显示器就共同构成了译码现实线路。
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机电工程系毕业论文目录前言 (3)1.设计任务及基本要求 (4)2.系统基本方案选择与论证 (4)2.1单片机选择 (4)2.2显示模块选择方案和论证: (4)3.主要元件介绍 (4)3.1STC89C51介绍 (4)3.1.1 STC89C51主要功能及DIP封装 (4)3.1.2 STC89C52引脚介绍 (5)3.2数码管介绍 (7)3.3.1四位一体数码管概述 (7)3.3.2 四位一体数码管引脚图 (7)3.3自锁开关说明 (8)3.4上拉电阻介绍 (8)3.5三极管介绍 (9)3.6按键介绍 (10)3.7蜂鸣器介绍 (11)4.系统硬件设计 (12)4.1电路设计框图 (12)4.2系统硬件概述 (12)5.系统软件设计 (12)5.1软件系统框图 (13)5.2程序流程图 (15)6.调试 (15)6.1硬件调试 (15)6.2软件调试 (16)结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录1 原理图 (20)附录2 源程序 (21)基于单片机的简易计时器设计摘要:单片机自70年代问世以来得到蓬勃发展,目前单片机功能正日渐完善:单片机集成越来越多资源,内部储存资源日益丰富,用户不需要扩充资源就可以完成项目开发,不仅是开发简单,产品小巧美观,同时抗干扰能力强,系统也更加稳定,使它更适合工业控制领域,具有更广阔的市场前景;提供在线编程能力,加速了产品的开发进程,为企业产品上市赢得了宝贵时间。
本设计通过STC89C51单片机以及单片机最小系统和三极管驱动以及外围的按键和数码管显示等部件,设计一个基于单片机的简易计时器。
设计通过四位一体共阳极数码管显示,并能通过按键对秒进行设置,对数据进行存储和查看。
关键词:STC89C5单片机,驱动芯片,四位一体数码管前言时钟,自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。
怎样让时钟更好的为人民服务,怎样让我们的老朋友焕发青春呢?这就要求人们不断设计出新型时钟。
现今,高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟,石英表,石英钟都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调校,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用LED显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时,分,秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。
时间被认为是最宝贵的资源,为了对时间有更深刻的了解,同时也在电子方面有更深刻的认识,通过学习,本次设计主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子秒表的方法,本设计由单片机STC89C51芯片和LED数码管为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机电子秒表。
相信它会越来越深入地浸透到人们的生活中,并且将在一定程度上影响人们对生活的理解和诠释。
用单片机制作电子产品也会越来越多,也是众多领域实施编程开发不可缺少的一部分,这将必然成为一种趋势。
为更多的了解单片机的原理和应用,故做此设计来进行巩固。
下面就是计时器设计的具体过程。
1.设计任务及基本要求设计任务:掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。
基本要求:设计一按键控制数码管显示的计时器,能实现正计时,倒计时,暂停,设置时间计时,倒计时十秒提示,可以存储十组数据并能查看功能。
2.系统基本方案选择与论证2.1 单片机选择方案一:采用STC系列芯片作为硬件核心。
STC系列内部具有8KB ROM存储空间,512字节数据存储空间,带有2K字节的EEPROM存储空间,与MCS-51系列单片机完全兼容,STC系列可以通过串口下载。
方案二:采用AT系列。
AT系列片内具有8K字节程序存储空间,256字节的数据存储空间没有EEPROM存储空间,也与MCS-51系列单片机完全兼容,具有在线编程可擦除技术。
两种单片机都完全能够满足设计需要,STC系列相对AT系列价格便宜,且抗干扰能力强。
考虑到成本因素,因此选用STC系列。
2.2 显示模块选择方案和论证:方案一:采用点阵式数码管显示。
点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成,对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且成本也相对较高,所以不用此种作为显示。
方案二:采用LCD液晶显示屏。
液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,显示多样,清晰可见,但价格昂贵,所以也不用了LCD数码管作为显示。
方案三:采用LED数码管动态扫描。
LED数码管价格便宜,对于显示数字最合适,功耗虽然较大,但足以完成显示,所以采用此种方案。
3.主要元件介绍3.1 STC89C51介绍3.1.1 STC89C51主要功能及DIP封装STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能:8k字节Flash,512字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。
另外STC89X51 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35Mhz,6T/12T可选。
STC89C51主要功能如表1所示,其DIP封装如图2所示表1:STC89C51主要功能3.1.2 STC89C52引脚介绍①主电源引脚(2根)VCC(Pin40):电源输入,接+5V电源GND(Pin20):接地线②外接晶振引脚(2根)XTAL1(Pin19):片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20):片内振荡电路的输出端③控制引脚(4根)RST/VPP(Pin9):复位引脚,引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30):地址锁存允许信号PSEN(Pin29):外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31):程序存储器的内外部选通,接低电平从外部程序存储器读指令,如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
④可编程输入/输出引脚(32根)STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口,分别位P0、P1、P2、P3口,每个口有8位(8根引脚),共32根。
P0口(Pin39~Pin32):8位双向I/O口线,名称为P0.0~P0.7P1口(Pin1~Pin8):8位准双向I/O口线,名称为P1.0~P1.7P2口(Pin21~Pin28):8位准双向I/O口线,名称为P2.0~P2.7P3口(Pin10~Pin17):8位准双向I/O口线,名称为P3.0~P3.7作频率35Mhz,6T/12TSTC89C52最小系统包括单片机及其所需的必要的电源、时钟、复位等部件,能使单片机始终处于正常的运行状态。
电源、时钟等电路是使单片机能运行的必备条件,可以将最小系统作为应用系统的核心部分,通过对其进行存储器扩展、A/D扩展等,使单片机完成较复杂的功能。
STC89C51是片内有ROM/EPROM的单片机,因此,这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。
用STC89C52单片机构成最小应用系统时,只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可,结构如图2-3所示,由于集成度的限制,最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。
图2 单片机最小系统原理框图(1) 时钟电路STC89C51单片机的时钟信号通常有两种方式产生:一是内部时钟方式,二是外部时钟方式。
内部时钟方式如图2-4所示。
在STC89C51单片机内部有一振荡电路,只要在单片机的XTAL1(18)和XTAL2(19)引脚外接石英晶体(简称晶振),就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号。
图中电容C1和C2的作用是稳定频率和快速起振,电容值在5~30pF,典型值为30pF。
晶振CYS的振荡频率范围在6MHz。
图3 STC89C51内部时钟电路(2) 复位电路当在STC89C51单片机的RST引脚引入高电平并保持2个机器周期时,单片机内部就执行复位操作(若该引脚持续保持高电平,单片机就处于循环复位状态)。
复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。
最简单的上电自动复位电路中上电自动复位是通过外部复位电路的电容充放电来实现的。
只要Vcc的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位。
除了上电复位外,有时还需要按键手动复位。
本设计就是用的按键手动复位。
按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。
其中电平复位是通过RST(9)端与电源Vcc接通而实现的。
按键手动复位电路见图2-5。
时钟频率用Ω。
图4 STC89C51复位电路(3)STC89C51中断技术概述中断技术主要用于实时监测与控制,要求单片机能及时地响应中断请求源提出的服务请求,并作出快速响应、及时处理。
这是由片内的中断系统来实现的。
当中断请求源发出中断请求时,如果中断请求被允许,单片机暂时中止当前正在执行的主程序,转到中断服务处理程序处理中断服务请求。
中断服务处理程序处理完中断服务请求后,再回到原来被中止的程序之处(断点),继续执行被中断的主程序。
图2-6为整个中断响应和处理过程。
图5 中断响应和处理过程如果单片机没有中断系统,单片机的大量时间可能会浪费在查询是否有服务请求发生的定时查询操作上。
采用中断技术完全消除了单片机在查询方式中的等待现象,大大地提高了单片机的工作效率和实时性。
3.2 数码管介绍3.3.1四位一体数码管概述LED数码管(LED Segment Displays)是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件,引线已在内部连接完成,只需引出它们的各个笔划,公共电极。
数码管分为动态显示和静态显示驱动两种,静态驱动也称直流驱动。
静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动,或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。
静态驱动的优点是编程简单,显示亮度高,缺点是占用I/O端口多,如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O端口来驱动,要知道一个STC89C52的I/O端口才32个呢:),实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动,增加了硬件电路的复杂性。
数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。