基于51单片机的秒表设计
51单片机数字秒表设计报告论文
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章引言 (1)1.1秒表的概述 (1)1.2本设计任务 (1)1.3系统主要功能 (2)第二章硬件设计 (3)2.1总体方案的设计 (3)2.2单片机的选择 (4)2.3各部分电路设计 (5)2.3.1系统时钟电路的设计 (5)2.3.2系统复位电路的设计 (6)2.3.3 按键与按钮电路设计 (7)2.4显示电路的选择与设计 (7)2.4.1数码管的内部结构 (8)2.4.2 数码管的外部结构 (8)2.5系统总体电路的设计 (9)第三章软件设计 (11)3.1主程序设计 (11)3.2中断程序设计 (12)第四章系统调试 (16)第五章总结 (17)参考文献 (18)摘要近年来随着科学技术的发展,单片机的应用正在不断发展。
本文阐述了基于51单片机的数字秒表的设计。
计时秒表是一种先进的电子计数器,较多的应用在教学器材、比赛计时等,而且采用数字显示,具有直观、读取方便、功能方便等诸多优点。
本设计是由硬件电路和软件程序两部分组成,硬件电路由AT89C51单片机、按键控制电路、数码显示电路、晶振电路以及复位电路组成,它使用元件少,电路结构简单,功能强大;软件采用C语言程序设计,使用keil编译源程序,产生的可执行性文件能够让单片机快速执行。
该设计充分利用单片机内部资源,通过程序利用定时器中断服务程序对计时秒表开始、暂停、清零等操作进行处理,提高单片机的工作效率,使得系统能实现0~99秒的计时。
关键字:51单片机;秒表;定时器;中断服务程序ABSTRACTadvanced electronic counter, more application in teaching equipment, timing, etc., and adopts digital display, intuitive, easy to read, convenient features, and many other advantages. This design is consists of two parts, hardware circuit and software program, the hardware circuit is controlled by AT89C51, key circuit, digital display circuit, crystals circuit and reset circuit, it USES less component, the circuit structure is simple, powerful; Software using C language program design, use the keil compiler source code, can let the enforceability file microcontroller rapid execution. This design make full use of the single chip microcomputer internal resources, through the application using the timer interrupt service routine for timing stopwatch start, pause, reset operations such as processing, improve the work efficiency of the single chip microcomputer system can realize the timing of 0 ~ 99 seconds.Key words:51 single chip,microcomputer A stopwatch,The timer,Interrupt service routin第一章引言20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
51电子秒表课程设计
51电子秒表课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解电子秒表的基本原理,掌握其计时功能的工作机制。
2. 学生掌握51单片机的编程基础,能够运用C语言进行简单的程序编写。
3. 学生了解电子秒表中涉及到的电子元器件,如晶振、电容、按键等,并理解它们在电路中的作用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成51电子秒表的硬件电路搭建。
2. 学生能够编写程序,实现电子秒表的启动、停止、清零及计时功能。
3. 学生能够通过实际操作,解决电子秒表中遇到的问题,提高动手能力和故障排查能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发学习热情,养成积极探索和主动学习的良好习惯。
2. 学生通过合作完成项目,培养团队协作能力和沟通能力,增强集体荣誉感。
3. 学生在课程学习中,树立正确的价值观,认识到科技对生活的影响,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识与动手实践,旨在提高学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的物理和数学基础,对电子技术有较高的兴趣,喜欢动手操作,但编程能力可能较弱。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,循序渐进,由浅入深地引导学生掌握电子秒表的设计与制作。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生积极参与,充分调动学生的主观能动性。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体、可衡量的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 电子秒表原理:介绍电子秒表的工作原理,分析计时功能的实现过程,探讨51单片机在电子秒表中的应用。
2. 硬件电路设计:学习51单片机的基本电路,掌握晶振、电容、按键等电子元器件的选择和使用方法,学会搭建电子秒表的硬件电路。
3. 软件编程:学习C语言编程基础,掌握51单片机的编程技巧,编写电子秒表的程序,实现启动、停止、清零及计时功能。
4. 实践操作:学生分组进行硬件电路搭建,编程调试,实际操作电子秒表,解决过程中遇到的问题。
51单片机c语言的秒表设计
学号:1108421065课程设计报告基于AT89C51单片机的秒表设计院系电子信息工程学院专业电子信息工程班级 1姓名张远远摘要本设计是设计一个单片机控制的多功能秒表系统。
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动着传统控制检测日新月异的更新。
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。
本设计的秒表系统采用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数码管以及按键电路来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够正确地进行计数,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。
可谓功能强大。
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,延时程序,按键消抖程序等,硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现,简单且易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
关键字:单片机秒表目录摘要 (I)目录 (II)引言 (III)1.课程设计目的 (1)2.课程设计题目描述和要求 (1)3.课程设计报告内容 (1)3.1设计思路(方案) (1)3.2系统总体方案及硬件设计(方案论证、设计、调试) (1)3.2.1系统总体方案 (1)3.2.2硬件电路设计 (2)3.3 软件设计 (5)3.3.1软件设计概述 (5)3.3.2程序流程图 (5)3.3.3子程序模块设计 (6)4.Protues软件仿真 (7)5.秒表c语言程序 (9)6.焊接实物图 (11)7.总结(设计后的体会和建议) (11)8.参考文献: (12)引言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发展极为迅速。
纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,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。
基于51单片机的数字秒表设计
摘要本设计是基于AT89S51单片机的简易数字秒表设计,主要组成是以51单片机最小系统为核心,通过运用单片机的振荡电路实现计时同时用数码管同步显示。
本秒表最大计时为99秒。
本设计的特点是:大部分功能通过软件实现,使电路简单明了,系统稳定性好。
关键词:AT89S51 振荡电路计时数码管目录1设计概述 (1)1.1AT89S51概述 (1)1.2系统设计功能概述 (1)2系统设计 (2)2.1设计思路 (2)2.2硬件设计 (2)2.2.1单片机最小系统的设计 (2)2.2.2数码管显示电路设计 (3)2.3软件设计 (7)2.3.1软件设计流程图 (7)2.3.2消除开关抖动 (9)2.3.3数码管延时显示程序 (9)2.3.4延时1秒的程序 (10)3软件调试和结果 (10)3.1软件调试与下载 (10)3.2硬件仿真 (11)4心得体会 (12)参考文献 (14)附录 (15)I基于单片机的数字秒表设计主程序 (15)IIPCB电路图 (17)III实物图 (17)11 设计概述1.1 AT89S51概述AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In -system programmable)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器,器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS -51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash 存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S51具有如下特点:40个引脚,4k Bytes Flash 片内程序存储器,128 bytes 的随机存取数据存储器(RAM ),32个外部双向输入/输出(I/O )口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT )电路,片内时钟振荡器。
基于51单片机的数字秒表课程设计
电气与自动化工程学院卓越工程师培养计划暑期实训报告题目秒表系统的设计年级11级专业自动化班级卓越班学号*********姓名俞雷地点大学生创新实验室日期2012年8月12日~2012年8月20日目录一、单片机简介............................................................................- 2 -二、设计目标................................................................................- 3 -1、设计目的: (3)2、具体操作: (3)三、硬件设计................................................................................- 4 -原理图:. (4)四、系统的软件设计....................................................................- 5 -1、软件整体设计思路: (5)2、软件流程图: (5)3、程序: (6)(1)数码管秒表显示程序: ...................................................- 6 -(2)1602液晶秒表显示程序:............................................ - 13 -五、系统的调试及设计结果..................................................... - 18 -1602液晶——秒表显示效果图:. (18)LED数码管——秒表显示效果图: (18)六、创新实验室课程设计小结................................................. - 19 -一、单片机简介单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点,近几年得到迅猛发展和大范围推广,广泛应用于工业控制系统,数据采集系统、智能化仪器仪表,及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。
基于51单片机秒表的程序的设计[1]
基于51单片机秒表的程序设计1.设计目的:(1)利用单片机定时器中断和定时器计数方式实现秒、分定时。
(2)通过LED显示程序的调整,熟悉8155与8051,8155与LED的接口技术,熟悉LED动态显示的控制过程。
(3)通过键盘程序的调整,熟悉8155与矩阵式键盘的接口技术,熟悉键盘扫描原理。
(4)通过阅读和调试简易秒表整体程序,学会如何编制含LED动态显示、键盘扫描和定时器中断等多种功能的综合程序,初步体会大型程序的编制和调试技巧。
2.设计步骤与要求(1)要求:以8位LED右边2位显示秒,左边6位显示0,实现秒表计时显示。
以4×4矩阵键盘的KE0、KE1、KE2等3键分别实现启动、停止、清零等功能。
(2)方法:用单片机定时器T0中断方式,实现1秒定时;利用单片机定时器1方式3计数,实现60秒计数。
用动态显示方式实现秒表计时显示,用键盘扫描方式取得KE0、KE1、KE2的键值,用键盘处理程序实现秒表的启动、停止、清零等功能。
(3)软件设计:软件整体设计思路是以键盘扫描和键盘处理作为主程序,LED动态显示作为子程序。
二者间的联系是:主程序查询有无按键,无按键时,调用二次LED动态显示子程序(约延时8ms)后再回到按键查询状态,不断循环;有按键时,LED动态显示子程序作为按键防抖延时被连续调用二次(约延时16ms),待按键处理程序执行完后,再回到按键查询状态,同时兼顾了按键扫描取值的准确性和LED动态显示的稳定性。
秒定时采用定时器T0中断方式进行,60秒计数由定时器1采用方式3完成,中断及计数的开启与关闭受控于按键处理程序。
由上述设计思路可设计出软件流程图如图1.1所示。
(5)程序编制:编程时置KE0键为“启动”,置KE1键为“停止”,置KE2键为“清零”,因按键较少,在处理按键值时未采用散转指令“JMP”,而是采用条件转移指令“CJNE”,每条指令后紧跟着一条无条件跳转指令“AJMP”,转至相应的按键处理程序,如不是上述3个按键值则跳回按键查询状态。
(完整版)基于51单片机的秒表设计1
实训报告题目秒表系统的设计年级专业班级学号姓名地点日期目录一,目⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 二,系硬件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 三,系件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 四,系与果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 五,片机小⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13设计目标最近几年来跟着科学技术的发展,单片机的应用范围愈来愈广,也成为好多专业的必修课。
本文简单论述了鉴于单片机的秒表设计。
本设计的主要特色是计时精度达到 0.01 秒,能够用来为各样体育比赛计时等。
本设计的数字秒表采纳AT89才 51 单片机为主要器件,利用其准时器的原理,结LED数码管以及外面中止电路来设计计时器。
将软硬件联合起来,使得系统能实现 0~99.99 秒的计时,计时精度位 0.01 秒。
当按下一个键 1 时,开始显示数字,即计时开始,再按下键 2 时,暂停计时并显示方才的结果,这个时候假如再按键 1,则持续计时,也就是显示的数字包含方才的数据。
按下键 3 时,数据清零。
系统硬件设计1 、1整体方案的设计数字秒表拥有显示直观、读取方便、精度高等长处,在计时中宽泛应用。
本设计顶用单片机和数码管构成数字秒,力争构造简单。
设计中包含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构成。
主控制器采纳单片机AT89才 51,显示电路采纳四位共阴极数码管显示计不时间。
本设计利用 AT89才 51 单片机的准时器,使其能精准计时。
利用键盘上的独立按键实现开始计时和暂停以及清零。
P0口输出段码数据, P2.0~P2.2 连上译码器作为位选。
设计的基本要求是正确性。
计时器采纳 T0 中止实现,准时溢出中止周期为1ms,当溢出中止后向CPU 发出溢出中止恳求,每发出10 次中止恳求就对 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。
基于51单片机的秒表设计
单片机课程设计课程题目:基于51单片机的秒表设计专业:电子信息工程班级:电信121学号:姓名:1 课题内容要求及目的1.1课题内容用AT89C51设计一个秒表,该秒表课可显示0.0~99.9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、十分之一秒的计时。
综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识,通过实践加强对所学知识的理解,具备设计单片机应用系统的能力。
通过本次系统设计加深对单片机掌握定时器、外部中断的设置和编程原理的全面认识复习和掌握。
本系统利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,通过采用proteus仿真软件来模拟实现。
模拟利用AT89C51单片机、LED 数码管以及控件来控制秒表的计数以及计位!其中有三位数码管用来显示数据,显示秒(两位)和十分之一秒,十分之一秒的数码管计数从0~9,满十进一后显示秒的数码管的数字加一,并且十分之一秒显示清零重新从零计数。
计秒数码管采用三位的数码管,当计数超过范围是所有数码管全部清零重新计数。
1.2课题要求本课题是基于单片机的秒表系统设计,它的具体要求有以下几点:(1)用单片机AT89C51实现;(2)以0.1秒为最小单位进行显示;(3)秒表量程为0.0-99.9秒,用LED显示;(4)有清零、开始、停止功能。
1.3课题目的通过课程设计,进一步熟悉和掌握AT89C51单片机的结构及工作原理,掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术,了解表关电路参数的计算方法。
通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程,进一步了解开发一单片机应用系统的全过程,通过此综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础。
(1)利用单片机定时器计数器中断设计秒表,从而实现秒、十分之一秒的计时。
(2)综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识,通过实践加强对所学知识的理解,具备设计单片机应用系统的能力,加深对单片机课程的全面认识。
51单片机秒表程序设计
51单片机秒表程序设计1. 简介秒表是一种用于测量时间间隔的计时器,常见于体育比赛、实验室实验等场合。
本文将介绍如何使用51单片机设计一个简单的秒表程序。
2. 硬件准备•51单片机开发板•LCD液晶显示屏•按键开关•连接线3. 程序流程3.1 初始化设置1.设置LCD液晶显示屏为8位数据总线模式。
2.初始化LCD液晶显示屏。
3.设置按键开关为输入模式。
3.2 主程序循环1.显示初始界面,包括“00:00:00”表示计时器初始值。
2.等待用户按下开始/暂停按钮。
3.如果用户按下开始按钮,则开始计时,进入计时状态。
4.如果用户按下暂停按钮,则暂停计时,进入暂停状态。
5.在计时状态下,每隔1毫秒更新计时器的数值,并在LCD液晶显示屏上显示出来。
6.在暂停状态下,不更新计时器的数值,并保持显示当前数值。
3.3 计时器控制1.定义一个变量time用于存储当前的计时器数值,单位为毫秒。
2.定义一个变量running用于标记计时器的状态,0表示暂停,1表示运行。
3.定义一个变量start_time用于存储计时器开始的时间点。
4.定义一个变量pause_time用于存储计时器暂停的时间点。
5.在计时状态下,每隔1毫秒更新time的值为当前时间与start_time的差值,并将其转换为小时、分钟、秒的表示形式。
6.在暂停状态下,保持time的值不变。
3.4 按键检测1.检测按键开关是否被按下。
2.如果按键被按下,判断是开始/暂停按钮还是复位按钮。
3.如果是开始/暂停按钮,并且当前处于计时状态,则将计时状态设置为暂停状态,并记录暂停时间点为pause_time;如果当前处于暂停状态,则将计时状态设置为运行状态,并记录开始时间点为当前时间减去暂停时间的差值。
4.如果是复位按钮,则将计时器数值重置为0,并将计时状态设置为暂停。
4. 程序代码示例#include <reg51.h>// 定义LCD控制端口和数据端口sbit LCD_RS = P1^0;sbit LCD_RW = P1^1;sbit LCD_EN = P1^2;sbit LCD_D4 = P1^3;sbit LCD_D5 = P1^4;sbit LCD_D6 = P1^5;sbit LCD_D7 = P1^6;// 定义按键开关端口sbit START_PAUSE_BTN = P2^0;sbit RESET_BTN = P2^1;// 定义全局变量unsigned int time = 0; // 计时器数值,单位为毫秒bit running = 0; // 计时器状态,0表示暂停,1表示运行unsigned long start_time = 0; // 开始时间点unsigned long pause_time = 0; // 暂停时间点// 函数声明void delay(unsigned int ms);void lcd_init();void lcd_command(unsigned char cmd);void lcd_data(unsigned char dat);void lcd_string(unsigned char *str);void lcd_clear();void lcd_gotoxy(unsigned char x, unsigned char y);// 主函数void main() {// 初始化设置lcd_init();while (1) {// 显示初始界面lcd_clear();lcd_gotoxy(0, 0);lcd_string("00:00:00");// 等待用户按下开始/暂停按钮while (!START_PAUSE_BTN && !RESET_BTN);// 判断按钮类型并处理计时器状态if (START_PAUSE_BTN) {if (running) { // 当前处于计时状态,按下按钮将进入暂停状态 running = 0;pause_time = time;} else { // 当前处于暂停状态,按下按钮将进入计时状态running = 1;start_time = get_current_time() - pause_time;}} else if (RESET_BTN) { // 复位按钮按下,重置计时器time = 0;running = 0;}}}// 毫秒级延时函数void delay(unsigned int ms) {unsigned int i, j;for (i = ms; i > 0; i--) {for (j = 110; j > 0; j--);}}// LCD初始化函数void lcd_init() {lcd_command(0x38); // 设置8位数据总线模式lcd_command(0x0C); // 显示开,光标关闭lcd_command(0x06); // 光标右移,不移动显示器lcd_command(0x01); // 清屏}// 向LCD发送指令函数void lcd_command(unsigned char cmd) {LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EN = 1;LCD_D4 = cmd >> 4 & 1;LCD_D5 = cmd >> 5 & 1;LCD_D6 = cmd >> 6 & 1;LCD_D7 = cmd >> 7 & 1;delay(1);LCD_EN = 0;LCD_D4 = cmd >> 0 & 1;LCD_D5 = cmd >> 1 & 1;LCD_D6 = cmd >> 2 & 1;LCD_D7 = cmd >> 3 & 1;delay(1);LCD_EN = 0;}// 向LCD发送数据函数void lcd_data(unsigned char dat) { LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_EN = 1;LCD_D4 = dat >> 4 & 1;LCD_D5 = dat >> 5 & 1;LCD_D6 = dat >> 6 & 1;LCD_D7 = dat >> 7 & 1;delay(1);LCD_EN = 0;LCD_D4 = dat >> 0 & 1;LCD_D5 = dat >> 1 & 1;LCD_D6 = dat >> 2 & 1;LCD_D7 = dat >> 3 & 1;delay(1);LCD_EN = 0;}// 向LCD发送字符串函数void lcd_string(unsigned char *str) {while (*str) {lcd_data(*str++);delay(5);}}// 清屏函数void lcd_clear() {lcd_command(0x01);}// 设置光标位置函数void lcd_gotoxy(unsigned char x, unsigned char y) {unsigned char addr;if (y == 0)addr = x | (0x80 + y);else if (y == 1)addr = x | (0xC0 + y);lcd_command(addr);}5. 总结本文介绍了使用51单片机设计一个简单的秒表程序。
单片机-秒表设计
基于51单片机的秒表设计1.概述秒表是我们日常生活中常用到的工具,主要用于对一较短的时间进行准确计时,至少有启动、暂停和清零的功能。
本次秒表的设计,应用了单片机的定时、中断和LED动态扫描显示等功能。
对于定时,需要对计数初值、工作方式和控制寄存器进行初始化;对于中断,需要编好中断服务程序并返回到相应位置;本次设计中用到了8155芯片,主要是用到了它的串口。
对于设计,不是简单的功能叠加,而要考虑到整个程序的运行,使之连贯的完成任务。
2.引言基于单片机的定时与控制装置在诸多行业都有着广泛的应用,电子秒表的设计就是一个典型的例子。
在单片机电子秒表的设计电路中,除了基本的单片机系统外,还需要外部的控制设备和显示装置。
3.设计方案及原理3.1系统功能描述(1)用开关控制控制秒表的启动、停止和复位(2)用七段数码管的高2位显示分钟数,低2位显示秒数。
3.2系统分析与设计(1)系统分析:一个完整的电子秒表电路就是一个单片机的最小系统,该系统由键盘输入电路、单片机、晶振和复位电路和LED显示电路四个方面构成。
(2)设计方案:定时器/计数器0以工作方式1进行125毫秒定时8次为1秒;用中断方式进行秒数和分钟数的累加并把计时送到相应的显示缓冲单元;用LED 动态扫描显示秒和分钟数;用条件跳转命令JB,外接开关K0、K1对秒表的启动、暂停、继续计时和复位进行控制。
(3)设计原理①计数初值的计算:时钟计时的最小单位是秒,但使用单片机的定时器/计数器进行定时,即使按方式1工作,其最大定时时间也只有113毫秒。
因此可以把定时器的定时时间定为125毫秒,这样计数溢出8次即得到1s。
fosc=6MHZ,定时125毫秒,设初值为X,则(216-X)×2=125000,故X=3036=0BDCH。
②采用中断方式进行溢出次数的累计,计满8次得到秒计时。
③从秒到分的计时是通过累加和数值比较实现的。
④秒表显示和显示缓冲区:秒表时间在4位数码管上进行显示,为此在内部RAM中要设置显示缓冲区,共4个地址单元,从右向左依次存放分、秒的数值。
利用51单片机制作一个秒表的详细过程
利用51单片机制作一个秒表的详细过程利用51单片机制作一个秒表的详细过程前面的话:和很多朋友一样,在学51单片机的过程中我们肯定会涉及到制作一个秒表,牵涉到把单片机的多个部分组合起来使用,这对于我们初学者来说可能显得有些困难,我同大家一样,百思不得其解,最后头都弄大了才把这个秒表制作出来,为了给以后的朋友们一些思路,一些参考,所以在这里我把自己制作的整个详细过程整理出来供大家参考。
我调试出来是没有问题的,各方面都稳定运行,由于我水平有限,中间可能会有不对的地方,欢迎大家指正,我们一起学习,一起进步!我将分为三个部分来介绍:1.整体思路,2.硬件电路方面,3.软件编程方面。
1.整体思路利用51单片机制作秒表时,我介绍精确到十分位(即0.1s)的制作,并让其拥有启动,暂停,复位三个功能。
用到的单片机部分:定时器部分,独立按键的检测与应用,数码管的显示,并结合一些简单的程序即可实现。
用5位数码管来进行显示,分别显示秒的十分位,秒的个位,秒的十位,分的个位,分的十位。
用定时器定时50ms,2个定时器中断即是0.1s,即秒的十分位,20个定时器中断即是1s,60个1s即是1分钟,通过程序将5位数码管的值分离出来,并进行显示。
这就是我在数码管显示方面的思路,如果不是太清楚,结合我下面软件编程方面的程序来看你可能就会明白,我会在那部分做详细介绍,看完了可能你就懂了。
利用独立按键设置启动/暂停键和清零键,利用独立按键的检测,若启动/暂停按键按下,秒表则启动或者暂停,按下复位键,秒表清零复位。
我在程序后面全都有注释,不用担心。
看完你就会明白了。
这是我制作的的流程图:“ms100”表示秒的十分位,'s'表示秒的个位,“s1”表示秒的十位,“min”表示分的个位,“min1”表示分的十位。
“cnt”表示秒的计数位,即多少个一秒,定时满一秒加1,“minu”表示分的计数位,即多少个一分钟,一分钟加1,这个流程图提供了大致思路,要结合下面的程序部分一起看。
51单片机秒表课程设计
51单片机秒表课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解51单片机的基本原理,掌握其编程方法。
2. 学生能掌握秒表功能的基本组成部分,如计时、暂停、复位等。
3. 学生能理解并应用中断、定时器等51单片机的相关知识。
技能目标:1. 学生能运用C语言编写51单片机程序,实现秒表功能。
2. 学生能通过实验操作,调试并优化程序,解决实际问题。
3. 学生能熟练使用相关开发工具和调试设备,如编译器、仿真器等。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对单片机编程的兴趣,激发创新意识和实践欲望。
2. 学生培养良好的团队合作意识,学会互相交流、协作解决问题。
3. 学生培养严谨的科学态度,注重实验数据的真实性,勇于面对和克服困难。
课程性质:本课程为实践性课程,以项目为导向,结合理论知识与实际操作,培养学生的动手能力和编程思维。
学生特点:学生具备一定的电子基础和编程基础,对51单片机有一定了解,但对中断、定时器等高级功能尚不熟悉。
教学要求:教师需引导学生运用已学知识,通过实际操作,逐步掌握51单片机的编程和应用。
在教学过程中,注重培养学生的实际操作能力、问题解决能力和团队协作能力。
课程目标的设定旨在使学生在完成本项目后,能够独立设计并实现简单的单片机应用系统。
二、教学内容1. 理论知识:- 51单片机结构及工作原理- C语言编程基础:数据类型、运算符、控制语句等- 中断和定时器的原理与应用- 键盘输入与数码管显示原理2. 实践操作:- 使用Keil软件编写和编译程序- 使用STC89C52RC单片机进行程序下载和调试- 设计并实现秒表功能,包括计时、暂停、复位等3. 教学大纲:- 第一周:回顾51单片机基本原理,学习C语言编程基础- 第二周:学习中断和定时器知识,分析秒表功能需求- 第三周:设计程序框架,编写中断处理程序和定时器程序- 第四周:编写键盘输入和数码管显示程序,实现秒表功能- 第五周:项目调试、优化和展示4. 教材章节及内容:- 第一章:51单片机概述,了解单片机的发展及其应用- 第二章:C语言编程基础,掌握基本语法和数据类型- 第三章:中断和定时器,学习中断处理和定时器编程方法- 第四章:输入输出接口,学习键盘输入和数码管显示技术教学内容的选择和组织旨在保证学生能够系统地掌握51单片机编程及应用,注重理论与实践相结合,培养学生的实际操作能力。
基于单片机的电子秒表课程设计
基于单⽚机的电⼦秒表课程设计⽬录第⼀章绪论 (3)1.1概述 (3)1.2设计⽬的 (3)1.3设计任务和内容 (3)第⼆章总体设计及核⼼器件简介 (4)2.1总体设计 (4)2.2MCS-51之80C51 (4)第三章单元电路模块设计 (6)3.1按键电路 (6)3.2时钟电路 (7)3.3LED数码管显⽰电路 (7)3.4复位电路 (9)3.5 总体功能介绍 (11)第四章软件编程设计 (12)第五章设计体会及总结 (13)参考⽂献 (14)附录⼀程序流程图 (15)附录⼆系统程序设计 (16)⼀、题⽬:基于单⽚机的电⼦秒表⼆、任务要求:本设计以MCS-51系列单⽚机为核⼼,采⽤常⽤电⼦器件设计,⼀个电源开关,两个按键,三位数码管显⽰,打开电源开关后显⽰8,每秒循环左移⼀位,按A键开始计时,实时显⽰所经历的时间,按B键停⽌计时并显⽰从开始到当前时刻的时间,要求精确到0.1秒,量程为0—99.9秒。
要求按键输⼊采⽤中断⽅式,按键A接INT0,B接INT1。
三、组内成员:XXXXXXXXXXXXXXXX四、指导⽼师:XXX2019.7.7第⼀章绪论1.1概述单⽚微型计算机简称单⽚机,⼜称微控制器,是微型计算机的⼀个重要分⽀。
单⽚机是20世纪七⼗年代中期发展起来的⼀种⼤规模集成电路芯⽚,是集CPU、RAM、ROM、I/O接⼝和终端系统与同⼀硅⽚的器件。
20世纪⼋⼗年代以来单⽚机发展迅速各类新产品不断涌现出现许多新产品,出现了许多⾼性能新型机种现已成为⼯业控制和各控制领域的⽀柱产业之⼀。
由于单⽚机功能功能强、体积⼩、可靠性好、价格便宜等独特优点因⽽受到⼈们的⾼度重视并取到了⼀系列的科研成果,成为传统⼯1.2设计⽬的加强对单⽚机和C51语⾔的认识,充分掌握和理解设计各部分的⼯作原理、设计过程、选择芯⽚器件、模块化编程等多项知识。
(1)⽤单⽚机模拟实现具体应⽤使个⼈设计系统能够真正使⽤。
(2)把理论知识与实践知识相结合,充分发挥个⼈能⼒,并在实践中得到锻炼。
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江西理工大学应用科学学院信息工程系单片机原理与应用课程设计报告设计题目:基于51单片机的秒表设计专业:电子信息工程班级:电信121学号: 08060312109参与人员:贺佳、周代元、周昶旭、张浥中指导老师:王苏敏完成日期: 2015年1月20日目录1 设计任务和性能指标 (1)1.1 课题内容 ....................... 错误!未定义书签。
1.2 课题要求 ........................ 错误!未定义书签。
2 设计方案............................. 错误!未定义书签。
2.1 需求分析 (3)2.2 方案论证 (3)3系统软件设计 (5)4.1 系统软件流程图................... 错误!未定义书签。
4.2 实验程序清单 .................... 错误!未定义书签。
4 系统硬件设计 (10)5.1 调试步骤 (11)5.2 性能分析 ........................ 错误!未定义书签。
5系统硬件设计.......................... 错误!未定义书签。
参考文献.. (14)1 设计任务和性能指标1 课题内容要求及目的1.1课题内容用AT89C51设计一个秒表,该秒表课可显示0.0~99.9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、十分之一秒的计时。
综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识,通过实践加强对所学知识的理解,具备设计单片机应用系统的能力。
通过本次系统设计加深对单片机掌握定时器、外部中断的设置和编程原理的全面认识复习和掌握。
本系统利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,通过采用proteus仿真软件来模拟实现。
模拟利用AT89C51单片机、LED 数码管以及控件来控制秒表的计数以及计位!其中有三位数码管用来显示数据,显示秒(两位)和十分之一秒,十分之一秒的数码管计数从0~9,满十进一后显示秒的数码管的数字加一,并且十分之一秒显示清零重新从零计数。
计秒数码管采用三位的数码管,当计数超过范围是所有数码管全部清零重新计数。
1.2课题要求本课题是基于单片机的秒表系统设计,它的具体要求有以下几点:(1)用单片机AT89C51实现;(2)以0.1秒为最小单位进行显示;(3)秒表量程为0.0-99.9秒,用 LED显示;(4)有清零、开始、停止功能。
1.3课题目的通过课程设计,进一步熟悉和掌握AT89C51单片机的结构及工作原理,掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术,了解表关电路参数的计算方法。
通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程,进一步了解开发一单片机应用系统的全过程,通过此综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础。
(1)利用单片机定时器计数器中断设计秒表,从而实现秒、十分之一秒的计时。
(2)综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识,通过实践加强对所学知识的理解,具备设计单片机应用系统的能力,加深对单片机课程的全面认识。
(3)通过本次课程设计能够对程序进行编辑,校验。
(4)通过本次系统设计加深对单片机掌握定时器、外部中断的设置和编程原理的全面认识复习和掌握,对单片机实际的应用作进一步的了解。
(5)通过本次系统设计,增强自己的动手能力。
认识单片机在日常生活中的应用的广泛性,实用性。
(6)该实验通过单片机的软件延时设计,设计简单的计时器系统,能正确的计时。
2.1 需求分析近年来,随着科学技术的进步和时代的发展,人们对秒表的功能和精度提出了越来越高的要求,各种秒表的设计也越来越重要。
秒表计时器是在一种计时器上实现两种功能的一种器件。
它广泛应用于各种场所,同时它的小巧,价格廉价,精确度高,使用方便,功能齐全,便于集成化。
而受广大消费者的喜爱。
2.2 方案论证现今的计时器通常只能通过启/停按键实现断点计时的功能,即通过启/停按键来记录一段时间。
这种计时器查看的时间只能为计时结束时刻。
实际的应用中往往需要在不影响正常计时的基础上,能查看记录过程中的某些点的时间。
本课设即针对此问题,设计了一种能通过按键方式查看记录过程中任一时刻值的计时器。
这种计时器在查看中间值时不会影响整个记录过程,并且能把相应数据送入存储模块及显示模块,以便查看。
本系统采用AT89C51单片机作控制器,LED数码管,实现显示时、分、秒,以24小时计时方式。
为了实现LED显示器的数字显示,可以采用静态显示法和动态显示法。
由于静态显示法需要数据锁存器等硬件,结构较为复杂,考虑时钟显示只有六位,且系统没有其他复杂的处理任务,所以采用动态扫描法实现LED的显示。
单片机采用AT89C51系列,有足够的空余硬件资源实现其它的扩充功能。
3系统软件设计3.1软件程序流程图根据课题内容,可作出主流程序树状图如图3.1所示:图3.13.2 实验程序清单:HAOMIAO EQU 34HMIAO EQU 35HSHIMIAO EQU 36HORG 0000HAJMP STARTORG 0030H START: CLR CSETB P1.6SETB P1.5SETB P1.4MOV HAOMIAO,#0MOV MIAO,#0MOV SHIMIAO,#0MOV DPTR,#TABLEMOV A,#00HMOVC A,@A+DPTRCLR P1.6MOV P2,AMOV A,#00HMOVC A,@A+DPTRCLR P1.4MOV P2,AMOV DPTR,#TABLE1 MOV A,#00HMOVC A,@A+DPTRCLR P1.5MOV P2,ALCALL KAISHILCALL MAINSHIWEI : SETB P1.5MOV DPTR,#TABLE ;十秒位显示MOV MIAO,#0 ;使秒位从零位重新循环 INC SHIMIAOMOV A,SHIMIAOCLR CSUBB A,#6JZ STARTAJMP MAINRETTINGZHI: MOV A,#00H ;判断是否有清零指MOV A,P3ANL A,#04HJZ STARTMOV A,#00H ;判断是否有停止指令 MOV A,P3CLR CANL A,#02HLCALL YANSHIJZ MAINLJMP TINGZHISTART1 : LJMP STARTSHIWEI1: LJMP SHIWEIMAIN : SETB P1.5SETB P1.4SETB P1.6MOV A,#00H ; 判断是否有清零指令 MOV A,P3ANL A,#04HJZ START1MOV A,#00H ; 判断是否有停止指令 MOV A,P3CLR CANL A,#02HJZ TINGZHIMOV DPTR,#TABLE ; 0.1位秒显示I NC HAOMIAO ;加一,可查下一位数据 MOV A, HAOMIAO ; 判断是否进位CLR CSUBB A,#10JZ MIAOZHENLCALL YANSHI ;延时0.1秒AJMP MAINRET ;继续计时MIAOZHEN:SETB P1.4MOV DPTR,#TABLE1 ;秒位显示MOV HAOMIAO,#0 ;使0.1秒从零重新循环INC MIAO ;加一,可查下一位数据 MOV A,MIAO ;判断是否进位CLR CSUBB A,#10JZ SHIWEI1LCALL SNDAJMP MAIN ;返回0.1秒计YANSHI: MOV R6,#30DL2: MOV A,#00H ;判断是否有清零指令 MOV A,P3ANL A,#04HJZ START1MOV DPTR,#TABLE MOV A,SHIMIAOMOVC A,@A+DPTRCLR P1.6MOV P2,AACALL YIHAOMIAO SETB P1.6MOV A,HAOMIAOMOVC A,@A+DPTRCLR P1.4MOV P2,AACALL YIHAOMIAO SETB P1.4MOV DPTR,#TABLE1 MOV A,MIAOMOVC A,@A+DPTRCLR P1.5MOV P2,AACALL YIHAOMIAO SETB P1.5DJNZ R6,DL2RETYIHAOMIAO:MOV R7,#250CV:NOPNOPDJNZ R7,CVRETKAISHI: MOV A,#0 MOV A,P3ANL A,#01HJNZ KAISHIRETSND: SETB P1.0MOV R1,#1EHDL: MOV R0,#0F9HDL1: DJNZ R0,DL1DJNZ R1,DLCLR P1.0RETTABLE:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH;0,1,2,3,4,5,6,7,8,9TABLE1:DB0BFH,086H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH, 087H,0FFH,0EFH END}4 系统硬件设计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/擦除只读存储器(FPEROM-Flash Programmable and Eraseable Read Only Memory)的8位CMOS微控制器,使用高密度、非易失存储技术制造,并且与89C51引脚和指令系统完全兼容。
引脚分别如图2.1所示。
图2.1图2.1所示的单片机是引脚双列直插封装方式,电源引脚40脚与接地脚20。
P0口作输入口使用时,应先向口锁存器写入1。
P1口是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O端口。
P1的输出缓存可驱动4个TTL输入。
P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。
P3口也是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口, P3端口还用于一些复用功能。
5系统硬件设计5.1 调试步骤(1) 分析各单元电路图,并分析其各部分的功能;(2) 用仿真软件仿真电路的功能,并检查是否有错,无误后进行下步工作;(3) 查找有关文献了解各元件的功能及引脚和有关的资料;5.2设计实验电路图设计的实验原理图如下所示:实验设计总结为期两周的课程设计,主要是以上机操作为主,在实验室查资料,编程序,画图。
设计语言主要是采用c语言和汇编语言的自上而下的设计方法。
Proteus中,自上向下的设计,就是在整个设计流程中各设计环节逐步精益求精的过程,应用Proteus运行自上而下的设计,就是使用Proteus模型在所有综合级别上对硬件进行说明和仿真测试。
顶层文件采用了原理图的方法设计,使各模块之间的层次关系清晰。
在秒表计时器实际设计过程中,所有的模块都是通过不同进制的计数器来实现其主要功能的,各模块之间是通过进位信号连接在一起的。