单片机的秒表系统设计实施方案
单片机的秒表系统设计方案
编号：201834140148 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：**********专业：通信工程年级：2008级指导教师：职称：副教授完成日期：2018年5月摘要当今时代，是一个新技术层出不穷的时代。
在电子领域，尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。
单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。
单片机的出现是现代科技发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，特别是它具有体积小、重量轻、能耗低、价格便宜等优点，使单片机迅速得到推广应用，目前已成为测量控制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控制的多功能秒表系统，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1，一个开始按键、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、简单和软件设计灵活。
最后通过仿真调试，在proteus环境下建立了仿真模型，仿真结果表明本设计是正确的。
关键词：单片机；秒表；时钟电路；系统设计AbstractIn 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 circuit of the control system is at an unprecedented pace was replaced by intelligent control system. 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 modern science and technology development of an important milepost. As the single-chip high integration, strong function, good versatility, especially it has the advantages of small volume, light weight, low energy consumption, low price, the single chip microcomputer rapidly spreading, has now become the measurement control in the 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 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 seconds, 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 debugging, in the Proteus environment to establish the simulation model, the simulation results show that the design is correct.Key words: single chip microcomputer。
单片机00.0~59.9秒表设计
目录1实验设计的目的和任务1.1 单片机秒表实验的概述1.2系统设计思路及描述1.3 系统设计任务和要求2软件与硬件设计2.1系统硬件方案设计2.2软件方案设计3 程序流程及实验效果3.1源程序及说明3.2原理图分析3.3实验效果1. 实验设计的目的和任务1.1单片机秒表实验的概述一、实验题目秒表系统设计——用STC89C52RC设计一个3位LED数码显示“秒表”，显示时间为00.0~59.9秒，每毫秒自动加一，每十毫秒自动加一秒。
二、增加功能增加一个“复位00.0”按键（即清零），一个“暂停”和“开始”按键，一个“复位60.0”按键（用来60秒倒计时），一个倒计时“逐渐自减”按键。
三，实验难点单片机电子秒表需要解决三个主要问题，一是有关单片机定时器（一个控制顺序计时，一个控制倒计时）的使用；二是如何实现LED的动态扫描显示；三是如何对键盘输入进行编程。
四、实验内容提要本实验利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合集成电路芯片8051、LED 数码管以及实验板上的按键来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。
其中本实验设计了四个开关按键：其中key2按键按下去时开始计时，即秒表开始键(同时也用作暂停键)，key1按键按下去时数码管清零，复位为“00.0”，key3按键按下去时数码管复位为“60.0”（用于倒计时），key4按键按下去则是数码管开始“逐渐自减”倒计时。
实验的意义1)通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。
2)掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。
3)通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。
4)该实验通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的计时、暂停、清零，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义实验仪器集成电路芯片8051，七段数码管，51hei单片机开发板，MCS-51系列单片机微机仿真实验系统中的软件（Keil uvision2）1.2系统设计思路及描述该实验要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用MCS-51系列单片机的芯片AT89C52的P3.4,P3.5,P3.6,P3.7作为按键的入口；定时器T0作为每0.1秒减一的定时器；定时器T1作为每0.1秒加一的定时器。
基于单片机的多功能秒表系统课程设计
单片机课程设计报告多功能秒表系统设计姓名：学号：专业班级：指导老师：所在学院：2009年6月10日单片机已经无处不在，与我们生活更是息息相关并已渗透到了生活的方方面面。
单片机的特点是体积小，重量轻，功能强，通用性好，也就是说集成度高，其内部的结构是普通的计算机系统的简化。
在增加一些外围电路之后，就能成为一个完整的系统。
在众多单片机中，MCS-51系列单片机具有系统结构完整，特殊功能寄存器规范化以及指令系统的控制功能强等特色，使起成为单片机中的主流机型。
本设计是一个由AT89C51单片机控制，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、电源电路、LED数码管以及键盘电路按键计时来实现的多功能秒表系统。
在本次设计中我们以AT89C51单片机为主要器件，利用它的定时器/计数器定时和记数的原理，结合7809电源提供的+5V稳压电压，上电加按钮复位电路，晶体振荡电路，由P0口驱动的LED动态显示电路，键盘电路等来完成多功能秒表的设计。
这个多功能秒表系统能够实现两位LED显示，显示的时间为00～99秒，每秒自动加1，能正确地进行加、减（倒）计时，能同时记录4个相对独立的时间，通过上翻键和下翻键来查看这4个不同的计时值，还具有快加和复位功能，基本上实现了老师的要求。
我们使用汇编语言来编写程序，采用模块化程序设计方法，主程序有多个子程序构成，这些子程序可以单独的设计，调试和管理，其中包括加1子程序、减1子程序、延时子程序、快加子程序，复位子程序和显示子程序等。
将源程序代码在WAVE中进行编译和调试，硬件系统利用Proteus软件来实现，可以方便的看到运行结果。
关键词：多功能秒表、单片机、子程序模块、Proteus仿真1 概述 (3)1．1单片机简介 .................... ............... .. (3)1．2设计任务 (3)1．3设计要求 (3)2 系统总体方案及硬件设计 (4)2．1、电源 (5)2．2、复位电路 (5)2．3、晶体振荡电路 (6)2．4、显示电路 (7)2．5、键盘电路 (8)3 软件设计 (9)3．1、设计思想 (10)3．2、系统流程图 (15)4 Proteus软件仿真 (17)5 课程设计体会 (19)参考文献 (20)附1：源程序代码 (21)附2：系统原理图 (25)1 概述1．1单片机简介单片机是性能价格比高、体积小、对国民经济渗透力大、最有前途的微控制器。
基于单片机的秒表课程设计
基于单片机的秒表课程设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：基于单片机的秒表课程设计姓名:班级:学号:专业：指导老师:年月日目录1、总体设计方案简介1.1设计课程任务1。
2系统分析1。
3系统方案1.4方案论证2、硬件设计2。
1控制芯片的介绍2.2硬件接线2。
2。
1硬件接线接口2。
2。
2硬件接线图3、软件设计3.1程序设计思路3.2流程图3.3源程序3.4仿真结果4、元件清单5、心得体会基于单片机的秒表课程设计摘要本设计的成品是在单片机最小系统的基础上增加显示电路和控制电路来完成数字式秒表的硬件电路的。
电子秒表电路主要由AT89S51单片机最小系统电路、七段数码管动态显示电路和控制电路组成,它能实现八段数码显示和计时,能通过控制电路控制时间的暂停和开始。
关键字：AT89S51 数码管最小系统1总体设计方案简介1。
1设计课题任务设计一个具有特定功能的数字式秒表。
用AT89C52设计一个2位LED 数码显示“秒表”,显示时间为00-59,另设计一个“开始”按钮和一个“复位”按钮。
按键说明：按“开始"按键，开始计数，数码管从00开始每秒自动加一；按“复位”按键，系统清零，数码管显示00。
1.2系统分析设计的电路主要是能多次计时,计时的多少通过显示电路出来，设计框图如图所示；控制部分技术和存储部显示部分1.3系统方案利用AT89C52单片机设计数显定时器。
此方案采用AT89C52单片机系统来实现。
AT89C52芯片内含8KB 的EEPROM ，不需要外扩展存储器，可是系统整体结构更为简单。
设计框图如图所示；1.4方案论证此方案是以AT89C52芯片为中心控制系统，可实现计时、清零等功能，大大提高了系统的智能化,也是的系统所测结果精度大大提高。
所以此方案可行。
2硬件设计2。
1控制芯片的介绍AT89S52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，的8位CMOS 微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造,并外部控制开关AT89C52单 片 机七段数码显示与80S52引脚和指令系统完全兼容。
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。
实训1：单片机秒表设计
单片机秒表设计（论文）题目名称：单片机秒表设计专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2011年 6月 15日一、单片机的功能单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器 RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
MCS-51系列单片机，其主要功能如下：·8位CPU·4kbytes 程序存储器(ROM)·128bytes的数据存储器(RAM)·32条I/O口线·111条指令，大部分为单字节指令·21个专用寄存器·2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级·一个全双工串行通信口·外部数据存储器寻址空间为64kB·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装·单一+5V电源供电40个引脚按引脚功能大致可分为4个种类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
⒈ 电源:⑴ VCC - 芯片电源，接+5V；⑵ VSS - 接地端；注：用万用表测试单片机引脚电压一般为0v或者5v，这是标准的TTL电平。
但有时候在单片机程序正在工作时候测试结果并不是这个值而是介于0v-5v之间，其实这是万用表的响应速度没这么快而已，在某一个瞬间单片机引脚电压仍保持在0v或者5v。
⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊ 控制线:控制线共有4根，⑴ ALE/PR OG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
⑵ PSEN:外ROM读选通信号。
⑶ RST/VPD:复位/备用电源。
单片机秒表设计程序及原理图
单片机秒表系统设计引言：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。
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，控制的精度自然也会达不到标准。
在单片机产生后，我们就将控制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单的接口电路，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，长期使用也不会担心精度达不到了。
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还不到1%。
特别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广阔前景的。
一、单片机秒表系统设计目的及内容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。
3、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。
4、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。
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数的开启/暂停/继续与复位！其中有两个数码管用来显示数据，一个数码管显示秒（两位），另一个数码管显示十分之一秒，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。
单片机课程设计_基于单片机的数字秒表设计
单片机课程设计_基于单片机的数字秒表设计在当今科技迅速发展的时代，电子设备的应用无处不在，其中数字秒表作为一种常见的计时工具，具有广泛的应用场景，如体育比赛、科学实验、工业生产等。
本次课程设计旨在基于单片机技术实现一个数字秒表，通过对硬件电路的设计和软件程序的编写，掌握单片机系统的开发流程和方法，提高实践动手能力和解决问题的能力。
一、设计要求1、能够实现秒表的启动、暂停、复位功能。
2、计时精度达到 001 秒。
3、能够通过数码管显示计时结果。
二、系统方案设计1、硬件设计单片机选型：选用常见的 STC89C52 单片机作为核心控制器，其具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。
显示模块：采用 8 位共阴极数码管作为显示器件，通过动态扫描的方式实现数字的显示。
按键模块：设置三个独立按键，分别用于启动、暂停和复位操作。
时钟模块：使用单片机内部的定时器/计数器产生精确的时钟信号，实现计时功能。
2、软件设计主程序：负责系统的初始化、按键扫描和计时处理等。
中断服务程序：利用定时器中断实现 001 秒的定时，更新计时数据。
三、硬件电路设计1、单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振频率选择 12MHz，为单片机提供时钟信号。
复位电路采用上电复位和手动复位相结合的方式，确保系统能够可靠复位。
2、显示电路将 8 位数码管的段选引脚通过限流电阻连接到单片机的 P0 口，位选引脚通过三极管连接到单片机的 P2 口。
通过动态扫描的方式，依次点亮每个数码管，实现数字的显示。
3、按键电路三个按键分别连接到单片机的 P10、P11 和 P12 引脚，采用低电平有效。
当按键按下时，相应引脚的电平被拉低，单片机通过检测引脚电平的变化来判断按键的操作。
四、软件程序设计1、主程序流程系统初始化后，进入主循环。
在主循环中，不断扫描按键状态，如果检测到启动按键按下，则启动计时；如果检测到暂停按键按下，则暂停计时；如果检测到复位按键按下，则将计时数据清零。
单片机课程设计之多功能秒表
单片机报告—————多功能秒表实验者：蒋晓婷班级：2008级电自9班学号：20080711304组员：丁秀香一、实验要求1.硬件电气原理图一张（含元器件清单一份；所有引脚标注清楚）2、软件程序清单一套（含主要程序流程图，全部源程序及详细的注释）3、使用功能说明书一份（含功能描述及操作指南和收获体会）4、软件在开发板上调试成功，并能成功表演，达到设计课题的要求二、实现要求秒表功能1、设计可以显示0.1—100s的秒表，最小单位为毫秒；2、通过按键控制秒表清零、暂停、继续、退出等功能；3、具有倒计时功能；4、秒表可以分组存储，批量显示；5、显示北京时间；6、可利用蜂鸣器添加提示音。
附加功能1、利用实时钟芯片，显示年月日以及星期；2、选择蜂鸣器电路，实现闹钟设置和报警功能；3、可以通过按键调整日期、时间；4、可以设置两组闹钟，闹钟时间到，蜂鸣器响；5、利用蜂鸣器实现整点报时。
三、硬件原理：ADUC848管脚图如下图所示。
Pin1～4：（P1.0～P1.3）作为矩阵式键盘或独立按键的输入，P1口只能用于输入，默认用于模拟输入，作为数字输入使用时应先往P1口相应引脚写0，这里可以用P0&=0xf0。
若P2、P3、P0口要作为输入，则应往相应引脚写1。
Pin5、6：AVDD、AGND，模拟电源输入。
Pin7、8：外部参考电压接入，Pin7接AGND。
片内DAC有2.5V内部参考，ADC有1.25V内部参考。
Pin9、10：（P1.4、P1.5）两路AD输入，可做差分输入，需要设置ADC的寄存器。
Pin11、12：（P1.6、P1.7）各200uA激励电流源，可配合RTD等做应用。
Pin13：两路AD输入做普通输入时的电压参考端，AD输入电压不能低于此引脚电压。
Pin14：片内DAC输出。
Pin15：复位引脚。
Pin16、17：单片机RS232接口的RXD（P3.0）TXD（P3.1）。
Pin18：（P3.2）外部中断0，用于红外接收和PS/2接口。
单片机秒表系统课程设计
单片机秒表系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理，掌握单片机在秒表系统中的应用。
2. 学生能掌握计时器的原理，学会编写简单的计时器程序。
3. 学生了解并掌握秒表系统的硬件连接，能解释各个部分的作用及其相互关系。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的单片机秒表系统。
2. 学生能够编写程序，实现对秒表的启动、停止、计时的基本功能。
3. 学生通过动手实践，提高解决问题的能力和团队合作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对单片机及电子制作的兴趣，激发创新意识。
2. 学生在学习过程中，培养严谨的科学态度，养成良好的实验操作习惯。
3. 学生通过小组合作，学会分享、交流，培养团队协作精神。
本课程针对高中电子技术课程，结合学生年龄特点和认知水平，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的动手实践能力和创新能力。
课程目标具体、可衡量，既关注学生对单片机知识的掌握，又注重技能的培养和情感态度价值观的引导，为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 单片机基础知识：介绍单片机的原理、结构和功能，重点讲解51单片机的内部资源及其在秒表系统中的应用。
2. 硬件设计：讲解秒表系统所需硬件，包括单片机、时钟电路、按键、显示器等，分析各部分硬件的功能及相互关系。
3. 软件编程：学习单片机编程语言（C语言），掌握计时器编程方法，编写秒表的启动、停止、计时的程序。
4. 系统调试与优化：学习如何对秒表系统进行调试和优化，提高系统稳定性。
教学内容安排如下：1. 第一周：单片机基础知识学习，了解51单片机的内部资源。
2. 第二周：硬件设计，分析秒表系统各部分硬件功能及连接方法。
3. 第三周：软件编程，编写秒表程序，实现基本功能。
4. 第四周：系统调试与优化，提高系统性能。
本教学内容参考教材相关章节，结合课程目标，确保教学内容具有科学性、系统性和实践性。
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。
单片机课程设计秒表
单片机课程设计 秒表一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和功能，理解单片机在秒表设计中的应用。
2. 使学生了解秒表的计时原理，掌握秒表的程序设计方法。
3. 帮助学生掌握单片机I/O口的使用，定时器/计数器的工作原理及其编程方法。
技能目标：1. 培养学生运用C语言进行单片机程序设计的能力，能够编写简单的秒表程序。
2. 培养学生动手实践能力，能够独立完成单片机秒表的硬件连接和程序下载。
3. 提高学生分析问题、解决问题的能力，能够对程序进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及嵌入式系统的兴趣，激发学生学习主动性和创新精神。
2. 培养学生团队合作意识，学会在团队中分享观点、沟通协作。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯，注重实践与理论相结合。
课程性质分析：本课程为单片机原理与应用课程的一部分，以实践操作为主，理论讲解为辅。
针对学生特点，注重培养学生的学习兴趣和动手能力。
学生特点分析：学生为高中二年级学生，具备一定的电子基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：结合课程性质和学生特点，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，确保学生能够掌握单片机秒表设计的相关知识和技能。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，以促进全体学生的全面发展。
二、教学内容1. 单片机基础理论：- 单片机原理与结构- 单片机的I/O口操作- 定时器/计数器原理与应用2. C语言编程基础：- 数据类型与运算符- 控制结构（循环、分支）- 函数的定义与调用3. 秒表程序设计：- 秒表的计时原理- 程序流程图设计- 编程实现秒表功能（启动、停止、复位、计次等）4. 硬件连接与调试：- 单片机与按键、显示器的连接方法- 程序下载与调试方法- 故障分析与排查技巧教学大纲安排：第一课时：单片机基础理论，介绍单片机原理、结构及I/O口操作第二课时：C语言编程基础，讲解数据类型、运算符、控制结构等第三课时：定时器/计数器原理与应用，分析秒表的计时原理第四课时：秒表程序设计，学习程序流程图设计及编程实现第五课时：硬件连接与调试，动手实践单片机秒表的硬件连接和程序下载，进行调试与优化教材章节关联：《单片机原理与应用》第三章：单片机I/O口编程《单片机原理与应用》第四章：定时器/计数器《C语言程序设计》第二章：数据类型与运算符《C语言程序设计》第三章：控制结构《C语言程序设计》第五章：函数教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标和教学大纲，按照以上进度进行教学，使学生能够全面掌握单片机秒表设计与实现的相关知识与技能。
基于单片机的电子秒表的设计
电子秒表的设计一、设计目的掌握定时器使用方法，掌握单片机管理键盘、显示器的方法。
二、技术指标12．按键启动、停止秒表计数。
三、设计方案基本定时时间为100us。
中断10000次为1秒。
秒和分逢60进1。
1/1000秒不显示，做四舍五入处理。
参考实验十八电子钟程序。
设计任务设计任务：利用LAB6000单片机实验箱实现数字秒表设计1．设计电子秒表，精度为0.01秒2．具有启动、停止、清零功能3．每到1秒蜂鸣提示，此功能可关闭。
基本定时时间为100us。
中断10000次为1秒。
秒和分逢60进1。
1/1000秒不显示，做四舍五入处理。
利用数码管扫描显示，将数据显示在数码管上。
程序是从左边开始显示，然后显示下一位，四位显示完后返回。
不断的循环扫描，由于扫描时间小于20ms，人眼有时间暂留现象，能看到同时亮。
还利用了键盘扫描程序，能够设置键盘按钮控制程序，本课程设计利用了15个按键，0～9十个数字输入按键，一个开始按键，一个暂停按键，一个复位清零按键，一个控制输入按键。
程序流程图程序模块功能1、主程序Start：设置初始化，包括初值的设置，计数器的设置和中断的设置。
2、中断程序T0Int、T1Int：分别实现正数计时和倒数计时功能。
3、数码管扫描及显示程序DisplayLED：利用数码管扫描显示，将数据显示在数码管上。
4、键盘扫描及读键值程序TestKey、GetKey：利用了键盘扫描程序，设置键盘按钮控制，一个开始按键，一个暂停按键，一个复位清零按键，一个控制输入按键。
程序清单OUTBIT equ 08002h ; 位控制口OUTSEG equ 08004h ; 段控制口IN equ 08001h ; 键盘读入口LEDBuf equ 60h ; 显示缓冲Minute equ 40hSecond equ 41hNSecond equ 42hMSecond equ 43hC100us equ 44hTick equ 100T100us equ 206org 0000hljmp Startorg 000bhajmp t0intorg 1bhajmp t1intT0Int:push PSWpush ACCdec C100usmov a, C100usjnz Exitmov C100us,#Tickinc Msecondmov a,Msecondcjne a,#10,Exitmov Msecond,#0mov a,Nsecondcjne a,#10,Exitmov Nsecond,#0inc Secondmov a, Secondcjne a, #60, Exitmov Second, #0inc Minutemov a, Minutecjne a, #60, Exitmov Minute, #0pop ACCpop PSWretiT1Int: push PSW ;恢卸? 倒数计时 push ACCdec C100usmov a, C100usjnz Exitmov C100us,#TickDEC Msecondmov a,Msecondcjne a,#0,Exitmov Msecond,#9DEC Nsecondmov a,Nsecondcjne a,#0,Exitmov Nsecond,#9mov a, Secondcjne a, #0, ExitJZ WWWW: CLR TR1SETB P1.0mov r4,#255qq1: call displayleddjnz r4,qq1CLR P1.0Exit:pop ACCpop PSWretiDelay: ; 延时子程序mov r7, #0DelayLoop:djnz r7, DelayLoopdjnz r6, DelayLoopretLEDMAP: ; 八段管显示码db 3fh, 06h, 5bh, 4fh, 66h, 6dh, 7dh, 07h db 7fh, 6fh, 77h, 7ch, 39h, 5eh, 79h, 71h DisplayLED:mov r0, #LEDBufmov r1, #6 ; 共6个八段管mov r2, #00100000b ; 从左边开始显示Loop:mov dptr, #OUTBITmov a, #0movx @dptr, a ; 关所有八段管 mov a, @r0mov dptr, #OUTSEGmovx @dptr,amov dptr, #OUTBITmov a, r2movx @dptr, a ; 显示一位八段管 mov r6, #1call Delaymov a, r2 ; 显示下一位rr amov r2, ainc r0djnz r1, LoopretTestKey:mov dptr, #OUTBITmov a, #0 ;movx @dptr, a ; 输出线置为0 mov dptr, #INmovx a, @dptr ; 读入键状态cpl aanl a, #0fh ; 高四位不用retKeyTable: ; 键码定义db 16h, 15h, 14h, 0ffhdb 13h, 12h, 11h, 10hdb 0dh, 0ch, 0bh, 0ahdb 0eh, 03h, 06h, 09hdb 0fh, 02h, 05h, 08hdb 00h, 01h, 04h, 07hGetKey:mov dptr, #OUTBITmov P2, dphmov r0, #Low(IN)mov r1, #00100000bmov r2, #6KLoop:mov a, r1 ; 找出键所在列cpl amovx @dptr, acpl arr amov r1, a ; 下一列movx a, @r0cpl aanl a, #0fhjnz Goon1 ; 该列有键入djnz r2, KLoopmov r2, #0ffh ; 没有键按下, 返回 0ffh sjmp Exit1Goon1:mov r1, a ; 键值 = 列 X 4 + 行mov a, r2dec arl arl amov r2, a ; r2 = (r2-1)*4mov a, r1 ; r1中为读入的行值 mov r1, #4LoopC:rrc a ; 移位找出所在行jc Exit1inc r2 ; r2 = r2+ 行值djnz r1, LoopCExit1:mov a, r2 ; 取出键码mov dptr, #KeyTablemovc a, @a+dptrmov r2, aWaitRelease:mov dptr, #OUTBIT ; 等键释放clr amovx @dptr, amov r6, #10call Delaycall TestKeyjnz WaitReleasemov a, r2retToLED:mov dptr, #LEDMapmovc a, @a+dptrretStart:mov LEDBuf,#3fhmov LEDBuf+1,#0bfhmov LEDBuf+2,#3fhmov LEDBuf+3,#0bfhmov LEDBuf+4,#3fhmov LEDBuf+5,#3fhmov TMOD, #00100010b ; 模式2, 定时器 mov TH0, #T100usmov TL0, #T100usmov TH1, #T100usmov TL1, #T100usmov IE, #10001010b ; EA=1, IT0 = 1mov Minute, #0mov Second, #0mov NSecond, #0mov MSecond, #0mov C100us, #Tickclr p1.0MLoop: call DisplayLEDcall loopdcall Testkeyjz MLoopcall Getkeycjne a,#11h,L0call ssajmp Mloopl0: cjne a,#15h,L1setb TR0L1: cjne a,#16h,L2clr TR0clr cmov a,C100ussubb a,#50jc L4ljmp MLoopL2: cjne a,#0ffh,L3mov Minute, #0mov Second, #0mov NSecond, #0 mov MSecond, #0 mov C100us, #Tick ljmp MLoopL4: ljmp NLoopL3:ljmp MLoop NLoop: inc Msecondmov a,Msecondcjne a,#10,MLoop mov Msecond,#0inc Nsecondmov a,Nsecondcjne a,#10,MLoop mov Nsecond,#0inc Secondmov a, Secondcjne a, #60, MLoop mov Second, #0inc Minutemov a, Minutecjne a, #60, MLoop mov Minute, #0retLoopd: mov a, Minutemov b, #10div abcall ToLEDmov LEDBuf, amov a, bcall ToLEDorl a, #80hmov LEDBuf+1, a mov a, Secondmov b, #10div abcall ToLEDmov LEDBuf+2, a mov a, bcall ToLEDorl a, #80hmov LEDBuf+3, a mov a, NSecondcall ToLEDmov LEDBuf+4, a mov a, MSecondcall ToLEDmov LEDBuf+5, a RETDLOOP: call DisplayLEDcall loopdcall Testkeyjz DLoopcall GetkeyCJNE A,#15H,l000 setb TR1L000: cjne a,#16h,L222 clr TR1clr cmov a,C100ussubb a,#50jc L444ljmp DLoopL222: cjne a,#0ffh,L333mov Minute, #00 mov Second, #00 mov Nsecond,#0mov MSecond, #0 mov C100us, #Tick ljmp startL444: ljmp ELoopL333: ljmp DLoop ELoop: dec Msecondmov a,Msecondcjne a,#0,DLoopmov Msecond,#9dec Nsecondmov a,Nsecondcjne a,#0,DLoopmov Nsecond,#9dec Secondmov a, Secondcjne a, #00, DLoop retss: call testkeyjz sscall getkeymov ledbuf+2,acall toledss1: call testkeyjz ss1call getkeymov ledbuf+3,acall toledMOV A,LEDBUF+2MOV B,#10MUL ABADD A,LEDBUF+3mov Minute, #0MOV SECOND,Amov NSecond, #9 mov MSecond, #9 mov C100us, #Tick qq: call displayledcall DLOOPretend硬件资源分配表。
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编号：201234140148 本科毕业设计基于单片机地秒表系统设计系(院)：信息工程学院姓名：学号：0835140148专业：通信工程年级：2008级指导教师：职称：副教授完成日期：2012年5月摘要当今时代，是一个新技术层出不穷地时代.在电子领域，尤其是自动化智能控制领域，传统地分立元件或数字逻辑电路构成地控制系统正以前所未见地速度被单片机智能控制系统所取代.单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制地核心就是单片机.单片机地出现是现代科技发展地一个重要地里程碑.由于单片机地集成度高、功能强，通用性好，特别是它具有体积小、重量轻、能耗低、价格便宜等优点，使单片机迅速得到推广应用，目前已成为测量控制应用系统中地优选机种和新电子产品地关键部件.b5E2R。
本设计是一个利用单片机控制地多功能秒表系统，它是基于51系列地单片机进行地系统设计.它采用AT89C51单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数地原理，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1，一个开始按键、一个暂停按键、一个复位按键，其突出地优点是: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、简单和软件设计灵活.最后通过仿真调试，在proteus环境下建立了仿真模型，仿真结果表明本设计是正确地.p1Ean。
关键词：单片机；秒表；时钟电路；系统设计AbstractIn 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 circuit of the control system is at an unprecedented pace was replaced by intelligent control system. 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 modern science and technology development of an important milepost. As the single-chip high integration, strong function, good versatility, especially it has the advantages of small volume, light weight, low energy consumption, low price, the single chip microcomputer rapidly spreading, has now become the measurement control in the application system of optimization models and the new electronic product key parts.DXDiT。
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 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 seconds, 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 debugging, in the Proteus environment to establish the simulation model, the simulation results show that the design is correct.RTCrp。
Key words: single chip microcomputer; stopwatch clock circuit; system design5PCzV。
目录1 绪论1jLBHr。
1.1 设计意义及主要思路11.2 单片机在中国地发展21.3 单片机秒表系统设计目地22 系统总体方案及硬件设计32.1 系统总体方案32.2 设计思路32.3设计要求42.4 AT89C51单片机简介42.4.1主要性能52.4.2 引脚功能说明52.5硬件电路设计62.5.1时钟电路与复位电路62.5.2 硬件电路设计72.5.3显示电路82.5.4 键盘电路93 软件设计103.1 程序设计103.1.1程序流程图103.1.2 定时中断113.2 程序113.3 子程序模块设计114 系统调试与仿真134.1 仿真软件简介134.1.1 Proteus简介134.1.2 keil简介144.2 仿真调试155 总结18参考文献19致谢201 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地时代.在电子领域，尤其是自动化智能控制领域，传统地分立元件或数字逻辑电路构成地控制系统正以前所未见地速度被单片机智能控制系统所取代.单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制地核心就是单片机.单片机地出现是现代科技发展地一个重要地里程碑.由于单片机地集成度高、功能强，通用性好，特别是它具有体积下、重量轻、能耗低、价格便宜等优点，使单片机迅速得到推广应用，目前已成为测量控制应用系统中地优选机种和新电子产品地关键部件.xHAQX。
随着科学技术地发展和现代生产力地提高，各种竞技体育都在追求更高，更快，更强，而唯有精确地时钟才能反应出竞技体育地准度与精度.LDAYt。
数字化给人们地生产和生活带来了极大地方便，它几乎取代了传统地机械时钟，使得其准确度更高、实用性更强.单片机又称单片微控制器，就是把一个计算机系统集成到一个芯片上.它完整地包含了计算机内部地CPU（运算器、控制器）、程序存储器(相当于计算机地硬盘)、数据存储器（相当于计算机地内存）、输入输出端口等.虽然它地运算速度无法和计算机相比，但在一些实际地控制应用场合已经足够使用了.而且它地价格很便宜，启动速度快（2μS），运行稳定，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，还有很多能够适合恶劣环境地地单片机在工业生产中用于过程控制.Zzz6Z。
用AT89C51设计一个秒表，该秒表可显示0.0~59.9秒地时间，进行相应地单片机硬件电路地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、十分之一秒地计时.综合运用所学地《单片机原理及应用》理论知识，通过实践加强对所学知识地理解，具备设计单片机应用系统地能力.通过本次系统设计加深对单片机掌握定时器、外部中断地设置和编程原理地全面认识复习和掌握.dvzfv。
本设计系统利用单片机地定时器/计数器定时和记数地原理，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地计数以及计位.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，十分之一秒地数码管计数从0~9，满十进一后显示秒地数码管地数字加一，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地数码管，当计数超过范围是所有数码管全部清零重新计数.rqyn1。
本设计是一个利用单片机控制地多功能秒表系统，它是基于51系列地单片机进行地系统设计.它采用AT89C51单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数地原理，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，有开始、暂停、复位按键.其突出地优点是：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、简单和软件设计灵活.Emxvx。
1.2 单片机在中国地发展中国使用单片机地历史只有短短地30年，在初始地短短五年时间里，发展极为迅速.纵观我们现在生活地各个领域，从导弹地导航装置，到飞机上各种仪表地控制，从计算机地网络通讯与数据传输，到工业自动化过程地实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用地各种智能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，但是只能使用复杂地模拟电路，然而这样做出来地产品不仅体积大，而且成本高，并且由于长期使用，元器件不断老化，控制地精度自然也会达不到标准.在单片机产生后，我们就将控制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单地接口电路，核心部分只是由人为地写入程序来完成.这样产品地体积变小了，成本也降低了，长期使用也不会担心精度达不到了.所以，它地魔力不仅是在现在，在将来将会有更多地人来接受它、使用它.据统计，我国地单片机年容量已达3亿片，且每年以大约20%地速度增长，但相对于世界市场我国地占有率还不到1%.特别是沿海地区地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广阔前景地.SixE2。