00-60秒表说明书

编号： 2

微机综合实践说明书

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目录

一、摘要

二、前言

2.1、设计任务及功能简介 (1)

2.2、设计项目应用及意义 (1)

三、总体方案设计

3.1、方案设计 (1)

3.2、元器件清单 (2)

四、电路原理图设计

4.1、总体电路图 (2)

4.2、复位电路设计 (3)

4.3、晶振输入电路设计 (3)

4.4、液晶显示电路 (4)

4.5、开关电路 (4)

五、系统硬件设计及说明

5.1、硬件总体设计方案 (4)

5.2、并行I/O口P0~P3结构与设计 (5)

5.3、相关硬件说明 (6)

5.4、定时/计数器工作原理 (10)

六、系统软件设计及说明

6.1、总体设计方案 (13)

6.2、程序流程图 (13)

6.3、系统程序 (15)

七、我的工作---Proteus软件仿真

7.1、软件仿真总体步骤 (15)

7.2、在PROTEUS中设计出相应的硬件电路 (16)

7.3、用keil软件生成HEX文件 (16)

7.4、烧录程序仿真 (17)

八、课程设计总结 (18)

九、附录---秒表汇编程序 (19)

一、摘要

随着电子技术的飞速发展，电子技术在相关领域的运用也是越来越广泛，人们对它的认识也相应的增加。常用于各种体育赛事以及各种要求精确时间的领域就要用到秒表计时器，秒表计时器开关的使用方法与传统的计时器相同，也就是按一下开关就开始计时，再按一下就停止，操作很是简单。而复位开关可以在任何情况下使用，即使是正在计时，只要你按下复位键，计时就立即终止而且对秒表的时间清零。这个课程设计就是利用所学到的电子元器件将脉冲源用液晶显示屏显示出来，以达到制作简易秒表的目的。除此之外，此次设计还扩展了很多内容，比如倒计时设定，可以设定时间进行倒计时。此设计可以应用到倒计时控制系统，进行定时控制等。

[关键词] 启/停开关复位按键液晶显示倒计时

二、前言

2.1、设计任务及功能简介 00-60秒表设计

基础功能：用AT89S51单片机的定时/计数器T0产生一秒的定时时间，作为秒计数时间，当一秒产生时，秒计数加1，秒计数到60时，分计数加1。 拓展功能：

(1)在秒表计数的基础上，实现类似跑步计时器的功能，用按键控制秒表的开始、暂停。 (2)可以执行按设定时间进行倒计时的功能。 2.2、设计项目应用及意义

此次设计为秒表设计，故最大应用就是当秒表功能使用。由于有扩展功能，因此还可以当倒计时器用途，可以设定倒计时时间等。应用倒计时可以对机械实现定时控制等，对于定时控制方面有很大的帮助。

三、总体方案设计

3.1、方案设计

用AT89C51设计一个1602液晶显示的“秒表”，显示时间范围为0.00~655.36秒（此处可以通过设置两个变量进行进位操作来达到最大计数9999.99秒），计时精度达到0.01秒。利用其定时器的原理，1602液晶以及定时器中断来设计计时器。将软硬件结合起来，使得系统能实现0.00~655.36秒的计时。另外，通过独立按键的设计来对秒表进行控制。key1键控制计时的开始与暂停、key3键控制“清零”和保存按下清零键前的最后一次所计时间。（特别声明：每次处于“暂停状态”的时间都可以在此基础之上进行计时）。

总体设计方案框图

开关

MCS-51

AT89C51

1602液晶显示

3.2元器件清单

序号元件名称数量

1 AT89S51 1

2 1602液晶 1

3 30pf电容 2

4 12M晶振 1

5 按键 3

6 自锁开关 1

7 10u电容1

8 40p插座 1

9 LED指示灯1

10 10k电阻2

11 10k精密滑阻 1

12 排针

四、电路原理图设计

4.1、总体电路图如图所示：

4.2、复位电路设计

这个系统中的复位电路是采用上电加按钮来实现的。因为MCS-51单片机的复位是靠外部电路实现的。MCS-51单片机工作之后，只要在他的RST引线上加载10ms以上的高点平，单片机就能有效地进行复位。MCS-51单片机通常采用上电自动复位、按键复位、以及上电加按键复位等，我们采用的是上电加按键复位方式，这样做的优点是上电后可以直接进入复位状态，当程序出现错误时，可以随时使电路复位。

复位电路

4.3、晶振输入电路设计

AT89C51单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器，引线XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路。AT89C51的时钟产生方式有两种：内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中，所以此处选用内部时钟方式。即利用其内部的振荡电路在XTAL1和XTAL2引线上外接定时元件，内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在XTAL1和XTAL2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器，如图电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接法，其中晶振可选用振荡频率为12MHz的石英晶体。

晶振输入电路原理图

4.4、液晶显示电路

液晶显示电路

4.5、开关电路

开关电路

五、系统硬件设计及说明

5.1、硬件总体设计方案

最小系统应符合以下要求：

（1）引出4个I/O端口，便于硬件拓展，同时接入排阻以满足更多的使用要求；（2）在上电自动复位的基础上添加按键复位功能，以提高系统的可控性；

（3）采用按钮开关、继电器与稳压二极管构成电源电路，以提高系统的稳定性；（4）具有专门的编程端口；

（5）采用内部时钟电路。