基于单片机的倒计时秒表的设计与仿真

基于单片机的倒计时秒表的设计与仿真

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摘要：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。本次设计以单片机(AT89C52)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秒表。

关键词：单片机；AT89C52；倒计时秒表

Design and simulation of countdown stopwatch which is based on

single chip microcomputer

Abstract:microcontroller applications are continually deepening, it has strong functions, small siz e, low power consumption, cheap, reliable, easy to use and so on, therefore particularly suitable fo r 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 design of a microcontroller (AT89C52) chip as the core, supplemented by the necessary peripheral circuit s, accompanied by the corresponding software in the design of a simple countdown stopwatch. Key words:SCM;A T89C52;countdown stopwatch；

1 前言

在社会生活和生产的各个领域中，凡是有自动控制要求的地方都会和单片机扯上关系。单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳动效率，减轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等[1]。但是，单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上，更重要的意义还在于：单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。

在下面的内容中，会介绍倒计时秒表的功能，设计思想，以及原理图，仿真等。

2 功能介绍以及设计思想

2.1 功能介绍

1、基于单片机倒计时秒表，最大值为9999秒，计时单位为0.1秒；

2、计时的初始值为组员学号后4位，键盘启动/停止计时；

3、设计多个按键，使用键盘选择不同成员的学号作为初始值。

2.2 设计思想

1、8031最小系统：8031最小系统包含晶振电路与复位电路。 晶振选择12MHZ 晶振 晶振电容使用30pf 电容瓷片电容。复位电路选择上电复位[2]。

2、硬件设计：数码管电路，在本设计中使用7段共阴极数码管选择数码管的型号为7SEG-MPX6-CC ；数码管片选电路，由于本设计需要显示五位数字同时为了驱动数码管 使用了74HC154芯片。与此同时使用74HC154芯片还可以扩展数码管显示数字的个数。

3、软件设计：流程图以及说明

准备

中断初始化

While(1)送显示数

据0.1秒定时中断

数码管显示子函数0.1秒定时中断扫描键盘子程序

数码管显示和扫描键盘子函数放在0.1秒的定时器中断里 而主函数的while(1)函数向数码管显示数据变量送数据。数码管显示函数接受键盘状态，根据状态执行开始计时、暂停以及选择学号等功能。

3 原理图以及说明

上电复位电路：上电瞬间，电容充电电流最大，电容相当于短路，RST 端为高电平，自动复位；电容两端的电压达到电源电压时，电容充电电流为零，电容相当于开路，RST 端为低电平，程序正常运行。

晶振：在单片机系统中晶振的作用非常大，它结合单片机内部电路产生单片机所需要的时钟频率，单片机提供的时钟频率越高，单片机运行速度就越快。单片机的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率上。

按下以组员的名字命名的按键时，可以选择相应同学的学号的后四位为倒计时的初始值如不设置初始值为0336，若按下“xxx（姓名）”按键初始值为0337，按下“开始”按键时开始倒计时，按下“暂停”按键时 计时停止。

4 结束语

这学期我们学习了《电子系统设计》这门课，平时听老师讲课以及课本知识，感觉设计一个产品很简单的样子，但到了我们实际操作的时候，才发现我们的知识只停留在表面。像这次的倒计时秒表的设计与仿真，应用到各种方面的知识，电子系统设计，C语言，还有软件的应用等。从这次的设计中，我收获良多！

参考文献

[1]张培仁.张志坚.高修峰.十六位单片微处理器原理及应用（凌阳SPCE061A）.北京：清华大学出版社，2005

[2]何小艇.电子系统设计.杭州：浙江大学出版社，2008