基于单片机的秒表设计与实现课程设计报告

基于单片机的秒表课程设计报告
一、设计题目
秒表系统设计——用AT89C51设计一个2位LED数码显示“秒表”，显示时间为00~99秒，每秒自动加一。

另设计一个“开始”按键和一个“复位”按键。

二、增加功能
增加一个“暂停”按键和一个“快加”按键（每10ms快速加一）
三、设计提要
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dvcc实验箱上的集成电路芯片8032、LED数码管以及实验箱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：其中一个按键按下去时以1秒加一开始计时，即秒表开始键（本实验中当开关从1变为0时开始计时），另一个按键按下去时暂停计时，使秒表停留在原先的计时（本实验中当相应开关从1变为0时即停止计时），第三个按键按下去时清0（本实验中当相应开关从1变为0时即停止计时），第四按键按下去则是以每10ms秒快速加一计时（本实验中当开关从1变为0 时开始计时）。

本实验中开始时都要使各按键回到各初始位置，即都处于1状态。

三、课设目的
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。

四、意义
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、快加功能，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。

五、本人所做工作
根据相关的单片机材料，利用所学的单片机知识，结合DVCC系列单片机微机仿真实验系统中的软件和硬件（集成电路芯片8032，七段数码管，开关电路及时钟信号电路，按键等），编写能够实现该项目的软件程序，最后将软、硬件有机的结合起来，进行有效的调试，达到完成该实验课程设计的目的要求。

六、实验内容
用AT89C51设计一个2位LED数码显示“秒表”，显示时间为00~99秒，每秒自动加一。

另设计一个“开始”按键和一个“复位”按键。

再增加一个“暂停”按键和一个“快加”按键（每10ms快速加一）。

按键说明：按“开始”按键，开始计数，数码管显示从00开始每秒自动加一；按“复位”按键，系统清零，数码管显示00；按“暂停”按键，系统暂停计数，数码管显示当时的计数；按“快加”按键，系统每10ms 快速加一，即数码显示管在原先的计数上快速加一。

七、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DVCC系列单片机微机仿真实验系统中的芯片8032（芯片的功能类似于芯片AT89C51，其管脚功能也和AT89C51的管脚功能类似）中的P3.2管脚做为外部中断0的入口地址，并实现“开始”按键的功能；将P3.3做为外部中断1的入口地址，并实现“清零”按键的功能；将P3.0做为数据信号DATA输入的入口地址；将P3.1做为时钟信号CLK输入的入口地址。

定时器T0作为每秒加一的定时器；定时器T1作为“快加”键的定时器。

其中“开始”按键当开关由1拨向0（由上向下拨）时开始计时；“清零”按键当开关由1拨向0（由上向下拨）时数码管清零，此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。

十、实验程序
；
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; 设计选题:实验五-----秒表系统设计
; 描述: 2位LED数码显示"秒表",显示时间为00~99秒,每秒自动加1,
; 一个"开始"键,一个"复位"键,一个"暂停"键，一个“快加”键。

; 调用子程序:暂停键子程序,计时键子程序,清0键子程序,加一子程序
; 显示子程序,定时子程序
；所用特殊寄存器：寄存器A，寄存器C
；所用中断：外部中断INT0、INT1，定时器T0、T1
; 实验作者: 吴呤--2号，方晓瑛--10号
；
*********************************************************** ****************
org 0000h
ajmp main ;主程序入口地址
org 0003h
ajmp zhongduan0 ;中断0入口地址
org 000bh
ajmp yanshi ;定时器T0入口地址
org 0013h
ajmp zhongduan1 ;中断1入口地址
org 001bh
ajmp dingshi1 ;定时器T1入口地址
org 0030h
;********************************************************** *
; 主程序
;**********************************************************
*
main: mov tcon,#05h ;主程序开始外部中断跳变模式
mov tmod,#11h ;定时器0,1模式1
mov ie,#8fh ;开总中断,中断0,1,定时器0,1
mov dptr,#tab
mov r1,#00h
mov r2,#00h
mov r3,#40 ;循环次数40
mov tl0,#2Ch ;置初值,定时25MS
mov th0,#0CFh
mov tl1,#78h ;置初值,定时10MS
mov th1,#0ech
clr tr0 ;关定时器
clr tr1
;********************************************************** *
; 暂停键K3，快加键K4程序
;********************************************************** *
here:jb p1.0,here
show:clr tr1
clr tr0
acall xianshi
kuaijia:jb p1.2,kuaijia ;等待P1.2为0 快加
clr tr0
setb tr1
here3:jnb p1.2,here3
ajmp here
;********************************************************** *
; 外部中断INT0子程序-----计时按键K1子程序
;********************************************************** *
zhongduan0: setb tr0 ;计时按键
reti
;********************************************************** *
; 外部中断INT1子程序----复位按键K2子程序
;********************************************************** *
zhongduan1:clr tr0 ;复位按键
clr tr1
mov 12h,#00h
mov 11h,#00h
acall xianshi ;调用显示子程序
mov r1,#00h
mov r2,#00h
reti
;********************************************************** *
; 加一子程序
;********************************************************** *
jia1: inc r1 ;加1子程序
cjne r1,#0ah ,loop ;判断是否到表尾
mov r1,#00h
inc r2
cjne r2,#0ah,loop
mov r2,#00h
loop: mov 12h,r1 ;重新赋值
mov 11h,r2
ret
;********************************************************** *
; 显示子程序
;**********************************************************
*
xianshi:mov r7,#02h ;2个数码管显示子程序
mov r0,#12h
loop5: mov r6,#08h ;8位2进制数
mov a,@r0
movc a,@a+dptr
loop6:rlc a ;循环左移
clr p3.1
mov p3.0,c
setb p3.1
djnz r6,loop6
dec r0
djnz r7,loop5
ret
;********************************************************** *
; 定时器T0子程序
;********************************************************** *
yanshi: mov tl0,#2Ch ;定时子程序
mov th0,#0CFh
djnz r3,loop7
acall jia1 ;调用加1子程序
acall xianshi ;调用显示子程序
mov r3,#40
loop7: reti
;********************************************************** *
;定时器T1子程序
;********************************************************** *
dingshi1:mov tl1,#78h ;置初值,定时10MS
mov th1,#0ech
clr tr0
setb tr1
mov 12h,r1
mov 11h,r2
jnb p1.0,show
acall jia1
acall xianshi
lop7:reti
;********************************************************** *
tab:db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh
end
十一、课程设计心得体会
1、认真审题，看懂题目的要求！选择适当的课题，不益太简单或者太难。

做到既能把课题完成又能锻炼自己的能力！
2、根据课题要求，复习相关的知识，查询相关的资料。

3、根据实验条件，找到适合的方案，找到需要的元器件及工具，准备实验。

4、根据课程设计的要求和自己所要增加的功能写好程序流程图，在程序流程图的基础上，根据芯片的功能写出相应的程序。

然后再进行程序调试和相应的修改，以达到能够实现所要求的功能的目的。

5、还要根据实验的实际情况，添加些额外程序来使系统更加的稳定，如开关的消震荡（采用延迟）。

6、程序要尽量做到由各个子程序组成，在有些程序后面最好加注释，这样在程序出错的检查过程中可以更容易查找的到，也更简洁，更明白易懂。

7、该实验的程序可以参考DVCC系列单片机微机仿真实验系统实验指导书中的串并转换实验，也可自己根据自己熟悉的方法来编程。

8、在设计控制开关时，注意2个中断的打开和关闭的先后顺序，否则就会出错。

9、这次的单片机课程设计重点是理论与实际的相结合。

不再只读书了。

10、该设计从头到尾都要自己参与，熟悉了对整个设计的过程，更系统的锻炼了自己。

此设计完毕！！
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下面提供一个程序（供参考的）
;开机初始化
MOV P3,#0FFH;对P3口初始化,设置为高电平,用于按键输入
MOV P0,#0FFH;使显示时间数码管熄灭
CLR F0
CLR F1
MOV DPTR,#NUMTAB ;指定查表启始地址
;等待按键输入
;根据按键的输入判断执行什么功能
;按键1按下则执行功能1
MOV P3,#0FFH;对P3口初始化,设置为高电平,用于按键输入
MOV P0,#0FFH;使显示时间数码管熄灭
START:JB P3.6,START1;循环判断开始按钮K1是否按下?
ACALL DELAY10;延时10毫秒触点消抖
JB P3.6,START;如果是干扰就返回
JNB P3.6,$;等待按键松开
LJMP GN1
;按键2按下则执行功能2
START1: JB P3.7,START;循环判断开始按钮K2是否按下?
ACALL DELAY10;延时10毫秒触点消抖
JB P3.7,START1;如果是干扰就返回
JNB P3.7,$
LJMP GN2
;数码管显示秒表时间的程序
GN1: ;先初始化
S1：MOV A,#0
MOV TEMP,A
GOON1: MOV R2,#2
JS1: MOV R3,#250
TIME1: MOV A,TEMP ;将TEMP中的十六进制数转换成10进制MOV B,#10 ;10进制/10=10进制
DIV AB
MOV B_BIT,A ;十位在A
MOV A_BIT,B ;个位在B
LCALL DPLOP1
;插入一段判断定时过程中是否有按键输入的程序段
C1: JB P3.6,B1
ACALL DELAY10;延时10毫秒消抖
JB P3.6,C1
JNB P3.6,$;等待按键松开
CPL F0
ZT1: ; MOV P3,#0FFH;对P3口初始化,设置为高电平,用于按键输入
JB P3.6,$;循环判断开始按钮K1是否按下?
ACALL DELAY10;延时10毫秒触点消抖
JB P3.6,ZT1;如果是干扰就返回
JNB P3.6,$;等待按键松开
LCALL DPLOP1
B1: JB P3.7,LOOP1
ACALL DELAY10;延时10毫秒消抖
JB P3.7,B1
JNB P3.7,$;等待按键松开
AJMP OVER
LOOP1: DJNZ R3,TIME1 ;2毫秒循环执行250次,时间约0.5秒DJNZ R2,JS1 ;循环执行2次,时间为1 秒钟
INC TEMP;满一秒钟对时间加1
MOV A,TEMP
CLR C
SUBB A,#60
JNZ GOON1;判断TEMP的数值是否为60?不为60循环
ACALL OVER
RET
GN2: MOV A,#14H ; 设定倒计时的时间20S
MOV TEMP,A
;数码管显示倒计时时间的程序
;初始化
MOV P3,#0FFH;对P3口初始化,设置为高电平,用于按键输入
MOV P0,#14H;使显示时间为设定的倒计时时间
GOON2: MOV R2,#2
JS2: MOV R3,#250
TIME2: MOV A,TEMP ;将TEMP中的十六进制数转换成10进制MOV B,#10 ;10进制/10=10进制
DIV AB
MOV B_BIT,A ;十位在A
MOV A_BIT,B ;个位在B
MOV DPTR,#NUMTAB ;指定查表启始地址
DPLOP2: MOV A,A_BIT ;取个位数
MOVC A,@A+DPTR ;查个位数的7段代码
MOV P0,A ;送出个位的7段代码
CLR P2.5 ;开个位显示
ACALL DELY1;显示1毫秒
SETB P2.5;关闭个位显示,防止鬼影
MOV A,B_BIT ;取十位数
MOVC A,@A+DPTR ;查十位数的7段代码
MOV P0,A ;送出十位的7段代码
CLR P2.6 ;开十位显示
ACALL DELY1;显示1毫秒
SETB P2.6;关闭十位显示,防止鬼影
;插入一段判断定时过程中是否有按键输入的程序段
C2: JB P3.6,B2
ACALL DELAY10;延时10毫秒消抖
JB P3.6,C2
JNB P3.6,$;等待按键松开
ZT2: MOV P3,#0FFH;对P3口初始化,设置为高电平,用于按键输入
JB P3.6,$;循环判断开始按钮K1是否按下?
ACALL DELAY10;延时10毫秒触点消抖
JB P3.6,ZT2;如果是干扰就返回
JNB P3.6,$;等待按键松开
B2: JB P3.7,LOOP2
ACALL DELAY10;延时10毫秒消抖
JB P3.7,B1
JNB P3.7,$;等待按键松开
AJMP OVER
LOOP2: DJNZ R3,TIME2 ;2毫秒循环执行250次,时间约0.5秒DJNZ R2,JS2 ;循环执行2次,时间为1 秒钟
DEC TEMP;满一秒钟对时间减1
MOV A,TEMP
JNZ GOON2;判断TEMP的数值是否为0?不为0循环
ACALL OVER
RET
;结束定时
OVER: AJMP START;退到开机初始化状态
;1毫秒延时子程序
DELY1: MOV R4,#2
D1:MOV R5,#248
DJNZ R5,$
DJNZ R4,D1
RET
;10毫秒延时子程序
DELAY10: MOV R4,#20
D2:MOV R5,#248
DJNZ R5,$
DJNZ R4,D2
RET
;实验板上的两位一体的数码管0～9各数字的显示代码NUMTAB: DB 40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,10H DPLOP1: MOV A,A_BIT ;取个位数
MOVC A,@A+DPTR ;查个位数的7段代码
MOV P0,A ;送出个位的7段代码
CLR P2.5 ;开个位显示
ACALL DELY1;显示1毫秒
SETB P2.5;关闭个位显示,防止鬼影
MOV A,B_BIT ;取十位数
MOVC A,@A+DPTR ;查十位数的7段代码
MOV P0,A ;送出十位的7段代码
CLR P2.6 ;开十位显示
ACALL DELY1;显示1毫秒
SETB P2.6;关闭十位显示,防止鬼影
RET
END。