简易秒表的制作论文

课题名称: 基于单片机的简易秒表的制作

班级： P11电气自动化技术5班

姓名：王强田家铭

学号： 201103120017 201103120021 指导教师：李霞

二O一二年十二月二十四日

摘要

MCS-51单片机片内的程序存储器有三种配置形式，即无ROM、掩膜ROM和EPROM。这三种配置形式对应三种不同的单片机芯片(8031、8051和8751) AT89C51单片机是另外一种使用非常多的单片机，因其功耗低、体积小等特点而被广大用户所选。

本文的主要内容是掌握各种单片机的结构,接口，片上外设的特点，并利用自行制作的单片机最小系统，完成一个简单应用【简易秒表】的设计与软件及硬件制作，来实现分、秒显示。

关键词：

单片机简易秒表 AT89C51

目录

摘要 (2)

一、设计方案 (4)

1.1设计题目及要求： (4)

1.2设计思路： (4)

二、硬件知识及硬件线路设计图 (5)

2.1 8051单片机 (5)

2.2时钟电路与复位电路 (5)

2.3数码管 (6)

2.4系统硬件线路设计图 (8)

三、程序流程图 (9)

四、程序设计 (10)

五、心得体会 (13)

六、参考文献 (13)

一、设计方案

1.1设计题目及要求：

项目：简易秒表的制作

（1）从右往左显示秒值的个位、十位，分值的个位、十位，个位能向十位进位；（2）上电后首先显示00 00，表示从00 00秒开始计时，当时间显示到59 59时，4位显示都清零，从头开始。

（3）以三个独立式按键实现复位、启动、停止。

1.2设计思路：

（1）整体程序主要分为3个部分：主程序、显示子程序和定时器中断程序。主程序主要是初始化部分和不断调用动态显示子程序部分。动态显示子程序完成4位LED的轮流位扫描，它被主程序不断调用，以保证稳定可靠的显示。显示时间的刷新由定时器中断产生，定时器每100 ms中断一次，当中断10次后(即1 s 后)，对时间单元(秒计数单元、分计数单元)进行更新，然后通过拆字子程序将时间单元里面的十六进制数拆开为两个BCD码，并送到显示缓冲区。返回主程序后显示缓冲区的待显示数据被刷新一次，数码管相应的显示数值也就随之发生变化。

4位LED显示的位码由单片机的P2口输出，段码由P0口输出，P2口线与LED 之间接有200Ω限流电阻；LED为共阳极数码管，显示方式为动态显示方式；3个按键可以采用独立式键盘，其中两个按键分别连接到外部中断INT0、INT1，第3个按键连接到定时器1的T1端口，以中断方式实现键盘的扫描。

二、硬件知识及硬件线路设计图

2.1 8051单片机

（1）8051单片机的基本组成：中央处理器(CPU)、内部数据存储器(内部RAM)、内部程序存储器(内部ROM)、定时/计数器、并行I/O口、串行口、中断控制系统、时钟电路。

（2）8051芯片共有40个引脚，除了电源、地、两个时钟输入/输出脚以及32个I/O引脚外，还有4个控制引脚：ALE(低8位地址锁存允许)、(片外ROM读选通)、RST(复位)、(内外ROM选择)。

（3) 信号引脚介绍

P0.0～P0.7：P0口8位双向口线。P1.0～P1.7：P1口8位双向口线。P2.0～P2.7：P2口8位双向口线。P3.0～P3.7：P3口8位双向口线ALE：地址锁存控制信号。RST：复位信号VSS：地线。VCC：+5 V电源。

2.2时钟电路与复位电路

（1）在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，这就是单片机的时钟振荡电路，电容C1和C2取30 pF左右，晶体的振荡频率为6 MHz。（2）单片机复位的条件是：必须使RST/VPD或RST引脚(9)加上持续两个机器周期(即24个振荡周期)的高电平。

信号

2.3数码管

（1）数码管由8个发光二极管构成，通过不同的组合可显示数字0～9、字符A～F、H、L、P、R、U、Y、符号“-”及小数点“.”。数码管又分为共阴极和共阳极两种结构

（2）数码管工作原理：

共阳极数码管的8个发光二极管的阳极(二极管正端)连接在一起，通常接高电平(一般接电源)，其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时，该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。

共阴极数码管的8个发光二极管的阴极(二极管负端)连接在一起，通常接低电平(一般接地)，其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为高电平时，该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能提供额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。

（3）数码管字型编码

要使数码管显示出相应的数字或字符，必须使段数据口输出相应的字型编

码。对照图6.3，字型码各位定义如下：

数据线：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

I/O口线：P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0

LED段： dp g f e d c b a

数据线D0与a字段对应，D1字段与b字段对应……，依此类推。如使用共

阳极数码管，则数据为0表示对应字段亮，数据为1表示对应字段暗；如使用共

阴极数码管，则相反。

数码管字型编码表

2.4系统硬件线路设计图

三、程序流程图