基于单片机的电子秒表的设计

设计（论文）基于单片机的电子秒表的设计

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所在系部：信息工程系

摘要

时间是工农业生产，国防，人民生活等领域不可缺少的。它涉及到我们工作，生活的各个方面。没有时间人们的一切行为都无法进行。本篇论文是利用单片机AT89C51和接口外围电路等组成的电子秒表电路。整个设计由硬件电路和软件程序两部分组成。硬件电路由单片机AT89C51等元件组成，它使用元件少，电路结构简单，功能强；软件程序采用汇编语言进行设计，它结构合理，思路清晰，利用中断服务程序对各种事件进行处理，提高微处理器的工作效率。

关键字：单片机、秒表

Abstract

Time is the industry and agriculture production, national defense, and people's living areas such as indispensable. It involves our work, all aspects of life. Not all the time people are unable to act. This paper is using single-chip Microcomputer chip (your) AT89C51 such as chip clocks and stopwatch function of electronic stopwatch circuit. The circuit hardware circuit and software program by two parts. The hardware circuit of microcomputer AT89C51, such as simple structure, the function is strong, Software design using assembly language, its structure is reasonable, clarity, using an interrupt service routine treatment of various events, improve work efficiency of microprocessors.

Key Words:LED display；High-precision stopwatch.

目录

引言 (5)

第一章概述 (6)

1.1.单片机简介 (6)

1.2.设计任务 (6)

1.3.设计要求 (6)

1.4.主要元器件 (6)

第二章硬件电路的设计 (8)

2.1.总体方案的设计 (8)

2.2.显示电路的设计 (9)

2.2.1数码管简介 (9)

2.2.2数码管的显示方式 (9)

2.3.复位电路的设计 (11)

第三章软件程序的设计 (12)

3.1.设计思想 (12)

3.2.程序流程图 (12)

3.3.源程序代码 (14)

第四章软件仿真 (17)

第五章结束语 (18)

第六章致谢 (18)

参考文献 (19)

引言

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU 的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。

本次毕业设计以单片机为核心，设计简单的电子秒表系统，使得系统能够正确地运行，并且可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义。

第一章概述

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。单片机自20世纪70年代初研制成功并发展至今，已进入第四代。它主要是在一块芯片上集成了CPU、存储器以及输入输出电路，在工业过程中被广泛应用在控制电路中。从单片机的系列来看，国内外已超过50个系列、近500个品种，当前正处于更新换代、百花齐放的时期。新的系列和专用系列正在不断涌现。按位数分类有4位、8位、16位以及32位单片机等，4位单片机由于价格低和出现的早得到了广泛的应用，特别是在家电应用领域中其还有很大的优势，为了抵御8位机的竞争，4位机在结构和功能上都有很大的改进。8位机的生产厂家以及品种都很多，在实际的生产中应用也最为广泛，其中Intel公司的8051系列单片机在我国应用最为广泛，另外8位单片机也在其功能和内部结构上不断的进行改进，目前功能是越来越强大。16位单片机在数据处理以及单片机的性能上有了很大的改进。32位单片机是随着高科技产业的发展而产生的。

1.2.设计任务

设计一个单片机控制的秒表系统，利用单片机的原理，结合显示电路、用两位共阴极LED数码管以及按键来设计00~99秒计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地运行，同时数码管能够正确地显示时间。

1.3.设计要求

1、能同时记录2个相对独立的时间并分别显示。

2、两位LED动态显示，显示时间为00～99秒。

3、每秒自动加1。

4、一个开始按键、一个复位按键、一个暂停按钮。

1.4.主要元器件

本设计的最主要的元器件就是AT89C51单片机。AT89C51单片机在一块芯片上集成了CPU，存储器RAM，ROM以及输入与输出接口电路，这种芯片习惯上被