秒表系统设计

烟台南山学院单片机课程设计

题目秒表系统设计

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摘要

本设计是一个由AT89C51单片机控制，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管以及按键计时的多功能秒表系统。单片机目前已经无处不在，与我们生活密不可分并渗透入生活的各个方面。单片机的特点是体积小，集成度高，其内部的结构是普通的计算机系统的简化。在增加一些外围电路之后，就能成为一个完整的系统。在这个设计中我们是以AT89C51单片机为主要器件利用它的定时器/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。

目录

第1章概述 (3)

1.1 课程设计题目 (3)

1.2实验要求 (3)

1.3 课程设计的意义 (3)

1.4 课程设计的内容及思路 (3)

1.5 本人所做工作 (3)

第2章硬件设计 (3)

2.1 AT89S51芯片概述 (4)

2.2管脚说明 (5)

2.3 LED数码管显示器概述 (5)

2.4 接口电路 (8)

2.5硬件连线图 (9)

第3章软件设计 (10)

3.1数字秒表工作流程图 (10)

3.2 工作源程序 (10)

第4章心得体会 (14)

第5章参考文献 (15)

第1章概述

1.1 课程设计的题目

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。另外增加一个“暂停”按键和一个“快加”按键（每10ms快速加一）

1.2实验要求

了解8051芯片的的工作原理和工作方式，使用该芯片对LED数码管进行显示控制，实现用单片机的端口控制数码管，显示分、秒，并能用按钮实现秒表起动、停止、清零功能，精确到0.1秒。

要求选用定时器的工作方式，画出使用单片机控制LED数码管显示的电路图，并在实验箱实现其硬件电路，并编程完成软件部分，最后调试秒表起动、停止、清零功能。

1.3 课程设计的意义

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。

1.4 课程设计的内容及思路

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。

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。

1.5 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。

第2章硬件设计

2.1 AT89S51芯片概述

AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。其工作电压在4.5－５V,一般我们选用＋5V电压。外形及引脚排列如图1所示

图1：89C51的核心电路框图

主要性能：

（1）与MCS-51微控制器产品系列兼容；

（2）片内有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器；

（3）数据保留时间：10年；

（4）宽工作电压范围：Vcc可为2.7V到6V；

（5）全静态工作：可从0Hz至16MHz；