多功能秒表系统设计

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单片机课程设计课题：多功能秒表

系别：电气与电子工程

系

专业：电气工程及其自

动化

姓名：

学号：

指导老

师：

河南城建学院

成绩评定・

、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合

评定）

评分项

目

设计报告评分答辩评分平时表现评分

: 合计

（10

（分）［任务完

成情况

（20

2课程设计

报告质量

（4

表达情况

（10

分）

r回答问

题」情况

（10分）

工作态度与

纪律（10

分）

刁独立工

作能力

（10分）得分

目录

1 概述......................................................................... 3..

1. 1单片机简介 (3)

1. 2设计任务 (3)

1. 3设计要求 (3)

2系统总体方案及硬件设计 (4)

2. 1、复位电路 ............................................................ 5.

2.2、晶体振荡电路 ....................................................... 6.

2. 3、键盘电路 ............................................................ 6.

2.4、显示电路 ............................................................ 7. 3软件设计 ...................................................................... 7..

3.1、设计思想 ............................................................ 7.

3. 2、系统流程图 .......................................................... 8.

3.3源程序代码及注解 (10)

4Proteus软件仿真........................................................... 1.5 5课程设计体会 . (16)

6参考文献................................................................ .17 附录1:源程清单................................................................. 1.8

年月曰

附录2:系统原理图 (24)

1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In tel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多功能秒表系统，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、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进行加计时，同时数码管能够正确地显示时间。

1.3设计要求：

1、能同时记录四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、一个暂停按钮和一个计录按钮（附加功

能）。

5、翻页按钮查看四个不同的计时值。

2系统总体方案

本设计的最主要的元器件就是MC& 51单片机。MC& 51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，这种芯片习惯上被称为单片微型计算机，

简称单片机。MCS-51 单片机是INTEL 公司在1980 年推出的高档8位单片机。它的典型产品有：8051，8031，8751，80C51，80C31，87C51。

AT89C51 （图1）单片机由CPU，振荡器与时序电路，4个8位的I/O端口（PO, P1，P2，P3），串行口等组成。

P0 口有三个功能：

1、外部扩展存储器时，当做数据总线（如图中的D0~D7为数据总线接口）。

2、外部扩展存储器时，当作地址总线（如图中的AO~A7 为地址总线接口）。

3、不扩展时，可做一般的I/O 使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。

P1 口只做I/O 口使用：其内部有上拉电阻。

P2 口有两个功能：

1、扩展外部存储器时，当作地址总线使用；

2、做一般I/O 口使用，其内部有上拉电阻；

P3 口有两个功能：

除了作为I/O 使用外（其内部有上拉电阻），还有一些特殊功能，由寄存器来设置。

ALE ：地址锁存控制信号

PSEN:外部程序存储器读选通信号

EA/VPP :访问和序存储器控制信号

RST：复位信号XTAL1和XTAL2外接晶振引脚VCC :电源+5V输入VSS: GND 接地。

图2：整体设计框图

2．1 复位电路：采用上电加按钮复位。

这个系统中的复位电路是采用上电加按钮来实现的。因为MCS-51单片机的复位是靠外部电路实现的。MCS-51单片机工作之后，只要在他的RST引线上加载10ms以上的高点平，单片机就能有效地进行复位。MCS-51单片机通常采用上电自动复位、按键复位、以及上电加按键复位等，我们采用的是上电加按键复位