单片机课程设计

发布 2022-10-04 22:28:28 阅读 7348

东北石油大学

课程设计。2012年 3 月 28日。

每个人的心中都有一条塞纳河,它把我们的一颗心分作两边,左岸柔软,右岸冷硬;左岸感性,右岸理性;左岸住着我们的欲望、祈盼、挣扎和所有爱恨嗔痴,右岸住着这个世界的规则在我们心里打下的烙印。左岸是梦境,右岸是生活。

东北石油大学课程设计任务书。

课程单片机课程设计。

题目数字电子秒表系统设计。

专业测控技术与仪器姓名李英杰学号 100601220221

一、任务。设计采用8051单片机为中心器件的数字电子秒表。利用利用其定时器/计数器定时和记数的原理,结合显示电路、电源电路、led数码管以及外部中断电路来设计计时器。

二、设计要求。

1] 将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现两位led显示,显示时间为00~99s,每秒自动加1,能正确地进行计时,且具有快加功能。

2] 一个开始按键,一个复位按键,一个暂停按键和一个快加按键,实现计数、复位、清零和快加功能。

3] 软件系统采用汇编语言编写程序,硬件电路通过proteus模拟连接,并与软件相结合,调试修改,使达到预期的目的。

[4] 写出详细的设计报告。

三、参考资料。

1] 郑毛祥。单片机应用基础[m] .北京:人民邮电出版社,2006.21-42

2] 李鸿。单片机原理与应用[m] .湖南:湖南大学出版社,2001.194-201

3] 刘建清。单片机技术[m] .北京:国防工业出版社,2006.104-105

4] 杨宁,胡学军。单片机与控制技术[m] .北京:北京航空航天大学出版社,2005.306-322

5] 戴佳。 单片机c51语言应用程序设计[j] .北京:电子工业出版社,2006.168-169

完成期限 2012.3.19至2012.3.30

指导教师段志伟宋金波。

专业负责人曹广华。

2012年 3月 16 日。

目录。第1章绪论 3

1.1 单片机发展概况 3

1.2 数字秒表的描述与分析 4

1.3 本设计任务 5

第2 章总体方案论证与设计 6

2.1 数码管显示电路 6

2.2 按键电路 6

2.3 总体硬件组成框图 7

第3章系统硬件设计 8

3.1 电源电路 8

3.2 单片机晶振电路 8

3.3 单片机复位电路 9

第4章系统的软件设计 11

4.1 主程序设计 11

4.2 数码显示子程序设计 12

第5章系统调试与测试结果分析 15

5.1 使用的仪器仪表 15

5.2 系统调试 15

5.3 测试结果 15

结论 16参考文献 17

附录1 程序 18

附录2 **效果图 21

第1章绪论。

近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断的走向深入。本文阐述了基于单片机的数字电子秒表设计。本设计主要特点是计时精度达到0.

01s,解决了传统的由于计时精度不够造成的误差和不公平性,是各种体育竞赛的必备设备之一。

本设计的数字电子秒表系统采用8051单片机为中心器件,利用其定时器/计数器定时和记数的原理,结合显示电路、led数码管以及外部中断电路来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现两位led显示,显示时间为00~99s,每秒自动加1,能正确地进行计时,且具有快加功能。硬件电路通过proteus模拟连接,并与软件相结合,调试修改,使达到预期的目的。

1.1 单片机发展概况。

单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点,近几年得到迅猛发展和大范围推广,广泛应用于工业控制系统,数据采集系统、智能化仪器仪表,及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中,如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器(冰箱、空调、彩电)等。

近来,单片机的发展尤为迅猛,并且趋于高智能化、存储器大量化、更多的外围电路内装化以及工艺上的多元化等方向,广泛应用于单机应用领域、多机应用领域、自动控制领域和智能化控制领域等。单片机应用系统的结构通常分为三个层次,即单片机、单片机系统和单片机应用系统。单片机通常指应用系统主处理机,即所选择的单片机器件等。

单片机系统指按照单片机的技术要求和嵌入对象的资源要求而构成的基本系统。时钟电路、复位电路和扩展存储器等与单片机共同构成了单片机系统。

单片机应用系统只能满足嵌入对象要求的全部电路系统。在单片机系统的基础上加上面向对象的接口电路,如前向通道、后向通道、人机交互通道(键盘、显示器、打印机等)和串行通信口(rs232)以及应用程序等。单片机的引脚图如图1-1所示。

图1-1 8051单片机引脚图。

1.2 数字秒表的描述与分析。

本设计利用8051单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,使其能精确计时。设计一个秒表,按“开始”按键,开始计数,数码管显示从00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,数码管显示当前的计数;按“快加”按键,系统每10ms快速加一,即数码管显示在原先的计数上快速加一。

初始状态下计时器显示00,当按下开始键时,外部中断int0向cpu发出中断请求,cpu转去执行外部中断0服务程序,即开启定时器t0,并且进行100次计数,当到100次时,即延时1s时,产生一个中断信号,向cpu发出请求,执行计数器加一且送往数码管显示。在计时过程中,只要按下暂停键,即根据p1.0口电平变化去执行控制程序,关断定时器t0和t1,调用显示子程序,实现暂停功能。

在按下暂停键时,将此时的计时时间存入中间缓存区,当再次按下开始键时,则讲中间缓存区的数据转入最终缓存区。

计时采用定时器t1中断完成,定时溢出中断周期为25ms,并同时进行40次计数,当有溢出时,会产生中断信号,向cpu发出中断请求,每发出一次中断请求就对计数单元低位进行加一,达到10次就对高位进行加一,送数码管显示,依此类推,直到99秒后再加一后返回00,重新开始。

1.3 本设计任务。

本设计是设计一个单片机控制的数字电子秒表系统的设计。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断的走向深入,同时带动着传统控制检测日新月异更新。本秒表采用8051为中心器件,利用其定时器/计数器定时和记数的原理,结合显示电路、电源电路、led数码管以及外部中断电路来设计计时器。

将软、硬件有机地结合起来。

要求进行计时并在数码管上显示时间,则可利用mcs系列单片机微机**实验系统中的芯片8051中的p3.2管脚作为外部中断0的入口地址,并实现“开始”按键的功能;将p3.3作为外部中断1的入口地址,并实现“清零”按键的功能;使用p0口作为段码数据输出控制口,p1.

1、p1.2口分别实现暂停、快加的功能。显示电路由两位共阴极数码管组成。

使用定时器t0实现10ms的定时,进行快加延时;当想实现正常计数时的1s延时,只需要实现40次25ms的定时器t1控制延时就可以实现。其中“开始”按键当开关由1拨向0时开始计时;“清零”按键当开关由1拨向0时数码管清零,此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。

使用两位数码管显示,显示时间0~99 s正常计数时,每秒自动加一;一个开始按键,一个复位按键,一个暂停按键和一个快加按键;实现计数、复位、清零和快加功能;单片机通电后,首先初始化,然后进行对按键扫描。开始键用来控制秒表工作的开始;暂停键用来暂停程序的运行;快加键控制快速计数的开始,利用暂停键停止;复位键是用来对程序复位用的,当程序出现死循环或想从00开始重新计时,按下复位键可返回程序开始,重新执行。

第2 章总体方案论证与设计。

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