课程设计。
电气工程学院。
课程名称: 单片机原理及其接**术。
学院: 电气工程学专业。
姓名学号: 080804110022
年级: 08级任课教师。
目录 一.设计任务书(附3
二。 摘要6
三。 任务分析与设计思路6
四。 总体设计方案6
一).软件与硬件分工说明6
二).硬件总体框图7
三).软件结构图8
五.详细设计9
一). 原理9
(二). 元件清单及其说明9
(三). 单片机片内资源分配10
(四). 程序流程图11
(五). 程序清单11
六.总结与体会12
七.参考文献12
电气工程学院。
课题名称: 数字秒表的设计
专业、班级: 测控技术与仪器,测仪081
指导教师。2011 年 7 月 4 日至 2011 年 7 月 8 日共 1 周。
指导教师签名。
教研室主任签名。
分管院长签名。
一、课程设计内容。
运用所学单片机原理、模拟和数字电路等方面的知识,设计一个数字秒表,实现0~99秒的定时。数字秒表要求如下:
1)上电后,从99秒开始倒计时,每秒减1,减到0后从99再开始重复减1;
2)2位数码管显示(十进制)。
二、课程设计应完成的工作。
1)硬件部分包括微处理器(mcu)最小系统(供电、晶振、复位)和数码管显示部分;
2)软件部分包括数字秒表初始化、计时、显示等;
3)用proteus软件**实现;
4)画出系统的硬件电路结构图和软件程序框图;
5)撰写设计说明书一份(不少于),阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法,重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容,以及硬件电路结构图和软件程序框图等材料。
注:设计说明书题目字体用小三,黑体,正文字体用五号字,宋体,小标题用四号及小四,宋体,并用a4纸打印。
三、课程设计进程安排。
四、设计资料及参考文献。
1.高惠芳.单片机原理与应用技术.科学出版社,2010.4
2.胡汉才.单片机原理及其接**术.清华大学出版社,2004
3.吴飞青等.单片机原理与应用实践指导.机械工业出版社 2009.2
4.proteus帮助文档。
5.keil c51帮助文档。
五、成绩评定。
成绩评定综合考虑以下因素:
1) 说明书及设计图纸的质量(占60%)。
2) 独立工作能力及设计过程的表现 (占20%)。
3) 回答问题的情况(占20%)。
说明书和图纸部分评分分值分布如下:
1、 任务分析与设计思路(10分)
要求说明设计任务的具体技术指标打算如何实现,根据实现各技术指标的解决方法,提出总体设计的思路和解决方案,说明其中关键问题及其解决办法。
2、 总体方案设计(10分)
根据设计思路,完成:1)软件与硬件分工说明;2)硬件总体框图;3)软件结构图。
3、 详细设计(40分)
根据总体设计完成下面任务:
1)用protel dxp或proteus画出电路原理图;(10分)
2)列出元件清单并说明元件选择及参数选择的依据;(5分)
3)画出单片机片内资源分配图(或表);(5分)
4)画出软件流程图;(10分)
5)提交程序清单,程序清单必须有详细注释。(10分)
六、其他说明。
1. 如设计出硬件电路的pcb图,可视pcb图的效果加分,加分最多加10分,加分后的总分不超过100分。
2. 课程设计需独立完成,每人必须提交课程设计说明书。
3. 课程设计说明书内容不得雷同,雷同者本课程设计成绩一律不及格。指导老师不负责甄别原创者与抄袭者。
一 、摘要。
用最少的元件组成的单片机可以工作的系统单片机即为最小系统。对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路、按键输入、显示输出等。
应用89c51单片机设计并制作一个单片机最小系统,可达到一些基本功能:例如可以具有上电复位和手动复位功能、使用单片机片内程序存储器具有基本的人机交互接口、按键输入、led显示等功能,单片机具有一定的可扩展性,i/o口可方便地与其他电路板连接。本设计就是一个最好的例子,利用at89c51单片机定时器/计数器定时计数的原理,外加显示电路、以及复位电路及晶体振荡电路等构成显示时间为00~99秒的循环计数秒表。
二。 任务分析与设计思路。
由于本学期所学的主要是51系列的单片机,固然同学们对51系列掌握较为熟悉,因此我打算运用51系列中的89c51作为中心器件,在根据其定时计数原理外接晶体振荡电路和复位电路电路,采用12m晶振,由此必须采用定时和计数相结合的方法才能实现一秒的定时作用,可选定时/计数器t0作为定时器,用工作方式1产生50毫的定时,再用软件方式对其进行20次计数即可实现一秒计时!然后可通过外接两片74h4511和两片数码管即可实现计数结果的显示。
三。 总体设计方案。
一).软件与硬件分工说明。
可选择74h4511译码结合数码管显示数字,将p1口的高四位做为十位输出,因此需要两片4511和两片数码管与之对应显示。xtal1和xtal2是片内振荡电路输入线,这两个端子用了外接石英晶体和微调电容,即用来连接89c51的定时反馈回路。晶振电路用以给单片机at89c52提供外部时钟脉冲。
复位电路可以使单片机at89c52处于初始化工作状态。复位电路可以使8051处于复位工作状态。本实验采用手动上电复位, 可以使单片机at89c51处于初始化工作状态。
软件部分包括计时一秒,十六进制和bcd转换,输出显示,计数100次和重新计数等部分。选择十六位定时器t0做为定时器。系统时钟是12mhz,所以其最大计时为65.
536ms。由于要求计时一秒,所以必须软件计时。因为定时50ms,所以计二十次后就是一秒钟。
根据公式:x=65536-50000=3cb0h,其中x为计数初值,送入th0,tl0的计数初值。由于本课程设计要求从99每秒减一至0,共需要100次操作,可以另设一个控制变量,即用减一非零转移指令,当它不为0时就减一,直到减到零才从新开始计数。
这样就能循环完成99秒减到0秒的循环计时功能。
二).硬件总体框图。
89c51单片机。
晶体振荡电路复位电路译码显示电路。
三).软件结构图。
四。详细设计。
一). 原理图。
二). 元件清单及其说明。
1).89c51单片机: 89c51是51系列中的一种,与mcs-51 及很多其他51子系列的单片机都能兼容, 该单片机有4k字节可编程存储器 ,寿命比较长,可进行很多次的烧写与擦擦除 .
具有节8位内部ram, 32可编程i/o线,16位/计数器,5个中断源,可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路等,而且89c51单片机的**也越来越便宜,在学习方面它也很具代表性,而且简单欲学;
2).74h4511译码器:其作用就是将单片机端口的输出定时信号转换并传输到七段数码显示管7seg的输入端是计数情况得以显示;
(3).数码显示管:用于显示计数结果;
(4).晶体振荡器,用于产生单片机运行所需的时钟信号;
(5).振荡电路的两个电容可取相同值,复位电路的阻值也可以取相同大小,如60欧姆等,但不能够取得太大,否则将起不了复位作用。
此外还需要一些电源、地线、开关等简单元件。
三). 单片机片内资源分配。
51自系列单片机片内资源分配。
四). 程序流程图。
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