9999秒计数单片机设计.doc

单片机课程设计北海职业学院课程设计报告课 程 名 称：单片机技术课程设计1设 计 题 目： 9999秒计时器设计 系 别： 电子信息工程系 专 业： 应用电子技术 学 号： 20100503232 姓 名: 黄富弟 指 导 教 师: 张志杰 目 录第1节 引 言2第2节 9999秒计时器硬件设计3第3节 系统的软件设计7实训感受12第1节 引 言单片机具有体积小，成本低，抗干扰能力强，面向控制，可以实现分机各分布式控制等优点。本秒表/时钟设计就是利用单片机的上述优点，采用目前市场上性能价格比较高的MCS-52单片机设计而成的最小系统。它在实际生活中具有广泛的应用。例如：工业生产中的定时启停自动化设备、学校中上下课铃定时控制、农村广播站每天早中晚广播的自动定时控制均可采用本仪器。1.1 秒表的概述 秒表是电器制造，电国，工业自动化控制、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器，它广泛应用于各种继电器、电磁开关，控制器、廷时器、定时器等的时间测试。目前所使用的电秒表大多是指针式或集成电路型的，结构相对复杂、测试功能单一。但我们这次设计的秒表比较简单，所以使用很简单。1.2 本设计任务 用单片机实现四位数码管动态扫描显示，要求9999秒倒计时或0到9999秒正计时。用proteus做仿真图，并编写程序，最后做实物图实现其功能。1.3 系统主要功能 9999秒计时器主要是用在精确计间方面。比如：学校里的校运会、答题倒计时等方面。它通过一个按键来控制它的开和停，它能及时有效的记录瞬间时间。而且它在我们生活中运用很广泛，希望我们做的这个计时器对以上方面有所帮助。它也许比较简单，而且有可能达不到很多人的要求，但我相信通过我们过一步的学习，我们一定会制造出更好的系统，为社会大众服务。第2节 9999秒计时器硬件设计2.1 系统的硬件构成及功能9999秒计时器的原理框图如图1所示。它由以下几个部件组成：单片机AT89C51、两个静态数码显示、一个按钮等其它组件。 图1 99秒计时器系统原理框图 系统板硬件连线 （1 把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0P0.6/AD6端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个ae端口上；要求：P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着b，P0.6/AD6对应着e。 （2 把“单片机系统”区域中的P2.0/A8P2.6/A14端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个ae端口上；要求：P2.0/A8对应着a，P2.1/A9对应着b，P2.6/A14对应着e。 （3 把“单片机系统“区域中的P3.7/RD用导线连接到”独立式键盘“区域中的SP1端口上； 22 AT89C51单片机及其引脚说明AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。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。AT89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。图2 AT89C51单片机此外，AT89C51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。1 主要特性：8031 CPU与MCS-51 兼容 4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环) 全静态工作：0Hz-24KHz 三级程序存储器保密锁定 128*8位内部RAM 32条可编程I/O线 两个16位定时器/计数器6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2管脚说明：VCC：供电电压GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表1所示：表1 P3口功能说明P3口引脚特殊功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2（外部中断0）P3.3（外部中断1）P3.4T0（定时器0外部输入）P3.5T1（定时器1外部输入）P3.6WR(外部数据存储器写选通)P3.7RD（外部数据存储器读先通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。第3节 系统的软件设计本系统的软件系统主要可分为主程序、定时计数中断程序二大模块。下面对部分模块作介绍。31 系统主程序设计 系统主流程图T0服务程序处理：在正常计时状态下，若按下P1.1口按键，则进行时钟 /秒表功能的转换，转换后计时从开始。当按下P1.2口的按键时，可实现清0、计时启动、暂停功能。中断返回处理SEC并显示SEC=0SEC=10吗？SEC加1TCNT=0TCNT=99？TCNT加1T0中断入口 第4节 应用程序编写：SECONDEQU30HTCOUNTEQU31HKCOUNTEQU32HKEYBITP3.7ORG00HSJMPSTARTORG0BHLJMPINT_T0START:MOVDPTR,#TABLEMOVP0,#3FHMOVP2,#3FH ;开始,数码管显示00MOVSECOND,#00HMOVTCOUNT,#00HMOVKCOUNT,#00HMOVTMOD,#01H ;定时器0工作在方式1MOVTL0,#(65536-50000)/256MOVTH0,#(65536-50000) MOD256K1:JBKEY,$ ;等待按键LCALLDELAYJBKEY,$MOVA,KCOUNTCJNEA,#00H,K2 ;判断按键次数SETBTR0 ;第1次按键,启动定时器MOVIE,#82HJNBKEY,$INCKCOUNT ;按键抬起,按键次数值加1LJMPK1K2:CJNEA,#01H,K3CLRTR0 ;第2次按键,关闭定时器MOVIE,#00HJNBKEY,$INCKCOUNT ;按键抬起,按键次数值加1LJMPK1K3:CJNEA,#02H,K1 ;第3次按键,返回初始状态JNBKEY,$LJMPSTARTINT_T0:MOV TH0,#(65536-50000)/256MOV TL0,#(65536-50000) MOD 256INCTCOUNTMOVA,TCOUNTCJNEA,#2,I2 ;是否计够0.1秒MOVTCOUNT,#00HINCSECONDMOVA,SECONDCJNEA,#100,I1 ;是否计够10秒MOVSECOND,#00HI1:MOVA,SECONDMOVB,#10DIVABMOVCA,A+DPTR ;显示时间MOVP0,AMOVA,BMOVCA,A+DPTRMOVP2,AI2:RETITABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66HDB6DH,7DH,07H,7FH,6FHDELAY:MOVR6,#20D1:MOVR7,#250DJNZR7,$DJNZR6,D1RETEND实训感受 这次的单片机应用系统设计对我们来说真的好难哦，只上了一个学期的课，只学了理论，从未接触任何实践，程序也还没完全得心应手，甚至可以说一些小的程序编写可能还要花费我们很多时间。突然说要自己亲手设计一个应用系统，一下子感觉实在难啊，根本不知道从何下手。后来实在没办法，只有去网上查找相关的设计或者到书上去找例子，从而来让自己有个如何去做的思路。通过在网上和书上很多例子的参考，基本了解了设计报告的结构和写法，同时也让我知道了单片机的功能真的是如此的大，几乎应用于我们身边的每时每刻。这次我主要的设计是一个99秒计时器，通过对按键来决定秒表的开停，超过99秒就会自动清“0”，设计原理很简单。这次主要参考了网上的一个实例，再加上了一些自己的补充。我主要针对了这个设计的原理和程序的编写，从而来更好的会习设计的方法和创新。虽然现在讲创新很难，但是相信对设计看多了，也安全熟悉了，讲创新肯定也就不会再难。程序对我们来说有点长，对于现在的我来说肯定编不出来，所以主要的还是以看懂为主。根据每个程序的功能各不相同来使程序简化。其实我们平时不懂就应该自己去学习去弄明白，