最小系统秒表计—智能仪器课程设计报告

1、 智能仪器课程设计报告专业班级： 测控063 学生学号： 学生姓名： 设计时间： 2009年10月 自动化与电气工程学院设计课题题目： 最小系统秒表计 一、设计任务与要求 1. 在220伏交流电压下，通过变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路，从而得到+-5伏直流电源；2. 数字毫秒计，实现计时功能，有可清零可暂停等功能 ；3. 分辨率：1ms；4. 用proteus仿真并分析二、硬件原理及单元电路分析 (1)stc12c5404ad资料 stc12c5410ad 系列及stc12c2052ad 系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/ 机器周期(1t)的单片机，是高速/ 低功耗/ 超强抗干扰的新一代

2、8051 单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12 倍，内部集成max810 专用复位电路。4 路pwm,8 路高速10 位a/d 转换,针对电机控制，强干扰场合。stc12c2052ad 系列只有2 路pwm,8 路高速8 位a/d 转换。 1. isp（在系统可编程）/iap（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口（p3.0/p3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片2. eeprom 功能3. 看门狗10.内部集成max84.专用复位电路（外部晶体12m 以下时，可省外部复位电路）5.时钟源：外部高精度晶体/ 时钟，内部r/c 振荡器用户在下载用户程序时

3、，可选择是使用内部r/c 振荡器还是外部晶体/ 时钟常温下内部r/c 振荡器频率为：5.2mhz 6.8mhz精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，应认为是4mhz 8mhz6.共6 个16 位定时器/ 计数器，两个专用16 位定时器t0 和t1再加上pca 模块可再实现4 个16 位定时器，stc12c2052ad 系列只有两路pca7. 外部中断2 路,下降沿中断或低电平触发中断,power down 模式可由外部中断唤醒8. pwm(4 路）/pca（可编程计数器阵列,4 路）,5410 系列是4 路，2052 系列只有两路- 也可用来当4 路d/a 使用- 也可用

4、来再实现4 个定时器- 也可用来再实现4 个外部中断(上升沿中断/ 下降沿中断均可分别或同时支持)9. a/d 转换, 10 位精度adc，共8 路。stc12c2052ad 系列只有8 位精度 10. 通用全双工异步串行口(uart)，由于stc12 系列是高速的8051，也可再用定时器软件实现多串口（2）74ls138资料 74ls138 为3 线8 线译码器，共有 54/74s138和 54/74ls138 两种线路结构型式，其工作原理如下：当一个选通端（g1）为高电平，另两个选通端（/(g2a)和/(g2b)）为低电平时，可将地址端（a、b、c）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译

5、出。利用 g1、/(g2a)和/(g2b)可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。若将选通端中的一个作为数据输入端时，74ls138还可作数据分配器。（3）74ls164资料 8 位移位寄存器（串行输入，并行输出）简要说明 164 为 8 位移位寄存器,其主要电特性的典型值如下： 型号 fm pn54/74164 36mhz 185mw54/74ls164 36 mhz 80mw 当清除端（clear）为低电平时，输出端（qaqh）均为低电平。串行数据输入端（a，b）可控制数据。当 a、b 任意一个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（clock）脉冲上升

6、沿作用下 q0 为低电平。当 a、b有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在 clock 上升沿作用下决定q0 的状态。（4） max232资料 内部结构基本可分三个部分： 第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给rs-232串口电平的需要。 第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。 其中13脚（r1in）、12脚（r1out）、11脚（t1in）、14脚（t1out）为第一数据通道。 8脚（r2in）、9脚（r2out）、10脚（t2in）、7脚（t2out）为第二数据通道。

7、 ttl/cmos数据从t1in、t2in输入转换成rs-232数据从t1out、t2out送到电脑dp9插头；dp9插头的rs-232数据从r1in、r2in输入转换成ttl/cmos数据后从r1out、r2out输出。第三部分是供电。15脚dng、16脚vcc（+5v）。 (5)串行数据输出 mov scon, #00000000b; 定义串行工作方式,并清除发送中断标志 mov subf, a; 输出串行数据loop: jnb ti, loop; 等待一帧数据发送结束 clk p1.1 dat p3.4 mov a，#3fh lcall sbuffsbuff: mov r3,#08hsb

8、uff1: rlc a mov dat,c clr clk nop setb clk djnz r3,sbuff1 ret (6) stc单片机在线编程线路3、 软件原理及框图阐述dat equ p1.1clk equ p3.4set1bitp1.4a_setbitp1.3m_setbitp1.2ccc equ p1.5bbb equ p1.6aaa equ p1.7secondequ30hminuteequ31hhourequ32htcnthequ33htcntl equ 34horg00hljmpstartorg 000bh ljmp int_t0 org 0040hstart: mov

9、sp,#0e0h mov ie,#00h movdptr,#tablemovhour,#0;初始化movminute,#0movsecond,#0 movtmod,#02h mov tcnth,#50 mov tcntl,#100 clr p3.7movth0,#38h;定时50毫秒movtl0,#38hmovie,#82hsetbtr0 setb ccc setb bbb setb aaa ljmp m0;*;判断是否有控制键按下,是哪一个键按下m00: lcall delay jb set1,m2 ljmp s0m0: lcall display jnb set1,m01 jnb a_se

10、t,kk1 jnb m_set,kk4 ljmp m0m01: lcall delay jb set1,m0 ljmp s1m1: lcall display jnb set1,m02 jnb a_set,kk2 jnb m_set,kk5 ljmp m1m02: lcall delay jb set1,m1 ljmp s2m2: lcall display jnb set1,m00 jnb a_set,kk3 jnb m_set,kk6 ljmp m2kk1: ljmp k1kk2: ljmp k2kk3: ljmp k3kk4: ljmp k4kk5: ljmp k5kk6: ljmp k

11、6 k1: lcall delay jb a_set,m0 incsecond;秒值加1mova,secondcjnea,#60,jj0;判断是否加到60秒movsecond,#0 inc minute mov a,minute cjne a,#60,jj0 mov minute,#0inc hour mov a,hour cjne a,#24,jj0 mov hour,#0 ljmp jj0jj0: ljmp j0 k4: lcall delay jb m_set,retunem0 dec second ;秒值减1 mov a,second cjnea,#255,xx0movsecond,#

12、59 dec minute mov a,minute cjne a,#255,xx0 mov minute,#59dec hour mov a,hour cjne a,#255,xx0 mov hour,#23 ljmp xx0xx0: ljmp x0retunem0: ljmp m0 k2: lcall delay jb a_set,retune1 incminute;分钟值加1mova,minutecjnea,#60,jj1;判断是否加到60分movminute,#0inc hour mov a,hour cjne a,#24,jj1 mov hour,#0 ljmp m1jj1: ljm

13、p j1 k5: lcall delay jb m_set,retune1 decminute ;分减1mova,minutecjnea,#255,xx1movminute,#59dec hour mov a,hour cjne a,#255,xx1 mov hour,#23 ljmp xx1xx1: ljmp x1 k3: lcall delay jb a_set,retune2 inchour;小时值加1mova,hourcjnea,#24,jj2;判断是否加到24小时movhour,#0 ljmp jj2jj2: ljmp j2 k6: lcall delay jb m_set,retu

14、ne2 dechourmova,hourcjnea,#255,x2movhour,#23 ljmp x2;*retune0: ljmp m0retune1: ljmp m1retune2: ljmp m2s0: jbset1,retune0 lcall display ljmp s0s1: jbset1,retune1 lcall display ljmp s1s2: jbset1,retune2 lcall display ljmp s2x0: jbm_set,retune0 lcall display ljmp x0x1: jbm_set,retune1 lcall display ljm

15、p x1x2: jbm_set,retune2 lcall display ljmp x2j0:jba_set,retune0lcalldisplayljmpj0j1:jba_set,retune1lcalldisplayljmpj1j2:jba_set,retune2lcalldisplayljmpj2;*;定时器中断服务程序,对秒,分钟和小时的计数int_t0: push psw push acc z1: djnz tcntl,retune mov tcntl,#100 djnz tcnth,z1 inc second mov tcntl,#100 mov tcnth,#50mova,se

16、condcjnea,#60,retuneincminutemovsecond,#0mova,minutecjnea,#60,retuneinchourmovminute,#0mova,hourcjnea,#24,retunemovhour,#0retune: pop acc pop psw reti;*;显示控制子程序display: mova,second;显示秒movb,#10divabclrbbb clr aaa;mov a,ledbuf movc a,a+dptr lcall sbuff lcall delaymova,bsetbaaa;mov a,ledbuf movc a,a+dp

17、tr lcall sbuff lcall delay setb bbbmova,minute;显示minutemovb,#10divabclrccc clr aaa;mov a,ledbuf movc a,a+dptr lcall sbuff lcall delaymova,bsetbaaa;mov a,ledbuf movc a,a+dptr lcall sbuff lcall delaysetbcccmova,hour;显示hourmovb,#10divabclrccc clr bbb clr aaa;mov a,ledbuf movc a,a+dptr lcall sbuff lcall

18、 delaymova,bsetbaaa movc a,a+dptr lcall sbuff lcall delaysetbccc setb bbbrettable: db 3fh,06h,5bh,4fh,66hdb6dh,7dh,07h,7fh,6fhsbuff: mov r3,#8sbuff1:rrc a mov dat,c clr clk nop setb clk djnz r3,sbuff1 retdelay:movr6,#10d1:movr7,#250djnzr7,$djnzr6,d1retend四、总原理图及元器件清单1总原理图2元件清单元件序号型号主要参数数量备注r1金属膜电阻10k1r2金属膜电阻2.2k1r3,r4,r5,r6金属膜电阻1k4r7金属膜电阻3k1c1,c2电容3333pf2c3电容10uf1c4,c5,c6,c7电容1040.1uf4s1,s2,s3wjw按钮按钮3l3a,l3bled3晶体管2u1stc12c5404ad单片机1u274ls138多路开关1u374ls164串行输入转并行输出1u4max232数据传输芯片1ls1speaker蜂鸣器1t1s8050三极管1l1xtal12mhz晶振1j1con2二脚塑料插座1j