单片机秒表课程设计

课程设计任务书用AT89C51设计一个2位LED数码显示“秒表”，显示时间为00~99秒，每秒自动加一。另设计一个“开始”按键和一个“复位”按键。再增加一个“暂停”按键和一个“快加”按键（每10ms快速加一）。按键说明：按“开始”按键，开始计数，数码管显示从00开始每秒自动加一；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，数码管显示当时的计数；按“快加”按键，系统每10ms快速加一，即数码显示管在原先的计数上快速加一。指导老师（签名）＿＿＿＿＿年 月 日目录设计内容及要求………………11.1 设计内容 …………………11.2 设计要求 …………………1课题研究目的和意义及介绍…………………22.1 目的意义…………………2 2.2 单片机的简单介绍 ……2 设计思路及描述…………4硬件设计 ……………………5接口电路…………………5硬件连线图………………6软件设计………7数字秒表工作流程图……7用51单片机实现数字秒表工作源程序…7实验心得及体会………………13总结……………………14参考文献………………15设计内容及要求1.1、设计内容用AT89C51设计一个2位LED数码显示“秒表”，显示时间为00~99秒，每秒自动加一。另设计一个“开始”按键和一个“复位”按键。再增加一个“暂停”按键和一个“快加”按键（每10ms快速加一）。按键说明：按“开始”按键，开始计数，数码管显示从00开始每秒自动加一；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，数码管显示当时的计数；按“快加”按键，系统每10ms快速加一，即数码显示管在原先的计数上快速加一。1.2、设计要求了解8051芯片的的工作原理和工作方式，使用该芯片对LED数码管进行显示控制，实现用单片机的端口控制数码管，显示分、秒，并能用按钮实现秒表起动、停止、清零功能，精确到0.1秒。要求选用定时器的工作方式，画出使用单片机控制LED数码管显示的电路图，并在实验箱实现其硬件电路，并编程完成软件部分，最后调试秒表起动、停止、清零功能。课题研究目的和意义及介绍2.1、目的意义通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。该实验通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的计时、暂停、清零、快加功能，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义2.2、单片机的简单介绍AT89C51是一种低功耗、高性能的片内含有4KB快闪可编程/擦除只读存储器（FPEROM-FlashProgrammableandEraseableReadOnlyMemory）的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造，并且与80C51引脚和指令系统完全兼容。主要性能：与MCS-51微控制器产品系列兼容。片内有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器存储数据保存时间为10年宽工作电压范围：Vcc可为2.7V到6V全静态工作：可从0Hz至16MHz程序存储器具有3级加密保护128*8位内部RAM32条可编程I/O线两个16位定时器/计数器中断结构具有5个中断源和2个优先级可编程全双工串行通道空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容 设计思路及描述该实验要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用DVCC系列单片机微机仿真实验系统中的芯片8032（芯片的功能类似于芯片AT89C51，其管脚功能也和AT89C51的管脚功能类似）中的P3.2管脚做为外部中断0的入口地址，并实现“开始”按键的功能；将P3.3做为外部中断1的入口地址，并实现“清零”按键的功能；将P3.0做为数据信号DATA输入的入口地址；将P3.1做为时钟信号CLK输入的入口地址。定时器T0作为每秒加一的定时器；定时器T1作为“快加”键的定时器。其中“开始”按键当开关由1拨向0（由上向下拨）时开始计时；“清零”按键当开关由1拨向0（由上向下拨）时数码管清零，此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。方框图如下图：图3数字秒表设计导向图硬件设计4.1、接口电路利用12M晶振的一个机器周期为1微秒,通过循环产生1秒时间延迟，扫描单片机中所存放的时间的值（可正记时，也可倒计时），并通过输出显示在数码管上。如图：图4。1秒表系统连线图p0.0—p0.7对应了两个接数码管的A,B,C,D,E,F,G和小数点位，p2.6接显示个位数的数码管的3、8引角，p2.7则接十位数的。p3.6、p3.7分别接按键。4.2、硬件连线图图4.2数字秒表程序硬件电路连线图软件设计5.1、数字秒表工作流程图图5数字秒表工作整体流程图5.2、用51单片机实现数字秒表工作源程序OUTBITEQU08002H；位控制口OUTSEGEQU08004H；段控制口LSECEQU31HSECEQU32HMINEQU33HFLAGBIT20H.0；位定义KEY1BITP3.6KEY2BITP3.7ORG0000HLJMPSTART；初始程序入口地址ORG000BHLJMPTIMER0；加一子程序入口地址ORG0060HSTART:LCALLINITIAL；调用启动LCM子程序进行初始化LOOP:LCALLDISPLAY；退出时钟调整时键释放等待JNBKEY1,WAIT；判断KEY1.等待JNBKEY2,RESETLJMPLOOPCONTROL:CLRTR0；关定时器LCALLDISPLAYJNBKEY1,CONTROLCPLFLAGJBFLAG,BEGINSETBTR0；重置定时器LJMPLOOPWAIT:LCALLDISPLAYJNBKEY1,CONTROLLJMPLOOPBEGIN:CLRTR0LJMPLOOPRESET:JNBTR0,CLELCALLLOOPCLE:LCALLCLEARLJMPLOOPINITIAL:LCALLCLEARSETBFLAGMOVDPTR,#TABMOVTMOD,#01H；定时器0，方式一MOVTL0,#0F0HMOVTH0,#0D8HSETBEA；开中断SETBET0；开T0中断RETTIMER0:CLRTR0MOVTL0,#0F0HMOVTH0,#0D8H；重新赋值SETBTR0INCLSECMOVA,LSECCJNEA,#100,EXITMOVSEC,#00HINCSECMOVA,SECCJNEA,#60,EXITMOVSEC,#00HINCMINMOVA,MINCJNEA,#60,EXITMOVMIN,#00HEXIT:SETBTR0RETICLEAR:MOVA,#00HMOVLSEC,AMOVSEC,AMOVMIN,ARETDISPLAY:MOVR3,#01HMOVR0,#31HMOVR4,#3；选择3组工作寄存器DISPLAY1:MOVA,@R0MOVB,#0AHDIVABMOVR5,AMOVA,BMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTR；查字形码表MOVDPTR,#OUTSEG；设置显示起始位置MOVX@DPTR,A；设定显示位置MOVDPTR,#OUTBITMOVA,R3MOVX@DPTR,A；显示数据LCALLDELAY100USMOVA,#00HMOVX@DPTR,AMOVA,R3RLAMOVR3,AMOVA,R5MOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVDPTR,#OUTSEGMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#OUTBITMOVA,R3MOVX@DPTR,ALCALLDELAY100USMOVA,#00HMOVX@DPTR,AMOVA,R3RLAMOVR3,AINCR0DJNZR4,DISPLAY1RETDELAY100US:MOVR7,#50；循环50次DJNZR7,$；r7-1不为0，执行本指令RET；//////////查表指令TAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DHDB7DH,07H,7FH,6FH实验心得及体会认真审题，看懂题目的要求！选择适当的课题，不益太简单或者太难。做到既能把课题完成又能锻炼自己的能力。根据课题要求，复习相关的知识，查询相关的资料。根据实验条件，找到适合的方案，找到需要的元器件及工具，准备实验。根据课程设计的要求和自己所要增加的功能写好程序流程图，在程序流程图的基础上，根据芯片的功能写出相应的程序。然后再进行程序调试和相应的修改，以达到能够实现所要求的功能的目的。还要根据实验的实际情况，添加些额外程序来使系统更加的稳定，如开关的消震荡（采用延迟）。程序要尽量做到由各个子程序组成，在有些程序后面最好加注释，这样在程序出错的检查过程中可以更容易查找的到，也更简洁，更明白易懂。该实验的程序可以参考DVCC系列单片机微机仿真实验系统实验指导书中的串并转换实验，也可自己根据自己熟悉的方法来编程。在设计控制开关时，注意2个中断的打开和关闭的先后顺序，否则就会出错。总结本文主要从硬件方面说明设计的总体思路和设计的实现过程，预期的设计目的是：能够实现时钟的基本功能，正常显示时分秒.在设计过程中，曾经遇到很多的障碍，设计图经过许多次的修改最后才定下来，但在调试的过程中又出现了问题，需要修