完整版基于51单片机的秒表设计1.docx

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完整版基于51单片机的秒表设计1

实训报告

题目秒表系统的设计

年级

专业

班级

学号

姓名

地点

日期

一，目⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3

二，系硬件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4

三，系件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7

四，系与果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12

五，片机小⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13

2

设计目标

最近几年来跟着科学技术的发展，单片机的应用范围愈来愈广，也成为好多专业的必修课。

本文简单论述了鉴于单片机的秒表设计。

本设计的主要特色是计时精度达到0.01秒，能够用来为各样体育比赛计时等。

本设计的数字秒表采纳AT89才51单片机为主要器件，利用其准时器的原理，

结LED数码管以及外面中止电路来设计计时器。

将软硬件联合起来，使得系统能实现0~99.99秒的计时，计时精度位0.01秒。

当按下一个键1时，开始显示数

字，即计时开始，再按下键2时，暂停计时并显示方才的结果，这个时候假如再

按键1，则持续计时，也就是显示的数字包含方才的数据。

按下键3时，数据清

零。

3

系统硬件设计

1、1整体方案的设计

数字秒表拥有显示直观、读取方便、精度高等长处，在计时中宽泛应用。

本设计顶用单片机和数码管构成数字秒，力争构造简单。

设计中包含硬件电路的设计和系统程序的设计。

硬件电路主要有主控制器、

控制按钮与显示电路构成。

主控制器采纳单片机AT89才51，显示电路采纳四位

共阴极数码管显示计不时间。

本设计利用AT89才51单片机的准时器，使其能精准计时。

利用键盘上的独立按

键实现开始计时和暂停以及清零。

P0口输出段码数据，P2.0~P2.2连上译码器作

为位选。

设计的基本要求是正确性。

计时器采纳T0中止实现，准时溢出中止周期为1ms，当溢出中止后向CPU

发出溢出中止恳求，每发出10次中止恳求就对10ms位（即最后一位）加一，达

到100次就对100ms位加一，以此类推，直到99.99s为止。

单片机的选择

本设计在选用单片机时，充足借鉴了很多成型产品使用单片机的经验。

并依据自己的实质状况，采纳了ATMEL企业的AT89才51。

ATMEL企业的89系列单片机以其优秀的性能、完美的兼容性、快捷便利的

电擦写操作、便宜的价钱完整代替了87C51/62和8751/52，低电压、低功耗，

有DIP、PLCC、QFP封装，是当前性能最好、价钱最低、最受欢迎的单片机之一。

AT89才51为40脚双列直插封装的8位通用微办理器，采纳工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8XC52同样，其主要用于汇聚调整时的功能控制。

功能包含对汇聚主IC内部存放器、数据RAM及外面接口等功能零件

的初始化，汇聚调整控制，汇聚测试图控制等。

单片机外面构造

（1）主电源引脚Vss和Vcc：

Vss接地，Vcc正常操作时为+5V接地。

外接晶振引脚XTAL1和XTAL2

a、XTAL1内部振荡电路反相放大器的输出端，是外接晶体的一个引脚。

当采纳外面振荡时，此引脚接地。

4

b、XTAL2内部振荡电路反相放大器的输出端，是外接晶体的的另一端。

当采纳

外面振荡时，此引脚接外面振荡源。

（2）控制或与其余电源复用引脚

a、RST/VPD当振荡器运转是，在此引脚上出现两个机器周期的高电平（由低

到高跳变），将使单片机复位在Vcc掉电时期，此引脚可接上备用电源，由VPD

向内部供给备用电源，

以保持内部RAM中的数据。

b、ALE/PROG正常操作时为ALE功能（同意地点锁存）供给把地点的低字节锁存到外面储存器，ALE引脚以不变的频次（振荡器频次的1/6）周期性的发出正脉冲信号。

所以，它能够用作对外输出的时钟，或用于准时目的。

c、PSEN外面程序储存器读选通信号输出端，在从外面程序储存取指令（或

数据）时期，PSEN在每个机器周期内两次有效。

d、EA/Vpp内部程序储存器和外面程序储存器选择端。

当EA/Vpp位高电平常，接见内部程序储存器，当EA/Vpp为低电平常，则接见外面程序储存器。

关于EPROM编程时期，此引脚上加21VEPROM编程电源（Vpp）。

（3）a、P0口（P0.0~P0.7）是一个8位漏极开路型双向I/O口，在接见外面储存器时，它是分时传递的低字节地点和数据总线，P0口能以汲取电流的方式驱动八个LSTTL负载。

b、P1，P3口（P1.0~P1.7）是一个带有内部上拉电阻的8位准双向I/O口。

能

驱动四个LSTTL负载。

c、P2口（）是一个带有内部上拉电阻的8位准双向I/O口，在接见

外面储存器时，它输出高8位地点。

P2口能够驱动四个LSTTL负载。

显示电路的选择与设计

关于数字显示电路，往常采纳液晶显示或数码管显示。

关于一般的段式液晶

屏，需要特意的驱动电路，并且液晶显示作为一种被动显示，可视性差，不合适

远距离观看；关于拥有驱动电路和单片机接口的液晶显示模块，一般多采纳并行

接口，对单片机的接口要求较高，占用资源多；此外，AT89S52单片机自己没有

特意的液晶驱动接口。

而数码管作为一种主动显示器件，拥有亮度高、响应速度

快、价钱廉价、易于购置等长处，并且有远距离视觉成效，很合适夜间或许远距

5

离操作。

所以在本设计中，我们采纳7段数码管作为显示介质。

数码管显示能够分为静态显示和动向显示两种。

因为本设计需要采纳四位数码管显示时间，假如静态显示则占用的口线多，硬件电路复杂，所以采纳动向显示。

动向显示是一位一位地轮番点亮各位数码管，这类逐位点亮显示器的方式称为位扫描。

往常各位数码管的段选线相应并联在一同，由一个8位的I/O口控制；各位的公共阴极位选线由此外的I/O口线控制。

动向方式显示时，各数码管轮番选通，要使其稳固显示一定采纳扫描方式，即在某一时辰只选通一位数码管并送出相应的段码，在另一时辰选通另一数码管，并送出相应的段码，挨次规律循环，即能够使各位数码管显示将要显示的字符，固然这些字符是在不一样时辰分别显

示，但因为人眼存在视觉暂留效应，只需每位显示间隔足够短就能够给人同时显示的感觉。

1.4系统整体电路的设计

系统整体电路以下列图所示

AT89才51单片机为主电路的中心部分，各个电路均与单片机相连，由单片

机兼顾协调各个电路的运转工作。

显示电路由四位数码管构成，采纳动向显示方式，所以有8位段控制和4位

位控制，8位段接控制接P0口，P0.0~P0.7分别控制数码管的abcdefgdp

显示。

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系统软件设计

2.1主程序设计

本系统程序主要模块由主程序、准时中止服务程序、程序构成。

主程序主假如对准时器赋初值，开总中止、准时器溢出中止。

2.2准时器T0中止服务程序

当T0一处后，向CPU发出中止恳求信号。

CPU跳转到准时中止程序履行，中间止次数为2时为10ms。

详细流程以下：

准时器中止进口重置计数初值中止次数加1中断次数等于

2？

中止次数清零，秒位加1秒位到10？

秒位

清零，0.1秒位加10.1秒位到10？

0.1秒位清零，1秒位加11

秒位到10？

1秒位清零，10秒位加110秒位到10？

10

秒位清零中止返回。

程序清单

#include

#defineuintunsignedint

#defineucharunsignedchar

voiddelay（uint）;//延时程序

sbitk1=P3^4;//定义开始键

7

sbitk2=P3^5;//定义暂停键

sbitk3=P3^6;//定义清零键

sbitdula=P2^6;

sbitwela=P2^7;

ucharcodetable[]={

0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f};

uchartt,i,j,k,l;

voiddisplay（uchari,ucharj,uchark,ucharl）;//数码管显示数

voidmain（）

{

tt=0;

i=0;

j=0;

k=0;

l=0;//数码管显示0

TMOD=0x01;//设置准时器为模式1

TH0=（65536-5000）/256;//给准时器赋准时初值

TL0=（65536-5000）%256;

EA=1;//开总中止

ET0=1;

TR0=0;

while

（1）

{

if（k1==0）//判断能否按下开始键

{

delay（10）;//消抖

if（k1==0）

8

TR0=1;

}

if（k2==0）//判断能否按下暂停键

{

delay（10）;//消抖

if（k2==0）

TR0=0;

}

if（k3==0）//判断能否按下清零键

{

delay（10）;

if（k3==0）

{

i=0;j=0;k=0;l=0;

TR0=0;//清零

}

}

display（i,j,k,l）;//数码管显示

}

}

voiddelay（uintz）

{

uintx,y;

for（x=100;x>0;x--）

for（y=z;y>0;y--）;//延时

}

voidexter0（）interrupt1//准时器溢出中止

{

TH0=（65536-5000）/256;//重装计时初值

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TL0=（65536-5000）%256;

tt++;

if（tt==2）

{

tt=0;

i++;//溢出两次，秒位加1

if（i==10）

{

i=0;

j++;秒位到位加1

}

if（j==10）

{

j=0;

k++;秒位到10,1秒位加1

}

if（k==10）

{

k=0;

l++;//1秒位到10,10秒位加1

}

if（l==10）

{

l=0;//10秒位到10，清零

}

}

}

voiddisplay（uchari,ucharj,uchark,ucharl）

{

10

dula=1;

P0=table[i];//显示数值

dula=0;

wela=1;

P0=0xf7;秒位显示

wela=0;

delay

（1）;

dula=1;//数值显示

P0=table[j];

dula=0;

wela=1;

P0=0xfb;秒位显示

wela=0;

delay

（1）;

dula=1;//数值显示

P0=table[k]|0x80;//一直在1秒位后边显示小数点

dula=0;

wela=1;

P0=0xfd;//1秒位显示

wela=0;

delay

（1）;

dula=1;

P0=table[l];//数值显示

dula=0;

wela=1;

P0=0xfe;//10秒位显示

wela=0;

delay

（1）;

}

11

系统调试与设计结果

利用开发板显示结果：

经过STC-ISPV29Beta5,将程序与开发板连结起来，此时，数码管前4位均

显示0.按下键盘上独立键中的P3^4键，开始计时。

按下P3^5键，即暂停计时。

此时若持续按下P3^4键，则持续计时，在此前数据基础上计时。

按下P3^6键，

则表示清零，数码管前四位均显示0。

当计数值到99.99时，接下来数码管又会回到开始那样，从0累加并显示。

12

单片机实训小结

不知不觉，十天的单片机实训又结束了，不得不感触，有事做了，时间也过的超快。

此前的labview实训，因为学的不那么难，就致使我不是很重视，上课的时候就盼着下课。

而这个单片机实训，向来在忙活，居然就这样结束了。

好久从前就听闻过单片机，也试试过去图书室借阅，但是借回来后，向来放到超期都没动过，此后翻了一下正文第一页，根本不知道说的什么，从那此后，

就向来以为单片机是个很难很难的东西。

有了那个想法后，就向来排挤单片机，感觉自己一定学不会。

所以，在8月12号到14号实训时期，我什么都没干，老师授课没听，他人在看视频我在玩。

当我开始看视频的时候，他人已经开始编程，而后用protues仿真了，这个时候我就意识到自己的问题大了。

于是，开始狂追，我看的是郭天祥的51单片机视频教程，也没看书，没看其余东西，就只依赖他

的视频，幸亏他授课的内容也是一步一步从基本讲起，在我的接受范围以内。

刚看的时候，感觉自己当初的排挤太错误了，所以有点怠慢，越到后期越感觉，学

单片机真耗时间，不可以小觑。

此后便开始仔细对待。

所以，到此刻为止，也学到了好多东西。

单板机也就是将CPU芯片、储存器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设施（小

键盘、LED显示器）等装置在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM

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中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。

单片机的用途特别宽泛，主要有：

一，实物展现、用到单片机的项目经验介绍、手持粮库温度寻检设施、毕页设计辩论打分器、电话台灯、自动感觉水龙优等等。

二，工业自动化：

数据收集、测控技术。

三，智能仪器仪表：

数字示波器、数字信号源、数字万用表、感觉电流表等。

四，花费类电子产品：

洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、

IC卡、汽车电子设施等。

五，通信方面：

调制解调器、程控互换技术、手机、小灵通等。

六，武器装备：

飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。

凡是与控制或简单计算相关的电子设施都能够用单片机来实现，可见单片机对科技发展的作用之大。

学单片机需要的基础：

与从前所学的知识关系极少，只需要掌握很基本的数电模电知识，如二进制、十进制、十六进制之间的变换，与、或、非逻辑关系等，对各样器件的观点基本上是从0开始，假如要用C语言编程，需具备简单的C语言基础。

而我们从前都学过C语言，这也让我们对单片机的学习略微简化了一点，这样几乎全部人都站在了同一同跑线上。

其实到此刻，我也只学到了键盘那边，看了靠近5集视频，均匀每集都差不

多3个小时，并且在看的过程中还要停下来，自己编程，再仿真。

眼睛向来对着

电脑，看的眼都花了，并且有些程序即便编对了，在protues仿真时也可能犯错。

此后买了开发板，就立时感觉兴趣上来了，能够正确的看到自己的程序的成效，

骄傲感油但是生。

，每日对着电脑，但是有所收获，固然身体受损害，精神上却

特别高兴。

这也极大的提升了我对单片机的兴趣。

此后老师部署了作业，题目是鉴于51单片机的秒表设计，当时听到这个题目，凭想像再加上想到从前的labview就感觉这个设计应当不难，所以，开始没想着做题，仍是仍旧慢悠悠的看我的视频，直到前天我妄图编程序的时候才发现，我压根不知道要用到哪些程序，或许说不知道怎样把我的想法，用正确的程序编出来，也因为毕竟keil跟C语言不是完整同样的，所不清楚keil对程序的硬性

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要求有哪些，所以编了好久，也编的乌七八糟，还老是显示错误，又因为程序有

点长，也不简单找犯错误。

还有，有些语句之间的地点倒了就致使整个程序运转

不出自己想要的结果，最后弄的我心力交瘁。

这个时候才发现，现实与理想之间

的差异太大了。

今日是最后一天了，这十天累并快乐着，学到了好多东西。

诚心感谢学校可

以给我们供给这样的平台和时机，也很感谢老师们任劳任怨的给我们上课，也希

望此后还可以有这样的时机，即便没有，我也会自己探索。

我想，我们整个班的同

学都不会浪费这个时机，我们都在好勤学！

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