單片機實驗報告秒表系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 單片機課程設(shè)計 題目:秒表計時系統(tǒng) 專 業(yè) 11電氣自動化 班 級 2 班 學(xué) 號 02 姓 名 王 盼 指導(dǎo)教師 唐 文 濤 時 間2013 年 6 月 5號目 錄引言3第一部分 設(shè)計任務(wù)1.1 設(shè)計要求及目的3第二部分 設(shè)計方案.4 第三部分 電路設(shè)計與器件選擇3.1.1 第四部分課程設(shè)計總結(jié) （心得體會）8第五部分 參考文獻8 引言單片機控制秒表是集于單片機技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)為一體的機電一體化高科技產(chǎn)品，具有功耗低，安全性高，使用方便等優(yōu)點。本次設(shè)計內(nèi)容為以 8051 單片機為核心的秒

2、表，它采用鍵盤輸入，單片機技術(shù)控制。設(shè)計內(nèi)容以硬件電路設(shè)計，軟件設(shè)計和 PCB 板制作三部分來設(shè)計。利用單片機的定時器/計數(shù)器定時和計數(shù)的原理，用集成電路芯片、LED 數(shù)碼管以及按鍵來設(shè)計計時器。將軟、硬件有機地結(jié)合起來，使他擁有正確的計時、暫停、清零、并同時可以用數(shù)碼管顯示，在現(xiàn)實生中應(yīng)用廣泛。1.1設(shè)計目的一. 基本功能 秒表系統(tǒng)設(shè)計用 STC89C52RC 設(shè)計一個3位的LED數(shù)碼顯示“秒表” ，顯示時間為 00.099.9 秒，每毫秒自動加一，每十毫秒自動加一秒。二、增加功能 增加一個“暫停”和“開始”按鍵，一個“復(fù)位 99.9” 按鍵（用來99秒倒計時），三、課程設(shè)計的難點 單片機電

3、子秒表需要解決三個主要問題，一是有關(guān)單片機定時器（一個控制順序計時，一個控制倒計時）的使用；二是如何實現(xiàn) LED 的動態(tài)掃描顯示；三、課程設(shè)計的意義1) 通過本次課程設(shè)計加深對單片機課程的全面認識復(fù)習(xí)和掌握，對單片機課程的應(yīng)用進一步的了解。 2) 掌握定時器、外部中斷的設(shè)置和編程原理。 3) 通過此次課程設(shè)計能夠?qū)纹瑱C軟硬件結(jié)合起來，對程序進行編輯，校驗。 4) 該課程通過單片機的定時器/計數(shù)器定時和計數(shù)原理，設(shè)計簡單的計時器系統(tǒng)，擁有正確的計時、暫停、清零，并同時可以用數(shù)碼管顯示，在現(xiàn)實生活中應(yīng)用廣泛，具有現(xiàn)實意義 5)本實驗用80c51進行仿真,而實驗焊接時用STC89C52RC操作的,

4、因80c51和STC89C52RC內(nèi)部結(jié)構(gòu)一樣,而80c51傳程序時復(fù)雜所以用STC89C52.2.1設(shè)計思路及框圖該課程設(shè)計要求進行計時并在數(shù)碼管上顯示時間，則可利用MCS-51系列單片機的芯片AT89C51的P3.2,P3.3作為按鍵的入口；定時器 T0 作為每 0.1 秒減一的定時器； 定時器 T1 作為每 0.1 秒加一的定時器。其中“開始”按鍵當(dāng)開關(guān)由上向下?lián)軙r開始計時，此時若再撥“開始”按鍵則數(shù)碼管暫停；“清零”按鍵當(dāng)開關(guān)由上向下?lián)軙r數(shù)碼管清零，此時若再撥“開始”按鍵則又可重新開始計時。方框圖如下圖 ： 復(fù)位電路STC89C52開關(guān)電路LED顯示3.1硬件設(shè)計3.1.1 80C51

5、單片機的時鐘(1)振蕩器和時鐘電路 80C51內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要形成時鐘脈沖，外部還需附加電路。80C51的時鐘產(chǎn)生方法有以下兩種。a 內(nèi)部時鐘方式 利用芯片內(nèi)部的振蕩器，然后在引腳XTALl和XTAL2兩端跨接晶體振蕩器（簡稱晶振），就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘電路。外接晶振時，Cl和C2的值通常選擇為30pF左右；Cl、C2對頻率有微調(diào)作用，晶振或陶瓷諧振器的頻率范圍可在1.2MHz12MHz之間選擇。為了減小寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作，振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機引腳XTALl和XTAL2靠近。 80C51時鐘電

6、路接線方法b 外部時鐘方式 芯片類型接地接片外時鐘脈輸入端接片外時鐘脈沖輸入端懸空此方式是利用外部振蕩脈沖接入XTALl或XTAL2。HMOS和CHMOS單片機外時鐘信號接入方式不同。MCS-51系統(tǒng)的引腳說明： MCS-51系列單片機中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，圖二是它們的引腳配置，40個引腳中，正電源和底線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4組8位共32個I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用。P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RSTRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4Y1/

7、P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1GNDPDIPVCCP0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7EA/VPPALE/PROGPESNP2.7/A15P2.6/A14P2.5/A13P2.4/A12P2.3/A11P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A840393837363534333231302928272625242322211234567891011121314151617181920 8951的撫慰方式可以自動復(fù)位，也可以是手動復(fù)位，見下圖。除此之外，RESET/Vpd還是一

8、復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可以接上沒用電源，以保證單片機內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。3.1.2硬件電路設(shè)計及描述基于單片機設(shè)計的振蕩電路和復(fù)位電路，加顯示器件構(gòu)成單片機系統(tǒng)，單片機通過P2.1P2.6端口及P3.0P3.1端口的第二功能進行數(shù)據(jù)和信息的傳輸交換從而實現(xiàn)對外電路的控制 3.2軟件方案設(shè)計此次選用 C51來編程，首先要有初始化程序，通過初始化程序，將對主程序所用到的變量、常量以及各個參數(shù)和所調(diào)用的子函數(shù)定義，其次還有顯示程序、按鍵掃描及處理程序、時鐘程序和倒計時程序，系統(tǒng)軟件流程圖如圖 2.2 所示：設(shè)計體會與總結(jié) 在學(xué)習(xí)單片機理論課時候我就感覺到內(nèi)容很多，知識點很雜，十分繁瑣，學(xué)起

9、來很困難。在老師的講解下及通過自己的努力使得自己更進一步了解了單片機的內(nèi)部構(gòu)造和工作原理，以及接外部電路的情況。當(dāng)然只知道理論知識那也只是“紙上談兵”，還需要實際動手去實踐。真正把所學(xué)的用到日常生活中，理論聯(lián)系實際，完成實物模型。這次單片機實習(xí)，我選的是秒表設(shè)計，通過這次設(shè)計我感覺到要想做成功，必須花時間多準備，查閱資料，認證分析每一步每一個模塊要實現(xiàn)的功能，然后分步進行，最后正和一個整體。在焊接階段時焊線要認真細心，防止虛焊，漏焊和正負極接反等錯誤，在通電前一定要確定好正負極，否則會燒毀單片機芯片。 通過這次課程設(shè)計，我們要對所做的事情有耐性，在編程的時候會有困難，也可能得不到成功，但我們一

10、定要堅持，多次調(diào)試，多次分析，改正，反復(fù)去做。 在這次實習(xí)中，經(jīng)歷了多次失敗的洗禮，我明白在以后學(xué)習(xí)和實踐中，我要努力掌握知識，多動手，多思考，以免在以后的學(xué)習(xí)工作中犯同樣的錯誤。參考文獻 【 1 】李全利 單片機原理及應(yīng)用技術(shù) 第2版；高等教育出版社【 2 】王文杰 徐文斌 單片機應(yīng)用技術(shù) ；冶金工業(yè)出版社【 3 】THDPJ-1-2實驗指導(dǎo)書附錄一：程序 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP X0_INT ORG 000BH AJMP T0_INT ORG 0013H AJMP X1_INTMAIN: MOV TMOD,#01H ;T0定時方式1 MOV T

11、H0, #0x3C ;50ms12MHz MOV TL0, #0xB0 ; SETB TR0 SETB ET0 ;開啟定時中斷 SETB EX0 SETB EX1 SETB EA ;開中斷 MOV R1, #0 ;099秒計數(shù) MOV R2, #0 ;0.1秒數(shù) MOV R7, #1 ;50ms計數(shù) MOV P0, #0C0H ;顯示00.0 MOV P2, #0C0H mov p1, #0C0HLOOP: SJMP LOOP;-DELAY: ;延時子程序. MOV R4, #0 DJNZ R4, $ DJNZ R4, $ RET;-X0_INT: ;啟動/停止 CPL F0 RETI;-X1

12、_INT: ;清零 MOV R1, #0 MOV P0, #0C0H MOV P2, #0C0H mov p1, #0C0H RETI;-T0_INT: ;50ms中斷執(zhí)行一次. MOV TL0, #0xB0; MOV TH0, #0x3C ;50ms12MHz DJNZ R7, T0_END ;中斷不到20次. MOV R7, #2 ;#20 JNB F0, T0_END mov a, r2 add a, #1 da a anl a, #0fh mov r2, a jnz disp MOV A, R1 ADD A, #1 DA A MOV R1, Adisp: mov a, r2 anl a, #0fh movc a, a+dptr ;查出段碼 mov p1, a ;顯示0.1秒 MOV A, R1 ANL A, #0FH MOV DPTR, #TAB MOVC A, A+DPTR ;查出段碼 MOV P2, A ;顯示個位 MOV A, R1 SWAP A ANL A, #0FH MOVC A, A+DPTR ;查出段碼 MOV P0, A ;顯示十位T0_END: RETI