單片機(jī)00.0~59.9秒表設(shè)計(jì)

1、目錄1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)1.1 單片機(jī)秒表實(shí)驗(yàn)的概述1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及描述1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求2 軟件與硬件設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)硬件方案設(shè)計(jì)2.2 軟件方案設(shè)計(jì)3 程序流程及實(shí)驗(yàn)效果3.1 源程序及說(shuō)明3.2 原理圖分析3.3 實(shí)驗(yàn)效果1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)1.1單片機(jī)秒表實(shí)驗(yàn)的概述一、實(shí)驗(yàn)題目秒表系統(tǒng)設(shè)計(jì)用STC89C52RC設(shè)計(jì)一個(gè)3位LED數(shù)碼顯示“秒表,顯示時(shí)間為00.059.9秒,每毫秒自動(dòng)加一,每十毫秒自動(dòng)加一秒.二、增加功能增加一個(gè)“復(fù)位00.0按鍵即清零,一個(gè)“暫停和“開(kāi)始按鍵,一個(gè)“復(fù)位60.0按鍵用來(lái)60秒倒計(jì)時(shí),一個(gè)倒計(jì)時(shí)“逐漸自減按鍵.三,實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)單片機(jī)電子

2、秒表需要解決三個(gè)主要問(wèn)題,一是有關(guān)單片機(jī)定時(shí)器一個(gè)限制順序計(jì)時(shí),一個(gè)限制倒計(jì)時(shí)的使用；二是如何實(shí)現(xiàn)LED的動(dòng)態(tài)掃描顯示；三是如何對(duì)鍵盤輸入進(jìn)行編程.四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提要本實(shí)驗(yàn)利用單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理,結(jié)合集成電路芯片8051、LED數(shù)碼管以及實(shí)驗(yàn)板上的按鍵來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)器.將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來(lái),使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時(shí),數(shù)碼管能夠正確地顯示時(shí)間.其中本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了四個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵：其中key2按鍵按下去時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),即秒表開(kāi)始鍵同時(shí)也用作暫停鍵,key1按鍵按下去時(shí)數(shù)碼管清零,復(fù)位為“00.0,key3按鍵按下去時(shí)數(shù)碼管復(fù)位為“60.0用于倒計(jì)時(shí),key4按鍵按下去那么是數(shù)碼管開(kāi)始“逐

3、漸自減倒計(jì)時(shí).實(shí)驗(yàn)的意義1） 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)加深對(duì)單片機(jī)課程的全面熟悉復(fù)習(xí)和掌握,對(duì)單片機(jī)課程的應(yīng)用進(jìn)一步的了解.2） 掌握定時(shí)器、外部中斷的設(shè)置和編程原理.3） 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)能夠?qū)纹瑱C(jī)軟硬件結(jié)合起來(lái),對(duì)程序進(jìn)行編輯,校驗(yàn).4） 該實(shí)驗(yàn)通過(guò)單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和計(jì)數(shù)原理,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的計(jì)時(shí)器系統(tǒng),擁有正確的計(jì)時(shí)、暫停、清零,并同時(shí)可以用數(shù)碼管顯示,在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用廣泛,具有現(xiàn)實(shí)意義實(shí)驗(yàn)儀器集成電路芯片8051,七段數(shù)碼管,51hei單片機(jī)開(kāi)發(fā)板,MCS-51系列單片機(jī)微機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的軟件Keiluvision21.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及描述該實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行計(jì)時(shí)并在數(shù)碼管上顯示時(shí)間,那么

4、可利用MCS-51系列單片機(jī)的芯片AT89C52的P34P3.5,P3.6,P3.7作為按鍵的入口；定時(shí)器T0作為每0.1秒減一的定時(shí)器；定時(shí)器T1作為每0.1秒加一的定時(shí)器.其中“開(kāi)始按鍵當(dāng)開(kāi)關(guān)由上向下?lián)軙r(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),此時(shí)假設(shè)再撥“開(kāi)始按鍵那么數(shù)碼管暫停；“清零按鍵當(dāng)開(kāi)關(guān)由上向下?lián)軙r(shí)數(shù)碼管清零,此時(shí)假設(shè)再撥“開(kāi)始按鍵那么又可重新開(kāi)始計(jì)時(shí).方框圖如下列圖：數(shù)字秒表設(shè)計(jì)導(dǎo)向圖1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求1 .設(shè)計(jì)指標(biāo).了解8051芯片的的工作原理和工作方式,使用該芯片對(duì)LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示限制,實(shí)現(xiàn)用單片機(jī)的端口限制數(shù)碼管,顯示分、秒,并能用按鈕實(shí)現(xiàn)秒表起動(dòng)、停止、60秒、倒計(jì)時(shí)清零等功能,精確到0

5、.1秒.要求選用定時(shí)器的工作方式,畫(huà)出使用單片機(jī)限制LED數(shù)碼管顯示的電路圖,并實(shí)現(xiàn)其硬件電路,并編程完成軟件局部,最后調(diào)試秒表起動(dòng)、停止、清零等功能.2.設(shè)計(jì)要求畫(huà)出電路原理圖或仿真電路圖；電路仿真與調(diào)試；2.軟件與硬件設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)硬件方案設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩局部組成.硬件系統(tǒng)是指單片機(jī)以及擴(kuò)展的存儲(chǔ)器、io接口、外圍擴(kuò)展的功能芯片以及接口電路.軟件系統(tǒng)包括監(jiān)控程序和各種應(yīng)用程序.在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的信息輸入、處理、信息輸出進(jìn)行限制.與單片機(jī)配套的有相應(yīng)的復(fù)位電路、時(shí)鐘電路以及擴(kuò)展的存儲(chǔ)器和IO接口,使單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)能夠運(yùn)行.在一個(gè)

6、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,往往都會(huì)輸入信息和顯示信息,這就涉及鍵盤和顯示器.在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,一般都根據(jù)系統(tǒng)的要求配置相應(yīng)的鍵盤和顯示器.配置鍵盤和顯示器一般都沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定,有的系統(tǒng)功能復(fù)雜,需輸入的信息和顯示的信息量大,配置的鍵盤和顯示器功能相對(duì)強(qiáng)大,而有些系統(tǒng)輸入/輸出的信息少,這時(shí)可能用幾個(gè)按鍵和幾個(gè)LED旨示燈就可以進(jìn)行處理了.在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)在中配置的鍵盤可以是獨(dú)立鍵盤,也可能是矩陣鍵盤.3個(gè)數(shù)碼管顯示2.2 軟件方案設(shè)計(jì)此次選用C51來(lái)編程,首先要有初始化程序,通過(guò)初始化程序,將對(duì)主程序所用到的變量、常量以及各個(gè)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(shí)鐘程序和

7、倒計(jì)時(shí)程序,系統(tǒng)軟件流程圖圖如圖2.2所示：圖2.23程序流程及實(shí)驗(yàn)效果3.1源程序及說(shuō)明#include<reg52.h>52#defineucharunsignedchar/#defineuintunsignedintsbitdula=P2A6;/sbitwela=P2A7；/sbitkey1=P3A2;/sbitkey2=P3A4;sbitkey3=P3A6;sbitkey4=P3A7;ucharcodetable=/0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;voiddelayms(uint);/voiddisplay

8、(uchar,uchar,uchar);/voidkeyscan();/ucharnum1,num2,bai,shi,ge;/uintnum;voidmain()/TMOD=0x11;/TH0=(65536-45872)/256;/裝未TL0=(65536-45872)%256;系列單片機(jī)頭文件宏定義中明U1鎖存器的鎖存端中明U2鎖存器的鎖存端中明四個(gè)按鍵的鎖存端含有09的數(shù)字?jǐn)?shù)組聲明延時(shí)函數(shù)聲明顯示函數(shù)聲明按鍵函數(shù)變量聲明主函數(shù)入口設(shè)置TO,T1定時(shí)器11.05992M晶振定時(shí)50ms數(shù)為45872TH1=(65536-45872)/256;TL1=(65536-45872)%256;EA=

9、1;ET0=1;ET1=1;/開(kāi)總中斷/開(kāi)啟定時(shí)器T0中斷/開(kāi)啟定時(shí)器T1中斷while(1)/程序停在這里等待中斷的發(fā)生,這個(gè)大循環(huán)也是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示的主體keyscan();/三個(gè)數(shù)碼管要選送的數(shù)據(jù)bai=num/100;/百位shi=(num-100*bai)/10;/十位ge=num-100*bai-shi*10;/個(gè)位/直接把第二只數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)燒出來(lái)dula=1;/翻開(kāi)段選P0=0x80;/送段選數(shù)據(jù)dula=0;/關(guān)閉斷選P0=0xff;/送位選數(shù)據(jù)前關(guān)閉所有顯示,預(yù)防翻開(kāi)位選鎖存時(shí)原來(lái)段選數(shù)據(jù)通過(guò)位鎖存端造成混亂wela=1;/翻開(kāi)位選P0=0xfd;/送位選數(shù)據(jù)wela=0;/

10、關(guān)閉位選delayms(5);/延時(shí)display(bai,shi,ge);voiddisplay(ucharbai,ucharshi,ucharge)dula=1;/翻開(kāi)段選P0=tablebai;/送段選數(shù)據(jù)dula=0;/關(guān)閉斷選P0=0xff;/送位選數(shù)據(jù)前關(guān)閉所有顯示,預(yù)防翻開(kāi)位選鎖存時(shí)原來(lái)段選數(shù)據(jù)通過(guò)位鎖存端造成混亂wela=1;/翻開(kāi)位選P0=0xfe;/送位選數(shù)據(jù)wela=0;/關(guān)閉位選delayms(5);/延時(shí)dula=1;/翻開(kāi)段選P0=tableshi;/送段選數(shù)據(jù)dula=0;/關(guān)閉斷選P0=0xff;/送位選數(shù)據(jù)前關(guān)閉所有顯示,預(yù)防翻開(kāi)位選鎖存時(shí)原來(lái)段選數(shù)據(jù)通過(guò)位鎖

11、存端造成混亂wela=1;/翻開(kāi)位選P0=0xfd;/送位選數(shù)據(jù)wela=0;/關(guān)閉位選delayms(5);/延時(shí)dula=1;/翻開(kāi)段選P0=tablege;/送段選數(shù)據(jù)dula=0;/關(guān)閉斷選P0=0xff;/送位選數(shù)據(jù)前關(guān)閉所有顯示,預(yù)防翻開(kāi)位選鎖存時(shí)原來(lái)段選數(shù)據(jù)通過(guò)位鎖存端造成混亂wela=1;/翻開(kāi)位選P0=0xfb;/送位選數(shù)據(jù)wela=0;/關(guān)閉位選delayms(5);/延時(shí)voiddelayms(uintxms)/延時(shí)子函數(shù)uinti,j;for(i=xms;i>0;i-)for(j=110;j>0;j-);/i=xmsvoidkeyscan()if(key1=

12、0)delayms(10);if(key1=0)/while(!key1)/TR0=0TR1=1num=0TR1=0/if(key2=0)delayms(10);if(key2=0)/即延時(shí)約xms毫秒清零延時(shí)去抖等待按下定時(shí)器TR0關(guān)閉定時(shí)器TR1翻開(kāi)送數(shù)據(jù)num=0定時(shí)器TR1關(guān)閉暫停和開(kāi)始while(!key2);TR0=0;TR1=TR1;/每次按下,TR1的狀態(tài)時(shí)相反的if(key3=0)/使計(jì)數(shù)器顯示為60.0delayms(10);if(key3=0)while(!key3);TR0=0;TR1=1;num=600;TR1=0;實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的倒數(shù)功能if(key4=0)/delay

13、ms(10);if(key4=0)while(!key4);TR1=0;TR0=1;voidT0_time()interrupt1TH0=(65536-45872)/256;/TL0=(65536-45872)%256;num2+;if(num2=2)/num2=0;/num1+;if(num1=10)num1=0;if(num=0)/num=600;num-;/num重裝初值如果到了2次,說(shuō)明0.1秒的時(shí)間到然后把num2清零重新再計(jì)2次當(dāng)num自減為0時(shí),重新為60.0,再開(kāi)始倒計(jì)時(shí)逐漸自減voidT1_time()interrupt3TH1=(65536-45872)/256;/重裝初值

14、TL1=(65536-45872)%256;num2+;if(num2=2)num2=0;num1+;if(num1=10)num1=0;num+;/if(num=600)num=0;/num/如果到了2次,說(shuō)明0.1秒的時(shí)間到然后把num2清零重新再計(jì)2次逐漸自加這個(gè)數(shù)十用來(lái)送給數(shù)碼管顯示的,到了60.0后歸零3.2原理圖分析開(kāi)類I按鍵原理圖見(jiàn)開(kāi)發(fā)板的電路圖電源電路原理圖.hex下載到TX-1C開(kāi)3.3實(shí)驗(yàn)效果通過(guò)最后軟件對(duì)程序的編譯,組建,執(zhí)行,還有最終生成.hex文件,把發(fā)板的STC89C52RC片機(jī)上的最終效果圖如下:圖1.復(fù)位“00.0BQBB圖2.復(fù)位“60.0圖3.“開(kāi)始自加運(yùn)行圖4.“開(kāi)始自減運(yùn)行通過(guò)對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的課程設(shè)計(jì),使自己深刻的熟悉到自己的很多缺乏之處,在實(shí)際動(dòng)手操作水平的缺乏,在進(jìn)行程序編程時(shí),自己需要,認(rèn)真審題,看懂題目的要求！對(duì)于軟件編程不益太簡(jiǎn)單或者太難.做到既能把課題完成又能鍛煉自己的水平！根據(jù)課題要求,復(fù)習(xí)相關(guān)的知識(shí),查詢相關(guān)的資料.根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件,找到適合的方案,找到需要的元器件及工具,準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn).心得體會(huì)根據(jù)課程設(shè)計(jì)的要求和自己所要增加的功能寫(xiě)好程序流程圖,在程序流程圖的根底上,根據(jù)芯片的功能寫(xiě)出相應(yīng)的程序和增加額外的功能程序.然后再進(jìn)行程序調(diào)試和相應(yīng)的修改,以到達(dá)能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的功能的目的.還要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況,添加些額外程序來(lái)使系