單片機(jī)秒表電子時鐘課程設(shè)計

1、<p><b>　　單片機(jī)課程設(shè)計</b></p><p><b>　　電子時鐘</b></p><p>　　華南理工廣州學(xué)院413</p><p><b>　　實驗內(nèi)容及要求</b></p><p><b>　　1、實驗內(nèi)容</b></p

2、><p>　　用AT89C51設(shè)計一個2位LED數(shù)碼顯示“秒表”，顯示時間為00~99秒，每秒自動加一。另設(shè)計一個“開始”按鍵和一個“復(fù)位”按鍵。再增加一個“暫?！卑存I和一個“快加”按鍵（每10ms快速加一）。按鍵說明：按“開始”按鍵，開始計數(shù)，數(shù)碼管顯示從00開始每秒自動加一；按“復(fù)位”按鍵，系統(tǒng)清零，數(shù)碼管顯示00；按“暫?！卑存I，系統(tǒng)暫停計數(shù)，數(shù)碼管顯示當(dāng)時的計數(shù)；按“快加”按鍵，系統(tǒng)每10ms快速加一，即數(shù)碼

3、顯示管在原先的計數(shù)上快速加一。</p><p><b>　　2、實驗要求</b></p><p>　　了解8051芯片的的工作原理和工作方式 ，使用該芯片對LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示控制，實現(xiàn)用單片機(jī)的端口控制數(shù)碼管，顯示分、秒，并能用按鈕實現(xiàn)秒表起動、停止、清零功能，精確到0.1秒。</p><p>　　要求選用定時器的工作方式，畫出使用單片機(jī)控制

4、LED數(shù)碼管顯示的電路圖，并在實驗箱實現(xiàn)其硬件電路，并編程完成軟件部分，最后調(diào)試秒表起動、停止、清零功能。</p><p>　　課題研究目的和意義及介紹</p><p><b>　　1、目的意義</b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計加深對單片機(jī)課程的全面認(rèn)識復(fù)習(xí)和掌握，對單片機(jī)課程的應(yīng)用進(jìn)一步的了解。</p><p&

5、gt;　　掌握定時器、外部中斷的設(shè)置和編程原理。</p><p>　　通過此次課程設(shè)計能夠?qū)纹瑱C(jī)軟硬件結(jié)合起來，對程序進(jìn)行編輯，校驗。</p><p>　　該實驗通過單片機(jī)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、快加功能，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</p><p>　　2、單片機(jī)的簡單介紹&

6、lt;/p><p>　　AT89C51是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有4KB快閃可編程/擦除只讀存儲器（FPEROM-Flash Programmable and Eraseable Read Only Memory）的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存儲技術(shù)制造，并且與80C51引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。</p><p><b>　　主要性能： </b></p

7、><p>　　與MCS-51 微控制器產(chǎn)品系列兼容。 </p><p>　　片內(nèi)有4KB可在線重復(fù)編程的快閃擦寫存儲器 </p><p>　　存儲數(shù)據(jù)保存時間為10年 </p><p>　　寬工作電壓范圍：Vcc可為2.7V到6V </p><p>　　全靜態(tài)工作：可從0Hz至16MHz </p><p

8、>　　程序存儲器具有3級加密保護(hù) </p><p>　　128*8位內(nèi)部RAM </p><p>　　32條可編程I/O線 </p><p>　　兩個16位定時器/計數(shù)器 </p><p>　　中斷結(jié)構(gòu)具有5個中斷源和2個優(yōu)先級 </p><p>　　可編程全雙工串行通道 </p><p>

9、;　　空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存存儲內(nèi)容</p><p><b>　　3、實驗儀器</b></p><p>　　集成電路芯片8032，七段數(shù)碼管，AT89C51實驗箱，按鍵，DVCC系列單片機(jī)微機(jī)仿真實驗系統(tǒng)中的軟件（WAVE 6000）</p><p><b>　　設(shè)計思路及描述</b></p>&l

10、t;p>　　該實驗要求進(jìn)行計時并在數(shù)碼管上顯示時間，則可利用DVCC系列單片機(jī)微機(jī)仿真實驗系統(tǒng)中的芯片8032（芯片的功能類似于芯片AT89C51，其管腳功能也和AT89C51的管腳功能類似）中的P3.2管腳做為外部中斷0的入口地址，并實現(xiàn)“開始”按鍵的功能；將P3.3做為外部中斷1的入口地址，并實現(xiàn)“清零”按鍵的功能；將P3.0做為數(shù)據(jù)信號DATA輸入的入口地址；將P3.1做為時鐘信號CLK輸入的入口地址。定時器T0作為每秒加一

11、的定時器；定時器T1作為“快加”鍵的定時器。其中“開始”按鍵當(dāng)開關(guān)由1撥向0（由上向下?lián)埽r開始計時；“清零”按鍵當(dāng)開關(guān)由1撥向0（由上向下?lián)埽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。</p><p><b>　　方框圖如下圖：</b></p><p>　　圖3 數(shù)字秒表設(shè)計導(dǎo)向圖</p><p><b>　　硬件設(shè)計

12、</b></p><p><b>　　1、接口電路</b></p><p>　　利用12M晶振的一個機(jī)器周期為1微秒,通過循環(huán)產(chǎn)生1秒時間延遲，掃描單片機(jī)中所存放的時間的值（可正記時，也可倒計時），并通過輸出顯示在數(shù)碼管上。</p><p><b>　　如圖：</b></p><p>　

13、　圖4。1 秒表系統(tǒng)連線圖</p><p>　　p0.0—p0.7對應(yīng)了兩個接數(shù)碼管的A,B,C,D,E,F,G和小數(shù)點位，p2.6接顯示個位數(shù)的數(shù)碼管的3、8引角，p2.7則接十位數(shù)的。p3.6、p3.7分別接按鍵。</p><p><b>　　2、硬件連線圖</b></p><p>　　圖4.2 數(shù)字秒表程序硬件電路連線圖</p>

14、;<p><b>　　軟件設(shè)計</b></p><p>　　1、數(shù)字秒表工作流程圖</p><p>　　圖5 數(shù)字秒表工作整體流程圖</p><p>　　2、用51單片機(jī)實現(xiàn)數(shù)字秒表工作源程序</p><p>　　OUTBIT EQU 08002H ；位控制口

15、</p><p>　　OUTSEG EQU 08004H ；段控制口</p><p>　　LSEC EQU 31H ；</p><p>　　SEC EQU 32H ；</p><p&g

16、t;　　MIN EQU 33H ；</p><p>　　FLAG BIT 20H.0 ；位定義</p><p>　　KEY1 BIT P3.6 ；</p><p>　　KEY2 BIT P3.

17、7 ；</p><p>　　ORG 0000H ；</p><p>　　LJMP START ；初始程序入口地址</p><p>　　ORG 000BH

18、 ；</p><p>　　LJMP TIMER0 ；加一子程序入口地址</p><p><b>　　ORG 0060H</b></p><p>　　START: LCALL INITIAL ；調(diào)用啟動L

19、CM子程序進(jìn)行初始化</p><p>　　LOOP: LCALL DISPLAY ；退出時鐘調(diào)整時鍵釋放等待</p><p>　　JNB KEY1,WAIT ；判斷KEY1.等待</p><p>　　JNB KEY2,RESET ；</p>

20、<p>　　LJMP LOOP ；</p><p>　　CONTROL: CLR TR0 ；關(guān)定時器</p><p>　　LCALL DISPLAY ；</p><p>　　JNB KEY1,CONTROL

21、 ；</p><p>　　CPL FLAG ；</p><p>　　JB FLAG,BEGIN ；</p><p>　　SETB TR0 ；重置定時器</p><p>　　LJMP LO

22、OP ；</p><p>　　WAIT: LCALL DISPLAY ；</p><p>　　JNB KEY1,CONTROL ；</p><p>　　LJMP LOOP ；</p>

23、;<p>　　BEGIN: CLR TR0 ；</p><p>　　LJMP LOOP ；</p><p>　　RESET: JNB TR0,CLE ；</p><p>　　LCALL LOO

24、P ；</p><p>　　CLE: LCALL CLEAR ；</p><p>　　LJMP LOOP ；</p><p>　　INITIAL: LCALL CLEAR

25、 ；</p><p>　　SETB FLAG ；</p><p>　　MOV DPTR,#TAB ；</p><p>　　MOV TMOD,#01H ；定時器0，方式一</p><p>　　MOV TL

26、0,#0F0H ；</p><p>　　MOV TH0,#0D8H ；</p><p>　　SETB EA ；開中斷</p><p>　　SETB ET0 ；開T0中斷<

27、;/p><p>　　RET ；</p><p>　　TIMER0:CLR TR0 ；</p><p>　　MOV TL0,#0F0H ；</p><p>　　MOV TH0,#0D8

28、H ； 重新賦值</p><p>　　SETB TR0 ；</p><p>　　INC LSEC ；</p><p>　　MOV A,LSEC ；</p>

29、;<p>　　CJNE A,#100,EXIT ；</p><p>　　MOV SEC,#00H ；</p><p>　　INC SEC ；</p><p>　　MOV A,SEC

30、 ；</p><p>　　CJNE A,#60,EXIT ；</p><p>　　MOV SEC,#00H ；</p><p>　　INC MIN ；</p><p&

31、gt;　　MOV A,MIN ；</p><p>　　CJNE A,#60,EXIT ；</p><p>　　MOV MIN,#00H ；</p><p>　　EXIT: SETB TR0

32、 ；</p><p>　　RETI ；</p><p>　　CLEAR: MOV A,#00H ；</p><p>　　MOV LSEC,A ；</p&

33、gt;<p>　　MOV SEC,A ；</p><p>　　MOV MIN,A ；</p><p>　　RET ；</p><p>　　DISPLAY: MOV R3,#01H

34、 ；</p><p>　　MOV R0,#31H ；</p><p>　　MOV R4,#3 ；選擇3組工作寄存器</p><p>　　DISPLAY1: MOV A,@R0

35、 ；</p><p>　　MOV B,#0AH ；</p><p>　　DIV AB ；</p><p>　　MOV R5,A ；</p><p>

36、;　　MOV A,B ；</p><p>　　MOV DPTR,#TAB ；</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ；查字形碼表</p><p>　　MOV DPTR,#OUTSEG

37、 ；設(shè)置顯示起始位置</p><p>　　MOVX @DPTR,A ；設(shè)定顯示位置</p><p>　　MOV DPTR,#OUTBIT ；</p><p>　　MOV A,R3 ；</p&

38、gt;<p>　　MOVX @DPTR,A ；顯示數(shù)據(jù)</p><p>　　LCALL DELAY100US ；</p><p>　　MOV A,#00H ；</p><p>　　MOVX @DPTR,

39、A ；</p><p>　　MOV A,R3 ；</p><p>　　RL A ；</p><p>　　MOV R3,A

40、 ；</p><p>　　MOV A,R5 ；</p><p>　　MOV DPTR,#TAB ；</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ；</p><p>　　

41、MOV DPTR,#OUTSEG ；</p><p>　　MOVX @DPTR,A ；</p><p>　　MOV DPTR,#OUTBIT ；</p><p>　　MOV A,R3

42、 ；</p><p>　　MOVX @DPTR,A ；</p><p>　　LCALL DELAY100US ；</p><p>　　MOV A,#00H ；</p><p&

43、gt;　　MOVX @DPTR,A ；</p><p>　　MOV A,R3 ；</p><p>　　RL A ；</p><p>　　MOV R3,A

44、 ；</p><p>　　INC R0 ；</p><p>　　DJNZ R4,DISPLAY1 ；</p><p>　　RET ；&l

45、t;/p><p>　　DELAY100US:MOV R7,#50 ；循環(huán)50次</p><p>　　DJNZ R7,$ ；r7- 1不為0，執(zhí)行本指令</p><p>　　RET ；&l

46、t;/p><p>　　；//////////查表指令</p><p>　　TAB: DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH</p><p>　　DB 7DH, 07H, 7FH, 6FH</p><p><b>　　實驗心得及體會</b></p><p>

47、　　認(rèn)真審題，看懂題目的要求！選擇適當(dāng)?shù)恼n題，不益太簡單或者太難。做到既能把課題完成又能鍛煉自己的能力。</p><p>　　根據(jù)課題要求，復(fù)習(xí)相關(guān)的知識，查詢相關(guān)的資料。</p><p>　　根據(jù)實驗條件，找到適合的方案，找到需要的元器件及工具，準(zhǔn)備實驗。</p><p>　　根據(jù)課程設(shè)計的要求和自己所要增加的功能寫好程序流程圖，在程序流程圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)芯片的功

48、能寫出相應(yīng)的程序。然后再進(jìn)行程序調(diào)試和相應(yīng)的修改，以達(dá)到能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的功能的目的。</p><p>　　還要根據(jù)實驗的實際情況，添加些額外程序來使系統(tǒng)更加的穩(wěn)定，如開關(guān)的消震蕩（采用延遲）。</p><p>　　程序要盡量做到由各個子程序組成，在有些程序后面最好加注釋，這樣在程序出錯的檢查過程中可以更容易查找的到，也更簡潔，更明白易懂。</p><p>　　該實驗

49、的程序可以參考DVCC系列單片機(jī)微機(jī)仿真實驗系統(tǒng)實驗指導(dǎo)書中的串并轉(zhuǎn)換實驗，也可自己根據(jù)自己熟悉的方法來編程。</p><p>　　在設(shè)計控制開關(guān)時，注意2個中斷的打開和關(guān)閉的先后順序，否則就會出錯。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本文主要從硬件方面說明設(shè)計的總體思路和設(shè)計的實現(xiàn)過程，預(yù)期的設(shè)計目的是：能夠?qū)崿F(xiàn)時

50、鐘的基本功能，正常顯示時分秒.在設(shè)計過程中，曾經(jīng)遇到很多的障礙，設(shè)計圖經(jīng)過許多次的修改最后才定下來，但在調(diào)試的過程中又出現(xiàn)了問題，需要修改原理圖；比如硬件的布局，要作到使連接的線路最短，并不沒有想象中的那么容易；再焊接過程中稍不注意就會出現(xiàn)管腳的錯位，有些在硬件測試過程中才檢查出來。</p><p>　　在設(shè)計中有好多問題都是因為理論知識不扎實，在有些管腳的置零置一上,概念的模糊,這使作者明白要把所學(xué)到的理論轉(zhuǎn)化

51、為實踐需要一段努力學(xué)習(xí)的過程；在做一個設(shè)計的過程中，一定要注意理論和實踐同步進(jìn)行，光有理論知識還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要用時間去檢驗理論，用理論指導(dǎo)實踐。</p><p>　　最近幾年，科學(xué)發(fā)展很快，滲透在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域。通過畢業(yè)論文的設(shè)計我們有了更深的認(rèn)識,只有在設(shè)計制作的過程中不斷的學(xué)習(xí)才能有更新的進(jìn)步.不論在什么地方,什么崗位我門都要以學(xué)為主.學(xué)以學(xué)以置用.才能把我們的工作做的更好.</p>&

52、lt;p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 吳金戎，沈慶陽，郭庭吉. 8051單片機(jī)實踐與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2002 </p><p>　　[2] 樓然苗，李光飛. 51系列單片機(jī)設(shè)計實例[M]. 北京：航空航天大學(xué)出版社，2003 </p><p>　　[4] 李鴻. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].

53、湖南：湖南大學(xué)出版社，2004</p><p>　　[5] 何立民. 單片機(jī)高級教程[M]． 第1版．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001[6] 徐惠民、安德寧． 單片微型計算機(jī)原理接口與應(yīng)用[M]． 第1版． 北京：北京郵電大學(xué)出版社，1996[7] 肖洪兵. 跟我學(xué)用單片機(jī)[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2002.8[8]李廣第． 單片機(jī)基礎(chǔ)[M]． 第1版．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，19