1、 单片机课程设计报告单片机课程设计报告 基于 51 单片机的数字秒表设计 专业:通信工程专业:通信工程 - 1 - 目录 一、 课程名称1 二、 设计目的和意义1 三、 任务要求1 四、 任务分析、设计方案1 五、 具体实现过程9 六、 仿真、实验验证过程及实现结果、现象12 七、 结论14 八、 总结与体会14 - 2 - 一、一、 课题名称课题名称 基于 51 单片的数字秒表设计 二、二、 目的和意义目的和意义 1、通过本次课程设计可以灵活运用单片机的基础知识,依据课程设计内容,能够完 成从硬件电路图设计,到电路搭建焊接,再到软件编程及系统调试实现系统功能,完成 课程设计,加深对单片机基础
2、知识的理解,并灵活运用,将各门知识综合应用。 2、 本次课程设计还可以通过上网查询器件资料, 培养对新知识新技术的独立的学习 能力和应用能力。 3、 在这次课程设计中, 我们运用到了很多一切所学的知识和一些很有用的软件和工 具,如 keil4 编程软件、Proteus 仿真软件、Visio 软件、等。 4、通过独立完成一个小的数字秒表系统设计,从硬件设计到软件设计,增强分析问 题、解决问题的能力,为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。 5、掌握 51 单片机软件编程知识、实现功能、设计方法,及 KEIL 软件使用方法; 6、应用所学模拟电子线路的知识,掌握电路的设计与应用; 7、熟悉 PR
3、OTEUS 的设计与仿真; 8、STCISP 的使用方法; 9、掌握焊接电子元器件的方法以及查阅元件功能与参数的方法、步骤。 三、三、 设计目标或任务要求设计目标或任务要求 1 1 、设计目标设计目标 以单片机为核心,设计数字秒表。 通过硬件电路设计,软件设计,电路搭建,作品调试。最后完成本次课程设计。 2 2 、设计设计要求要求 1、计时范围:059 分 59.59 秒,整数四位数和小数两位数显示; 2、计时精度 10 毫秒; 3、复位按钮,计时器清零,并做好下次及时准备; 4、可以对三个对象(A、B)计时,具有启/停控制; 5、设开始、停止 A、停止 B、显示 A、显示 B、复位按钮。 四
4、、四、 任务分析、设计方案任务分析、设计方案 1 1、 任务分析任务分析 - 3 - 数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点,在计时中广泛使用。 本设计用单片机组成数字电子秒表,力求结构简单、精度高为目标。 设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主要有主控制器,计时 与显示电路和回零、启动和停表电路等。主控制器采用单片机 89C52 显示电路采用共阳 极 LED 数码管显示计时时间。 本设计利用 89C52 单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,使其能精确计时。 利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。P0 口输出段码数据,P2.0-P2.4 口作列扫描 输出,P1.1
5、、P3.2、P3.3、P2.5 口接四个按钮开关,分别实现开始、暂停、清零和查看 上次计时时间功能。电路原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后在 正确性和布局合理的前提下力求美观。硬件电路图按照图 1.1 进行设计。 STC89C52 单片机 8位数码管 数码管驱动 电路 控制开关 图 1.1 数字秒表硬件电路基本原理图 计时采用定时器 T0 中断完成, 定时溢出中断周期为 1ms, 当一处中断后向 CPU 发出 溢出中断请求,每发出一次中断请求就对毫秒计数单元进行加一,达到 10 次就对十毫 秒位进行加一,依次类推,直到 99.99 秒重新复位。 再看按键的处理。这四个键可以采
6、用中断的方法,也可以采用扫描的方法来识别。 复位键和查看主要功能在于数值复位和查询上次计时时间,对于时间的要求不是很严 格。而开始和停止键则是用于对时间的锁定,需要比较准确的控制。因此可以对复位和 查看按键采取扫描的方式。而对开始和停止键采用外部中断的方式。 设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主要有主控制器,显示 电路和回零、启动、查看、计次电路等。主控制器采用单片机 89C52,显示电路采用共 阳极 LED 数码管显示计时时间,四个按键均采用触点式按键。 2 2、单片机的选择单片机的选择 本课题在选取单片机时,充分借鉴了许多成形产品使用单片机的经验,并根据自 - 4 - 己的实际情况,选择了 stc 公司的 89C52。 89C52 单片机采用 40 引脚的双列直插封装方式。图