1、 单片机课程设说明书单片机课程设说明书 数字式秒表 学生姓名： 系 部： 电气与信息工程系 指导教师： 专 业： 自 动 化 班 级： 完成时间： 2012 年 12 月 18 号 I 目录 第 1 章 数字式秒表的设计介绍. 1 1.1 设计任务及功能要求 . 1 1.2 数字式秒表的方案介绍及工作原理说明 . 1 第二章 数字式秒表硬件系统的设计 3 2.1 AT89S52 芯片的介绍 . 3 2.2 时钟电路的介绍 . 4 2.3 复位电路的介绍 . 4 2.4 键盘电路的介绍 . 5 2.5 驱动及显示电路的介绍 . 6 2.6 单片机下载口电路. 6 第三章 数字式秒表软件系统的设计
2、. 7 3.1 数字式秒表使用单片机资源情况 7 3.2 主程序流程图 . 8 3.3 秒表的工作流程图 9 3.4 显示程序流程图 10 3.5 按键扫描流程图 11 3.6 软件系统程序清单 11 第 4 章 设计结果及误差分析 12 4.1 数字式秒表的设计结论及使用说明 12 4.2 调试软件介绍 12 4.3 程序仿真与结果 13 4.4 KEIL uVision3 简介 . 15 4.5 proteus 的简介 . 15 4.5 误差分析及解决方法 16 第五章 数字式秒表的设计体会及课程教学建议 17 5.1 秒表的课程设计体会 . 17 5.2 课程教学建议 17 II 参考文
3、献. 19 附录 A 原理图 . 20 附录 B PCB 图、布局图、实物图 21 附录 C 程序 24 附录 D 元器件清单. 26 1 第第 1 1 章章 数字式秒表的设计介绍数字式秒表的设计介绍 1.1 设计任务及功能要求 由单片机接收小键盘控制递增计时，由 LED 显示模块计时时间，显示格式 为 00-59（分）00-59（秒）.00-99(毫秒)，精确到 0.01s 的整数倍。绘制系统 硬件接线图， 并进行系统仿真和实验。 画出程序流程图并编写程序实现系统功能。 使用单片机 AT89S52 作为主要控制芯片， 以四位一体共阳极数码显示管通过 三极管驱动作为显示部分，设计一个具有特定功
4、能的数字式秒表。该数字式秒表 上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。该数字式 秒表通过按键控制可实现开始计时、暂停计时、连续计时、清零和停止功能。 1.2 数字式秒表的方案介绍及工作原理说明 使用 AT89S52 单片机作为核心控制部件， 采用 12M 晶体振荡器及微小电容构 成振荡电路；采用 S8550 作为数码管的驱动部分；用两个四位一体共阳极或共阴 极数码显示管作为显示部分，构成数字式秒表的主体结构，配合独立式键盘和复 位电路完成此秒表的复位、计时、连续、清零、停止各项功能。 键盘部分方案：键盘控制采用独立式按键，每个按键的一端均接地，另一端 直接和 P1 口相
5、连，在按键和 P1 口之间通过 10K 电阻与+5V 电源相连。键盘通过 检测输入线的电平状态就可以很容易地判断哪个键被按下了， 这种方法操作速度 高而且软件结构很简单，比较适合按键较少或操作速度较高的场合，这种独立式 接口的应用很普遍。 显示部分方案：显示部分采用动态显示。数码管动态显示接口是单片机中应 用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的 8 个显示笔划 “a,b,c,d,e,f,g,dp“的同名端连在一起， 另外为每个数码管的公共极 COM 增加位 选通控制电路，位选通由各自独立的 I/O 线控制，当单片机输出字形码时，所有 数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码
6、管会显示出字形，取决于单片 机对位选通 COM 端电路的控制， 所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打 开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数 2 码管的的 COM 端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。事实上，显 示器上任何时刻只有一个数码管有显示。由于各数码管轮流显示的时间间隔短、 节奏快，人的眼睛反应不过来，因此看到的是连续显示的现象。为防止闪烁延时 的时间在 1ms 左右，不能太长，也不能太短。本设计可采用 P0 口直接驱动八段 数码管显示。 此电路采用单片机的 P0 口作为数码显示管的段控， 采用 P2 口作为数码管的 位控。8 个独立式键盘分别接在单片机的 P1 口上，以及其他部分构成数字式秒 表的硬件电路。通过编写程序使用单片机的定时计数器，以及软件延时，中断资 源来实现秒计时和相关控制。此数字式秒表的硬件整体结构如图 1-1 所示。 图 1-1 数字秒表硬件电路基本原理图 AT89C52 单片机控制器 独立式按键 位驱动 数码管显示 复
