1、 成绩 课 程 设 计 课程名称 单片机原理与应用课程设计单片机原理与应用课程设计 课题名称 数字转速表设计数字转速表设计 2016 年 2 月 29 日 电 气 信 息 学 院电 气 信 息 学 院 课 程 设 计 任 务 书课 程 设 计 任 务 书 课题名称 数字转速表设计 姓 名 专业 测控技术 班级 1301 学号 20 指导老师 课程设计时间 2016 年 2 月 29 日-2016 年 3 月 11 日 一、任务及要求 设计任务： 本课题要求以 MCS-51 系列单片机为核心，设计一个对脉冲转速信号进行检测（测 速范围 03000 转/分）的数字转速表。 （1）具有方便的键盘操作
2、（启动、暂停、复位）功能； （2） 用四位 LED 数码管显示测量转速（十进制）； 设计要求： （1）确定系统设计方案； （2）进行系统的硬件设计； （3）完成应用程序设计； (4)应用系统的硬件和软件的调试。 二、进度安排 第一周： 周一：集中布置课程设计任务和相关事宜，查资料确定系统总体方案。 周二周三：完成硬件设计和电路连接 周四周日：完成软件设计 第二周： 周一周三：程序调试 周四周五：设计报告撰写。周五进行答辩和设计结果检查。 三、参考资料 1、王迎旭等.单片机原理及及应用M. 2 版.机械工业出版社，2012 2、胡汉才.单片机原理及其接口技术M.3 版.清华大学出版社，2010.
3、 3、戴灿金.51 单片机及其 C 语言程序设计开发实例M.清华大学出版社，2010 1 目 录 1 总体设计方案 . 1 1.1 课程设计任务与要求 . 1 1.2 设计总体思路 1 1.3 硬件电路基本框图 1 2 硬件电路设计 . 2 2.1 时钟电路的设计 2 2.2 复位电路的设计 2 2.3 键盘电路的设计 3 2.4 显示电路的设计 3 3 软件的设计方案 . 4 3.1 主程序模块 4 3.2 键盘程序模块 5 3.3 定时计数中断程序模块 . 6 4 仿真和实验调试 . 7 4.1 调试过程 7 4.2 调试结果 7 5 总结与体会 . 9 参考资料 . 10 附录 A 硬件
4、电路图 11 附录 B 程序清单 . 11 1 1 总体设计方案 1.1 课程设计任务与要求 设计任务： 本课题要求以 MCS-51 系列单片机为核心， 设计一个对脉冲转速信号进行检测 （测 速范围 03000 转/分）的数字转速表。 （1）具有方便的键盘操作（启动、暂停、复位）功能； （2） 用四位 LED 数码管显示测量转速（十进制）； 设计要求： （1）确定系统设计方案； （2）进行系统的硬件设计； （3）完成应用程序设计； (4)应用系统的硬件和软件的调试。 1.2 设计总体思路 本课题要求以 MCS-51 系列单片机为核心，设计一个数字转速表对脉冲转速信号进行 检测，能将所测量的转速
5、在 LED 显示器以十进制数上显示，并具有方便的键盘操作（启动、 停止、清零）功能。单片机通过内部定时器 T0 和计数器 T1 对脉冲信号进行测速测速，范 围 03000 转/分，转速表至少有启动、清零和停止三个操作按键，转速显示要求至少 4 位。MCS-51 单片机内有两个定时器、计数器 T0 和 T1，利用其内部定时器 T0 设置为定时 方式，且定时时间为 1s。计数器 T1 设置为外部脉冲计数工作方式，设在 1s 内测量的脉冲 个数为 m，则转速为 60m（转/分）。 1.3 硬件电路基本框图 硬件电路的结构框图如图 1 所示，包含时钟电路、复位电路、键盘电路和显示电路等。 图 1 硬件
6、电路的结构框图 AT89C51 时钟电路 按键电路 复位电路 驱动电路 LED 显示器 脉冲输入 2 2 硬件电路设计 2.1 时钟电路的设计 MCS-51 单片机内部有一个反相放大器，XTAL1、XTAL2 分别为反相放大器的输入和输 出端， 外接两个电容和一个晶振组成时钟电路。 本课题设计采用的电容 C1 和 C2 均为 30pf， 晶振的振荡频率为 12MHz。其电路图如图 2 所示。 图 2 时钟电路图 2.2 复位电路的设计 本课题设计采用按键复位。单片机的 RST 管脚接到一个电容和一个电阻上，电容接高 电平电阻接低电平。其中电容大小为 30pf 电阻大小为 1K 欧姆。复位电路如图 3 所示。 图 3 复位电路图 3 2.3 键盘电路的设计 因为按键较为简单，只有启动、复位和暂停三个按键，故本课题设计采用独立键盘的 连接方式。MCS-51 单片机的 P1.0P1.2 接口分别接上启动、暂停和复位键，键盘的另一 端接高电平，再加一个上拉电阻。键盘电路图如图 4 所示，上拉电阻的阻值均为 1K 欧姆。 图 4 键盘电路图 2.
