多用秒表课程设计

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1、实习任务书实习任务书 学生姓名 院系 电气与 信息 工程学院 专业班级 指 导 教 师 姓名 职称 是否外聘 是 否 题目名称 多用秒表设计 一、 设计的内容、目的和意义 本次实习是有关多用秒表的设计。 1.设计目的 设计一个单片机控制的秒表系统。利用单片机的定时器/计数器定时和记数的 原理，结合显示电路、LED 数码管以及按键来设计秒表。将软、硬件有机地结 合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时具有开始，暂停，清零，停止，记 录，查看功能。 2.设计意义 （1）通过本次课程设计可以使我们进一步熟悉和掌握单片机内部结构和工作 原理，了解单片机应用系统设计的基本步骤和方法。 （2）通过利用 S

2、TC89C52 单片机，理解单片机在自动化仪表中的作用以及掌 握单片机的编程方法。 （3）通过设计一个简单的实际应用输入及显示模拟系统，掌握单片机仿真软 件 Altium designer 的使用方法。 （4） 该实验通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理,设计简单的计时器系 统,拥有正确的计时、暂停、清零、功能,并能同时记录多个相对独立的时间利用 查看按钮查看多个不同的计时值, 二、设计的技术指标要求 1. 共四位 LED 显示，显示时间为 00.0099.99; 2. 共六个按键，分别是开始，暂停，清零，停止，记录，查看键; 3. 能同时记录多个相对独立的时间并分别显示; 4. 查看按钮

3、查看多个不同的计时值。 摘要摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动 着传统控制检测日新月异的更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中， 单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面的知识是不够的，还要根 据具体的硬件结构，以及针对具体的应用对象的软件结合，加以完善。 本设计的多功能秒表系统采用 STC89C52 单片机为中心器件， 利用其定时器 /计数器定时和记数的原理，结合显示电路、电源电路、LED 数码管以及按键电 路来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计数， 并且结合相应的显示驱动程序，使数码管能够正确地显示时间，暂停和

4、中断。我 们设计的秒表可以同时记录八个相对独立的时间， 通过查看来查看这八个不同的 计时值，可谓功能强大。 方案比较及选择方案比较及选择 （方案数量可根据具体情况而定。方案论述要求简明扼要，突出设计原理。 ） 作为数字式秒表，所以必须有一个数字显示。按设计要求，须用数码管来做 显示器。题目要求最大记数值为 99.99 秒，那则需要四个数码管。要求计数分辨 率为 0.01 秒，那么我们需要相应频率的信号发生器。 选择信号发生器时，有两种方案： 方案 1:是采用集成电路 555 定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。CP 脉 冲可由 555 定时器构成的多谐振荡器，产生 100 赫兹脉冲，但精度不高

5、。 方案 2：是用晶体震荡器。单片机内部有一个高增益反相放大器，用于构成 振荡器。引线 XTAL1 和 XTAL2 分别作为反相放大器的输入和输出，两端跨接石英 晶体及两个电容就可以构成稳定的自激振荡器。 确定方案及理由： 方案 1 精度不高，故采用方案 2 作为本次实习的方案。 第第 1 章章 总体设计方案总体设计方案 1.1 总体设计方案总体设计方案 本系统采用 STC89C52 单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记 数的原理，结合硬件电路如电源电路，晶振电路，复位电路，显示电路，以及一 些按键电路等来设计计时器，将软、硬件有机地结合起来。其中软件系统采用 C 语言编写程序，在编

6、程软件中调试运行。 + 图 1.1 系统电路原理框图 1.21.2 软硬件功能分析软硬件功能分析 工作过程如下： 开始测量前，先按清零键秒表恢复到开始测量的最初状态，四位数码管实 现 00.00； 按开始键则计时开始，秒表开始计时，每 10ms 计时刷新一次； 计时过程中，按暂停键则停止计时，再按开始键则计时继续，依次按记录 键记录结果，最多可记录八组数据； 计时结束，按停止键结束， 外围电路 键盘电路 电源电路 显示电路 单 片 机 第第 2 章章 硬件设计电路硬件设计电路 2.1 2.1 单片机最小系统电路设计单片机最小系统电路设计 单片机最小系统设计是单片机应用系统设计的基础。STC89C52 单片机最小系 统电路如图: 图 2.1 单片机最小系统电路 2.22.2 晶体振荡电路晶体振荡电路 STC89C52 芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。引线 XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出，两端跨接石英晶体及两个电容就可 构成稳定的自激振荡器。这里，我们选用 51 单片机 12MHZ 的内部振荡方式， 电容器 C1，C2