单片机课程设计报告-秒表设计

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1、 单片机结课设计报告单片机结课设计报告 设计课题：秒表设计设计课题：秒表设计 专业班级：专业班级： 学生姓名学生姓名 学号：学号： 指教教师：指教教师： 设计时间：设计时间：2012014 4 年年 1010 月月 2222 日日-1010 月月 2 29 9 日日 2 目录目录 一、 设计任务和要求.3 （1）设计任务.3 (2)设计要求3 二、 设计方案与论证.3 三、 单元电路设计与参数计算.4 （1）时钟电路.4 （2）按钮电路.4 （3）显示电路.5 （4）单片机.5 四、 原理图及器件清单.6 ( 1 )总原理图6 （2）PCB图.7 （3）Proteus 仿真图.7 （4）元器件

2、清单.8 五、 安装与调试8 （1）安装.8 （2）调试.8 六、 性能测试和分析.9 七、 结论和心得.9 八、 参考文献.9 3 秒表设计秒表设计 一、一、 设计任务和要求设计任务和要求 （1）设计任务 用 AT89C51 设计一个 3 位的 LED 数码作为“秒表” 。 （2）设计要求 显示时间为 0.0-99.9 秒，每 0.1 秒自动加 1，另外设计一个“开始”键、一个 “复位”键和一个“停止”键。秒表可单独分别计时，且最多可计 5 次。 二、方案设计与论证二、方案设计与论证 本设计分为时钟电路、按钮电路、显示电路和单片机四大部分，这些模块中 单片机占主控地位。其模块电路如图 2-1

3、 所示。时钟电路常用的有内部时钟方式 和外部时钟方式，但因为本设计中只需要一片单片机，所以采用内部时钟方式比 较简单。按钮电路中的“复位”按钮是按键手动复位，它有电平和脉冲两种方式， 比较电路的复杂程度，本设计选择了按钮电平复位电路，其他几个按钮则是通过 单片机判断高低电平的不同来控制按钮。 显示电路所用的数码管有共阴和共阳之 分，不管使用何种数码管，P0 口作为 I/O 使用时都是需要上拉电阻才能驱动数 码管。另外，因为单片机的 4 个并行 I/O 口的输出电流一般是 1mA,短路电流为 4mA 左右，而数码管的最少驱动电流也需要 10mA，因而不管在使用共阴数码管 时，单片机输出口也必须使

4、用上拉电阻提高输出电流，才能驱动数码管。为了使 电路简单化，本设计选用共阳数码管。 但根据显示方式的不同选择，我们可以 有几种方案： 方案一：使用静态显示方式。静态显示方式下的数码管的显示字符一经确定，相 应锁存器锁存的断码输出將维持不变，直到送入另一个字符的断码为止。因而此 设计中使用的显示位数使用了三个 8 位并行 I/0 口。 如果另外想扩展单片机功能， 则能使用的输出管脚很是有限。 方案二：使用动态显示方式。这个显示方式是将所有显示位的段码线的相应段并 联在一起，由一个 8 位 I/O 口控制，而各位的共阴或共阴极分别由相应的 I/O 线 控制，形成各位的分时选通。这种显示方式，简化了

5、硬件电路，特别在多位数码 管显示时尤为突出。 本小组尝试了各种方案，在此报告中以静态显示方式为例说明。 （动态显示方式 省略） 4 图 2-1 三、单元电路设计与参数计算三、单元电路设计与参数计算 注：/单元电路设计中的网络标号的数字即为单片机的管脚/ （1）时钟电路）时钟电路 图 3-1 时钟电路如图 3-1 所示，时钟电路的晶振频率越高，系统的时钟频率越高， 单片机的运行速度也就越快。晶振频率根据设计需要设为 12MHz，又根据谐振 性质，电路中的电容 C1、C2 选择为 30pF 左右。该电容的的大少会影响振荡器 频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。 （2）按钮电路）按钮电路 图 3-2a 图 3-2b A、复位按钮 根据计算容抗的公式 1 X jw c 以及并联电阻变小的性质，可以知道，当 S13 单片机 AT89C51 显示电路 按钮电路