基于单片机数字秒表系统的课程设计

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1、 目录 1 引言 . 2 1.1 单片机的发展概况 2 1.2 数字秒表的描述与分析 3 1.21 问题描述 . 3 1.22 设计要求 . 3 2 设计目的及要求 . 5 2.1 设计目的 5 2.2 设计要求 5 3 系统硬件电路设计 . 6 3.1 数字秒表电路原理 6 3.2 数字秒表电路设计 8 4 软件设计 . 9 4.1 编程环境的介绍 9 4.2 设计思想 9 4.3 主程序设计 9 4.4 外部中断程序设计 . 10 4.5 定时中断程序设计 . 11 4.6 实验程序 . 12 5 仿真结果 16 总结 19 参考文献 20 附录 1 . 21 单片机课程设计 2 1 引言

2、 1.1 单片机的发展概况 单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛 发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通 讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活 的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电） 等。 管脚图如图 1 所示。 图 1 89C52 单片机引脚图 (1) 电源地组 Vcc 和 Vss；VCC(40)脚接+5V 电压；VSS(20)脚接地 (2) 时钟电路组 XTAL1 和 XTAL2 (3) 控制信号组 RST/ALE/PSEN 和 EA (

3、4) I/O 端口 P0, P1, P2 和 P3 单片机课程设计 3 近来，单片机的发展尤为迅猛，并且趋于高智能化、存储器大量化、更多的外围电 路内装化以及工艺上的多元化等方向，广泛应用于单机应用领域、多机应用领域、自动 控制领域和智能化控制领域等。单片机应用系统的结构通常分为三个层次，即单片机、 单片机系统和单片机应用系统。单片机通常指应用系统主处理机，即所选择的单片机器 件等。单片机系统指按照单片机的技术要求和嵌入对象的资源要求而构成的基本系统。 时钟电路、复位电路和扩展存储器等与单片机共同构成了单片机系统。单片机应用系统 指能满足嵌入对象要求的全部电路系统。在单片机系统的基础上加上面向

4、对象的接口电 路， 如前向通道、 后向通道、 人机交互通道(键盘、 显示器、 打印机等)和串行通信口(RS232) 以及应用程序等。单片机应用系统层次关系如图 2 所示。 图 2 单片机应用系统三个层次的关系 1.2 数字秒表的描述与分析 1.21 问题描述 设计一个秒表，第一次按键，开始计数，数码管显示从 00.00 每 10 毫秒自动加 1； 第两二次按键，系统暂停计数，数码管显示当前的计数；第三次按键系统清零，数码管 显示 00.00 。 1.22 设计要求 1使用四位数码管显示，显示时间 00.0099.99 秒； 向后通道 单片机 单片机系统 单片机应用系统 向前通道 人机交互通道

5、应用程序 串行通信口 单片机课程设计 4 2正常计数时，每 10 毫秒自动加 1； 3一个按键（包括开始、暂停、清零） ，一个复位按键； 4实现计数、复位、清零功能； 5单片机通电后，首先初始化。第一次按键用来控制秒表工作的开始；第二次按 键用来暂停程序的运行；第三次按键用来进行显示器清零；复位键是用来对程序复位用 的，当程序出现死循环或想从 00.00 开始重新计时，按下复位键可返回程序开始，重新 执行。 单片机课程设计 5 2 设计目的及要求 2.1 设计目的 1建立数字电子电路系统的基本概念； 2通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的 应用进一步的了解。 3

6、掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。 4通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。 2.2 设计要求 设计一个数字电子秒表， 该秒表具有显示功能和清零、 开始计时、 停止计时等功能。 设计的要求如下： 1.以 10 毫秒为最小单位进行显示； 2.秒表可显示 00.0099.99 秒的量程； 3.该秒表具有清零、开始计时、停止计时功能； 单片机课程设计 6 3 系统硬件电路设计 3.1 数字秒表电路原理 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、 启动等。 主控制器采用单片机 89C52， 显示电路采用四位共阳极 LED 数码管显示计时时间。由于本实验有四位数码管，如果采用静态显示要占用全部的 I/O 端口，所以本次试验采用静态显示，共使用 12 个引脚，即简化了电路又节省了原料。 本设计利用 89C52 单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，