單片機秒表課程設計報告

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一：課程設計題目

秒表/時鐘計時器

二：課程設計任務與要求：

利用89C51單片機設計秒表/時鐘計時器，通過LED顯示器顯示秒十位和個位，在設計過程中用一個存儲單元作為秒計數(shù)單元，當一秒鐘到來時，就讓秒計數(shù)單元加1，當秒計數(shù)達到60時，就自動返回到0，重新開始秒計數(shù)。

三：設計過程：

1.設計原理：此次課程設計題目是秒表/時鐘計時器，由課程設計的要求和任務，我采用的C語言編程，設計秒表要求一秒定時，采用了定時器和FOR循環(huán)來定時，其中一個軟件一個硬件，會在方案論證中分析在1秒時采用的是硬件定時，即用單片機內部的定時器T0。先將時鐘初始化，賦入初值50ms定時，循環(huán)20次來進行1秒定時。然后由定義的變量second來進行加一運算，然后將其值通過P1，P2口在數(shù)碼管上進行顯示。其中數(shù)碼管的顯示時，我在程序中首先定義了一個關于數(shù)碼管顯示的字形碼定義，以便在顯示時調用即可。（1）方案論證：

方案1：在方案1中，我們所選用的是軟件定時，即用for循環(huán)來定時1秒進行顯示的變化。

方案2：在方案2中，采用的是硬件定時，即用單片機內部的定時器T0。先將時鐘初始化，賦入初值50ms定時，循環(huán)20次來進行1秒定時。

方案比較：我們從兩方面進行兩種方案的比較，第一，由于此次課程設計要求是秒表，則在定時時要求比較確切，所以采用硬件的定時器定時時比較確鑿的。其次，由于秒表的定時程序是很小的，在利用軟件定時占用的CPU并不是好多，不能顯現(xiàn)出來，但真正大程序時會很占用資源的，所以在用定時中斷過程中是十分節(jié)省資源的。綜合上述兩種比較，我們選用了其次種方案。（2）創(chuàng)新點：

a.在課程要求的基礎上，我們做成的電路板上，用復位鍵來控制秒表計時的重新開始，即清零。

b.在以上設計的基礎上，我們又重新設計了一個程序，基本原理沒有變，只是將

秒表在到達59清零的瞬間向分的位數(shù)上進1，程序將會在附錄3中給出。2.硬件系統(tǒng)框圖與說明：

首先，連接的是單片機51的最小系統(tǒng)，其中包括時鐘電路，復位電路，在此中包括的元器件在附錄3中。我們所選用的數(shù)碼管是共陰極的，置1時導通，所以將單片機的P1.0~P1.7連接數(shù)碼管的a~dp,P2口同理。然后在數(shù)碼管秒表個十位的顯示則由軟件程序來控制。3.軟件主要模塊流程圖與說明：

初始化判斷是否中斷YN等待Count++NCount=20？YSecond++Second=59?YNSecond=0數(shù)碼管顯示當前值

在真正應用時，我們的一秒定時是用定時中斷的，但單片機的T0最長也不能1秒定時，所以我們采用50ms定時循環(huán)20次，用count來控制。當秒的時間達到59時，用軟件來清零時循環(huán)從00重新開始。

四：課程設計總結：

1：本次的課程設計，使關于51系列單片機的，正是我們剛剛學到的51單片機，在平日課程的學習中，我們僅限于理論知識的講解，即使知識是很扎實的，實際應用并不是這樣的。開始時我也覺得自己的理論知識已經夠了，但當我拿到課題時，在腦海里想的是十分好的，但真正編成和控制時，理論和實際結合不到一起，甚至于51芯片的使用我都感覺很迷茫，還是經過搜集大量資料才將理論與實際結合到一起了。本次課程設計我主要負責編程，這次不僅鍛煉了我C語言的知識，更加我們正在學習的51的定時與中斷結合在一起，進行了實際的操作，讓我的知識把握得更加穩(wěn)固。本次的實際經驗之后，讓我對單片機定時賦初值有了更新的認識，對程序的循環(huán)順序、結構類型都有了十分深刻的認識，對真正硬件的連接也有了認識，不再將自己的知識局限于自己狹隘的空間中。

2：通過這次課程設計——秒表/時鐘計時器，使我又重新開始學習C語言，由于C語言是大一學的，至從學完就再也沒用過，所以開始很陌生，我又找了有關資料來了解，才有了一點眉目。剛開始以為可以用匯編很簡單就寫出來，由于我們正在學習匯編語言，以為學的很明白了，但是用匯編時才發(fā)現(xiàn)原來都不怎么熟練，編了一會程序發(fā)現(xiàn)只有一種感覺——舉步維艱??！還是放棄匯編選擇C語言吧！對于單片機，我們課本學習的是80C51，但是這次做課程設計用的是89C51，這樣不僅使我們把握了80C51，而且對89C51也有了一定的了解了，在課堂上學習的都理論的，跟實際永遠有一定的差距，不實踐就不會發(fā)現(xiàn)問題。通過這次課程設計使我把課堂上學習的東西都用到了實踐中，例如：定時/計數(shù)器的應用與中斷。學習的時候不怎么理解，但是在實踐中應用了以后就自然了解了。這次課程設計使我受益匪淺，而且都是實際的東西。

3：這次課程設計，我們做的是秒表/時鐘計時器，最終我們選擇的是用C語言編程，但原來學的也只是能看懂別人寫好的程序而已，通過這次課程設計，更加熟練了C語言的程序設計思路。這次課程設計我主要負責焊接電路板，焊接過程

中最困難的地方就是數(shù)碼管的焊接，由于數(shù)碼管的管腳和89C51的管腳是不對應的，而且要避免接線的交織，所以最終確定了布線最合理的方案，如硬件電路圖所示。我們這次設計的出現(xiàn)的最大問題是電路當中的復位電路，開始電路在Proteus上仿真時都是可以正常復位的，但實際的電路中復位按鍵后的電阻的參數(shù)不合理，導致了RST上有電壓，復位電路無效，所以最終我們去掉了那個電阻，此時復位電路才有效，所以理論和實際永遠有差距，不實踐永遠發(fā)現(xiàn)不了問題。在焊接前我們沒有想到給數(shù)碼管用插槽固定，而是直接焊在了電路板上，這造成了后面的好多麻煩，我們方案中用的是共陰極的數(shù)碼管，焊接第一個數(shù)碼管時沒有注意型號，等焊接到一半時才發(fā)現(xiàn)焊上的是共陽極的，所以不得不解焊重新焊接，這也是一個教訓，以后焊接器件時能用上插槽的盡量用插槽，這在器件出了問題時很便利更換。最終焊接完成后在試驗的過程中，剛一接通電源后的上電電壓燒壞了LED顯示器顯示秒十位的c腳，這也是這次課程設計的惋惜，以后在硬件的試驗時還要多防備，避免造成不必要的損失。

4：通過本次秒表/時鐘計時器的設計試驗，使我對這學期學所學51系列的單片機從理論知識到實踐硬件的應用以及C語言知識的回想，更加熟悉了89C51單片機的每一個拐角的輸出和各項功能，而且對硬件電路的布線以及焊接能力有了很大的進步。在這次試驗中，我主要負責的是硬件電路的布線和焊接以及硬件測試。由于本次試驗電路比較簡單，所以我們依照電路圖布線后就馬上開始焊接。焊好一個數(shù)碼管檢測后才發(fā)現(xiàn)我們把共陰極的數(shù)碼管焊接成共陽級的了，很不簡單才解焊下來，有了這次教訓后，我們在焊接其他元器件的時候都提前檢測好才開始焊接。第一次焊接完成后我們上電后發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了基本功能，可是不能復位，經過我們的探討和反復試驗，我們發(fā)現(xiàn)軟件仿真和硬件實現(xiàn)并不是完全一致的，我們依照課本上焊接后終究完全實現(xiàn)了秒表/時鐘計時器的功