課程設(shè)計(jì)：?jiǎn)纹瑱C(jī)99秒馬表設(shè)計(jì)

一、 設(shè)計(jì)目的及要求1.1設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)主要是應(yīng)用Proteus軟件和嵌入式C語(yǔ)言編程工具結(jié)合單片機(jī)原理及應(yīng)用、微機(jī)原理與接口技術(shù)等專業(yè)課程，強(qiáng)化和穩(wěn)固專業(yè)理論基礎(chǔ)，掌握Proteus仿真的技巧和嵌入式C語(yǔ)言編程工具，提高單片機(jī)開發(fā)能力，并為嵌入式開發(fā)打下基礎(chǔ)。1?2設(shè)計(jì)要求99秒馬表設(shè)計(jì)〔1〕開始時(shí)，顯示“00”，第1次按下SP1后就開始計(jì)時(shí)?！?〕第2次按SP1后，計(jì)時(shí)停止?！?〕第3次按SP1后，計(jì)時(shí)歸零。二、 硬件電路設(shè)計(jì)2.1芯片簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)選擇采用AT89C51單片機(jī)為核心。AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM,32個(gè)I/O口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。2.2總體設(shè)計(jì)思路系統(tǒng)板上硬件連線〔1〕把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0/AD0—P0.7/AD7端口用8芯排線連接到“四路靜態(tài)數(shù)碼顯示模塊”區(qū)域中的任一個(gè)a—h端口上；要求：P0.0/AD0對(duì)應(yīng)著a,P0.1/AD1對(duì)應(yīng)著b,……,P0.7/AD7對(duì)應(yīng)著ho〔2〕把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P2.0/A8—P2.7/A15端口用8芯排線連接到“四路靜態(tài)數(shù)碼顯示模塊”區(qū)域中的任一個(gè)a—h端口上;要求:P2.0/A8對(duì)應(yīng)著a,P2.1/A9對(duì)應(yīng)著b,……，P2.7/A15對(duì)應(yīng)著ho〔3〕把“單片機(jī)系統(tǒng)“區(qū)域中的P3.5/T1用導(dǎo)線連接到”獨(dú)立式鍵盤“區(qū)域中的SP1端口上；

總體設(shè)計(jì)思路圖2.3單元電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要分為時(shí)鐘電路模塊，復(fù)位電路模塊，顯示模塊和控制模塊。設(shè)計(jì)方案如下時(shí)鐘模塊圖2.3時(shí)鐘電路如上圖所示89C51單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常用內(nèi)部振蕩方法得到，在引腳XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器（簡(jiǎn)稱晶振）或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方法。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。晶振通常選擇6MHz、12MHz、24MHz。本設(shè)計(jì)采用12MHz晶振。圖中電容Cl、C2起到穩(wěn)固振蕩頻率、快速起振的作用。電容值一般為5—30pF。本設(shè)計(jì)選用33pF電容。復(fù)位電路模塊復(fù)位操作完成電路的初始化，使單片機(jī)從一種確定的狀態(tài)開始運(yùn)行。由上圖可知，控制模塊實(shí)際上就是單片機(jī)的最小系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用常用的上電且開關(guān)復(fù)位電路。上電后，由于電容的充電，使RST持續(xù)一段高電平時(shí)間。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行中時(shí)，按下復(fù)位鍵也能使RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電且開關(guān)復(fù)位的操作。此處C3電容取10uF，R2=K。2?3?4顯示模塊三、軟件設(shè)計(jì)3?1程序設(shè)計(jì)思路〔流程圖〕TO中斷服務(wù)程序框圖

3?2源程序#includevAT89X51.H>unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};unsignedcharsecond;unsignedcharkeycnt;unsignedinttcnt;voidmain(void){unsignedchari,j;TMOD=0x02;ET0=1;EA=1;second=0;P0=dispcode[second/10];P2=dispcode[second%10];while(1){if(P3_5==0){for(i=20;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);if(P3_5==0){keycnt++;switch(keycnt){case1:TH0=0x06;TL0=0x06;TR0=1;break;case2:TR0=0;break;case3:keycnt=0;second=0;P0=dispcode[second/10];P2=dispcode[second%10];break;}while(P3_5==0);}}}}voidt0(void)interrupt1using0{tcnt++;if(tcnt==400){tcnt=0;second++;if(second==100){

second=0;}P0=dispcode[second/10];P2=dispcode[second%10];}}四、仿真調(diào)試總體仿真電路圖如下列圖所示圖4.1整體仿真原理圖4.1keil簡(jiǎn)介KeilC51是美國(guó)KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)。因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境uVision將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。4.2keil與protues聯(lián)調(diào)與仿真實(shí)現(xiàn)雙擊圖標(biāo)進(jìn)入KeiluVision2編程環(huán)境，輸入程序。返回桌面雙擊圖標(biāo)進(jìn)入PROTEUS仿真環(huán)境。點(diǎn)擊左上角選項(xiàng)設(shè)置keil和proteus的工作環(huán)境。實(shí)現(xiàn)keil和proteus的連調(diào)。五、總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)的題目是99秒馬表設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)本組同學(xué)的共同努力，終于調(diào)試成功。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)際問(wèn)題、提出實(shí)際問(wèn)題、分析和解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中,在學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)，把在課程中學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際作品設(shè)計(jì)、操作中更進(jìn)一步地熟悉了單片機(jī)芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了其工作原理和具體的使用方法與相關(guān)元器件的參數(shù)計(jì)算方法、使用方法了解了電路的開發(fā)和制作及課程設(shè)計(jì)報(bào)告的編寫。加深了對(duì)相關(guān)理論知識(shí)及專業(yè)知識(shí)的掌握度，增強(qiáng)自身的動(dòng)手能力，鍛煉及提高了理解問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，更深刻的體會(huì)到了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性