單片機秒表課程設(shè)計報告資料整理

PAGEPAGE11一：課程設(shè)計題目秒表/時鐘計時器二：課程設(shè)計任務(wù)與要求：利用89C51單片機設(shè)計秒表/時鐘計時器，通過LED顯示器顯示秒十位和個位，在設(shè)計過程中用一個存儲單元作為秒計數(shù)單元，當(dāng)一秒鐘到來時，就讓秒計數(shù)單元加1，當(dāng)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(shè)計過程：1.設(shè)計原理：此次課程設(shè)計題目是秒表/時鐘計時器，由課程設(shè)計的要求和任務(wù)，我采用的C語言編程，設(shè)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(nèi)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(guān)于數(shù)碼管顯示的字形碼定義，以便在顯示時調(diào)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(nèi)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(shè)計要求是秒表，則在定時時要求比較精確，所以采用硬件的定時器定時時比較準(zhǔn)確的。第二，由于秒表的定時程序是很小的，在利用軟件定時占用的CPU并不是很多，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非常節(jié)省資源的。綜合上述兩種比較，我們選用了第二種方案。（2）創(chuàng)新點：a.在課程要求的基礎(chǔ)上，我們做成的電路板上，用復(fù)位鍵來控制秒表計時的重新開始，即清零。b.在以上設(shè)計的基礎(chǔ)上，我們又重新設(shè)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?qū)诟戒?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(fù)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(dǎo)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：判斷是否中斷判斷是否中斷初始化Count++Count=20？NYSecond++Second=59?Second=0數(shù)碼管顯示當(dāng)前值NY等待NY在真正應(yīng)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(dāng)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(shè)計總結(jié)：1：本次的課程設(shè)計，使關(guān)于51系列單片機的，正是我們剛剛學(xué)到的51單片機，在平時課程的學(xué)習(xí)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(yīng)用并不是這樣的。開始時我也覺得自己的理論知識已經(jīng)夠了，但當(dāng)我拿到課題時，在腦海里想的是非常好的，但真正編成和控制時，理論和實際結(jié)合不到一起，甚至于51芯片的使用我都感覺很迷茫，還是經(jīng)過搜集大量資料才將理論與實際結(jié)合到一起了。本次課程設(shè)計我主要負責(zé)編程，這次不僅鍛煉了我C語言的知識，更加我們正在學(xué)習(xí)的51的定時與中斷結(jié)合在一起，進行了實際的操作，讓我的知識掌握得更加牢固。本次的實際經(jīng)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(jié)構(gòu)類型都有了非常深刻的認識，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(shè)計——秒表/時鐘計時器，使我又重新開始學(xué)習(xí)C語言，因為C語言是大一學(xué)的，至從學(xué)完就再也沒用過，所以開始很陌生，我又找了有關(guān)資料來了解，才有了一點眉目。剛開始以為可以用匯編很容易就寫出來，因為我們正在學(xué)習(xí)匯編語言，以為學(xué)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?。∵€是放棄匯編選擇C語言吧！對于單片機，我們課本學(xué)習(xí)的是80C51，但是這次做課程設(shè)計用的是89C51，這樣不僅使我們掌握了80C51，而且對89C51也有了一定的了解了，在課堂上學(xué)習(xí)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(shè)計使我把課堂上學(xué)習(xí)的東西都用到了實踐中，例如：定時/計數(shù)器的應(yīng)用與中斷。學(xué)習(xí)的時候不怎么理解，但是在實踐中應(yīng)用了以后就自然了解了。這次課程設(shè)計使我受益匪淺，而且都是實際的東西。3：這次課程設(shè)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(xué)的也只是能看懂別人寫好的程序而已，通過這次課程設(shè)計，更加熟練了C語言的程序設(shè)計思路。這次課程設(shè)計我主要負責(zé)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，因為數(shù)碼管的管腳和89C51的管腳是不對應(yīng)的，而且要避免接線的交叉，所以最后確定了布線最合理的方案，如硬件電路圖所示。我們這次設(shè)計的出現(xiàn)的最大問題是電路當(dāng)中的復(fù)位電路，開始電路在Proteus上仿真時都是可以正常復(fù)位的，但實際的電路中復(fù)位按鍵后的電阻的參數(shù)不合理，導(dǎo)致了RST上有電壓，復(fù)位電路無效，所以最后我們?nèi)サ袅四莻€電阻，此時復(fù)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，這造成了后面的很多麻煩，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(xùn)，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方便更換。最后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(shè)計的遺憾，以后在硬件的實驗時還要多小心，避免造成不必要的損失。4：通過本次秒表/時鐘計時器的設(shè)計實驗，使我對這學(xué)期學(xué)所學(xué)51系列的單片機從理論知識到實踐硬件的應(yīng)用以及C語言知識的回顧，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(zé)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，所以我們按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，很不容易才解焊下來，有了這次教訓(xùn)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(fù)位，經(jīng)過我們的討論和反復(fù)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，我們按照課本上焊接后終于完全實現(xiàn)了秒表/時鐘計時器的功能?？煲炇諘r我們發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管的一個二極管壞了，這才讓我們意識到?jīng)]有焊接插針的缺陷，以后一實驗時一定要盡可能讓原件可以取下，以便出現(xiàn)問題是更好的更換。這次課程設(shè)計終于圓滿的完成了，我從理論和硬件以及實踐上懂得了很多，也明白了一個團隊的合作精神可以讓我們戰(zhàn)勝所有的困難。五：附錄附錄1：電路原理圖：附錄2：實物圖：附錄3：源程序及程序解釋：#include<REG51.H> //包含頭文件REG51。H#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharunsignedcharcodeSEG7[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//數(shù)碼管0~9的字型碼ucharcount,second;//定義變量/*===================================*/voidinit()//定義定時器T0初始化程序{ TMOD=0x01; TH0=(65536-50000)/256; //賦初值定時1秒 TL0=(65536-50000)%256; ET0=1; TR0=1; EA=1; P2=SEG7[0]; P1=SEG7[0];}voiddelay(unsignedintk)//定義延時程序{ unsignedinti,j; for(i=0;i<k;i++) { for(j=0;j<121;j++) { ; } } }//voidmain(void) { init(); //定時器初始化 while(1) //無限循環(huán) { ; } } //voidtimer0()interrupt1//定時器T0中斷{ TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; count++; if(count==20) { count=0; second++; if(second>59)second=0; P1=SEG7[second/10]; //顯示秒的十位 delay(10); //延時 P2=SEG7[second%10]; //顯示秒的個位 delay(10); }附錄4：for循環(huán)程序#include<REG51.H> unsignedcharcodeSEG7[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};/*===================================*/voiddelay(unsignedintk); //voidmain(void) { unsignedcharval1=0; longi;while(1) { for(i=0;i<380;i++) { /*P2=0xfd;*/ P2=SEG7[val1%10]; delay(1); /*P2=0xfe; */ P1=SEG7[val1/10]; delay(1); } val1=val1+1; if(val1>59) val1=0; } } //voiddelay(unsignedintk){ unsignedinti,j; for(i=0;i<k;i++) { for(j=0;j<121;j++) ; } }附錄5：匯編程序ORG0000HSTART:MOVR1,#20MOVR2,#10MOVR3,#6MOVR4,#00HLOOP1:MOVR2,#10LOOP:MOVA,R4MOVB,#0AHDIVABMOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVP1,AMOVA,BMOVCA,@A+DPTRMOVP2,ALCALLDELINCR4DJNZR2,LOOPDJNZR3,LOOP1MOVP1,#00MOVP2,#00LJMPSTARTDEL:MOVR7,#12DEL1:MOVR6,#123NOPDEL2:DJNZR6,DEL2DJNZR7,DEL1DJNZR1,DELRETTAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7