單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告秒表計(jì)時(shí)器

..課程設(shè)計(jì)名稱：單片機(jī)原理及接口技術(shù)題目：基于單片機(jī)的秒表計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)學(xué)期：2014-2015學(xué)年第一學(xué)期專業(yè)：電氣技術(shù)班級：XX：學(xué)號：指導(dǎo)教師：..工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)成績評定表學(xué)期2014-2015(一)姓名專業(yè)電氣技術(shù)班級課程名稱單片機(jī)原理及接口技術(shù)論文題目基于單片機(jī)的秒表計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)評定指標(biāo)評定指標(biāo)分值得分知識創(chuàng)新性20理論正確性20容難易性15結(jié)合實(shí)際性10知識掌握程度15書寫規(guī)性10工作量10總成績100評語：任課教師時(shí)間2014年1月10日備注..課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目秒表計(jì)時(shí)器二、設(shè)計(jì)任務(wù)本課題以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)和制作一個(gè)秒表計(jì)時(shí)器。三、設(shè)計(jì)方案課程設(shè)計(jì)一周第1天：查找資料，方案論證。第2天：各局部方案設(shè)計(jì)。第3天：各局部方案設(shè)計(jì)。第4天：撰寫設(shè)計(jì)說明書。第5天：校訂修改，上交說明書。四、設(shè)計(jì)要求1、繪制軟件流程圖并利用匯編語言編寫軟件程序；2、繪制系統(tǒng)硬件原理圖；3、形成設(shè)計(jì)報(bào)告。指導(dǎo)教師：教研室主任：2014年5月26日..摘要本設(shè)計(jì)利用89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)秒表計(jì)時(shí)器，通過LED顯示秒十位和個(gè)位，在設(shè)計(jì)過程中用一個(gè)存儲(chǔ)單元作為秒計(jì)數(shù)單元，當(dāng)一秒到來時(shí)，就讓秒計(jì)數(shù)單元加一，通過控制使單片機(jī)秒表計(jì)時(shí)，暫停，歸零。設(shè)計(jì)任務(wù)包括控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：51單片機(jī)；74HC573；LED數(shù)碼管..目錄綜述………………………11程序方案………………21.1方案論證……………21.2總體方案……………22局部設(shè)計(jì)……………32.189C51單片機(jī)……………………32.2晶體振蕩電路………42.3硬件復(fù)位電路………52.4顯示電路……………62.5整體電路圖…………73程序設(shè)計(jì)………………83.1程序流程框圖………83.2顯示程序流程圖……………………93.3匯編源程序…………104調(diào)試說明……………134.1概述…………………134.2電路原理圖…………13心得體會(huì)………………15參考文獻(xiàn)………………16..綜述單片機(jī)是集CPU，RAM，ROM，定時(shí)，計(jì)數(shù)和多種接口于一體的微控制器。他體積小，本錢低，功能強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)品和工業(yè)自動(dòng)化上。而51單片機(jī)是各單片機(jī)中最位典型和最有代表性的一種。中國使用單片機(jī)的歷史只有短短的30年，在初始的短短五年時(shí)間里開展極為迅速?？v觀我們現(xiàn)在生活的各個(gè)領(lǐng)域，從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，到飛機(jī)上各種儀表的控制，從計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC卡、電子寵物等，這些都離不開單片機(jī)。本課題以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)和制作一個(gè)秒表，開場時(shí)，顯示"00〞，第1次按下按鈕后就開場計(jì)時(shí)；第2次按按鈕后，計(jì)時(shí)停頓；第3次按按鈕后，計(jì)時(shí)歸零。根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)出了符合要求的秒表計(jì)時(shí)器。1程序方案1.1方案論證時(shí)鐘電路常用的有部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式，但因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中只需要一片單片機(jī)，所以采用部時(shí)鐘方式比擬簡單。按鈕電路中的"復(fù)位〞按鈕是按鍵手動(dòng)復(fù)位，它有電平和脈沖兩種方式，比擬電路的復(fù)雜程度，本設(shè)計(jì)選擇了按鈕電平復(fù)位電路。但根據(jù)顯示方式的不同選擇，我們可以有幾種方案：方案一：使用靜態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示方式下的數(shù)碼管的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器鎖存的斷碼輸出將維持不變，直到送入另一個(gè)字符的斷碼為止。因而此設(shè)計(jì)中使用的顯示位數(shù)使用了三個(gè)8位并行I/O口。如果另外想擴(kuò)展單片機(jī)功能，那么能使用的輸出管腳很是有限。方案二：使用動(dòng)態(tài)顯示方式。這個(gè)顯示方式是將所有顯示位的段碼線的相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O口控制，而各位的共陰或共陰極分別由相應(yīng)的I/O線控制，形成各位的分時(shí)選通。這種顯示方式，簡化了硬件電路，特別在多位數(shù)碼管顯示時(shí)尤為突出。1.2總體方案由課程設(shè)計(jì)的要求和任務(wù)，采用的匯編語言編程，設(shè)計(jì)秒表要求一秒定時(shí)，采用了定時(shí)器T0和〔存儲(chǔ)單元NTA〕擴(kuò)展來定時(shí)，即用單片機(jī)部的定時(shí)器T0。先將時(shí)鐘初始化，賦入初值25ms定時(shí)，循環(huán)40次來進(jìn)展1秒定時(shí)。然后由R3來進(jìn)展加一運(yùn)算，然后將其值通過P1(段顯示)，P2口〔位顯示〕在數(shù)碼管上進(jìn)展顯示時(shí)，在程序中首先定義一個(gè)關(guān)于數(shù)碼管顯示的字形碼定義，以便在顯示時(shí)調(diào)用即可。編寫秒表程序，使其通過I/O的輸出在數(shù)碼管上顯示秒表的計(jì)時(shí)情況，通過I/O口的輸入與中斷程序級按鍵程序?qū)崿F(xiàn)INT中斷功能和控制秒表的"停〞與"走〞。晶振電路晶振電路AT89C51單片機(jī)顯示電路復(fù)位電路圖1-12局部設(shè)計(jì)2.189C51單片機(jī)MCS—51系列單片機(jī)是8位單片機(jī)產(chǎn)品，89C51是其中的代表，根本模塊包括以下幾個(gè)局部：〔1〕CPU:89C51的CPU是8位的，另外的89C51部有1個(gè)處理器〔2〕ROM:4KB的片程序存儲(chǔ)器，存放開發(fā)調(diào)試完成的應(yīng)用程序〔3〕I/O口:P0—P3，共4個(gè)口32條部中斷，2個(gè)外部中斷〔4〕RAM:256B的片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，容量小，但作用大〔5〕中斷系統(tǒng):共5個(gè)中斷源，3個(gè)部中斷，2個(gè)外部中斷〔6〕定時(shí)器/計(jì)數(shù)器:2個(gè)16位的可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器〔7〕通用串口:全雙工通用異步接收器/發(fā)送器〔8〕振蕩器:89C51的外接晶振與部時(shí)鐘振蕩器位CPU提供時(shí)鐘信號〔9〕總線控制:89C51對外提供假設(shè)干控制總線，便于系統(tǒng)擴(kuò)展。AT89C51管腳圖如下：圖2-12.2晶體振蕩電路89C51單片機(jī)部的振蕩電路是一個(gè)高增益反相放大器，引線XTAL1和XTAL2分別為反相振蕩放大器的輸入及部時(shí)鐘工作電路的輸入和來自反相振蕩器的輸出，該反相放大器可以配置為片振蕩器。這里選用51單片機(jī)的部振蕩方式，電路圖如下：C2,C3起穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振的作用。其中晶振采用12兆赫茲的，一個(gè)機(jī)器周期是1微秒。方便計(jì)算初值等。圖2-22.3硬件復(fù)位電路圖中P1.6接了控制按鍵，實(shí)現(xiàn)對秒表電路的控制。圖2-32.4顯示電路采用一個(gè)兩位的LED數(shù)碼管，LED是八段顯示器，部有7個(gè)條形發(fā)光二極管和1個(gè)小圓點(diǎn)發(fā)光二極管，根據(jù)各管的亮暗組成字符。在用數(shù)碼管顯示時(shí)，有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種選擇，這里選用LED動(dòng)態(tài)顯示，用P0，P2，P2口位驅(qū)動(dòng)顯示，由于P0口沒有上拉電阻，因此P0口需要外接上拉電阻才能輸出高電平，這里使用8個(gè)240歐的電阻作為上拉電阻。電路圖如下：位控端用74HC573來驅(qū)動(dòng)圖2-42.5整體電路圖圖2-53程序設(shè)計(jì)3.1程序流程框圖設(shè)定初值設(shè)定初值判斷按鍵按下兩次按下三次按下一次停頓計(jì)數(shù)開場計(jì)數(shù)恢復(fù)歸零顯示數(shù)據(jù)超過100恢復(fù)初始化圖3-13.2顯示程序流程圖開場開場初始化顯示參數(shù)取第一位待顯數(shù)取下一位顯示數(shù)據(jù)輸出位碼到P2口取顯示數(shù)據(jù)查表轉(zhuǎn)換代碼到P0口兩位顯示完了？延時(shí)圖3-23.3匯編源程序NTAEQU30HNTBEQU31HKEYEQU32HBUTBITP1.6FLAGBITP3.0ORG00HLJMPSTARTORG0BHLJMPINTT0START:MOVKEY,#00HMOVR3,#00HMOVP2,#10HMOVA,R3MOVB,#10DIVABMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AACALLDELAY10MSMOVA,BMOVP2,#20HMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AMOVTMOD,#01HSETBET0SETBEAWT:BUT,DKNFLAG,DKNLCALLDELAY10MSBUT,DKNINCKEYSETBFLAGMOVA,KEYCJNEA,#01,KN1SETBTR0MOVTH0,#9EHMOVTL0,#58HMOVNTA,#00HMOVNTB,#00HLJMPDKNKN1:CJNEA,#02H,KN2CLRTR0LJMPDKNKN2:CJNEA,#03H,DKNMOVR3,#00HMOVP2,#10HMOVA,R3MOVB,#10DIVABDAAMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AACALLDELAY10MSMOVA,BDAAMOVP2,#20HMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AMOVKEY,#00HDKN:BUT,WT2LJMPDONEWT2:CLRFLAGLJMPDONEDONE:MOVP2,#10HMOVA,R3MOVB,#10DIVABMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AACALLDELAY10MSMOVA,BMOVP2,#20HMOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0,AACALLDELAY10MSLJMPWTDELAY10MS:MOVR6,#20D1:MOVR7,#20DJNZR7,$DJNZR6,D1RETINTT0:MOVTH0,#9EHMOVTL0,#58HINCNTAMOVA,NTACJNEA,#40,NEXTMOVNTA,#00HINCR3MOVA,R3CJNEA,#100,NEXTMOVR3,#00HNEXT:RETITABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90HEND4調(diào)試說明4.1概述上電開場時(shí)，顯示"00〞，第1次按下BUT(按鍵〕后單片機(jī)秒表就開場計(jì)時(shí)。第2次按BUT后，計(jì)時(shí)停頓。第3次按BUT后，計(jì)時(shí)歸零。4.2電路原理圖1〕顯示清零圖4-12〕計(jì)數(shù)停頓圖4-2心得體會(huì)在這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)中，我收獲不少。此次課程設(shè)計(jì)穩(wěn)固了我的根底知識，提高了我的實(shí)際應(yīng)用水平，鍛煉了我的實(shí)際操作和動(dòng)手能力，了解了51單片機(jī)的工作原理，學(xué)會(huì)使用有關(guān)仿真和匯編的軟件；學(xué)會(huì)用軟件調(diào)試與找出問題和解決問題；培養(yǎng)用多思維來思考解決問題。合理運(yùn)用所學(xué)知識培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐能力。然而，在這次設(shè)計(jì)中，我也發(fā)現(xiàn)了我許多的缺乏。特別是在編程，仿真方面走了不少彎路。功能擴(kuò)展方面有阻礙。但是，正因?yàn)檫@樣讓我更加勤奮的探索和專研，從而很多方面都已經(jīng)有所提高，知識也掌握的更加全面。在這次的課程設(shè)計(jì)中，我在數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示方面出現(xiàn)了一些阻礙，用匯編語言編程思維有點(diǎn)亂，導(dǎo)致寫出來的程序仿真有些問題，后來通過查找資料和同學(xué)的幫助、教師的精心指導(dǎo)，我順利完成了課程設(shè)計(jì)。通過這次課程設(shè)計(jì)，我們獲得了豐富的理論知識，極提高了實(shí)踐能力，這將對我們以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)這方面的知識有極大的幫助。在以后的學(xué)習(xí)實(shí)踐中，我將繼續(xù)努力，完善自