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秒表课程设计报告 精确到0.01.doc

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.69M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    一、绪论
    二、对本实验设计的分析
    2.1 实验内容
    2.2 实验要求
    2.3设计思路及描述
    三、主要电路模块的实现方案比较及选择
    3.1 课题实现方案
    3.2 方案比较及选择
    四、系统电路图
    4.1 接口电路
    4.2 、复位电路及12M的晶振电路如下图：
    4.3、硬件实物图
    五.秒表系统的软件设计
    5.1数字秒表工作流程图：
    5.2部分重要程序指令分析：
    5.3硬件制作及硬件调试
    秒表电路器件清单：元件名称
    参数
    数量
    元件名称
    参数
    数量
    数码管
    KW4-401ASB
    2
    NPN
    9012
    8
    单片机
    AT89S51
    1
    电阻
    220∩
    1
    晶体振荡器
    12MHZ
    1
    电阻
    1K∩
    1
    瓷片电容
    30P
    2
    按键
    ---------
    4
    极性电容
    22uF
    2
    IC插座
    DIP40
    1
    5.4仿真调试
    5.5硬件实物图：
    六.结论
    七.心得体会
    八、附：简易秒表完整程序简易秒表程序.doc
    黎明职业大学 机电工程系 课程设计 机 电 工 程 系 课 程 设 计 报 告 题目: 简易秒表（LED 数码管显示接口技术应用） 专 班 学 业： 机电一体化 级： 08 纺电 号：0806100108 0806100117 姓 名： 应彦 同 组 人： 许伟龙 指导老师：______ 杨俊鸣 答辩日期： 12 月 31 日 共 12 页 第 - 1 - 页
    黎明职业大学 机电工程系 课程设计 一、 绪论 本设计是一个由 AT89C51 单片机控制，结合显示电路、电源电路、LED 数 码管以及键盘电路按键计时来实现的多功能秒表系统。 在本次设计中我们以 AT89C51 单片机为主要器件，利用它的定时器/计数器 定时原理，上电加按钮复位电路，晶体振荡电路，由 P0 口驱动的 LED 动态显示 电路，键盘电路等来完成多功能秒表的设计。这个多功能秒表系统能够实现八位 LED 显示，显示的时间为 00.00.00.00～24h.59f.59s.99，精确到 0.01s，每秒 自动加一，同理，每分、每小时自动加一基本上实现了老师的要求。我们使用汇 编语言来编写程序，采用模块化程序设计方法，主程序有多个子程序构成，这些 子程序可以单独的设计，调试和管理，其中包括主程序、中断服务子程序、定时 器中断服务子程序和显示子程序等。将源程序代码在 keil 中进行编译和调试， 硬件系统利用仿真软件来实现，可以方便的看到运行结果。 二、对本实验设计的分析 2.1 实验内容 用 AT89C51 设计一个 8 位 LED 数码显示“简易秒表”，显示时间为时，分， 秒，精确到 0.01s，每秒自动加一，同理，每分、每小时自动加一。另设计一个 “开始”按键和一个“复位”按键。再增加一个“暂停”按键。按键说明：按“开 始”按键，开始计数，数码管显示从 00.00.00.00.；开始每秒自动加一；按“复 位”按键，系统清零，数码管显示 00.00.00.00；按“暂停”按键，系统暂停计 数，数码管显示当时的计数。 2.2 实验要求 了解 8051 芯片的工作原理和工作方式 ，使用该芯片对 LED 数码管进行显 示控制，实现用单片机的端口控制数码管，显示时、分、秒，并能用按钮实现 秒表起动、停止、清零功能，精确到 0.01 秒。 要求选用定时器的工作方式，画出使用单片机控制 LED 数码管显示的电路 共 12 页 第 - 2 - 页
    黎明职业大学 机电工程系 课程设计 图，并在实验板实现其硬件电路，并编程完成软件部分，最后调试秒表起动、停 止、清零功能。 2.3 设计思路及描述 该实验要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用 51 系列单片机微机 仿真实验系统中的芯片 89C51 中的 P3.2 管脚做为外部中断 0 的入口地址，并实 现“暂停”按键的功能；将 P3.3 做为外部中断 1 的入口地址，并实现“开始” 按键的功能；定时器 T0 作为每秒加 1 的定时器； “清零”按键按下时数码管清 零，此时若再按“开始”按键则又可重新开始计时。 方框图如下图： 开关 MC51 AT89C51 LED 显示电路 图 3 数字秒表设计导向图 三、主要电路模块的实现方案比较及选择 该部分应对第 2 节中的框图内容的实现方案进行对比和选择，要求对电路 进行分析，才能给出结论。 3.1 课题实现方案 方案一：做一个较为简单的秒表，只要实现数码管能够正常的运行。 方案二：在方案一的基础上加上启动、暂停、复位按钮，并做出能够控制秒表 的模拟图。 方案三：在方案二的基础上，把硬件电路做出来，调试出控制秒表系统功能。 3.2 方案比较及选择 共 12 页 第 - 3 - 页
    黎明职业大学 机电工程系 课程设计 方案分析： 方案一：要求比较低，容易实现，但功能太少不能满足现实需要。 方案二：多了个启动、暂停、复位的功能，并做出了仿真电路图，实验成本低。 方案三：功能虽较为齐全，但是成本较高。 确定最终方案：根据上述的分析，最终还是采用方案二比较合理。 四、系统电路图 4.1 接口电路 利用 12M 晶振的一个机器周期为 1 微秒，通过循环产生 1 秒时间延迟，扫描 单片机中所存放的时间的值，并通过输出显示在数码管上。如图： 共 12 页 第 - 4 - 页
    黎明职业大学 机电工程系 课程设计 4.2 、复位电路及 12M 的晶振电路如下图： 系统复位电路 按键电路： 按键接口分别为 p3.2（暂停），p3.3（开始），p3.5（复位清零）；如下 图所示： 共 12 页 第 - 5 - 页
    黎明职业大学 机电工程系 课程设计 4.3、硬件实物图 共 12 页 第 - 6 - 页
    黎明职业大学 机电工程系 课程设计 五.秒表系统的软件设计 5.1 数字秒表工作流程图： 主程序流程图 定时器中断程序流程图 共 12 页 第 - 7 - 页
    黎明职业大学 机电工程系 课程设计 5.2 部分重要程序指令分析： ①：宏定义：时，分，100 微秒，10 微秒 SEC EQU 20H MSEC EQU 21H FEN SHI EQU 22H EQU 23H ②：主程序分析： MAIN: MOV MOV MOV MOV MOV TMOD,#61H TH0,#0D8H ; TL0,#0F0H TH1,#0FFH TL1,#0FFH ; 1、以上几条指令作用为设置定时器 0（T0）工作方式为 1，定时器 1（T1） 工作方式为 2； 2 、 给 定 时 器 T0 赋 初 值 D80FH( 即 55536, 通 过 计 算 得 中 断 时 间 T=65536-55536=10000us=10ms)； 3、给定时器 T1 赋初值 FFFFH，当从外部计数引脚输入一个负跳变（即按下 按键）计数器加 1 产生溢出中断，最后将 TH1 中的值给 TL0，重新开始 MOV IE,#8FH 该条指令为中断允许 IE=10001111B, 使 EA=1(开总中断),ET1=1（开定时器 1 中断）,EX1=1（开外部中断 1）,ET0=1（开定时器 0 中断）,EX0=1（开外部中 断 0） ③：显示子程序 XH: MOV A,@R0 MOVC CJNE A,@A+DPTR R0,#32H,LP0 ANL A,#7FH LP0: CJNE R0,#34H,LP 共 12 页 第 - 8 - 页
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