基于AT89S52的数字秒表设计.doc-资料库

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1 摘要用 AT89S51 设计的一个 2 位 LED 数码显示“秒表”，显示时间为 00 — 59 秒，每秒自动加 1，其中含有一个“复位按键”。秒表功能的实现 :一个完整的秒表相当于一个简单的单片机系统，该系统有秒表设置电路、单片机、显示电路等构成。单片机是集成的 IC 芯片，根据实际设计要求选用 AT89S51。基于单片机的秒表的设计需要解决 2 个方面的基本问题： ⒈如何显示秒。 ⒉减少误差。关键字：AT89S51 Abstract A 2 LED numerical code designs which with AT89S51 demonstrated "the stopwatch", demonstrated the time is 00 - 59 seconds, each second automatic Canada 1, in which includes "to reposition the pressed key". Stopwatch function realization:A complete stopwatch is equal to a simple monolithic integrated circuit system, this system has the stopwatch to establish constitution and so on electric circuit, monolithic integrated circuit, display circuit. The monolithic integrated circuit is the integrated IC chip, selects AT89S51 according to the actual design request. Needs to solve 2 aspects basic problems based on the monolithic integrated circuit stopwatch design: 1. How demonstrates the second. 2. reduced error. Key words ：AT89S51

2 目录引言 ************************************************3 1 设计制作工具、软件 *****************************4 2 设计原理*****************************************4 2.1 实现功能及原理*************************************4 2.2 电路原理图*****************************************4 2.3 电路模块分析***************************************5 3 芯片简介******************************************6 3.1 AT89S51 芯片****************************************6 3.2. 数码管*********************************************7 4 源汇编原程序及其注释****************************7 5 调试要点和心得体会 *****************************8 谢词**************************************************10 参考文献*********************************************11 附录 ***********************************************12

3 引言本课程设计设计了一个数字秒表，用于短时间测量。技术指标如下： 1 计时范围：0—59 秒 2 精度：0.1 秒 3 误差：±0.05 秒本课程设计中用到的主要元件是一个高性能 8 位单片机 AT89S51。 AT89S51 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS-51 指令系统及 80C51 引脚结构，芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算机的 AT89S51 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S51 具有如下特点：40 个引脚，4k Bytes Flash 片内程序存储器， 128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），32 个外部双向输入/输出（I/O）口，5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断，2 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。

4 1 设计制作工具、软件 AT89S51 实验箱一个、Keil C 51 软件、ISP 下载软件、电子电路设计软件 Protel 99 SE、电熨斗、小型打孔机、电焊铁、万用表等 2 设计原理 2.1 实现功能及原理秒是时间的基本单位，本秒表记数系统的记数功能通过汇编程序的延时子程序来实现。 2.2 电路原理图原理图有三个模块组成——单片机最小系统电路，复位电路，时间显示子电路模块单片机最小系统是整个电路的工作核心，是电路的动力来源、信息处理中心；复位电路实现电路的复位功能，通过它可以随时使秒表的计数初值回到 0；时间显示子电路模块接收从单片机送来的时间信息，并显示在两个数码管上。 P10 1 P11 2 P12 3 4 P13 P14 5 P15 6 P16 7 8 P17 39 38 37 36 35 34 33 32 VC U1 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 12 VCC P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 13 12 15 14 31 19 18 9 17 16 INT1 INT0 T1 T0 EA/VP X1 X2 RESET RD WR C1 30P C2 30P VCC STAL 12M C3 10UF VCC K2 R1 10K P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 RXD TXD ALE/P PSEN P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 30 29 L1 L2 1 P10 2 P11 3 P12 4 P13 5 P14 6 P15 7 P16 8 P17 f e a b c d e f g dp DPY a g d b c dp M O C 1 P20 2 P21 3 P22 4 P23 5 P24 6 P25 7 P26 8 P27 f e a b c d e f g dp DPY a g d b c dp M O C 9 9 R2 220 R3 220 图 1 电路原理图

5 2.3 电路模块分析一个单片机系统由不同的模块组成，不同的模块完成不同的功能，本单片机进制转换器的 3 个模块如下：单片机最小系统电路： 1 P10 2 P11 3 P12 4 P13 5 P14 6 P15 7 P16 8 P17 13 12 15 14 31 19 18 9 17 16 U1 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 INT1 INT0 T1 T0 EA/VP X1 X2 RESET RD WR VC 12 VCC C1 30P C2 30P VCC STAL 12M C3 10UF VCC K2 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 RXD TXD ALE/P PSEN 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 30 29 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 复位模块电路： R1 10K C3 10UF VCC K2 图 2 单片机最小系统电路 R1 10K 图 3 复位模块电路

6 时间显示模块电路： L1 1 P10 2 P11 3 P12 4 P13 5 P14 6 P15 7 P16 8 P17 f e a b c d e f g dp DPY a g d b c dp M O C L2 1 P20 2 P21 3 P22 4 P23 5 P24 6 P25 7 P26 8 P27 f e a b c d e f g dp DPY a g d b c dp M O C 9 9 R2 220 R3 220 图 4 时间显示模块电路 3 芯片介绍 3.1 AT89S51 芯片标准 AT89 单片机硬件部分的核心采用 Intel 80C51/80C52 单片机硬件技术。两者的引脚排列与标准单元部件相同，指令系统完全兼容。标准型 AT89 单片机又是构成其他型号 AT89 单片机的基础。适当减少部件单元，可以形成抵挡型单片机；增加部分硬件单元，便可以形成高档型单片机。标准型 AT89 单片机因与 MCS－51 的完全兼容性，优良的工作性能，使用的灵活性以及较高的性能价格比，成为 AT89 系列单片机的主流机型，在嵌入式系统中获得广泛的应用。 AT89S51 单片机是低功耗的、具有 4KB 在线编程 FLASH 存储器的单片机。它与 Intel 80c51 单片机在引脚排列、工作特性、硬件组成、指令系统等方面完全兼容。片内的 FLASH 可允许在线重新编程，也可使用通用非易失性存储器编程器编程。它将通过 CPU 和在线可编程 FLASH 集成在一个芯片上。其工作特性如下：（1）片内程序存储器含有 4KB 的 Flash 存储器，允许在线编程，擦写周期可达 1000 次；（2）片内数据存储器内含 128 字节的 RAM; （3） I/O 口具有 32 根可编程 I/O 线；（4）具有两个 16 位可编程定时器；（5）中断系统是具有 6 个中断源、5 个中断矢量、2 级中断优先级的中

7 断结构；（6）串行口是一个全双工的串行通信口（7）具有两个数据指针 DPTR0 和 DPTR1; （8）低功耗节电模式又空间模式和掉电模式；（9）包括 3 级程序锁定位（10）AT89S51 的电源电压为 4.0 到 5.5V；（11）振荡器频率 0 到 33MHZ; （12）具有片内看门狗定时器（13）灵活的在线编程方式（14）具有断电标志 POF；（15）具有掉电状态下的中断恢复模式； AT89 系列单片机为许多控制提供了高度灵活和低成本的解决办法。充分利用他的片内资源，即可在较少外围电路的情况下构成功能完善的进制转换系统。 3.2 数码管 LED 显示器是由发光二极管显示字段的显示器件，显示分为静态显示方式和动态显示方式两种。它采用较多的是 7 段 LED，这种显示器有共阴极和共阳极两种器件。对于共阴极 LED 显示器而言，公共端接地，而共阳极 LED 显示器公共端接+5V。每个发光二极管的驱动电流宣取 5～20mＡ左右，最大不超过 50mA. LED 显示器的公共端也称位选线，它控制显示器的亮、暗。a、b、┄ ┄dp 称为段选线，它控制每一段两、暗。例如对共阴极 LED 显示器来说，要使 a 段亮，应该将位选线接低电平，而段选线 a 接高电平。通常将控制发光二极管 8 个段数据称为端选码。本进制转换系统十六进制显示电路采用的数码管是共阴数码管。 4 汇编源程序及注释： Second EQU 30H；时间寄存器

ORG 0 START: MOV Second,#00H；先显示零 NEXT: MOV A,Second 8 MOV B,#10 DIV AB MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A LCALL DELY1S INC Second；秒计数加一 MOV A,Second CJNE A,#60,NEXT；没到 60 秒，返回继续 LJMP START DELY1S: MOV R5,#100；秒延时 D2: D1: MOV R6,#20 MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 DJNZ R5,D2 RET TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH；时间数据表 END 5 调试要点和心得体会：为了能够出色完成这次课程设计，之前我做了充分的准备，因为我相信成功偏爱有准备的人。根据老师所给要求，我首先明确其设计任务及要

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