计时秒表计时秒表系统的设计.doc

课 程 设 计 说 明 书 系 别： 机电学院 专 业： 电气控制及其自动化 学生姓名： 设计题目： 计时秒表系统的设计 起讫日期： 12月24日~1月4日 设计地点： 学校 指导教师： 刘世林 目 录 一 、设计目的及要求………………………………p3 1.本次课程设计目的 2.本课程设计课题任务的内容和要求 3.对本课程设计工作任务及工作量的要求 4.主要参考文献 二、单片机的发展概况………………………………p4 三、系统硬件电路设计………………………………p6 1、计时秒表电路设计 2、整体设计框图 1）振荡电路 2）复位电路 3）显示电路 4）按键电路 四、程序设计说明………………………………………p13 五、程序流程图…………………………………………p14 六、程序清单……………………………………………p15 七、仿真结果……………………………………………p18 八、收获与致谢…………………………………………p19 一 、设计目的及要求 1.本次课程设计目的： 通过次课程设计单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等 AT89C51单片机引脚图 (1) 电源地组Vcc和Vss；VCC—(40)脚接+5V电压VSS—(20)脚接地(键盘、显示器、打印机等)和串行通信口(RS232)以及应用程序等。单片机应用系统层次关系如图1.2所示。 单片机应用系统三个层次的关系 三、系统硬件电路设计 1、计时秒表电路设计 数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点，在计时中广泛使用。本设计用单片机组成数字电子秒表，力求结构简单、精度高为目标。 设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主控制器，显示电路和等主控制器采用单片机，显示电路采用共极LED数码管显示本利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理P2口输出段码数据，74LS245用作驱动，P3口接三个按钮开关，分别实现开始、暂停、清零功能。电路原理图设计最基本的要求是正确性，其次是布局合理，最后在正确性和布局合理的前提下力求美观。 1）振荡电路 本模块用了一个12MHZ的晶振外加两个33pf的电容，电路图用如图所示 2）复位电路 复位电路图如图所示，其中C1是两个为10微法的电解电容，R1是阻值为10K的电阻。 3）显示电路 LED数码管的外形结构如图 外部有12个引脚，其中4个引脚为公共端也称位选端，其余8个引脚称为段选端，当要使某一位数码管显示某一数字((0-9中的一个)必须在这个数码管的段选端加上与数字显示数字对应的8位段选码(也称字形码)，在位选端加上高电平即可。LED有共阴极和共阳极两种。如图所示。 共阴极 共阳极 LED数码管结构原理图 二极管的阴极连接在一起，通常此公共阴极接地，而共阳极则将发光二极管的阳极连接在一起，接入+5V的电压。一位显示器由8个发光二极管组成，其中7个发光二极管构成字型“8”的各个笔划（段）a～g，另一个小数点为dp发光二极管。当在某段发光二极管施加一定的正向电压时，该段笔划即亮；不加电压则暗。为了保护各段LED不被损坏，需外加限流电阻。 图3.6 LED数码管引脚图 使用LED显示器时，要注意区分这两种不同的接法。为了显示数字或字符，必须对数字或字符进行编码。七段数码管加上一个小数点，共计8段。因此为LED显示器提供的编码正好是一个字节。 LED字形显示代码表 字型 共阳极段 共阴极段 字型 共阳极段 共阴极段 0 C0H 3FH 9 90H 6FH 1 F9H 06H A 88H 77H 2 A4H 5BH B 83H 7CH 3 B0H 4FH C C6H 39H 4 99H 66H D A1H 5EH 5 92H 6DH E 86H 79H 6 82H 7DH F 84H 71H 7 F8H 07H 空白 FFH 00H 8 80H 7FH P 8CH 73H 本设计的显示电路采用动态显示。动态显示，是指无论任何时刻只有一个LED数码管处于显示状态。即单片机通过“扫