89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告.doc

1、 这里可以加学校 LOGAL 单片机课程设计报告 院系 ： xxxxxxxxxx 班别： xxxxxxxxxx 课程名称： 秒表设计 姓名： xxx 学号： xxxxxxx 指导老师 ： xxxxxxx 2011.12.23 目录 1 课程 设计的目的和任务 1.1 单片机秒表课程设计的概述 1.2 课程 设计思路及描述 1.3 课程设计任务和要求 2 硬件与软件 的 设计 流程 2.1 系统硬件方案设计 2.2 软件方案设计 3 程序编写流程 及课程设计效果 3.1 源程序及注释 3.2 原理图分析 3.3 课程设计效果 4 心得体会 5 相关查阅资料 1. 课程 设计的目的和任务 1.1

2、单片机秒表 课程设计 的概述 一、 课程设计题目 秒表系统设计 用 STC89C52RC 设计一个 4 位 LED 数码显示“秒表”，显示时间为00.0099.99 秒，每 10 毫秒自动加一，每 1000 毫秒自动加一秒。 二、增加功能 增加一个“复位”按键（即清零），一个“暂停”和“开始”按键。 三、课程设计的难点 单片机电子秒表需要解决三个主要问题， 一是有关单片机定时器的使用；二是如何实现 LED的动态扫描显示；三是如何对键盘输入进行编程。 四、课程设计内容提要 本课程利用单片机的定时器 /计数器定时和记数的原理，结合集成电路芯片 8051、 LED 数码管以及课程箱上的按键来设计计时

3、器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。其中本课程设计有两个开关按键：其中 key1 按键按下去时开始计时，即秒表开始键 (同时也用作暂停键 )， key2 按键按下去时数码管清零，复位为“ 00.00” . 五 、 课程设计 的意义 1) 通过本次课程设计加深对单 片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。 2) 掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。 3) 通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。 4) 该课程通过单片机的定时器 /计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的计时、暂停、清零

4、，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义 六 、 课程 设计 仪器 a) 集成电路芯片 8051，七段数码管， 89C51 单片机开发板 b) MCS-51 系列单片机微机仿真课程系统中的软件（ Keil uvision2） 。 1.2课程 设计 思路及描述 该课程 设计 要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用 MCS-51 系列单片机的芯片AT89C52 的 P3.2,P3.5 作为按键的入口 ；定时器 T1 作为 每 0.01 秒加一 的定时器。其中 “开始 ”按键当开关由上向下拨时开始计时 ， 此时若再拨 “开始 ”按键则 数码管暂停 ； “清零 ”按键当开关由上

5、向下拨时数码管清零，此时若再拨 “开始 ”按键则又可重新开始计时。 方框图如下图 1： 图 1 数字秒表设计导向 1.3 课程 设计任务和要求 1.3.1 设计指标 。 了解 8051 芯片的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，显示分、秒，并能用按钮实现秒表起动、停止、 99 秒、清零等功能，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 数码管显示的电路图，并实现其硬件电路，并编程完成软件部分，最后调试秒表起动、停止、清零等功能。 1.3.2 设计要求 画出电路原理图（或仿真电路图）； 软件编程与调试；

6、 电路仿真与调试； 2软件与硬件设计 开关 MCS-51 AT89C52RC LED 显示 2.1 系统硬件方案设计 单片机应用系统由硬件系统和软件系统两部分 组成。硬件系统是指单片机以及扩展的存储器、 IO 接口、外围扩展的功能芯片以及接口电路。软件系统包括监控程序和各种应用程序。 在单片机应用系统中，单片机是整个系统的核心，对整个系统的信息输入、处理、信息输出进行控制。与单片机配套的有相应的复位电路、时钟电路以及扩展的存储器和 IO 接口，使单片机应用系统能够运行。 在一个单片机应用系统中，往往都会输入信息和显示信息，这就涉及键盘和显示器。在单片机应用系统中，一般都根据系统的要求配置相应的

7、键盘和显示器。配置键盘和显示器一般都没有统一的规定，有的系统功能复杂，需输 入的信息和显示的信息量大，配置的键盘和显示器功能相对强大，而有些系统输入 /输出的信息少，这时可能用几个按键和几个 LED 指示灯就可以进行处理了。在单片机应用系统在中配置的键盘可以是独立键盘，也可能是矩阵键盘。 图 2 系统硬件结构框 11.0592MHz 晶振 2 个独立式的按键 电源指示灯 电源开关 4 个数码管显示 STC89C52RC 2.2软件方案设计 此次选用 C51 来编程，首先要有初始化程序，通过初始化程序，将对主程序所用到的变量、常量以及各个参数和所调用的子函数定义。其次还有显示程序、按键扫描及处理

8、程序、时钟程序和倒计时程序， 系统软件流程图图如图 3 所示： 3 程序编写的流程 及课程设计效果 3.1 源程序 及注释 /*- 名称：数码管显示，按键控制秒表 论坛： 编写： shifang 日期： 2009.5 修改：无 开始 系统初始化 While (1) 数码管显示 选择 按键的扫描及处理 图 3 内容：中断按键控制，数码管显示 ,中断 0控制计时和停止，中断 1 清零 -*/ #include /包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义 unsigned int msecond,second;/定义全局变量 bit GoFlag;/定义停止，计时标志 #de

9、fine DataPort P0 /定义数据端口 程序中遇到 DataPort 则用 P0 替换 sbit LATCH1=P22;/定义锁存使能端口 段锁存 sbit LATCH2=P23;/ 位锁存 sbit KEY=P32; unsigned char code dofly_DuanMa10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/ 显示段码值 09 unsigned char code dofly_WeiMa=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;/分别对应相应的数码管点亮 ,即位码

10、unsigned char TempData8; /存储显示值的全局变 量 void DelayUs2x(unsigned char t);/函数声明 void DelayMs(unsigned char t); void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num); void Init_Timer0(void); void CLR(void); /*- 主函数 -*/ void main (void) unsigned char num=0; EX0=1; /外部中断 0开 IT0=1; /IT1=0 表示边沿触发 EX1=1; /外部

11、中断 1开 IT1=1; /IT1=1 表示边沿触发 Init_Timer0(); while (1) /主循环 TempData0=dofly_DuanMasecond/10;/分解显示信息，如要显示 68，则68/10=6 68%10=8 TempData1=dofly_DuanMasecond%10; TempData2=0x40;/ “-“ TempData3=dofly_DuanMamsecond/10;/分解显示信息，如要显示 68，则68/10=6 68%10=8 TempData4=dofly_DuanMamsecond%10; /主循环中添加其他需要一直工作的程序 /*- 显

12、示函数，用于动态扫描数码管 输入参数 FirstBit 表示需要显示的第一位，如赋值 2 表示从第三个数码管开始显示 如输入 0表示从第一个显示。 Num 表示需要显示的位数，如需要显示 99 两位数值则该值输入 2 -*/ void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num) static unsigned char i=0; DataPort=0; /清空数据，防止有交替重影 LATCH1=1; /段锁存 LATCH1=0; DataPort=dofly_WeiMai+FirstBit; /取位码 LATCH2=1; /位锁存 LAT

13、CH2=0; DataPort=TempDatai; /取显示数据，段码 LATCH1=1; /段锁存 LATCH1=0; i+; if(i=Num) i=0; /*- 定时器初始化子程序 -*/ void Init_Timer0(void) TMOD |= 0x01; /使用模式 1， 16 位定时器，使用 “|“符号可以在使用多个定时器时不受影响 /TH0=0x00; /给定初值 /TL0=0x00; EA=1; /总中断打开 （总中断控制开关） ET0=1; /定时器中断打开 （允许中断 0的发生） TR0=1; /定时器开关打开 （定时器 T0 开始工作） /*- 定时器中断子程序 -*/ void Timer0_isr(void) interrupt 1 static unsigned char num; TH0=(65536-2000)/256; /重新赋值 2ms TL0=(65536-2000)%256; Display(0,8); if(GoFlag) num+; if(num=5) num=0; msecond+; if (msecond=100)/100 进 1