单片机秒表系统设计课程设计 - 图文

单片机课程设计

题目名称：基于8051的单片机秒表系统设计 姓名学号：肖波(0805821) 王学(08058119)

王璐凯(08058117) 王贤达(08058118) 班 级：电信081

2011.6

信息与电子工程学院

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单片机课程设计报告——

单片机秒表系统设计

信电学院2008级 肖波(0805821) 王学(08058119)

王璐凯(08058117) 王贤达(08058118)

摘要：本实验是基于8051 单片机所设计的，利用单片机的定时器

/计数器定时和记数的原理可以实现秒表的计数以及计数的开启/暂停/继续与复位。使用LED数码七段数码管予以显示。

关键词：8051 七段数码管 秒表系统

1.1 目的：

1、利用单片机定时器/计数器中断设计秒表，从而实现秒、十分之一秒的计时。

2、综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识，通过实践加强对所学知识的理解，具备设计单片机应用系统的能力。

3、 通过本次系统设计加深对单片机掌握定时器、外部中断的设置和编程原理的全面认识复习和掌握，对单片机实际的应用作进一步的了解。

4、 通过本次系统设计，增强自己的动手能力。认识单片机在日常生活中的应用的广泛性，实用性。 1.2用途与功能：

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本系统利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，通过采用protel仿真软件来模拟实现。模拟利用8051单片机、LED数码管以及控件来控制秒表的计数以及计数的开启/暂停/继续与复位！其中有两个数码管用来显示数据，一个数码管显示秒（两位），另一个数码管显示十分之一秒，十分之一秒的数码管计数从0~9，满十进一后显示秒的数码管的数字加一，并且十分之一秒显示清零重新从零计数。计秒数码管采用两位的数码管，当计数超过范围是所有数码管全部清零重新计数。

二、硬件设计

2.1 硬件设计思想

8051单片机芯片一个、LED数码显示管三个，低压电源、开关（按钮）两个、电阻、电容及导线若干。芯片介绍：8051是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器，8位微处理器，俗称单片机。

主要特性：

·4K字节可编程闪烁存储器 ·寿命：1000写/擦循环 ·数据保留时间：10年 ·全静态工作：0Hz-24Hz ·三级程序存储器锁定 ·128*8位内部RAM

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·4*8可编程I/O线 ·两个16位定时器/计数器 ·5个中断源 ·可编程串行通道 ·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路

由于条件限制本系统采用软件模拟硬件系统，采用proteus软件进行模拟设计及调试工作。

图1 七段数码管引脚图

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图2 8051单片机外部引脚图 三、试验设计原理图 通过protel仿真画的原理图

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图3 系统设计电路图

四、软件设计分析

程序流程图：

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手动开关 程序开始 对定时器/计数器初始化始化 开中断并 启动定时器 定时器溢出中断 对定时器重新赋值 进行加一操作后重新计算时间 往P0口和P2口送显示时间 数码管显示 判断P3^4口是否有低电平信号 否 否 判断P3^7口是否有低电平信号 是 开始、暂停或者继续 是 计数置零 中断返回主函数

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实验程序：

#include {sbit sta_end=P3^4; sbit reset=P3^7;

unsigned char code table0[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

unsigned char code table1[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};

/*声明second10用于计数十分之一秒变化，second1用于记录秒的个*/ /*位,second2用于记录秒的十位*/

unsigned int second10,second1,second2; bit bdata flag;

/*以下是设置延时功能的函数*/

void delay() { unsigned char i,j; for(i=90;i>0;i--) for(j=200;j>0;j--); } }

/*以下是设置时间的函数*/ void setTime() { second10++;

if(second10==10) /*当十分之一秒计数到十后从零重新计时*/ {

second10=0; /*同时秒计时个位加一*/ second1++;

if(second1==10) /*当秒计数个位到十后从零重新计时*/ {

second1=0;

second2++; /*同时秒计时十位加一*/ if(second2==6) second2=0; } } }

/*以下是向LED管输数据并使之显示的函数*/

void dispact() {

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P3=0xfe; P0=table1[second1]; delay(); P3=0xfd;

P0=table1[second2]; delay();

P2=table0[second10]; }

/*以下是设置时间函数和输数据函数被此函数调用实现，利用定时器中断*/ /*十分之一秒刷新一次，实现十分之一秒进一*/ Timer0 () interrupt 1 using 1 {

TH0 = (65535 - 50000)/256; TL0 = (65535 - 50000)%6; if(flag) setTime(); dispact(); }

void main(void) {

TMOD = 0x01;

TH0 = (65535 - 50000)/256; /*定时器赋初值*/ TL0 = (65535 - 50000)%6; flag = 0;

EA = 1; /*cpu开中断*/ TR0 = 1; /*利用定时器0*/ ET0 = 1; /*外部中断允许*/ do {

if(!sta_end) {

if(flag == 0) flag = 1;

else flag = 0; }

if(!reset) /*复位设置，全部清零*/ {

flag = 0;

second10 = 0; second1 = 0; second2 = 0;

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}

}while(1); }

五、系统调试

利用8051单片机设计一个1/10秒表，最大能显示99.9秒，具

有置位，复位，启停等功能。用C语言编程，数码管显示！

1、确立总体设计方案； 2、系统整体框图设计； 3、各个单元电路设计与分析； 4、应用软件设计与调试； 5、系统仿真与调试；

6、分析结果，得出结论以及展望。

六、系统设计总结

通过这次的秒表设计，我对一些专业知识和电子设计有了更深的了解，同时也尝试着去应用自己的所掌握的知识。本次设计主要是对已学习的模拟电子技术、数字电子技术和单片机的综合应用，同时加上电路等知识，设计完成了利用软件模拟的秒表。经过几天的奋战,我感受很深。

在设计过程中深感自己在培养动手能力这方面还需很大的努力。单片机课程设计不仅给我提供了一个很好的展现应用自己所掌握的知识的平台,又是检验自己所学知识的一次考核。在设计的过程中我也不可避免的遇到了很多的问题。但是我们通过努力解决并获得经验获得知识。

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这一简单设计可以进一步扩展为1/100秒的秒表系统。也可以运用8255芯片进行扩展。

参考文献

1、51单片机学习网 http://www.51c51.com/ 2、单片机学习网 http://www.mcustudy.com/

3、《单片机C语言应用程序设计》，第四版，马忠梅主编，北京航空航天大学出版社

4、《单片机开发与典型工程项目实例详解》，边海龙、孙永奎编著，电子工业出版社

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/d1t6.html