基于單片機(jī)的秒表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、基于單片機(jī)的秒表系統(tǒng)設(shè)計(jì) 組員： 一設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.設(shè)計(jì)精度為0.1s的秒表系統(tǒng)2.設(shè)置啟動(dòng)、暫停、清零按鈕3.秒表的最長(zhǎng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)度為9:59:9，超過(guò)此長(zhǎng)度，則報(bào)警二方案設(shè)計(jì)1. 總體方案本設(shè)計(jì)是基于AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)的，我們是分為幾個(gè)模塊來(lái)設(shè)計(jì)的。首先對(duì)秒表的硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，它包括時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)、控制電路設(shè)計(jì)以及外部顯示電路。利用89C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理，結(jié)合顯示電路、LED數(shù)碼管以及外部中斷電路來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)器。計(jì)時(shí)精度為0.1s。其次是軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，軟件系統(tǒng)采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序，包括顯示程序，定時(shí)中斷服務(wù)，外部中斷服務(wù)程序，延時(shí)程序等。這次的試驗(yàn)要求進(jìn)行計(jì)時(shí)并且在

2、數(shù)碼管上顯示時(shí)間，先要基本了解硬件內(nèi)在結(jié)構(gòu)，確定用p2并行端口進(jìn)行數(shù)碼管控制輸入，使用P1.6，P1.5，P1.4 ，P1.3進(jìn)行選擇0.1秒位，秒位，十位秒位，分鐘位，以P3.0為開(kāi)始控制，P3.1為停止控制，以P3.為清零控制。本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路是要求借助AT89C51單片機(jī)做出一個(gè)0-9.59.9s的秒表從十位秒到0.1位秒數(shù)這些計(jì)時(shí)的位數(shù)是存在一個(gè)內(nèi)嵌的結(jié)構(gòu)，就是0.1秒位滿足條件然后進(jìn)行跳位使秒位加一的過(guò)程，當(dāng)0.1s到0.9s時(shí)該位自動(dòng)清零并且秒位加一，秒位達(dá)到9時(shí)也自動(dòng)清零并向十秒位加一。當(dāng)計(jì)數(shù)超過(guò)范圍是所有數(shù)碼管全部清零重新計(jì)數(shù)。其次開(kāi)始控制，停止控制，清零控制等功能，我們

3、采用蜂鳴器進(jìn)行提示，該信號(hào)由P1.0輸出由7406非門(mén)與外加電源驅(qū)動(dòng)，通過(guò)一個(gè)延時(shí)子程序加以控制。最后就是根據(jù)硬件的條件進(jìn)行編程，要求軟硬件相互兼容。2. 硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中，硬件電路主要有晶振電路，復(fù)位電路，顯示電路以及一些按鍵控制電路。（1） 晶體振蕩電路利用12分頻的晶振的一個(gè)機(jī)器周期為一微妙，通過(guò)循環(huán)延時(shí)產(chǎn)生0.1秒的延時(shí),通過(guò)XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器構(gòu)成內(nèi)部振蕩方式。 由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。MCS-51單片機(jī)內(nèi)部的振蕩電路是一個(gè)高增益反相放大器，引線 XTAL1和XTAL2分別為

4、0;反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入和來(lái)自反向振蕩器的輸出，該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 振蕩電路（2） 復(fù)位電路采用上電加按鍵復(fù)位電路，也就是手動(dòng)復(fù)位，上電后，由于電容充電，使RET持續(xù)一段高電平時(shí)間，當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行時(shí)，按下復(fù)位鍵也能使RET持續(xù)一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電加開(kāi)關(guān)復(fù)位的操作。上電加復(fù)位電路（3） 按鍵控制電路我們只需要實(shí)現(xiàn)秒表的啟動(dòng)、暫停、清零、復(fù)位功能。用四個(gè)按鍵可以實(shí)現(xiàn)，因此采用按鍵電路。利用部分P3口進(jìn)行控制，用P3.0、P3.1、P3.2分別作為S1、S2、S3的電路接口。按下S1時(shí)啟動(dòng)，按下S2時(shí)暫停，按下S3清零.（4） LED顯示電路

5、我們用LED數(shù)碼管顯示結(jié)果，用4個(gè)共陽(yáng)極LED顯示，用P2并行端口進(jìn)行數(shù)碼管的控制輸入，使用 P1.6、P1.5、P1.4、P1.3進(jìn)行選擇0.1秒位、秒位、十秒位、分鐘位。電路原理圖（網(wǎng)上參考圖）3. 軟件設(shè)計(jì)開(kāi) 始有進(jìn)位嗎？初始化有暫停指令嗎？Y有清零指令嗎？0.1秒位加一NNNY有進(jìn)位嗎？NY秒位加一十秒位加一Y有進(jìn)位嗎？NY聲音提示主程序流程圖三計(jì)劃書(shū)第一周（9月10日-16日）：選好課題，熟悉任務(wù)要求。第二周（9月17日-23日）：總體方案設(shè)計(jì)第三周（9月24日-30日）：硬件設(shè)計(jì)，即畫(huà)出電路原理圖，軟件設(shè)計(jì)，做好流程圖就可以，列出實(shí)驗(yàn)所需清單。第四周（10月1日-7日）：國(guó)慶放假第

6、五周（10月8日-14日）：完成軟件編程，用C語(yǔ)言或匯編都可以第六周（10月15日-21日）：完成系統(tǒng)的硬件組裝，焊接實(shí)體電路第七周（10月22日-28日）：系統(tǒng)調(diào)試，改進(jìn)、完善電路，整理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告第八周（10月29日）：課堂考核四器材清單 AT89C51單片機(jī)（雙列直插）×74LS244 芯片 （雙列直插）×7406芯片（雙列直插）×5晶振 12MHz ×1電容（30pF） ×2,22pF ×1電阻 470 ×1 8.2k ×1 10 k ×5按鍵開(kāi)關(guān) ×5LED數(shù)碼管 ×5蜂鳴器

7、 ×1導(dǎo)線 若干五源程序HAOMIAO EQU 34HMIAO EQU 35HSHIMIAO EQU 36HORG 0000HAJMP STARTORG 0030HSTART: CLR C SETB P1.6 SETB P1.5 SETB P1.4 MOV HAOMIAO,#0 MOV MIAO,#0 MOV SHIMIAO,#0 MOV DPTR,#TABLE MOV A,#00H MOVC A,A+DPTR CLR P1.6 MOV P2,A MOV A,#00H MOVC A,A+DPTR CLR P1.4 MOV P2,A MOV DPTR,#TABLE1 MOV A,#00

8、H MOVC A,A+DPTR CLR P1.5 MOV P2,A LCALL KAISHI LCALL MAIN SHIWEI : SETB P1.5 MOV DPTR,#TABLE ;十秒位顯示 MOV MIAO,#0 ;使秒位從零位重新循環(huán) INC SHIMIAO MOV A,SHIMIAO CLR C SUBB A,#6 JZ START AJMP MAIN RET TINGZHI: MOV A,#00H ;判斷是否有清零指 MOV A,P3 ANL A,#04H JZ START MOV A,#00H ;判斷是否有停止指令 MOV A,P3 CLR C ANL A,#02H LCAL

9、L YANSHI JZ MAIN LJMP TINGZHI START1 : LJMP START SHIWEI1: LJMP SHIWEI MAIN : SETB P1.5 SETB P1.4 SETB P1.6 MOV A,#00H ; 判斷是否有清零指令 MOV A,P3 ANL A,#04H JZ START1 MOV A,#00H ; 判斷是否有停止指令 MOV A,P3 CLR C ANL A,#02H JZ TINGZHI MOV DPTR,#TABLE ; 0.1位秒顯示 I NC HAOMIAO ;加一，可查下一位數(shù)據(jù) MOV A, HAOMIAO ; 判斷是否進(jìn)位 CLR

10、C SUBB A,#10 JZ MIAOZHEN LCALL YANSHI ;延時(shí)0.1秒 AJMP MAIN RET ;繼續(xù)計(jì)時(shí)MIAOZHEN: SETB P1.4 MOV DPTR,#TABLE1 ;秒位顯示 MOV HAOMIAO,#0 ;使0.1秒從零重新循環(huán) INC MIAO ;加一，可查下一位數(shù)據(jù) MOV A,MIAO ;判斷是否進(jìn)位 CLR C SUBB A,#10 JZ SHIWEI1 LCALL SND AJMP MAIN ;返回0.1秒計(jì)YANSHI: MOV R6,#30 DL2: MOV A,#00H ;判斷是否有清零指令 MOV A,P3 ANL A,#04H JZ

11、 START1 MOV DPTR,#TABLE MOV A,SHIMIAO MOVC A,A+DPTR CLR P1.6 MOV P2,A ACALL YIHAOMIAO SETB P1.6 MOV A,HAOMIAO MOVC A,A+DPTR CLR P1.4 MOV P2,A ACALL YIHAOMIAO SETB P1.4 MOV DPTR,#TABLE1 MOV A,MIAO MOVC A,A+DPTR CLR P1.5 MOV P2,A ACALL YIHAOMIAO SETB P1.5 DJNZ R6,DL2 RET YIHAOMIAO: MOV R7,#250 CV:NOP NOP DJNZ R7,CV RET KAISHI: MOV A,#0 MOV A,P3 ANL A,#01H JNZ KAISHI RETSND: SETB P1.0 MOV R1,#1EHDL: MOV R