單片機(jī)基于PROTEUS仿真的秒表的課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1 引言1.1 課程設(shè)計(jì)的目的1) 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)加深對(duì)單片機(jī)課程的全面認(rèn)識(shí)和掌握，對(duì)單片機(jī)課程的應(yīng)用進(jìn)一步的了解。 2) 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)將單片機(jī)軟硬件結(jié)合起來(lái)，對(duì)程序進(jìn)行編輯，校驗(yàn)，鍛煉理論聯(lián)系實(shí)際的能力。 3) 綜合運(yùn)用單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的理論知識(shí)、與設(shè)計(jì)課題相關(guān)的參考資料、基本開發(fā)儀器及工具和實(shí)驗(yàn)室所具有的其它軟硬件環(huán)境，設(shè)計(jì)一個(gè)典型的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)并通過(guò)仿真調(diào)試出結(jié)果。4) 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)提高學(xué)生的綜合能力、動(dòng)手能力、文獻(xiàn)資料查閱能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)和以后工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。1.2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)用Proteus仿真MCS51系列單片機(jī)及其外圍電路，用

2、它與Keil開發(fā)工具結(jié)合，搭建單片機(jī)開發(fā)平臺(tái)。設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)控制的秒表系統(tǒng)。利用單片機(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)碼管以及按鍵來(lái)設(shè)計(jì)秒表計(jì)時(shí)器?；竟δ芤螅河肁T89C51設(shè)計(jì)一個(gè)2位LED數(shù)碼顯示“秒表”，開始時(shí)，顯示“00”：第一次按下SP1后就開始從09.9計(jì)時(shí)，顯示精度為0.1s；第二次按SP1后，計(jì)時(shí)停止，顯示當(dāng)前計(jì)時(shí)值；第三次按SP1后，及時(shí)停止歸零。13 課程設(shè)計(jì)的要求1) 硬件設(shè)計(jì)：根據(jù)任務(wù)要求，完成單片機(jī)最小系統(tǒng)及其擴(kuò)展設(shè)計(jì)，組成功能完整的系統(tǒng)；2) 軟件設(shè)計(jì)：根據(jù)秒表的設(shè)計(jì)要求，完成控制軟件的編寫與調(diào)試；3) 用PROTEUS ARES繪制電路

3、原理圖并生成PCB圖；4) PROTEUS仿真。2 硬件設(shè)計(jì)21 設(shè)計(jì)方案介紹及工作原理說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行計(jì)時(shí)并在數(shù)碼管上顯示時(shí)間，則可利用proteus仿真軟件設(shè)計(jì)電路并仿真AT89C51。使用AT89C51單片機(jī)作為核心控制部件，采用12M晶體振蕩器及微小電容構(gòu)成振蕩電路；用兩個(gè)共陰極數(shù)碼顯示管作為顯示部分，構(gòu)成數(shù)字式秒表的主體結(jié)構(gòu)，配合獨(dú)立式鍵盤和復(fù)位電路完成此秒表的計(jì)時(shí)、清零、停止各項(xiàng)功能。對(duì)于時(shí)鐘，它有兩方面的含義：一是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時(shí)信號(hào)，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢；二是指系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)時(shí)鐘，即定時(shí)時(shí)間，是用軟件實(shí)現(xiàn)，即用單

4、片機(jī)內(nèi)部的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，但誤差很大。LED數(shù)碼顯示器有如下兩種連接方法：共陽(yáng)極接法：把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成公共陽(yáng)極，使用時(shí)公共陽(yáng)極接+5V，每個(gè)發(fā)光二極管的陰極通過(guò)電阻與輸入端相連。共陰極接法：把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時(shí)公共陰極接地。每個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極通過(guò)電阻與輸入端相連。鍵盤部分方案：鍵盤控制采用獨(dú)立式按鍵，按鍵的一端均接地，另一端直接和P1口相連，在按鍵和P1口之間通過(guò)10K電阻與+5V電源相連。鍵盤通過(guò)檢測(cè)輸入線的電平狀態(tài)就可以很容易地判斷哪個(gè)鍵被按下了，這種方法操作速度高而且軟件結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，比較適合按鍵較少或操作速度較高的場(chǎng)合，這種獨(dú)立式接口的

5、應(yīng)用很普遍。2.2 控制芯片的介紹AT89C51是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有4KB快閃可編程/擦除只讀存儲(chǔ)器，的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造，并與80S52引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。主要性能：與MCS-51微控制器 產(chǎn)品系列兼容。片內(nèi)有4KB可在線重復(fù)編程的快閃擦寫存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)保存時(shí)間為10年寬工作電壓范圍：VCC可為2.7V到6V全靜態(tài)工作：可從0Hz至16MHz程序存儲(chǔ)器具有3級(jí)加密保護(hù)128*8位內(nèi)部RAB32條可編程I/O線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷結(jié)構(gòu)具有5個(gè)中斷源和2個(gè)優(yōu)先級(jí)可編程全雙串行通道空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存存儲(chǔ)內(nèi)容2.3 硬件接線時(shí)鐘引

6、腳：XTAL1和XTAL2與內(nèi)部的反相放大器構(gòu)成一個(gè)振蕩器，它提供單片機(jī)的時(shí)鐘控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。PO口：PO.O-PO.6端口用排線連接到數(shù)碼管顯示模塊區(qū)域中的A-G端口上；PO.O對(duì)應(yīng)著A，.，PO.6對(duì)應(yīng)著G。P2口：P2.O-P2.6端口用排線連接到數(shù)碼管顯示模塊區(qū)域中的A-G端口上；P2.O對(duì)應(yīng)著A，.，P2.6對(duì)應(yīng)著G。 P3.7接“開始”按鍵。3 軟件設(shè)計(jì)3.1 程序流程3.1.1 主程序開始各計(jì)數(shù)值初始化設(shè)置定時(shí)器啟動(dòng)定時(shí)器按鍵抬起？按鍵次數(shù)加1有鍵按下？按下一次?按下二次？關(guān)閉定時(shí)器按鍵抬起？按鍵次數(shù)加1圖3

7、.1 主程序圖3.1.2 中斷服務(wù)程序中斷入口重新裝入計(jì)數(shù)初值數(shù)值加一秒值清0顯示時(shí)間中斷返回計(jì)數(shù)0.1s？計(jì)滿10s？圖3.2 中斷服務(wù)程序圖3.2 源程序SECONDEQU30HTCOUNTEQU31HKCOUNTEQU32HKEYBITP3.7ORG00HSJMPSTARTORG0BHLJMPINT_T0START:MOVDPTR,#TABLEMOVP0,#3FHMOVP2,#3FH ;開始,數(shù)碼管顯示"00"MOVSECOND,#00HMOVTCOUNT,#00HMOVKCOUNT,#00HMOVTMOD,#01H ;定時(shí)器0工作在方式1MOVTL0,#(65536

8、-50000)/256MOVTH0,#(65536-50000) MOD256K1:JBKEY,$ ;等待按鍵LCALLDELAYJBKEY,$MOVA,KCOUNTCJNEA,#00H,K2 ;判斷按鍵次數(shù)SETBTR0 ;第1次按鍵,啟動(dòng)定時(shí)器MOVIE,#82HJNBKEY,$INCKCOUNT ;按鍵抬起,按鍵次數(shù)值加1LJMPK1K2:CJNEA,#01H,K3CLRTR0 ;第2次按鍵,關(guān)閉定時(shí)器MOVIE,#00HJNBKEY,$INCKCOUNT ;按鍵抬起,按鍵次數(shù)值加1LJMPK1K3:CJNEA,#02H,K1 ;第3次按鍵,返回初始狀態(tài)JNBKEY,$LJMPSTART

9、INT_T0:MOV TH0,#(65536-50000)/256MOV TL0,#(65536-50000) MOD 256INCTCOUNTMOVA,TCOUNTCJNEA,#2,I2 ;是否計(jì)夠0.1秒MOVTCOUNT,#00HINCSECONDMOVA,SECONDCJNEA,#100,I1 ;是否計(jì)夠10秒MOVSECOND,#00HI1:MOVA,SECONDMOVB,#10DIVABMOVCA,A+DPTR ;顯示時(shí)間MOVP0,AMOVA,BMOVCA,A+DPTRMOVP2,AI2:RETITABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66HDB6DH,7DH,07H,7FH,6FHDELAY:MOVR6,#20D1:MOVR7,#250DJNZR7,$DJNZR6,D1RETEND4 調(diào)試與仿真4.1 硬件電路圖4.1 硬件電路圖4.2 仿真圖4.2 Proteus仿真圖5 生成PCB圖5.1 PCB圖6 課程設(shè)計(jì)體會(huì)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)加深對(duì)單片機(jī)課程的全面認(rèn)識(shí)和掌握，對(duì)單片機(jī)課程的應(yīng)用進(jìn)一步的了解。將單片機(jī)軟硬件結(jié)合起來(lái)，對(duì)程序進(jìn)行編輯，校驗(yàn)，鍛煉了理論聯(lián)系實(shí)際的能力。 提高自己的綜合能力、動(dòng)手能力、文獻(xiàn)資料查閱