單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-秒表設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)課題：秒表設(shè)計(jì)</b></p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)：電子***班</p><p><b>　　學(xué)生姓名：***</b></p><p><b>　　學(xué)號(hào)：***</b&g

2、t;</p><p><b>　　指教教師：***</b></p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)間：2011年5月30~6月19日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)和要求………………………………………….….3</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)任務(wù)…

3、………………………..…………………...…..…3</p><p>　　(2)設(shè)計(jì)要求…………………..……………..………………....…3</p><p>　　設(shè)計(jì)方案與論證………………………………………….....3</p><p>　　單元電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算………………………………….4</p><p>　?。?）時(shí)鐘電路……………

4、……………………………………….4</p><p>　?。?）按鈕電路…………………………………………………….4</p><p>　?。?）顯示電路…………………………………………………….5</p><p>　?。?）單片機(jī)……………………………………………………….5</p><p>　　原理圖及器件清單…………………………………………

5、.6</p><p>　　( 1 )總原理圖…………………………………………………..…..6</p><p>　?。?）PCB圖………………………………………………….…….7</p><p>　?。?）Proteus仿真圖…………………………………………….……7</p><p>　?。?）元器件清單………………………………………..……

6、….….8</p><p>　　安裝與調(diào)試……………………………………………..…..8</p><p>　?。?）安裝………………………………………………………...8</p><p>　?。?）調(diào)試………………………………………………………...8</p><p>　　性能測(cè)試和分析…………………………………………….9</p>

7、;<p>　　結(jié)論和心得………………………………………………….9</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………….…...9</p><p><b>　　秒表設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)和要求錯(cuò)誤！未找到目錄項(xiàng)。</p><p><b>　?。?）設(shè)計(jì)任務(wù)<

8、/b></p><p>　　用AT89C51設(shè)計(jì)一個(gè)3位的LED數(shù)碼作為“秒表”。</p><p><b>　　（2）設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　顯示時(shí)間為0.0-99.9秒，每0.1秒自動(dòng)加1，另外設(shè)計(jì)一個(gè)“開(kāi)始”鍵、一個(gè)“復(fù)位”鍵和一個(gè)“停止”鍵。秒表可單獨(dú)分別計(jì)時(shí)，且最多可計(jì)5次。</p><p>

9、<b>　　二、方案設(shè)計(jì)與論證</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)分為時(shí)鐘電路、按鈕電路、顯示電路和單片機(jī)四大部分，這些模塊中單片機(jī)占主控地位。其模塊電路如圖2-1所示。時(shí)鐘電路常用的有內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式，但因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中只需要一片單片機(jī)，所以采用內(nèi)部時(shí)鐘方式比較簡(jiǎn)單。按鈕電路中的“復(fù)位”按鈕是按鍵手動(dòng)復(fù)位，它有電平和脈沖兩種方式，比較電路的復(fù)雜程度，本設(shè)計(jì)選擇了按鈕電平復(fù)位電路，其他

10、幾個(gè)按鈕則是通過(guò)單片機(jī)判斷高低電平的不同來(lái)控制按鈕。顯示電路所用的數(shù)碼管有共陰和共陽(yáng)之分，不管使用何種數(shù)碼管，P0口作為I/O使用時(shí)都是需要上拉電阻才能驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。另外，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的4個(gè)并行I/O口的輸出電流一般是1mA,短路電流為4mA左右，而數(shù)碼管的最少驅(qū)動(dòng)電流也需要10mA，因而不管在使用共陰數(shù)碼管時(shí)，單片機(jī)輸出口也必須使用上拉電阻提高輸出電流，才能驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。為了使電路簡(jiǎn)單化，本設(shè)計(jì)選用共陽(yáng)數(shù)碼管。 但根據(jù)顯示方式的不同選擇，我

11、們可以有幾種方案：</p><p>　　方案一：使用靜態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示方式下的數(shù)碼管的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器鎖存的斷碼輸出將維持不變，直到送入另一個(gè)字符的斷碼為止。因而此設(shè)計(jì)中使用的顯示位數(shù)使用了三個(gè)8位并行I/0口。如果另外想擴(kuò)展單片機(jī)功能，則能使用的輸出管腳很是有限。</p><p>　　方案二：使用動(dòng)態(tài)顯示方式。這個(gè)顯示方式是將所有顯示位的段碼線(xiàn)的相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由一個(gè)8

12、位I/O口控制，而各位的共陰或共陰極分別由相應(yīng)的I/O線(xiàn)控制，形成各位的分時(shí)選通。這種顯示方式，簡(jiǎn)化了硬件電路，特別在多位數(shù)碼管顯示時(shí)尤為突出。</p><p>　　本小組嘗試了各種方案，在此報(bào)告中以靜態(tài)顯示方式為例說(shuō)明。（動(dòng)態(tài)顯示方式省略）</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　三、單元電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算</

13、p><p>　　注：//單元電路設(shè)計(jì)中的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的數(shù)字即為單片機(jī)的管腳//</p><p><b>　?。?）時(shí)鐘電路</b></p><p>　　圖3-1 </p><p>　　時(shí)鐘電路如圖3-1所示，時(shí)鐘電路的晶振頻率越高，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。晶

14、振頻率根據(jù)設(shè)計(jì)需要設(shè)為12MHz，又根據(jù)諧振性質(zhì)，電路中的電容C1、C2選擇為30pF左右。該電容的的大少會(huì)影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。</p><p><b>　?。?）按鈕電路</b></p><p>　　圖3-2a 圖3-2b</p><p><b>　　A

15、、復(fù)位按鈕</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算容抗的公式以及并聯(lián)電阻變小的性質(zhì)，可以知道，當(dāng)S13斷開(kāi)時(shí)，C3的容抗大，管腳9處的電位U9為電阻R3上的壓降，因而U9為低電平，復(fù)位鍵無(wú)效。當(dāng)S13按下時(shí)，R2與C3的并聯(lián)阻抗變小，R3上的壓降增大，U9為高電平，復(fù)位鍵有效，實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。本設(shè)計(jì)中C3取值22uF，電阻R2取值100歐姆，R3取值1K歐姆。具體電路如圖3-2a所示。</p>

16、<p>　　B、開(kāi)始，停止、翻頁(yè)按鈕</p><p>　　電路如圖3-2b所示</p><p><b>　?。?）顯示電路</b></p><p>　　P1口控制顯示的是十位，p0口控制顯示的是個(gè)位，P2口控制顯示的是十分位。</p><p>　　不同的數(shù)碼管顯示方式，對(duì)應(yīng)的最適合的共陰或者共陽(yáng)級(jí)的數(shù)碼管也

17、不同。靜態(tài)顯示的適宜選共陽(yáng)的數(shù)碼管，動(dòng)態(tài)顯示的適宜選共陰的數(shù)碼管。如果動(dòng)態(tài)顯示方式下選擇共陽(yáng)的數(shù)碼管，位選端直接用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)則數(shù)碼管的亮度不夠，因而應(yīng)該在位選端使用上拉電阻以提高數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)電流，但因?yàn)轱@示那個(gè)的數(shù)據(jù)段選的數(shù)目不同，故而需要用電阻對(duì)各段進(jìn)行限流，以保證顯示的每個(gè)數(shù)據(jù)亮度相同。相同情況下，靜態(tài)顯示的數(shù)碼管的亮度要比動(dòng)態(tài)的亮。</p><p><b>　?。?）單片機(jī)</b>&l

18、t;/p><p>　　單片機(jī)的程序可用匯編語(yǔ)言也可用C語(yǔ)言，為了提高使用匯編語(yǔ)言的能力，本設(shè)計(jì)特用了匯編語(yǔ)言了編寫(xiě)程序主程序流程圖如下所示，具體程序見(jiàn)電子檔。主程序流程圖：</p><p>　　四、總原理圖及元器件清單</p><p><b>　　(1)總原理圖</b></p><p><b>　?。?）PCB圖&

19、lt;/b></p><p>　?。?）Proteus仿真圖</p><p><b>　?。?）元器件清單</b></p><p>　　1) AT89C51的引腳圖和數(shù)碼管5101BS的引腳圖</p><p>　　圖4-3a AT89C51引腳圖 圖4-3b 5101引腳圖</p>

20、<p><b>　　2）元器件總清單</b></p><p><b>　　五、安裝與調(diào)試</b></p><p><b>　?。?）安裝</b></p><p>　　制板的順序依次是：畫(huà)原理圖、做封裝、在原理圖中添加元器件對(duì)應(yīng)的封裝、布PCB板、改焊盤(pán)大少、打印PCB圖、用快速制板機(jī)將PCB

21、圖烤制到銅板上、腐蝕銅板、鉆孔、放置元器件、烙鐵焊好器件。一塊電路板就安裝完畢了。</p><p><b>　?。?）調(diào)試</b></p><p>　　將外部電源接至電路板上，檢驗(yàn)電路板是否完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)按鈕功能完全符合設(shè)計(jì)要求，但是數(shù)碼管的顯示中有些段碼不亮，從而顯示的數(shù)據(jù)亂碼，用萬(wàn)用表檢測(cè)對(duì)應(yīng)的管腳是否有電壓，發(fā)現(xiàn)焊盤(pán)有虛焊，引腳與引腳之間有短路

22、，排查后電路板實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　六、性能測(cè)試與分析</b></p><p>　　所制電路板雖然能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中要求的功能，但是在實(shí)際使用中還是存在著許多缺陷。這塊電路板不能隨意查看記錄的數(shù)據(jù)，而是必須在計(jì)完五次數(shù)據(jù)后才能依次的翻頁(yè)查看，復(fù)位后所計(jì)數(shù)據(jù)便會(huì)丟失，不能翻看歷史，所計(jì)數(shù)據(jù)組數(shù)不能滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)需要。</p><p>&

23、lt;b>　　七、結(jié)論與心得</b></p><p>　　在這三周的課程設(shè)計(jì)中，不管是在軟件方面還是硬件方面我都有了更深入的學(xué)習(xí)。</p><p><b>　　………</b></p><p><b>　　八、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?）單片機(jī)原理及接口技術(shù) 張毅剛

24、 彭喜元著 人民郵電出版社</p><p>　?。?）單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo) 李光飛等編著 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　（3）51系列單片機(jī)原理、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用實(shí)例 孫進(jìn)平等編著 </p><p>　?。?）單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)例 先鋒工作室編著 清華大學(xué)出版社</p><p>　　（5）電子工程師之家 、豆丁網(wǎng)

25、、百度、搜狗、電子工程專(zhuān)輯 等等</p><p><b>　　附程序如下：</b></p><p>　　D EQU 60H</p><p>　　E EQU 61H</p><p>　　F EQU 62H</p><p>　　G EQU 63H </p>&l

26、t;p>　　H EQU 64H</p><p>　　I EQU 65H</p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　LJMP MAIN</p><p>　　ORG 000BH ;定時(shí)器T0的入口地址</p><p>　　LJMP DINGSHI</p>&

27、lt;p>　　ORG 0013H ;外部中斷1的入口地址</p><p>　　LJMP STOP1</p><p>　　ORG 0030H ;主程序入口地址</p><p>　　MAIN: MOV P0,#0C0H ;置初值</p><p>　　MOV P2,#0C0H</p&g

28、t;<p>　　MOV P1,#0C0H</p><p>　　MOV DPTR,#TABLE ;數(shù)據(jù)指針指向表頭地址</p><p>　　SETB EA ;開(kāi)中斷 </p><p>　　SETB EX0 </p><p><b>　　SETB EX1</b></p>

29、<p><b>　　SETB ET0</b></p><p>　　SETB PX0 ;設(shè)中斷優(yōu)先級(jí)</p><p><b>　　SETB PX1</b></p><p>　　MOV TMOD,#01H ;工作方式為方式1</p><p>　　;*****************

30、***************************</p><p><b>　　;開(kāi)始及計(jì)數(shù)程序</b></p><p>　　;********************************************</p><p>　　START: MOV R0,#40H </p>&l

31、t;p>　　MOV R1,#50H </p><p>　　MOV R2,#00H</p><p>　　CLR P1.0</p><p>　　MOV TH0,#0D8H ;置計(jì)數(shù)初始值</p><p>　　MOV TL0,#0F0H</p><p>　　MOV R3,#00H</p&g

32、t;<p>　　MOV R4,#00H</p><p>　　MOV R7,#00H</p><p>　　MOV B,#10 </p><p>　　MOV SP,#30H</p><p>　　MOV D,#60H</p><p>　　MOV E,#61H</p><p

33、>　　MOV F,#62H</p><p>　　MOV G,#63H</p><p>　　MOV I,#65H</p><p>　　MOV R5,#05</p><p>　　XUNHUAN: JB P1.7,START1 ;p1.7=0是開(kāi)始</p><p>　　LCALL DELAY10

34、;按鍵消抖</p><p>　　JB P1.7,XUNHUAN</p><p>　　JNB P1.7,$</p><p><b>　　LJMP GN1</b></p><p>　　LJMP XUNHUAN</p><p>　　START1: JB P3.0,XUNHUAN

35、 </p><p>　　LCALL DELAY10 </p><p>　　JB P3.0,XUNHUAN </p><p>　　JNB P3.0,$</p><p>　　LCALL FANYE</p><p>　　LJMP XUNHUAN </p><p>

36、;　　;******************************************** </p><p><b>　　;翻頁(yè)模塊</b></p><p>　　;********************************************</p><p>　　FANYE: MOV A,@R0 </p&

37、gt;<p><b>　　MOV R3,A</b></p><p>　　MOV A,@R1</p><p><b>　　MOV R4,A</b></p><p><b>　　DEC R5</b></p><p>　　CJNE R5,#04,LOP1<

38、;/p><p><b>　　MOV A,D</b></p><p><b>　　MOV R7,A</b></p><p><b>　　LJMP L1</b></p><p>　　LOP1:CJNE R5,#03,LOP2</p><p><b

39、>　　MOV A,E</b></p><p><b>　　MOV R7,A</b></p><p><b>　　LJMP L1</b></p><p>　　LOP2:CJNE R5,#02,LOP3</p><p><b>　　MOV A,F</b>

40、;</p><p><b>　　MOV R7,A</b></p><p><b>　　LJMP L1</b></p><p>　　LOP3:CJNE R5,#01,LOP4</p><p><b>　　MOV A,G</b></p><p>&

41、lt;b>　　MOV R7,A</b></p><p><b>　　LJMP L1</b></p><p>　　LOP4:CJNE R5,#00,FANYE</p><p><b>　　MOV A,I</b></p><p><b>　　MOV R7,A<

42、;/b></p><p><b>　　LJMP L1</b></p><p>　　L1: INC R0</p><p><b>　　INC R1</b></p><p><b>　　INC R2</b></p><p>　　C

43、JNE R2,#5,LOOP2</p><p>　　MOV R0,#40H</p><p>　　MOV R1,#50H</p><p>　　MOV R2,#00H</p><p>　　LOOP2:LCALL XIANSHI</p><p><b>　　RET</b></p>

44、<p>　　;********************************************</p><p><b>　　;數(shù)碼管記錄程序</b></p><p>　　;********************************************</p><p>　　GN1: SETB T

45、R0 </p><p>　　LOOP:CJNE R2,#05H,LOOP</p><p>　　MOV R0,#40H</p><p>　　MOV R1,#50H</p><p>　　MOV R2,#00H</p><p><b>　　CLR EA</b></p>

46、<p>　　AJMP XUNHUAN </p><p>　　;********************************************</p><p><b>　　;1毫秒延時(shí)子程序</b></p><p>　　;********************************************<

47、/p><p>　　DELAY1: MOV R6,#2</p><p>　　DL1: MOV H,#248</p><p>　　DJNZ H,$</p><p>　　DJNZ R6,DL1</p><p><b>　　RET</b></p><

48、p>　　;********************************************</p><p>　　;10毫秒延時(shí)子程序</p><p>　　;********************************************</p><p>　　DELAY10: MOV R6,#20</p><p>　

49、　DL2: MOV H,#248</p><p>　　DJNZ H,$</p><p>　　DJNZ R6,DL2</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;********************************************</p><

50、;p>　　;外部中斷1中斷程序，停止模塊</p><p>　　;********************************************</p><p>　　STOP1 : PUSH ACC</p><p>　　PUSH PSW</p><p>　　LCALL DELAY10;延時(shí)10毫秒消抖<

51、;/p><p>　　JB P3.3, FAN1</p><p>　　JNB P3.3,$</p><p>　　MOV A, R3</p><p>　　MOV @R0 , A</p><p>　　MOV A, R4</p><p>　　MOV @R1, A<

52、/p><p><b>　　DEC R5</b></p><p>　　CJNE R5, #04, LOP5</p><p>　　MOV A, R7</p><p>　　MOV D, A</p><p><b>　　LJMP L4</b></p>

53、<p>　　LOP5: CJNE R5, #03, LOP6</p><p>　　MOV A, R7</p><p>　　MOV E, A</p><p><b>　　LJMP L4</b></p><p>　　LOP6: CJNE R5, #02, LOP7</p>

54、<p>　　MOV A, R7</p><p>　　MOV F, A</p><p><b>　　LJMP L4</b></p><p>　　LOP7: CJNE R5, #01, LOP8</p><p>　　MOV A, R7</p><p>　　MOV

55、 G, A</p><p><b>　　LJMP L4</b></p><p>　　LOP8: CJNE R5, #00, STOP1</p><p>　　MOV A, R7</p><p><b>　　MOV I,A</b></p><p><

56、;b>　　LJMP L4</b></p><p>　　L4: INC R0</p><p><b>　　INC R1</b></p><p><b>　　INC R2</b></p><p>　　FAN1: POP PSW</p&g

57、t;<p>　　POP ACC</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　;********************************************</p><p><b>　　;顯示子程序</b></p><p>　　;*********

58、***********************************</p><p><b>　　XIANSHI:</b></p><p>　　MOV A ,R3 ;掃描十分位上的數(shù)字</p><p>　　MOV DPTR ,#TABLE</p><p>　　MOVC A ,@A+DPTR</p>

59、;<p>　　MOV P2 ,A</p><p>　　MOV A ,R4 ;掃描個(gè)位上的數(shù)字</p><p>　　MOV DPTR ,#TABLE</p><p>　　MOVC A ,@A+DPTR</p><p>　　MOV P0 ,A</p><p>　　MOV A ,R7 ;掃

60、描十位上的數(shù)字</p><p>　　MOV DPTR ,#TABLE</p><p>　　MOVC A ,@A+DPTR</p><p>　　MOV P1 ,A</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;******************************

61、**************</p><p>　　;定時(shí)器T0中斷程序</p><p>　　;********************************************</p><p>　　DINGSHI:PUSH ACC</p><p><b>　　PUSH PSW</b></p>&l

62、t;p>　　DJNZ B,DH1</p><p>　　MOV B,#10</p><p>　　AJMP COUNT</p><p>　　COUNT: INC R3</p><p>　　CJNE R3,#0AH,DH2</p><p>　　MOV R3,#00H</p><

63、;p><b>　　INC R4</b></p><p>　　CJNE R4,#0AH,DH2</p><p>　　MOV R4,#00H</p><p><b>　　INC R7</b></p><p>　　CJNE R7,#0AH,DH2</p><

64、;p>　　MOV R7,#00H</p><p>　　DH1: MOV TH0,#0D8H</p><p>　　MOV TL0,#0F0H</p><p>　　SETB TR0</p><p>　　DH2: POP PSW</p><p><b>　　POP ACC</

65、b></p><p>　　LCALL XIANSHI</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　TABLE: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H</p><p><b>　　END</b></p>