本文關鍵詞：單片機秒表課程設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

篇一：89C51單片機課程設計之秒表設計實驗報告

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單片機課程設計報告

院系： 12級物信系

班別： 光信息科學與技術7班 課程名稱： 秒表設計 姓名： 龔俊才歐一景

學號： 1210407033 1210407041 指導老師：張濤

2011.12.23

目錄

1課程設計的目的和任務

1.1 單片機秒表課程設計的概述 1.2課程設計思路及描述 1.3 課程設計任務和要求

2硬件與軟件的設計流程

2.1系統(tǒng)硬件方案設計 2.2軟件方案設計

3 程序編寫流程及課程設計效果

3.1源程序及注釋 3.2原理圖分析 3.3課程設計效果

4 心得體會

5 相關查閱資料

1. 課程設計的目的和任務 1.1單片機秒表課程設計的概述

一、課程設計題目

秒表系統(tǒng)設計——用STC89C52RC設計一個4位LED數(shù)碼顯示“秒表”，顯示時間為00.00~99.99秒，每10毫秒自動加一，每1000毫秒自動加一秒。

二、增加功能

增加一個“復位”按鍵（即清零），一個“暫�！焙汀伴_始”按鍵。

三、課程設計的難點

單片機電子秒表需要解決三個主要問題，一是有關單片機定時器的使用；二是如何實現(xiàn)LED的動態(tài)掃描顯示；三是如何對鍵盤輸入進行編程。

四、課程設計內容提要

本課程利用單片機的定時器/計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，結合集成電路芯片8051、LED數(shù)碼管以及課程箱上的按鍵來設計計時器。將軟、硬件有機地結合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進行計時，數(shù)碼管能夠正確地顯示時間。其中本課程設計有兩個開關按鍵：其中key1按鍵按下去時開始計時，即秒表開始鍵(同時也用作暫停鍵)，key2按鍵按下去時數(shù)碼管清零，復位為“00.00”.

五、課程設計的意義

1) 通過本次課程設計加深對單片機課程的全面認識復習和掌握，對單片機課程的應用進一步

的了解。

2) 掌握定時器、外部中斷的設置和編程原理。

3) 通過此次課程設計能夠將單片機軟硬件結合起來，對程序進行編輯，校驗。

4) 該課程通過單片機的定時器/計數(shù)器定時和計數(shù)原理，設計簡單的計時器系統(tǒng)，擁有正確的

計時、暫停、清零，并同時可以用數(shù)碼管顯示，在現(xiàn)實生活中應用廣泛，具有現(xiàn)實意義

六、課程設計儀器

a) 集成電路芯片8051，七段數(shù)碼管，89C51單片機開發(fā)板

b) MCS-51系列單片機微機仿真課程系統(tǒng)中的軟件（Keil uvision2）。

1.2課程設計思路及描述

該課程設計要求進行計時并在數(shù)碼管上顯示時間，，則可利用MCS-51系列單片機的芯片AT89C52的P3.2,P3.5作為按鍵的入口；定時器T1作為每0.01秒加一的定時器。其中“開始”按鍵當開關由上向下?lián)軙r開始計時，此時若再撥“開始”按鍵則數(shù)碼管暫停；“清零”按鍵當開關由上向下?lián)軙r數(shù)碼管清零，此時若再撥“開始”按鍵則又可重新開始計時。

方框圖如下圖1：

圖1數(shù)字秒表設計導向

1.3 課程設計任務和要求

1.3.1 設計指標 。

了解8051芯片的的工作原理和工作方式 ，使用該芯片對LED數(shù)碼管進行顯示控制，實現(xiàn)用單片機的端口控制數(shù)碼管，顯示分、秒，并能用按鈕實現(xiàn)秒表起動、停止、99秒、清零等功能，精確到0.01秒。

要求選用定時器的工作方式，畫出使用單片機控制LED數(shù)碼管顯示的電路圖，并實現(xiàn)其硬件電路，并編程完成軟件部分，最后調試秒表起動、停止、清零等功能。

1.3.2 設計要求

① 畫出電路原理圖（或仿真電路圖）； ② 軟件編程與調試； ③ 電路仿真與調試；

2．軟件與硬件設計

2.1系統(tǒng)硬件方案設計

單片機應用系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。硬件系統(tǒng)是指單片機以及擴展的存儲器、I\O接口、外圍擴展的功能芯片以及接口電路。軟件系統(tǒng)包括監(jiān)控程序和各種應用程序。

在單片機應用系統(tǒng)中，單片機是整個系統(tǒng)的核心，對整個系統(tǒng)的信息輸入、處理、信息輸出進行控制。與單片機配套的有相應的復位電路、時鐘電路以及擴展的存儲器和I\O接口，使單片機應用系統(tǒng)能夠運行。

在一個單片機應用系統(tǒng)中，往往都會輸入信息和顯示信息，這就涉及鍵盤和顯示器。在單片機應用系統(tǒng)中，一般都根據系統(tǒng)的要求配置相應的鍵盤和顯示器。配置鍵盤和顯示器一般都沒有統(tǒng)一的規(guī)定，有的系統(tǒng)功能復雜，需輸入的信息和顯示的信息量大，配置的鍵盤和顯示器功能相對強大，而有些

系統(tǒng)輸入/輸出的信息少，這時可能用幾個按鍵和幾個LED指示燈就可以進行處理了。在單片機應用系統(tǒng)在中配置的鍵盤可以是獨立鍵盤，也可能是矩陣鍵盤。

圖2系統(tǒng)硬件結構框

4個數(shù)碼

管顯示

11.0592MHz晶振

電源開關

STC89C52RC

2個獨立電源指示燈

篇二：51單片機電子時鐘課程設計實驗報告

《單片機原理與應用》課程設計

總結報告

題 目：單片機電子時鐘（帶秒表）的設計

目 錄

1.題目與主要功能要求……………………………………2

2.整體設計框圖及整機概述………………………………3

3.各硬件單元電路的設計、參數(shù)分析及原理說明………3

4.軟件流程圖和流程說明…………………………………4

5.總結設計及調試的體會…………………………………10

附 錄

1.圖一：系統(tǒng)電路原理圖…………………………………11

2.圖二：系統(tǒng)電路 PCB …………………………………12

3.表一：元器件清單………………………………………13

4.時鐘程序源碼……………………………………………14

題目：單片機電子時鐘的設計與實現(xiàn)

課程設計的目的和意義

課程設計的目的與意義在于讓我們將理論與實踐相結合。培養(yǎng)我們綜合運用電子課程中的理

論知識解決實際性問題的能力。讓我們對電子電路、電子元器件、印制電路板等方面的知識

進一步加深認識，同時在軟件編程、排錯調試、焊接技術、相關儀器設備的使用技能等方面

得到較全面的鍛煉和提高，為今后能夠獨立完成某些單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)和設計打下一個

堅實的基礎。

課程設計的基本任務

利用89C51單片機最小系統(tǒng)，綜合應用單片機定時器、中斷、數(shù)碼顯示、鍵盤輸入等知識，

設計一款單片機和簡單外設控制的電子時鐘。

主要功能要求

最基本要求

1)使用MCS-51單片機設計一個時鐘。要求具有6位LED顯示、3個按鍵輸入。

2)完成硬件實物制作或使用Pruteus仿真（注意位驅動應能提供足夠的電流）。 3)6位LED數(shù)碼管從左到右分別顯示時、分、秒(各占用2位)，采用24小時標準計時制。

開始計時時為000000，到235959后又變成000000。

4)使用3個鍵分別作為小時、分、秒的調校鍵。每按一次鍵，對應的顯示值便加1。 分、

秒加到59后再按鍵即變?yōu)?0；小時加到23后再按鍵即變?yōu)?0。在調校時均不向上一單位

進位 (例如分加到59后變?yōu)?0，但小時不發(fā)生改變)。

5) 軟件設計必須使用MCS-51片內定時器，采用定時中斷結構，不得使用軟件延時法，也不

得使用其他時鐘芯片。

6）設計八段數(shù)碼管顯示電路并編寫驅動程序，輸入并調試拆字程序和數(shù)碼顯示程序。

7）掌握硬件和軟件聯(lián)合調試的方法。

8）完成系統(tǒng)硬件電路的設計和制作。

9）完成系統(tǒng)程序的設計。

10）完成整個系統(tǒng)的設計、調試和制作。

11）完成課程設計報告。

基本要求

1）實現(xiàn)最基本要求的1~10部分。

2）鍵盤輸入可以控制電子時鐘的走時/調試。

3）設計鍵盤輸入電路和程序并調試。

4）掌握鍵盤和顯示配合使用的方法和技巧。

提高發(fā)揮部分

1)另設三個鍵，分別作小時、分、秒的減1調校。

2)在以上設計的基礎上，修改程序制作一個電子秒表。分、秒各占用2位顯示，1/10秒、

1/100秒各占用1位顯示。設定二個鍵分別作啟動／停止、清零（清零應在停止后有效）。

3)在做完(2)后，將時鐘與秒表合二為一，并且在同時使用時互不影響，即可在時鐘與秒表之間任意切換，而不影響走時、計秒。

整體設計框圖及整機概述

整體設計框圖

整機概述

1）開機為走時模式，正常顯示時間。在此模式下，時鐘可調。

2）共設置7個按鍵，分別為模式鍵、功能鍵、加一鍵、減一鍵、復位鍵、秒表啟動鍵、秒

表復位鍵。按動模式鍵，模式將在‘走時/調時/顯示及秒表顯示及調整’2個模式下切換。

3）在時鐘模式下，功能鍵選擇是正常走時，還是進入調試（時、分、秒）模式。

4）按動加一鍵可以將值（時、分、秒）加一。

5）按動減一鍵可以將值（時、分、秒）減一。

6）按動秒表中開始/暫停按鍵可以隨時控制秒表的開始和停止。

7）按動秒表中清零按鍵時，秒表計的數(shù)就會被清除（只有在秒表停止了以后）。

8）按下復位鍵后，無論是任何狀態(tài)都會從新開始。

9）開機時鐘與鬧鐘都為00：00：00。

各硬件單元電路的設計、參數(shù)分析及原理說明

電源電路

元件有限沒有制作電源電路部分。使用9V的電池經過7805穩(wěn)壓后進行供電。

按鍵

參考書本P232的鍵盤接口電路原理圖，P3口（除去P3.6）接的是鍵盤按鍵。當按鍵按下后，P3口被拉成低電平，給單片機一個信號，使單片機產生一個中斷。單片機再指令相應的P0口，P2口產生變化。

單片機最小系統(tǒng)

參考實驗指導書與課本及網絡資料設計按鍵電平復位。

LED數(shù)碼管

首先P0口作為段碼輸出。由于P0口輸出級無上拉電阻，故需添加一排阻為其上拉電阻。其次采用共陽極數(shù)碼管。段碼端為低電平時導通LED，此時數(shù)碼管向89S51芯片P0口灌電流，為防止芯片燒壞，還需加1個1 KΩ的限流電阻�？紤]到數(shù)碼管的亮度問題，采用了PNP三極管做驅動電路�；鶚O接上1 KΩ電阻后再與P2口相連（P2.0~P2.5）進行位選。發(fā)射極接5V電源，集電極接數(shù)碼管位選。

軟件流程圖和流程說明

軟件流程圖

1)主程序流程圖

流程圖說明

初始化：包括定時器賦

初值，初始化各內存單

元。開定時器中斷，開

CPU中斷。

篇三：51單片機萬年歷課程設計報告

一、設計任務：

1、設計任務：設計并制作一個數(shù)字鐘。

2、設計要求：

? 顯示年月日時分秒及星期信息

? 具有可調整日期和時間功能

? 增加閏年計算功能

? 顯示部分由LCD1602完成

二、方案論證：

1.顯示部分:

顯示部分是本次設計的重要部分，一般有以下兩種方案：

方案一：

采用LED顯示，分靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。對于靜態(tài)顯示方式，所需的譯碼驅動裝置很多，引線多而復雜，且可靠性也較低。而對于動態(tài)顯示方式，雖可以避免靜態(tài)顯示的問題，但設計上如果處理不當，易造成亮度低，有閃爍等問題。 方案二：

采用LCD顯示。LCD液晶顯示具有豐富多樣性、靈活性、電路簡單、易于控制而且功耗小等優(yōu)點，對于信息量多的系統(tǒng)，是比較適合的。

鑒于上述原因，我們采用方案二。

2.數(shù)字時鐘：

數(shù)字時鐘是本設計的核心的部分。根據需要可采用以下兩種方案實現(xiàn)： 方案一：

方案完全用軟件實現(xiàn)數(shù)字時鐘。原理為：在單片機內部存儲器設三個字節(jié)分

別存放時鐘的時、分、秒信息。利用定時器與軟件結合實現(xiàn)1秒定時中斷，每產生一次中斷，存儲器內相應的秒值加1；若秒值達到60，則將其清零，并將相應的分字節(jié)值加1；若分值達到60，則清零分字節(jié)，并將時字節(jié)值加1；若時值達到24，則將時字節(jié)清零。該方案具有硬件電路簡單的特點，但當單片機不上電，程序將不執(zhí)行。而且由于每次執(zhí)行程序時，定時器都要重新賦初值，所以該時鐘精度不高。

方案二：

方案采用Dallas公司的專用時鐘芯片DS1302。該芯片內部采用石英晶體振蕩器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完備的時鐘鬧鐘功能，因此，可直接對其以用于顯示或設置，使得軟件編程相對簡單。為保證時鐘在電網電壓不足或突然掉電等突發(fā)情況下仍能正常工作，芯片內部包含鋰電池。當電網電壓不足或突然掉電時，可使系統(tǒng)自動轉換到內部鋰電池供電系統(tǒng)。而且即使系統(tǒng)不上電，程序不執(zhí)行時，鋰電池也能保證芯片的正常運行，以備隨時提供正確的時間。

基于時鐘芯片的上述優(yōu)點，本設計采用方案二完成數(shù)字時鐘的功能。

三、總體方案：

本設計采用STC89C52RC單片機作為本系統(tǒng)的控制模塊。單片機可把由DS1302、LCD液晶顯示模塊中的數(shù)據利用軟件來進行處理，從而把數(shù)據傳輸?shù)斤@示模塊，實現(xiàn)日歷和修改的顯示。以LCD液晶顯示器為顯示模塊，把單片機傳來的數(shù)據顯示出來，并且顯示多樣化。在顯示電路中，主要靠按鍵來實現(xiàn)日期的修改和選擇。

四、系統(tǒng)硬件設計：

1. STC89C52RC單片機最小系統(tǒng)：

最小系統(tǒng)包括晶體振蕩電路、復位開關和電源部分。圖1為STC89C52RC單片機的最小系統(tǒng)。

圖1單片機最小系統(tǒng)

2.時鐘模塊:

時鐘模塊采用DS1302芯片，DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片內含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM通過簡單的串行接口與單片機進行通信實時時鐘/日歷電路提供秒分時日日期月年的信息每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調整時鐘操作可通過AM/PM指示決定采用24或12小時格式DS1302與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信僅需用到三個口線：

RST復位、I/O數(shù)據線、SCLK串行時鐘。時鐘/RAM的讀/寫數(shù)據以一個字節(jié)或多達31個字節(jié)的字符組方式通信。DS1302工作時功耗很低，保持數(shù)據和時鐘信息時功率小于1mW，其接線電路如圖2所示：

圖2時鐘模塊

3. LCD液晶顯示模塊:

LCD液晶顯示模塊采用LCD1602型號，具有很低的功耗，正常工作時電流僅2.0mA/5.0V。通過編程實現(xiàn)自動關閉屏幕能夠更有效的降低功耗。LCD1602分兩行顯示，每行可顯示多達16個字符。LCD1602液晶模塊內部的字符發(fā)生存儲器（CGROM）已經存儲了160個不同的點陣字符圖形，通過內部指令可實現(xiàn)對其顯示多樣的控制，并且還能利用空余的空間自定義字符。其接線如圖3所示：

圖3LCD液晶顯示

五、整體電路：

1.電路如下圖：

圖4 整體電路

2.Altium Designer布線圖

圖5 Altium Designer布線圖

3.手動布線PCB圖

  本文關鍵詞：單片機秒表課程設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：247552