单片机秒表设计程序及原理图.docx
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单片机秒表设计程序及原理图
单片机秒表系统设计
引言：
中国使用单片机的历史只有短短的30年，在初始的短短五年时间里发展极为迅速。
纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。
以前没有单片机时，这些东西也能做，但是只能使用复杂的模拟电路，然而这样做出来的产品不仅体积大，而且成本高，并且由于长期使用，元器件不断老化，控制的精度自然也会达不到标准。
在单片机产生后，我们就将控制这些东西变为智能化了，我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心部分只是由人为的写入程序来完成。
这样产品的体积变小了，成本也降低了，长期使用也不会担心精度达不到了。
所以，它的魔力不仅是在现在，在将来将会有更多的人来接受它、使用它。
据统计，我国的单片机年容量已达3亿片，且每年以大约20%的速度增长，但相对于世界市场我国的占有率还不到1%。
特别是沿海地区的玩具厂等生产产品多数用到单片机，并不断地辐射向内地。
所以，学习单片机在我国是有着广阔前景的。
一、单片机秒表系统设计目的及内容
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。
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proteus仿真软件来模拟实现。
模拟利用AT89C51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、系统设计所需硬件（模拟硬件）
Atmel89C51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：
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
主要特性：
·与MCS-51兼容
·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
·32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
图2 Atmel89C51单片机外部引脚图
三、试验设计原理图
图3系统设计电路图
四、软件设计分析
程序流程图：
实验程序清单：
#include
{
sbitsta_end=P3^4;
sbitreset=P3^7;
unsignedcharcodetable0[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
unsignedcharcodetable1[]={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*/
unsignedintsecond10,second1,second2;
bitbdataflag;
/*以下是设置延时功能的函数*/
voiddelay（）
{
unsignedchari,j;
for（i=90;i>0;i--）
for（j=200;j>0;j--）;
}
}
/*以下是设置时间的函数*/
voidsetTime（）
{
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*/
voiddispact（）
{
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（）interrupt1using1
{
TH0=（65535-50000）/256;
TL0=（65535-50000）%256;
if（flag）
setTime（）;
dispact（）;
}
voidmain（void）
{
TMOD=0x01;
TH0=（65535-50000）/256;/*定时器赋初值*/
TL0=（65535-50000）%256;
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;
elseflag=0;
}
if（!
reset）/*复位设置，全部清零*/
{
flag=0;
second10=0;
second1=0;
second2=0;
}
}while
（1）;
}
五、系统调试
利用51单片机设计一个1/100秒表，最大能显示99.99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。
尤其是在调试过程中,会因为某些原因出不来结果,但通过老师对我的帮助最后还是成功的完成了这次的设计。
经过过这次的系统设计，我也发现了不少自己不会的知识，通过查询各方面资料，我也进步了很多，也学会了很多上课时没掌握的东西，最后在调试结果出来后,我更是无比的兴奋,无比的自豪。
总之,通过这次电子课程设计,我对自己的知识有了更好的掌握和应用,这使我在以后的学习和生活中受用终身。
参考文献
1、51单片机学习网
2、单片机学习网
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