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电子秒表毕业课程设计报告.doc


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文档列表 文档介绍
西安郵電學院
控制系统课程设计报告书
系部名称
:
信息与控制系
学生姓名
:
XXX
专业名称
:
测控技术与仪器
班级
:
测控XXXX
时间
:
2010年 9月13日至
2010 年9月26日

电子秒表的设计
一、设计要求
设计一个电子秒表,与通用秒表功能类似,有启动,暂停、复位等键。计时长长度为300秒,需显示百分秒。
设计方案分析

数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点,在计时中广泛使用。本设计用单片机组成数字电子秒表,力求结构简单、精度高为目标。
本系统采用C51系列单片机为中心器件,利用其定时器/计数器定时和记数的原理,结合硬件电路如电源电路,晶振电路,复位电路,显示电路,以及一些按键电路等来设计计时器,将软、硬件有机地结合起来。其中软件系统采用汇编语言编写程序,硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现,简单切易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
本设计利用STC89C51单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,使其能精确计时。利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。根据要求知道秒表设计主要实现的功能是计时和显示。因此设置了两个按键和LCD显示时间,两个按键分别是开始、停止和复位按键。利用这两个建来实现秒表的全部功能,。电路原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后在正确性和布局合理的前提下力求美观。。
AT89C51
单片机控制器
复位电路
开关电路
LCD显示
数字秒表硬件电路基本原理图
本设计中,数码管显示的数据存放在内存单元31H-33H中。其中31H存放分钟变量,32H存放秒钟变量,33H存放10ms计数值,即存放毫秒位数据,每一地址单元内均为十进制BCD码。由于采用软件动态扫描实现数据显示功能,显示用十进制BCD码数据的对应段码存放在ROM表中。显示时,先取出31H-33H某一地址中的数据,然后查得对应的显示位,并从P1口输出,就能显示该地址单元的数据值。
计时通过中断完成,定时溢出中断周期为1ms,当一处中断后向CPU发出溢出中断请求,每发出一次中断请求就对毫秒计数单元进行加一,达到10
次就对十毫秒位进行加一,依次类推,。
再看按键的处理。这两个键可以采用中断的方法,也可以采用扫描的方法来识别。复位键主要功能在于数值复位,对于时间的要求不是很严格。而开始和停止键则是用于对时间的锁定,需要比较准确的控制。因此可以对复位按键采取扫描的方式。而对开始和停止键采用外部中断的方式。
设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主要有主控制器,显示电路和回零、启动、查看、停表电路等。主控制器采用单片机ATC89C51,显示电路采用LCD显示计时时间,两个按键均采用触点式按键。

单片机相关知识
本课题在选取单片机时,充分借鉴了许多成形产品使用单片机的经验,并根据自己的实际情况,  选择了ATC89S51。
ATC89C52单片机采用40引脚的双列直插封装方式。, 40条引脚说明如下:
① Vss接地
② Vcc正常操作时为+5伏电源
外接晶振引脚XTAL1和XTAL2
① XTAL1内部振荡电路反相放大器的输入端,是外接晶体的一个引脚。当采用外部振荡器时,此引脚接地。
② XTAL2内部振荡电路反相放大器的输出端。是外接晶体的另一端。当采用外部振荡器时,此引脚接外部振荡源。
STC89C52单片机引脚图
控制或与其它电源复用引脚RST/VPD,ALE/,和/Vpp
① RST/VPD 当振荡器运行时,在此引脚上出现两个机器周期的高电平(由低到高跳变),将使单片机复位在
Vcc掉电期间,此引脚可接上备用电源,由VPD向内部提供备用电源,以保持内部RAM中的数据。
② ALE/正常操作时为ALE功能(允许地址锁存)提供把地址的低字节锁存到外部锁存器,ALE 引脚以不变的频率(振荡器频率的1/6)周期性地发出正脉冲信号。因此,它可用作对外输出的时钟,或用于定时目的。但要注意,每当访问外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲,ALE 端可以驱动(吸收或输出电流)八个LSTTL电路。对于EPROM型单片机,在EPROM编程期间,此引脚接收编程脉冲(功能)
③外部程序存储器读选通信号输出端,在从外部程序存储取指令(或数据)期间,在每个机器周期内两次有效。同样可以驱动八LSTTL输入。
④/Vpp、/Vpp为内部程序存储器和外部程序存储器选择端。当/Vpp为高电平时,访问内部程序存储器,当/Vpp为

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