单片机电路板设计实习 - 图文(2)

目录

第一章 概述……………………………………………………………………1

1.1设计目的、设计意义及设计任务…………………………………………………1 1.1.1设计目的………………………………………………………………………… 1 1.1.2设计意义………………………………………………………………………… 1 1.2设计思路及主要功能………………………………………………………………1 1.2.1设计思路…………………………………………………………………………1 1.2.2主要功能…………………………………………………………………………2

第二章 系统总体方案及硬件设计……………………………………………3

2.1单片机的设计………………………………………………………………………3 2.2电源电路……………………………………………………………………………3 2.3晶体震荡电路………………………………………………………………………3 2.4复位电路……………………………………………………………………………4 2.5 显示电路…………………………………………………………………………4 2.6 开关控制电路模块………………………………………………………………4

第三章 软件设计…………………………………………………………………5

3.1设计思想……………………………………………………………………………5 3.2系统流程图…………………………………………………………………………5 3.3源程序代码及注解…………………………………………………………………6 3.3.1主程序……………………………………………………………………………6 3.3.2显示程序…………………………………………………………………………6 3.3.3开关控制程序……………………………………………………………………6 3.3.4暂停程序…………………………………………………………………………6 3.3.5复位程序…………………………………………………………………………7

第四章 软件仿真…………………………………………………………………8

4.1 proteus软件仿真……………………………………………………………………8 4.2 实物仿真…………………………………………………………………………9

第五章 心得体会………………………………………………………………11 参考文献……………………………………………………………………………12 附录…………………………………………………………………………………13

第一章 概述

1.1设计目的、设计意义及设计任务

1.1.1设计目的

基于单片机的综合实验仪器,利用汇编语言来编写一个秒表计时器。通过该课程设计进一步了解单片机硬件组成的目的以掌握它的整机工作原理,掌握单片机的中断系统，以便掌握对单片机随机事件的高效响应和处理手段。通过秒表的计时进一步掌握定时∕计数器的4种工作方式以及在不同工作方式下的时间和计数器常数的设定方法，并掌握中断功能在定时计数器中的应用。通过LED显示程序的调整，熟悉AT89C52芯片与LED的接口技术，熟悉LED动态显示的控制过程。通过键盘程序的调整，熟悉键盘扫描原理。通过阅读和调试秒表程序的整体过程，学会如何编制含LED动态显示、键盘扫描和定时器中断等多种功能的综合程序，初步体会大型程序的编制和调试技巧。 1.1.2设计意义

1、通过设计使学生进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤；

2、通过利用MCS-51单片机，理解单片机在自动化仪表中的作用以及掌握单片机的编程方法；

3、通过设计一个简单的计算器数字输入及显示模拟系统，掌握单片机仿真软件Proteus的使用方法；

4、掌握键盘和显示器在的单片机控制系统中的应用。 5、掌握撰写课程设计报告的方法。 1.1.3设计任务

1.能同时对4个四个相对独立的时间分别显示。 2.两位LED显示,现实时间为00～99秒。 3.每秒自动加一。

4.一个开始按键,一个复位按键,一个暂停按钮和一个计数按钮 1.2设计思路及主要功能 1.2.1设计思路

本实验设计六个控制按键:其中第一个按键按下去时以1秒加一开始计时,即秒表开始键,第二个按键按下去时暂停计时,使秒表停留在当前的计时值,第三个按

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键按下去时清0即复位,第四个按键按下去则是以每10ms秒快速加一,第五个键按下时开始计数,第六个键按下时进行翻页查看。该实验要求进行计时并在数码管上显示时间,则可利用AT89S51芯片的P0.0-P0.7管脚对应了两个接数码管的A,B,C,D,E,F,G和小数点位,P2.6接显示个位数的数码管的选通引角,P2.7则接十位数的。P2.6和P2.7端口分别控制数码管的十位和个位的供电,当相应的端口变成低电平时,驱动相应的芯片内部和外部电路元器件给数码管相应的位供电,这时只要P0口送出数字的显示代码,数码管就能正常显示需要的数字。 1.2.2主要功能

根据设计任务设计出一个简易的秒表，可以实现按键开始、暂停、复位以及计数的功能，通过LED数码管显示00~99的数，当“开始”按键按下时，LED数码管的数开始计数，每秒加一；当“暂停”按键按下时，LED数码管的数暂停；当“计数”按键按下时，当前的数就存入地址单元里；当“复位”按键按下时，数字归零。

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第二章 系统总体方案及硬件设计

2.1单片机的设计

本次试验采用AT80C52单片机,见附录2图1,该型号单片机由CPU、振荡器与时序电路、4KB的ROM、256KB的RAM、两个16位的定时器/计数器T0和T1、4个8位的I/O端口等组成。其中振荡器时序电路与外时钟组成了定时控制部件。

主要特性:1.与MCS-51 兼容 4K字节可编程闪烁存储器 2.全静态工作:0Hz-24HZ 3.三级程序存储器锁定 4.128*8位内部RAM 5.32可编程I/O线 6.两个16位定时器/计数器

7.5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

总的电路图见附录2图1。

2.2电源电路

由于三端正电源稳压电路78XX系列电路比较简单,可靠性高,广泛用于各种电子仪器设备,所以本系统采用7805电源提供+5V电源。其主要特点是:输出电流最大可达1.5伏,内含过压保护、过电流保护以及温度保护功能。电源电路见附录2图2。

2.3晶体震荡电路

MCS--51单片机内部的振荡电路是一个到增益反相放大器,引线 XTAL1和XTAL2分别为 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入和来自反向振荡器的输出,该反向放大器可以配置为片内振荡器。51单片机的时钟产生方式有两种,分别为:内部时钟方式和外部时钟方式。在MCS-51单片机一般常用内部时钟方式,也就是在XTAL1和XTAL2之间连接晶体震荡器与电容构成稳定的自激振荡器,用示波器可以观察到XTAL2输出的时钟信号。晶体和电容决定了单片机的工作时间精度为1微秒。晶体可在1.2-12MHz之间选择。MCS-51单片机在通常应用情况下,使用震荡频率为6MHZ的石英晶体,而12MHZ频率的警惕主要是在高速串

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