51单片机课程设计实验报告
本文关键词：单片机秒表课程设计，由笔耕文化传播整理发布。
篇一：89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告
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单片机课程设计报告
院系： 12级物信系
班别： 光信息科学与技术7班 课程名称： 秒表设计 姓名： 龚俊才欧一景
学号： 1210407033 1210407041 指导老师：张涛
2011.12.23
目录
1课程设计的目的和任务
1.1 单片机秒表课程设计的概述 1.2课程设计思路及描述 1.3 课程设计任务和要求
2硬件与软件的设计流程
2.1系统硬件方案设计 2.2软件方案设计
3 程序编写流程及课程设计效果
3.1源程序及注释 3.2原理图分析 3.3课程设计效果
4 心得体会
5 相关查阅资料
1. 课程设计的目的和任务 1.1单片机秒表课程设计的概述
一、课程设计题目
秒表系统设计——用STC89C52RC设计一个4位LED数码显示“秒表”，显示时间为00.00~99.99秒，每10毫秒自动加一，每1000毫秒自动加一秒。
二、增加功能
增加一个“复位”按键（即清零），一个“暂停”和“开始”按键。
三、课程设计的难点
单片机电子秒表需要解决三个主要问题，一是有关单片机定时器的使用；二是如何实现LED的动态扫描显示；三是如何对键盘输入进行编程。
四、课程设计内容提要
本课程利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合集成电路芯片8051、LED数码管以及课程箱上的按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。其中本课程设计有两个开关按键：其中key1按键按下去时开始计时，即秒表开始键(同时也用作暂停键)，key2按键按下去时数码管清零，复位为“00.00”.
五、课程设计的意义
1) 通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步
的了解。
2) 掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。
3) 通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。
4) 该课程通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的
计时、暂停、清零，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义
六、课程设计仪器
a) 集成电路芯片8051，七段数码管，89C51单片机开发板
b) MCS-51系列单片机微机仿真课程系统中的软件（Keil uvision2）。
1.2课程设计思路及描述
该课程设计要求进行计时并在数码管上显示时间，，则可利用MCS-51系列单片机的芯片AT89C52的P3.2,P3.5作为按键的入口；定时器T1作为每0.01秒加一的定时器。其中“开始”按键当开关由上向下拨时开始计时，此时若再拨“开始”按键则数码管暂停；“清零”按键当开关由上向下拨时数码管清零，此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。
方框图如下图1：
图1数字秒表设计导向
1.3 课程设计任务和要求
1.3.1 设计指标 。
了解8051芯片的的工作原理和工作方式 ，使用该芯片对LED数码管进行显示控制，实现用单片机的端口控制数码管，显示分、秒，并能用按钮实现秒表起动、停止、99秒、清零等功能，精确到0.01秒。
要求选用定时器的工作方式，画出使用单片机控制LED数码管显示的电路图，并实现其硬件电路，并编程完成软件部分，最后调试秒表起动、停止、清零等功能。
1.3.2 设计要求
① 画出电路原理图（或仿真电路图）； ② 软件编程与调试； ③ 电路仿真与调试；
2．软件与硬件设计
2.1系统硬件方案设计
单片机应用系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统是指单片机以及扩展的存储器、I\O接口、外围扩展的功能芯片以及接口电路。软件系统包括监控程序和各种应用程序。
在单片机应用系统中，单片机是整个系统的核心，对整个系统的信息输入、处理、信息输出进行控制。与单片机配套的有相应的复位电路、时钟电路以及扩展的存储器和I\O接口，使单片机应用系统能够运行。
在一个单片机应用系统中，往往都会输入信息和显示信息，这就涉及键盘和显示器。在单片机应用系统中，一般都根据系统的要求配置相应的键盘和显示器。配置键盘和显示器一般都没有统一的规定，有的系统功能复杂，需输入的信息和显示的信息量大，配置的键盘和显示器功能相对强大，而有些
图2系统硬件结构框
4个数码
管显示
11.0592MHz晶振
电源开关
STC89C52RC
2个独立电源指示灯
篇二：51单片机电子时钟课程设计实验报告
《单片机原理与应用》课程设计
总结报告
题 目：单片机电子时钟（带秒表）的设计
目 录
1.题目与主要功能要求……………………………………2
2.整体设计框图及整机概述………………………………3
3.各硬件单元电路的设计、参数分析及原理说明………3
4.软件流程图和流程说明…………………………………4
5.总结设计及调试的体会…………………………………10
附 录
1.图一：系统电路原理图…………………………………11
2.图二：系统电路 PCB …………………………………12
3.表一：元器件清单………………………………………13
4.时钟程序源码……………………………………………14
题目：单片机电子时钟的设计与实现
课程设计的目的和意义
课程设计的目的与意义在于让我们将理论与实践相结合。培养我们综合运用电子课程中的理
论知识解决实际性问题的能力。让我们对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识
进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面
得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立完成某些单片机应用系统的开发和设计打下一个
坚实的基础。
课程设计的基本任务
利用89C51单片机最小系统，综合应用单片机定时器、中断、数码显示、键盘输入等知识，
设计一款单片机和简单外设控制的电子时钟。
主要功能要求
最基本要求
1)使用MCS-51单片机设计一个时钟。要求具有6位LED显示、3个按键输入。
2)完成硬件实物制作或使用Pruteus仿真（注意位驱动应能提供足够的电流）。 3)6位LED数码管从左到右分别显示时、分、秒(各占用2位)，采用24小时标准计时制。
开始计时时为000000，到235959后又变成000000。
4)使用3个键分别作为小时、分、秒的调校键。每按一次键，对应的显示值便加1。 分、
秒加到59后再按键即变为00；小时加到23后再按键即变为00。在调校时均不向上一单位
进位 (例如分加到59后变为00，但小时不发生改变)。
5) 软件设计必须使用MCS-51片内定时器，采用定时中断结构，不得使用软件延时法，也不
得使用其他时钟芯片。
6）设计八段数码管显示电路并编写驱动程序，输入并调试拆字程序和数码显示程序。
7）掌握硬件和软件联合调试的方法。
8）完成系统硬件电路的设计和制作。
9）完成系统程序的设计。
10）完成整个系统的设计、调试和制作。
11）完成课程设计报告。
基本要求
1）实现最基本要求的1~10部分。
2）键盘输入可以控制电子时钟的走时/调试。
3）设计键盘输入电路和程序并调试。
4）掌握键盘和显示配合使用的方法和技巧。
提高发挥部分
1)另设三个键，分别作小时、分、秒的减1调校。
2)在以上设计的基础上，修改程序制作一个电子秒表。分、秒各占用2位显示，1/10秒、
1/100秒各占用1位显示。设定二个键分别作启动／停止、清零（清零应在停止后有效）。
3)在做完(2)后，将时钟与秒表合二为一，并且在同时使用时互不影响，即可在时钟与秒表之间任意切换，而不影响走时、计秒。
整体设计框图及整机概述
整体设计框图
整机概述
1）开机为走时模式，正常显示时间。在此模式下，时钟可调。
2）共设置7个按键，分别为模式键、功能键、加一键、减一键、复位键、秒表启动键、秒
表复位键。按动模式键，模式将在‘走时/调时/显示及秒表显示及调整’2个模式下切换。
3）在时钟模式下，功能键选择是正常走时，还是进入调试（时、分、秒）模式。
4）按动加一键可以将值（时、分、秒）加一。
5）按动减一键可以将值（时、分、秒）减一。
6）按动秒表中开始/暂停按键可以随时控制秒表的开始和停止。
7）按动秒表中清零按键时，秒表计的数就会被清除（只有在秒表停止了以后）。
8）按下复位键后，无论是任何状态都会从新开始。
9）开机时钟与闹钟都为00：00：00。
各硬件单元电路的设计、参数分析及原理说明
电源电路
元件有限没有制作电源电路部分。使用9V的电池经过7805稳压后进行供电。
按键
参考书本P232的键盘接口电路原理图，P3口（除去P3.6）接的是键盘按键。当按键按下后，P3口被拉成低电平，给单片机一个信号，使单片机产生一个中断。单片机再指令相应的P0口，P2口产生变化。
单片机最小系统
参考实验指导书与课本及网络资料设计按键电平复位。
LED数码管
首先P0口作为段码输出。由于P0口输出级无上拉电阻，故需添加一排阻为其上拉电阻。其次采用共阳极数码管。段码端为低电平时导通LED，此时数码管向89S51芯片P0口灌电流，为防止芯片烧坏，还需加1个1 KΩ的限流电阻。考虑到数码管的亮度问题，采用了PNP三极管做驱动电路。基极接上1 KΩ电阻后再与P2口相连（P2.0~P2.5）进行位选。发射极接5V电源，集电极接数码管位选。
软件流程图和流程说明
软件流程图
1)主程序流程图
流程图说明
初始化：包括定时器赋
初值，初始化各内存单
元。开定时器中断，开
CPU中断。
篇三：51单片机万年历课程设计报告
一、设计任务：
1、设计任务：设计并制作一个数字钟。
2、设计要求：
? 显示年月日时分秒及星期信息
? 具有可调整日期和时间功能
? 增加闰年计算功能
? 显示部分由LCD1602完成
二、方案论证：
1.显示部分:
显示部分是本次设计的重要部分，一般有以下两种方案：
方案一：
采用LED显示，分静态显示和动态显示。对于静态显示方式，所需的译码驱动装置很多，引线多而复杂，且可靠性也较低。而对于动态显示方式，虽可以避免静态显示的问题，但设计上如果处理不当，易造成亮度低，有闪烁等问题。 方案二：
采用LCD显示。LCD液晶显示具有丰富多样性、灵活性、电路简单、易于控制而且功耗小等优点，对于信息量多的系统，是比较适合的。
鉴于上述原因，我们采用方案二。
2.数字时钟：
数字时钟是本设计的核心的部分。根据需要可采用以下两种方案实现： 方案一：
方案完全用软件实现数字时钟。原理为：在单片机内部存储器设三个字节分
别存放时钟的时、分、秒信息。利用定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将时字节清零。该方案具有硬件电路简单的特点，但当单片机不上电，程序将不执行。而且由于每次执行程序时，定时器都要重新赋初值，所以该时钟精度不高。
方案二：
方案采用Dallas公司的专用时钟芯片DS1302。该芯片内部采用石英晶体振荡器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完备的时钟闹钟功能，因此，可直接对其以用于显示或设置，使得软件编程相对简单。为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作，芯片内部包含锂电池。当电网电压不足或突然掉电时，可使系统自动转换到内部锂电池供电系统。而且即使系统不上电，程序不执行时，锂电池也能保证芯片的正常运行，以备随时提供正确的时间。
基于时钟芯片的上述优点，本设计采用方案二完成数字时钟的功能。
三、总体方案：
本设计采用STC89C52RC单片机作为本系统的控制模块。单片机可把由DS1302、LCD液晶显示模块中的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现日历和修改的显示。以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的数据显示出来，并且显示多样化。在显示电路中，主要靠按键来实现日期的修改和选择。
四、系统硬件设计：
1. STC89C52RC单片机最小系统：
最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。图1为STC89C52RC单片机的最小系统。
图1单片机最小系统
2.时钟模块:
时钟模块采用DS1302芯片，DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路提供秒分时日日期月年的信息每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过AM/PM指示决定采用24或12小时格式DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信仅需用到三个口线：
RST复位、I/O数据线、SCLK串行时钟。时钟/RAM的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW，其接线电路如图2所示：
图2时钟模块
3. LCD液晶显示模块:
LCD液晶显示模块采用LCD1602型号，具有很低的功耗，正常工作时电流仅2.0mA/5.0V。通过编程实现自动关闭屏幕能够更有效的降低功耗。LCD1602分两行显示，每行可显示多达16个字符。LCD1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，通过内部指令可实现对其显示多样的控制，并且还能利用空余的空间自定义字符。其接线如图3所示：
图3LCD液晶显示
五、整体电路：
1.电路如下图：
图4 整体电路
2.Altium Designer布线图
图5 Altium Designer布线图
3.手动布线PCB图
本文关键词：单片机秒表课程设计，由笔耕文化传播整理发布。
本文编号：247552
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