片機數(shù)字秒表課程設(shè)計-文庫吧
2025-05-15 06:34 本頁面
【正文】 。 11 4 設(shè)計結(jié)論、仿真結(jié)果、誤差分析、教學(xué)建議 12 設(shè)計課題的設(shè)計結(jié)論及使用說明 12 設(shè)計課題的仿真結(jié)果 12 設(shè)計課題的誤差分析 13 結(jié)束語 14 參考文獻(xiàn) 15 致謝 16 附錄 17 附錄 A 電路原理圖 17 附錄 B 秒表 PCB 圖 18 附錄 C 數(shù)字秒表布局圖 19 附錄 D 元件清單 20 附錄 E 軟件系統(tǒng)程序清單 21 1 1 設(shè)計課題任務(wù)、功能要求說明及總體方案 設(shè)計課題任務(wù) 由單片機接受控制鍵盤的控制遞增計時，數(shù)碼管顯示計時時間。顯示格式為 XX（分） — XX（秒） — XX（毫秒），繪制硬件接線圖，并進(jìn)行系統(tǒng)仿真和實物板子實現(xiàn)。畫出程序流程圖并編寫程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)功能。 功能要求說明 用 AT89S52 單片機作為主要控制芯片，以四位一體共陽極數(shù)碼顯示管通過三極管驅(qū)動作為顯示部分，設(shè)計一個具有特定功能的數(shù)字式秒表。該數(shù)字式秒表上電或按鍵復(fù)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符 “ P.” ，進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。該數(shù)字式秒表應(yīng)具有開始、暫 停、連續(xù)、清零和停止功能。 設(shè)計課題總體方案介紹及工作原理說明 使用 AT89S52 單片機作為核心控制部件，采用 12M 晶體振蕩器及微小電容構(gòu)成振蕩電路；用兩個四位一體共陽極數(shù)碼顯示管作為顯示部分，構(gòu)成數(shù)字式秒表的主體結(jié)構(gòu)，配合獨立式鍵盤和復(fù)位電路完成此秒表的復(fù)位、計時、連續(xù)、清零、停止各項功能。 對于時鐘，它有兩方面的意義：一是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時信號，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機系統(tǒng)工作的快慢；二是指系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)定時時鐘，即定時時間，它通常有兩種實現(xiàn)方法：一是用 軟件實現(xiàn)，即用單片機內(nèi)部的可編程定時 /計數(shù)器來實現(xiàn)，但誤差很大，主要用在對時間精度要求不高的場合；二是用專門的時鐘芯片實現(xiàn)，在對時間精度要求很高的情況下，通常采用這種方法。 LED 數(shù)碼顯示器有兩種連接方法：共陽極接法，把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極，使用時公共陽極接 +5V，每個發(fā)光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連。共陰極接法，把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時公共陰極接地。每個發(fā)光二極管的陽極通過電阻與輸入端相連。 鍵盤部分方案：鍵盤控制采用獨立式按鍵，每個按鍵的一端均接地，另一端直接和 P1 口相連，在按鍵和 P1 口之間通過 10K 電阻與 +5V 電源相連。鍵盤通過檢測輸入線的電平狀態(tài)就可以很容易地判斷哪個鍵被按下了，這種方法操作速度高而且軟件結(jié)構(gòu)很簡單，比較適合按鍵較少或者操作速度較高的場合，這種獨立式接口的應(yīng) 2 用很普遍。 顯示部分方案：顯示部分采用動態(tài)顯示。數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8 個顯示筆畫“ a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機輸出 字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字型碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通 COM 端電路的控制，所有我們只要將需要顯示數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分的時輪流控制各個數(shù)碼管的 COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。動態(tài)顯示是利用人眼視覺暫留特性來實現(xiàn)顯示的。事實上，顯示器上任何時刻只有一個數(shù)碼管有顯示。由于各數(shù)碼管輪流顯示的時間間隔短、節(jié)奏快，人的眼睛反應(yīng)不過來，因此看到的是連續(xù)顯示的現(xiàn)象。為防止閃爍延時的時間在 1ms 左右，不能太長，也 不能太短。本設(shè)計可采用 P0 口直接驅(qū)動八段數(shù)碼管顯示。此方案成本低，而且單片機的 I/O 口占用較少，可以節(jié)約單片機接口資源，而且功耗更低。 此電路采用單片機的 P0 口作為數(shù)碼顯示管的段控，采用 P2 口作為數(shù)碼管的位控。 8 個獨立式鍵盤分別接在單片機的 P1 口上，以及其他部分構(gòu)成數(shù)字式秒表的硬件電路。通過編寫程序使用單片機的定時計數(shù)器，以及軟件延時，中斷資源來實現(xiàn)秒計時和相關(guān)控制。此數(shù)字式秒表的硬件整體結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 圖 1 數(shù)字式秒表的硬件結(jié)構(gòu)圖 復(fù)位電路 振蕩電路 電源 AT89S52 驅(qū)動電路 數(shù) 碼 顯 示 限流 獨立式鍵盤 3 2 硬件系統(tǒng)的設(shè)計 硬件系統(tǒng)各模塊功能簡要介紹 AT89S52 簡介 （ 1）與 MCS51 產(chǎn)品相兼容； （ 2）具有 8KB 可改寫的
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