【正文】 讓發(fā)光二極管閃爍發(fā)光。其中V為工作電源電壓，VF為發(fā)光二極管的正向壓降，IF為額定工作電流。軟件的設(shè)計(jì)采用了結(jié)構(gòu)化編程的思想盡可能做到讓每個(gè)功能模塊獨(dú)立能夠很好的配合按鍵進(jìn)行操作；主程序中主要檢測(cè)M_S這個(gè)全局變量的設(shè)置值以選擇作為功能模塊的入口，這樣就很好的避免了模塊之間的交接增強(qiáng)了了功能模塊之間的獨(dú)立性以及程序的可讀性3．2．2 單機(jī)片的最小系統(tǒng)硬件電路原理圖圖32AT89S51最小系統(tǒng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)正向的工作電流IF，工作電流根據(jù)發(fā)光二極管的材料、功率等不同，額定電流一般在10～40mA左右，發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)的正向壓降VF比較大，～3V()。P0接口連接一個(gè)6段數(shù)共陰碼管，~P1~5連接片選端，此數(shù)碼管用來(lái)顯示各種時(shí)間信息；P3口連接一個(gè)1段共陰數(shù)碼管顯示功能選擇；另外在單片機(jī)上還連接了復(fù)位電路以應(yīng)對(duì)程序跑飛問(wèn)題。第三章 結(jié)構(gòu)框圖及工作原理3．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖圖31系統(tǒng)總體框架圖3．2 電路組成及工作原理3．2．1 總體設(shè)計(jì)原理本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了時(shí)鐘、秒表、倒計(jì)時(shí)、時(shí)間調(diào)整四大功能。考慮時(shí)鐘顯示只有4位，且系統(tǒng)沒(méi)有其他復(fù)雜的處理任務(wù)，所以決定采用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)LED的顯示。為了實(shí)現(xiàn)LED顯示器的數(shù)字顯示，可以采用靜態(tài)顯示法和動(dòng)態(tài)顯示法。時(shí)鐘芯片產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，利用單片機(jī)的I/O口傳給單片機(jī)；并通過(guò)I/O口實(shí)現(xiàn)LED的顯示。第二章 總體設(shè)計(jì)方案2．1 課題設(shè)計(jì)說(shuō)明利用MSC51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、韋福匯編軟件以及Protues仿真軟件編程實(shí)現(xiàn)一個(gè)可控?cái)?shù)字時(shí)鐘，可以實(shí)現(xiàn)秒表、時(shí)鐘以及復(fù)位等基本功能。早期常用的一些時(shí)間控制單元都使用模擬電路設(shè)計(jì)制作的，其定時(shí)準(zhǔn)確性和重復(fù)精度都不是很理想，現(xiàn)在基本上都是基于數(shù)字技術(shù)的新一代產(chǎn)品，隨著單片機(jī)性能價(jià)格比的不斷提高，新一代產(chǎn)品的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，大可構(gòu)成復(fù)雜的工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)，完成復(fù)雜的控制功能。提高動(dòng)手實(shí)踐能力、提高科學(xué)的思維能力。在教師指導(dǎo)下，運(yùn)用工程的方法，通過(guò)一個(gè)較簡(jiǎn)單課題的設(shè)計(jì)練習(xí)，可使我們通過(guò)綜合的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，熟悉設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)要求、完成的工作內(nèi)容和具體的設(shè)計(jì)方法，掌握必須提交的各項(xiàng)工程文件。具有復(fù)位功能。要求有以下功能：開(kāi)機(jī)時(shí)，顯示時(shí)鐘；按下菜單鍵與選擇鍵能進(jìn)行時(shí)鐘與秒表的切換。主 要 設(shè) 計(jì) 條 件 MCS51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)1臺(tái)； PC機(jī)及單片機(jī)調(diào)試軟件； 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)板1套； 制作工具1套； 系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的元器件。 有復(fù)位電路。課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告課程名稱 單片機(jī)原理與應(yīng)用 課題名稱 電子秒表設(shè)計(jì) 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 電氣1101 班 學(xué) 號(hào) 201101010124 姓 名 劉精菁 指導(dǎo)教師 尋大勇 2014 年 6 月 19日 湖南工程學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)課程名稱 單片機(jī)原理與應(yīng)用 課 題 電子秒表設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 劉精菁 學(xué) 號(hào) 201101010124 指導(dǎo)老師 尋大勇 審 批 任務(wù)書(shū)下達(dá)日期 2014年 6 月 9 日 任務(wù)完成日期 2014年 6月 19 日設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)內(nèi)容：本課題以單片機(jī)為核心，利用其定時(shí)器和6段數(shù)碼管，設(shè)計(jì)一個(gè)電子秒表。有以下功能： 開(kāi)機(jī)時(shí)，顯示時(shí)鐘； 按下菜單鍵與選擇鍵時(shí)進(jìn)行時(shí)鐘/秒表切換選擇； 能夠?qū)崿F(xiàn)30個(gè)秒表成績(jī)的記錄。設(shè)計(jì)要求：1）確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案； 2）進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)；3）完成必要的參數(shù)計(jì)算與元器件選擇；4）完成應(yīng)用程序設(shè)計(jì)；5）進(jìn)行單元電路及應(yīng)用程序的調(diào)試；6）寫(xiě)出使用說(shuō)明書(shū)。 說(shuō) 明 書(shū) 格 式1. 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2. 目錄3. 說(shuō)明書(shū)內(nèi)容1）課題的設(shè)計(jì)要求、目的、意義2）系統(tǒng)總體方案選擇與說(shuō)明3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖與工作原理4）各單元硬件設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算方法5）軟件設(shè)計(jì)與說(shuō)明（包括流程圖）6）調(diào)試結(jié)果與必要的調(diào)試說(shuō)明7）使用說(shuō)明8）程序清單9）總結(jié)10）參考文獻(xiàn)附錄附錄A 系統(tǒng)原理圖附錄B 程序清單評(píng)分表進(jìn) 度 安 排設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周第一周星期一、上午：布置課題任務(wù)，講課及課題介紹 下午：借閱有關(guān)資料，總體方案討論星期二、確定總體設(shè)計(jì)方案星期三、硬件模塊方案設(shè)計(jì)星期四、軟件模塊方案設(shè)計(jì)星期五、各硬件模塊設(shè)計(jì)第二周星期一、各硬件模塊設(shè)計(jì)星期二、各軟件模塊設(shè)計(jì)星期三、各軟件模塊設(shè)計(jì)星期四、寫(xiě)說(shuō)明書(shū)星期五、上午：寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，整理資料下午：交設(shè)計(jì)資料，答辯參 考 文 獻(xiàn)[1]王迎旭.《單片機(jī)原理與應(yīng)用》.[2]胡漢才.《單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)》.[3]潘永雄.《新編單片機(jī)原理與應(yīng)用》.[4]張迎新.《單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù)》.國(guó)防工業(yè)出版社 目 錄第一章 概述 71．1 課題的設(shè)計(jì)要求 71．2 課題設(shè)計(jì)的目的和意義 7第二章 總體設(shè)計(jì)方案 82．1 課題設(shè)計(jì)說(shuō)明 82．2 總體設(shè)計(jì)思路 8第三章 結(jié)構(gòu)框圖及工作原理 93．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖 93．2 電路組成及工作原理 93．2．1 總體設(shè)計(jì)原理 93．2．2 單機(jī)片的最小系統(tǒng)硬件電路原理圖 10第4章 各單元硬件設(shè)計(jì)及計(jì)算方法 124．1 硬件設(shè)計(jì) 124．1．1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 124．1．2 數(shù)字鐘外圍電路設(shè)計(jì) 164．2 計(jì)算方法 18第五章 軟件設(shè)計(jì)及說(shuō)明 201 軟件設(shè)計(jì) 205．2 流程圖 21第六章 調(diào)試結(jié)果與調(diào)試說(shuō)明 226．1 調(diào)試步驟 226．2 調(diào)試結(jié)果 22總 結(jié) 23參考文獻(xiàn) 24附 錄 25程序原理圖 26程序清單 26第一章 概述1．1 課題的設(shè)計(jì)要求本課題以單片機(jī)為核心，利用其定時(shí)器和6段數(shù)碼管，設(shè)計(jì)一個(gè)電子時(shí)鐘。能夠?qū)崿F(xiàn)30個(gè)秒表成績(jī)的記錄。1．2 課題設(shè)計(jì)的目的和意義目的：通過(guò)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐，進(jìn)一步學(xué)習(xí)、掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的有關(guān)知識(shí)，加深了解單片機(jī)的工作原理。初步掌握簡(jiǎn)單單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試的方法。意義：在日常生活和工作中，我們常常用到定時(shí)控制，如擴(kuò)印過(guò)程中的曝光定時(shí)等。它功能強(qiáng)大，體積小，質(zhì)量輕，靈活好用，配以適當(dāng)?shù)慕涌谛酒?，可以?gòu)造各種各樣、功能各異的微電子產(chǎn)品。2．2 總體設(shè)計(jì)思路主要設(shè)計(jì)思想是：整個(gè)系統(tǒng)用單片機(jī)為中央控制器，由單片機(jī)執(zhí)行采集時(shí)鐘芯片的時(shí)間信號(hào)并通過(guò)顯示模塊來(lái)輸出信號(hào)及相關(guān)的控制功能。系統(tǒng)設(shè)有6個(gè)按鍵可以對(duì)秒表的開(kāi)始，計(jì)數(shù)、停止、查看成績(jī)以及秒表與時(shí)鐘的切換還可以復(fù)位時(shí)鐘。由于靜態(tài)顯示法需要數(shù)據(jù)鎖存器等硬件，接口復(fù)雜一些。單片機(jī)采用AT89S51系列，這種單片機(jī)可具有足夠的空余硬件資源實(shí)現(xiàn)其它的擴(kuò)充功能。主控器為一塊AT80C51單片機(jī)，~，P20~P24在秒表中為開(kāi)始、計(jì)數(shù)、停止、查看成績(jī)的功能；在倒計(jì)時(shí)鐘表示為數(shù)位切換、數(shù)值加、減、倒計(jì)時(shí)開(kāi)始的功能；在時(shí)間調(diào)整中為數(shù)位切換、數(shù)值加、減、確定的功能。本設(shè)計(jì)總共利用了單片機(jī)一個(gè)時(shí)鐘（T0）資源，一個(gè)定時(shí)器0中斷。因此在正常使用中，為了保證發(fā)光二極管在電源電壓V的作用下管子的工作電流不超過(guò)額定值，必須給發(fā)光二極管串聯(lián)一只限流電阻R，R的阻值可由下式算出：R＝（VVF）/IF。從上面原理圖1可知，（0V）時(shí)，有正向工作電流流過(guò)發(fā)光二極管，發(fā)光二極管就亮；相反，（5V）時(shí)，發(fā)光二極管沒(méi)有足夠電壓差產(chǎn)生工作電流，此時(shí)發(fā)光二極管不亮。 第4章 各單元硬件設(shè)計(jì)及計(jì)算方法4．1 硬件設(shè)計(jì)4．1．1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) AT89C51單片機(jī) 圖41 AT89C51引腳圖AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介：AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。主要功能特性為：兼容MCS51指令系統(tǒng)；4k可反復(fù)擦寫(xiě)(1000次）ISP Flash ROM；32個(gè)雙向I/O口；；2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器；時(shí)鐘頻率033MHz；全雙工UART串行中斷口線；128x8bit內(nèi)部RAM；2個(gè)外部中斷源；低功耗空閑和省電模式；中斷喚醒省電模式；看門(mén)狗（WDT）電路；靈活的ISP字節(jié)和分頁(yè)編程；雙數(shù)據(jù)寄存器指針。(1) 51單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)如果是作低成本的智能產(chǎn)品，51構(gòu)架單片機(jī)的成本優(yōu)勢(shì)，還是無(wú)人能敵的。一片簡(jiǎn)單的74系列通用數(shù)字邏輯芯片還要1元左右，而一片51單片機(jī)內(nèi)部集成有成千上萬(wàn)個(gè)晶體管開(kāi)關(guān)電路。使用51單片機(jī)能夠有效的控制智能產(chǎn)品整機(jī)的成本， 51系列還是有著無(wú)法替代的重要地位。AT89S51的最高工作頻率為33MHz， 89C51的極限工作頻率是24M，就是說(shuō)S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。AT89S51內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器，不