秒表电子时钟.doc

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1、XXXXXXX职业技术学院毕业设计（论文）题目：秒表电子时钟毕业设计学生：学号：专业班级：分院：指导教师：秒表电子时钟毕业设计摘要：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。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，计时与显示电路和回零、启动和停表电路等。主控制器采用单片机AT89C51，显示电路采用共阴极LED数码管显示计时时间。关键词：单片机，电子钟，位码，段码，显示目录1总体方案设计11.1电路原理1

2、1.2设计的系统11.3计时控制方案11.4显示控制方案21.5键盘控制方案22硬件设计22.1AT89C51单片机的简介22.2AT89C51单片机复位方式42.374LS244的功能52.474LS07的功能62.5键盘接口工作原理62.6显示电路的工作原理73软件设计93.1设计思路93.3主程序103.4中断服务程序123.5显示程序133.6按键程序15小结16致171总体方案设计1.1电路原理电路的核心是AT89C51单片机，设计中有6位LED显示和4个按键接口，采用P0接口外接8路反相三态缓冲器74LS

3、244作LED动态扫描的段码控制驱动信号,用P1接口的P1.0-P1.3外接一片集电极开路反相门电路74LS07做为6位LED的位选信号驱动口，LED共阴极端与74LS07的输出端相连；按键接口，由P2.1,P2.2，P2.3，P2.4来完成。将电子钟的显示情况和数码管的计时情况，分别以代码的形式送LED数码管，LED显示器是由发光二极管显示字段的AT89C51单片机输出设备。单片机应用系统常采用七段LED数码管作为显示器，启动定时器，同时调用显示程序，和查询按键。利用软件计数器的方法计时一秒，利用中断的方法使计时时

4、间循环。当按下按键P2.3时开始启动定时功能。1.2设计的系统电子钟的总体设计图，如图1.1所示。图1.1电路总体设计图1.3计时控制方案利用AT89C51部的定时器/计数器进行定时，配合软件延时实现计时。该方案节省硬件成本，且能够使我在定时器/计数器的使用、中断及程序设计方面得到锻炼与提高。1.4显示控制方案显示分为静态显示和动态显示，静态显示由于占用较多的接口，在单片机设计中常采用串行扩展来完成。该方案占用接口资源多，显示亮度由保证，但硬件开销大，电路复杂，信息刷新速度慢，实用于并行接口资源较少以及对显示没有要求

5、的场合。LED动态显示硬件连接简单，但动态扫描的显示方式需占用CPU较多的时间，在该系统中由于单片机除了扫描AT89C51芯片外没有太多的实时测控任务，故选用动态扫描方式在6个数码管上显示当前时间。1.5键盘控制方案键盘分为独立式键盘和行列式键盘，独立式键盘接口电路配置灵活，硬件结构简单，工作可靠但每个按键必须占用一根I/O接口线，I/O接口线浪费较大，在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息，可将按键直接在一根I/O接口线上，故只在按键数量不多时采用。而行列式键盘每条行线与列线在交接处不直接相通，

6、而是通过一个按键用以连接，当按键较多时可采用行列式键盘以节省I/O接口。本设计采用四个按键，所以这里选用独立式键盘。2硬件设计2.1AT89C51单片机的简介2.1.1AT89C51的结构组成AT89C51是单片机中的典型产品，AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，如图2.1所示。现分别加以说明：1、中央处理器中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理

7、8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。2、数据存储器(RAM)  AT89C51部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。图2.1单片机部结构示意图3、程序存储器(ROM)AT89C51共有4KB掩膜ROM，最大可扩展64K字节，用于存放用户程序，原始数据

8、或表格。4、定时/计数器：AT89C51有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。5、并行输入输出(I/O)口：AT89C51共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。6、中断系统AT89C51具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要