60s计时器的设计与实现.doc

电子系统设计创新实验报告题　　目 60s计时器的设计与实现学生姓名 高权 黄盼 徐传武 易孟华学生学号 016321232404 07 14 15 专业名称　 电子信息工程　　 指导教师　 肖 永 军　　　　 2016年　11　月　17 日设计要求：1、利用单片机定时器/计数器T0中断设计秒表2、实现基本的0-60秒计时3、以数码管作为显示器件，用单片机进行控制摘 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秒表，用AT89C51系列单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合硬件晶振电路，复位电路，数码管显示电路来设计计时器，将软、硬件有机地结合起来其中软件系统采用汇编语言编写程序，硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态 关键字：AT89C51  单片机  数码管  一、系统总体设计系统总体设计框图如图1所示，该系统共由时钟电路模块、复位电路模块、AT89C51单片机及数码管显示电路组成其中主控制器用于系统控制，可以控制电路的开关的功能，系统中AT89C51单片机作为主控元件，计数器显示电路由数码管和驱动电路组成。

图1 系统总体设计框图二 、系统硬件设计（1）复位电路采用上电+按键复位电路，上电后，由于电容充电，使RST持续一段高电平时间当单片机已在运行之中时，按下复位键也能使用使RST持续一段时间的高电平，从而实现上电加开关复位的操作这不仅能使单片机复位，而且还能使 单片机的外围芯片也同时复位当程序出现错误时，可以随时使电路复位 复位电路如图2所示：图2 复位电路该复位电路由R9，C3和开关组成，当开关断开时，C3两端电压较低，单片机RST端则为低电平，而当开关闭合时，RST端高电平，此时单片机复位2）时钟电路系统的时钟电路如图3所示，此系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路MCS-51内部的高增益反相放大器外接12MHZ的晶谐以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中构成时钟电路电容的大小影响振荡器频率的高低，振荡器的稳定和起振的快速性，为单片机提供标准时钟图3 时钟电路（3）数码管显示电路数码管显示电路如图4所示，电路中采用两段共阳极数码管，我们采用动态显示，通过控制单片机P1口的电平来点亮数码管，P2进行段选，使数码管从0-60显示，从而实现计时功能。

图4 数码管显示电路三、系统软件设计整个系统软件工作的流程图如图5所示：num=0，num1=0，计时器每50ms中断一次，num加1，当num=20时，记满一秒mun1加一，num归0，display num1，当num1=60时，这时就记满一秒，num1归0，重新从0开始计时 图5 系统程序流程图四、系统的测试及仿真（1）系统整体电路图系统整体电路如图6所示，该电路为三部分，时钟电路、复位电路以及数码管电路构成图6 系统整体电路（2）用Protues进行仿真所得仿真图如图7、图8、图9所示 图7 数码管显示0S图8 数码管显示59S通过上面仿真图7、图8状态我们可以看到，在定时器及单片机的控制下，数码管可以实现0-60秒计时，然后回到0秒五：心得体会通过本次实验，懂得如何安装KEIL软件以及实验板，懂得单片机的调试，初步了解并熟悉实验板上单片机Ｉ／Ｏ口和数码管的电路结构，本课程设计充分利用单片机内部硬件资源和软件功能，将大大减少硬件电路的复杂性，使电路结构更加简洁通过这次设计，我学到了很多知识，将学习的理论知识通过实验融会贯通，让我对它的理解更加深刻通过这次课程设计，不仅加深了我对单片机理论方面的理解，将理论更好的运用的实践方面，而且锻炼了我们各方面的能力，培养了坚强的毅力和做事的耐心和细心，同时也认识到在团队工作中需要有合作精神，我想这会为今后自己踏上工作岗位、更好地融入新的团队打下良好的基础。