多功能电子秒表设计

多功能电子秒表设计专业名称：应用电子技术学生姓名：赵美香导师姓名：李鸿征职称：副教授焦作大学机电工程学院2012年12月毕业设计中图分类号：密级：UDC：单位代码：多功能电子秒表设计Designofmultifunctionelectronicstopwatches姓名赵美香学制三年专业应用电子研究方向电子技术导师李鸿征职称副教授论文提交日期2012.12.28论文答辩日期2013.01.04焦作大学机电工程学院焦作大学机电工程学院毕业设计摘要I摘要本系统是基于AT89C51单片机的多功能电子秒表系统。该系统由硬件和软件组成。系统硬件是以AT89C51单片机为核心芯片，利用74LS245作为段码驱动器,用6位一体的LED七段数码管作为计时显示，运用独立按键控制计时；软件利用的是Keil编译软件，采用8051C语言编程。该系统可以实现0.01s的精度，并对运行时间的显示、启动、停止以及连续计时和复位功能。系统利用定时器进行定时，使定时器工作于方式一定时10ms，配合软件计数器，调用中断程序使定时器定时100次，达到定时1s的目的，先调用按键扫描子程序，再调用显示子程序，显示计时的时间，用单片机AT89C51作为核心芯片,8路74ls245总线驱动器作为断码驱动,和按键来实现对秒表的控制，显示时间通过单片机的P0、P2两端口输出；独立按键通过P1端口输入，本系统结构简单，成本低，软件功能强，运行稳定可靠等优点。关键词：C语言编程，数码管，单片机，按键焦作大学机电工程学院毕业设计abstractⅠAbstractThissystemisanelectronicstopwatchAT89C51microcontrollerbasedsystem.Thesystemconsistsofhardwareandsoftwarecomponents.SystemhardwareisAT89C51microcontrollerasthecorechip,usingthe74LS245signaturesdrives,witha6-digitLEDsevensegmentdigitaltubedisplayasthetimingoftheone,theuseofindependentpresscontroltiming;compiledsoftwareusingtheKeilsoftware,a8051Clanguageprogramming.Thesystemcanachieveaccuracyof0.01sandelapsedtimedisplay,start,stop,andcontinuoustime,andresetfunctions.Systemusestimerfortiming,makestimerworkYuwaymustShi10ms,tiesoftwarecounter,calledinterruptedprogrammakestimertiming100times,reachedtiming1sofpurpose,firstcalledpressscanchildprogram,againcalleddisplayedchildprogram,displayedtimingoftime,withsingletabletsmachineAT89C51ascorechip,8road74ls245busdriveasbrokencodedriven,andpresstoachievedonstopwatchofcontrol,displayedtimethroughsingletabletsmachineofP0,andP2endsmouthoutput;IndependentpressP1portinput,thesystemstructureissimple,lowcost,softwarefunctions,theadvantagesofastableandreliableoperation.Keywords:TheCprogramminglanguage,Singlechipmicrocomputer,Digitaltube,Button焦作大学机电工程学院毕业设计目录I目录摘要...............................................................IAbstract.............................................................I目录...............................................................I1引言...............................................................11.1单片机的发展.................................................11.2单片机的应用.................................................12总体方案设计.......................................................32.1系统框图.....................................................32.2计时控制方案.................................................32.3显示控制方案.................................................32.4键盘控制方案.................................................43硬件设计...........................................................53.189C51单片机的简介............................................53.289C51的引脚..................................................63.389C51单片机复位方式..........................................83.4键盘接口工作原理.............................................93.4.1按键开关的去除抖动功能..................................93.4.2独立式键盘的接口电路....................................93.5七段LED显示工作原理........................................103.674LS245的功能...............................................113.7电路原理....................................................124软件设计..........................................................144.1定时１秒的方法..............................................14焦作大学机电工程学院毕业设计目录II4.2定时器初值计算..............................................144.3主程序模块..................................................144.4中断服务程序模块............................................164.5按键扫描程序模块............................................184.6显示程序模块................................................205系统调试..........................................................236总结..............................................................25参考文献............................................................26附录................................................................27致谢...............................................................31焦作大学机电工程学院毕业设计1引言11引言1.1单片机的发展单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是一种非常活跃和颇具有生命力的机种。单片微型计算机简称单片机，特别适用于工业控制领域，因此又称为微控器。1971年微处理器研制成功不久，就出现了单片微型计算机即单片机，但最早的单片机是1位的，处理能力有限。单片机的发展分为4个阶段：第一阶段（1974—76年）：单片机初级阶段。因为受工艺限制，单片机采用单片的形式而且功能比较简单。例如美国仙童公司生产的F8单片机，实际上只包括了8位CPU，64个字节的RAM和2个并行接口第二阶段（1976—78年）：低性能单片机阶段。以Intel公司生产的MCS——48系列单片机为代表，该系列单片机片内集成有8位CPU，8位定时器/计数器，并行I/O接口，RAM和ROM等，但是最大的缺点就是无串行接口，中断处理比较简单而且片内RAM和ROM容量较小，且寻址范围不大与4KB。第三阶段（1978—83）高性能单片阶段这个阶段推出的单片机普遍带有串行接口。多级中断系统，16位定时器/计数器，片内ROM，RAM容量加大，且寻址范围可达64KB，有的片内还带有A/D转换器。第四阶段（1983年至今）8位单片机巩固发展以及16位单片机，32位单片机推出阶段。此阶段的主要特征是：一方面发展16位单片机，32位单片机及专用型单片机；另一方面不断完善高档8位单片机，改善其结构，增加片内器件，以满足不同的客户要求。1.2单片机的应用单片机的应用很广，分别在以下领域中得到了广泛的应用。工业自动化：在自动化技术中，无论是过程控制技术、数据采集技术还是测控技术，都离不开单片机。在工业自动化的领域中，机电一体化技术将发挥愈来愈重要的作用，在这种机械、微电子和计算机技术为一体的综合技术（例如机器人技术、数控技术）中，单片机将发挥非常重要的作用特别是近些年来，随着计焦作大学机电工程学院毕业设计1引言2算机技术的发展，工业自动化也发展到了一个新的高度，出现了无人工厂、机器人作业、网络化工厂等，不仅将人从繁重、重复和危险的工业现场解放出来，还大大提高了生产效率，降低了生产成本。仪器仪表：目前对仪器仪表的自动化和智能化要求越来越高。在自动化测量仪器中，单片机应用十分普及。单片机的使用有助于提高仪器仪表的精度和准确度，简化结构，减小体积，易于携带和使用，加速仪器仪表向数字化、智能化和多功能化方向发展。消费类电子产品：该应用主要反映在家电领域。目前家电产品的一个重要发展趋势是不断提高其智能化程度。例如，电子游戏、照相机、洗衣机、电冰箱、空调、电视机、微波炉、手机、IC卡、挂钟﹑汽车电子设备等。在这些设备中使用了单片机后，其功能和性能大大提高，并实现了智能化、最优化控制通信方面：较高档的单片机都具有通信接口，因而为单片机在通信设备中的应用创造了很