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1、XXXXXXX職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：秒表電子時鐘畢業(yè)設(shè)計學(xué)生：學(xué)號：專業(yè)班級：分院：指導(dǎo)教師：秒表電子時鐘畢業(yè)設(shè)計摘要：數(shù)字電子秒表具有顯示直觀、讀取方便、精度高等優(yōu)點，在計時中廣泛使用。本設(shè)計用單片機組成數(shù)字電子秒表，力求結(jié)構(gòu)簡單、精度高為目標(biāo)。設(shè)計中包括硬件電路的設(shè)計和系統(tǒng)程序的設(shè)計。其硬件電路主要有主控制器，計時與顯示電路和回零、啟動和停表電路等。主控制器采用單片機AT89C51，顯示電路采用共陰極LED數(shù)碼管顯示計時時間。關(guān)鍵詞：單片機，電子鐘，位碼，段碼，顯示目錄1總體方案設(shè)計11.1電路原理1
2、1.2設(shè)計的系統(tǒng)11.3計時控制方案11.4顯示控制方案21.5鍵盤控制方案22硬件設(shè)計22.1AT89C51單片機的簡介22.2AT89C51單片機復(fù)位方式42.374LS244的功能52.474LS07的功能62.5鍵盤接口工作原理62.6顯示電路的工作原理73軟件設(shè)計93.1設(shè)計思路93.3主程序103.4中斷服務(wù)程序123.5顯示程序133.6按鍵程序15小結(jié)16致171總體方案設(shè)計1.1電路原理電路的核心是AT89C51單片機，設(shè)計中有6位LED顯示和4個按鍵接口，采用P0接口外接8路反相三態(tài)緩沖器74LS
3、244作LED動態(tài)掃描的段碼控制驅(qū)動信號,用P1接口的P1.0-P1.3外接一片集電極開路反相門電路74LS07做為6位LED的位選信號驅(qū)動口，LED共陰極端與74LS07的輸出端相連；按鍵接口，由P2.1,P2.2，P2.3，P2.4來完成。將電子鐘的顯示情況和數(shù)碼管的計時情況，分別以代碼的形式送LED數(shù)碼管，LED顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的AT89C51單片機輸出設(shè)備。單片機應(yīng)用系統(tǒng)常采用七段LED數(shù)碼管作為顯示器，啟動定時器，同時調(diào)用顯示程序，和查詢按鍵。利用軟件計數(shù)器的方法計時一秒，利用中斷的方法使計時時
4、間循環(huán)。當(dāng)按下按鍵P2.3時開始啟動定時功能。1.2設(shè)計的系統(tǒng)電子鐘的總體設(shè)計圖，如圖1.1所示。圖1.1電路總體設(shè)計圖1.3計時控制方案利用AT89C51部的定時器/計數(shù)器進行定時，配合軟件延時實現(xiàn)計時。該方案節(jié)省硬件成本，且能夠使我在定時器/計數(shù)器的使用、中斷及程序設(shè)計方面得到鍛煉與提高。1.4顯示控制方案顯示分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示，靜態(tài)顯示由于占用較多的接口，在單片機設(shè)計中常采用串行擴展來完成。該方案占用接口資源多，顯示亮度由保證，但硬件開銷大，電路復(fù)雜，信息刷新速度慢，實用于并行接口資源較少以及對顯示沒有要求
5、的場合。LED動態(tài)顯示硬件連接簡單，但動態(tài)掃描的顯示方式需占用CPU較多的時間，在該系統(tǒng)中由于單片機除了掃描AT89C51芯片外沒有太多的實時測控任務(wù)，故選用動態(tài)掃描方式在6個數(shù)碼管上顯示當(dāng)前時間。1.5鍵盤控制方案鍵盤分為獨立式鍵盤和行列式鍵盤，獨立式鍵盤接口電路配置靈活，硬件結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠但每個按鍵必須占用一根I/O接口線，I/O接口線浪費較大，在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，有時只需要幾個簡單的按鍵向系統(tǒng)輸入信息，可將按鍵直接在一根I/O接口線上，故只在按鍵數(shù)量不多時采用。而行列式鍵盤每條行線與列線在交接處不直接相通，
6、而是通過一個按鍵用以連接，當(dāng)按鍵較多時可采用行列式鍵盤以節(jié)省I/O接口。本設(shè)計采用四個按鍵，所以這里選用獨立式鍵盤。2硬件設(shè)計2.1AT89C51單片機的簡介2.1.1AT89C51的結(jié)構(gòu)組成AT89C51是單片機中的典型產(chǎn)品，AT89C51單片機包含中央處理器、程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，如圖2.1所示?，F(xiàn)分別加以說明：1、中央處理器中央處理器(CPU)是整個單片機的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理
7、8位二進制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。2、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)??AT89C51部有128個8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。圖2.1單片機部結(jié)構(gòu)示意圖3、程序存儲器(ROM)AT89C51共有4KB掩膜ROM，最大可擴展64K字節(jié)，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)
8、或表格。4、定時/計數(shù)器：AT89C51有兩個16位的可編程定時/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。5、并行輸入輸出(I/O)口：AT89C51共有4組8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。6、中斷系統(tǒng)AT89C51具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要
