单片机0059_秒计时器

目 录

摘 要1

引言2

第一章 概述 3

第二章 电路设计4

2.1 单片机核心模块4

2.2 时钟模块5

2.3 复位电路模块5

2.4 显示模块6

第三章 软件程序及调试结果7

3.1 程序设计内容7

3.2 程序框图8

3.3 汇编源程序8

3.3 C 语言源程序9

3.4 调试结果11

第四章 联合仿真12

4.0 联合仿真结果12

第五章 电路板制作14

5.1 印制电路板图14

5.2 00－59 秒计时器电路板三维视图15

第六章 设计总结17

参考文献18

附件19

摘 要

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit)，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。 汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。 汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。

如下图所示，在AT89S51单片机的P0和P2端口分别接有两个共阴数码管，P0口驱动显示秒时间的十位，而P2口驱动显示秒时间的个位。

1.3 电路原理图

图1.3 电路原理图

1.4 功能说明

在设计过程中我们用一个存储单元作为秒计数单元，当一秒钟到来时，就

让秒计数单元加1，当秒计数达到60时，就自动返回到0，重新秒计数。在数码上显示，仍通过查表的方式完成。一秒时间的产生在这里我们采用软件精确延时的方法来完成，经过精确计算得到1 秒时间为1.002 秒。

电路设计

单元电路设计

本设计主要分为单片机核心模块，时钟电路模块，复位电路模块和显示模块。设计方案如下

2.1 单片机核心模块

图2.1单片机电路

系统板上硬件连线

(1． 把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7 端口用8 芯排线连接到

“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a－h 端口上；要求：P0.0/AD0

对应着a，P0.1/AD1 对应着b，……，P0.7/AD7 对应着h。

(2． 把“单片机系统”区域中的P2.0/A8－P2.7/A15 端口用8 芯排线连接到“四

路静态数码显示模块”区域中的任一个a－h 端口上；要求：P2.0/A8 对

应着a，P2.1/A9 对应着b，……，P2.7/A15 对应着h。

2.2 时钟模块

图2.2时钟电路

89C51单片机的时钟信号通常用内部振荡方法得到，在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方法。由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。晶振通常选择6MHz、12MHz\24MHz。本设计采用11.0925MHz晶振。图中C1、C2起到稳固振荡频率、快速起振的作用。电容值一般为5—30pF。本设计选用30pF电容。

2.3 复位电路模块

图2.3 复位电路

复位操作完成电路的初始化，使单片机从一种确定的状态开始运行。由上图可知，控制模块实际上就是单片机的最小系统。本设计采用常用的上电且开关复位电路。上电后，由于电容的充电，使RST持续一段高电平时间。当单片机已运行中时，按下复位键也能使RST持续一段时间的高电平，从而实现上电且开关复位的操作。此处C1电容取10uF，R1=10KΩ。

2.4 显示模块

图2.4 显示电路

在AT89S51单片机的P0和P2端口分别接有两个共阴数码管U2、U3，P0口驱动显示秒时间的十位，而P2口驱动显示秒时间的个位。显示模块由十脚数码管、电阻、排阻respack-8等元件构成，其中排阻为了驱动电流，增加电流，排阻一般有九个脚