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    基于單片機(jī)的秒表設(shè)計(jì)

    2018-07-12 01:08:16桑秋杰劉姝廷沈陽(yáng)工學(xué)院
    數(shù)碼世界 2018年6期
    關(guān)鍵詞:秒表按鍵單片機(jī)

    桑秋杰 劉姝廷 沈陽(yáng)工學(xué)院

    1 單片機(jī)秒表的設(shè)計(jì)方案

    本設(shè)計(jì)是一個(gè)利用單片機(jī)控制的多功能秒表系統(tǒng),它是基于51系列的單片機(jī)進(jìn)行的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。它采用AT89C51單片機(jī)為中心器件,利用其定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理,結(jié)合顯示電路、電源電路、LED數(shù)碼管以及鍵盤電路來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)器。將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來(lái),使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)四位LED顯示,最大顯示時(shí)間為9分59.9秒,每毫秒自動(dòng)加1,一個(gè)開始暫停按鍵、一個(gè)復(fù)位按鍵。其突出的優(yōu)點(diǎn):體積小、場(chǎng)外作業(yè)、功耗最低、宜用電池作為電源、硬件結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單和軟件設(shè)計(jì)靈活。

    圖1.1 秒表設(shè)計(jì)圖

    2 系統(tǒng)總體方案

    本系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)為中心器件,利用其定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理,結(jié)合硬件電路如電源電路,晶振電路,復(fù)位電路,顯示電路,以及一些按鍵電路等來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)器,將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。其中軟件系統(tǒng)采用匯編語(yǔ)言編寫程序,包括顯示程序,計(jì)數(shù)程序,中斷,硬件系統(tǒng)利用PROTEUS強(qiáng)大的功能來(lái)實(shí)現(xiàn),簡(jiǎn)單切易于觀察,在仿真中就可以觀察到實(shí)際的工作狀態(tài)。

    3 軟件方案設(shè)計(jì)

    在軟件設(shè)計(jì)中,一般采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法,它具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。把一個(gè)多功能的復(fù)雜的程序劃分為若干個(gè)簡(jiǎn)單的、功能單一的程序模塊,有利于程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試,有利于程序的優(yōu)化和分工,提高了程序的閱讀性和可靠性,使程序的結(jié)構(gòu)層次一目了然。

    應(yīng)用系統(tǒng)的程序由包含多個(gè)模塊的主程序和各種子程序組成。各程序模塊都要完成一個(gè)明確的任務(wù),實(shí)現(xiàn)某個(gè)具體的功能,如:加計(jì)數(shù)、暫停、清零,顯示等,在具體需要時(shí)調(diào)用相應(yīng)的模塊即可。

    功能描述:用4位LED數(shù)碼顯示"秒表",顯示時(shí)間為00~9分59.9秒,每秒自動(dòng)加1;一個(gè)"開始"鍵,一個(gè)"復(fù)位"鍵,一個(gè)"清零"鍵。

    圖2.1 主電路秒表初始狀態(tài)圖

    4 Proteus軟件仿真

    4.1 軟件功能簡(jiǎn)介

    Proteus ISIS是英國(guó)Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上,可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路。該軟件的特點(diǎn)是:(1)全部滿足我們提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。(2)具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS-232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能;有各種虛擬儀器,如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。(3)目前支持的單片機(jī)類型有:ARM7系列、68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。(4)支持大量的存儲(chǔ)器和外圍芯片。

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