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根据51单片机的数字秒表的规划

近年来随着科学技术的发展,单片机的应用正在不断走下面还深入。本文简单阐述了基于单片机的数字秒表的的设计。本设计的主要特点是计时精

近年来跟着科学技术的开展,单片机的运用正在不断走下面还深化。本文简略论述了依据单片机的数字秒表的的规划。本规划的首要特点是计时精度到达0.01秒,是各种体育竞赛的必要设备之一。

本规划的数字秒表选用AT89S52单片机为首要器材,运用其守时器的原理,结合显现电路、LED数码管以及外部外部中止电路来规划计时器。将软硬件结合起来,使得体系能完成0~99.99秒的计时,计时精度位0.01秒。硬件体系运用proteus仿真,在仿真中就能观察到体系的实践运转情.
一 硬件规划

1、1 整体方案的规划

数字秒表具有显现直观、读取便当、精度高档长处,在计时中广泛运用。本规划顶用单片机和数码管组成数字秒,表力求结构简略。

规划中包含硬件电路的规划和体系程序的规划。硬件电路首要有主操控器、操控按钮与显现电路组成。主操控器选用单片机AT89S52,显现电路选用四位共阴极数码管显现计时时间。

本规划运用AT89S52单片机的守时器,使其能准确计时。运用中止体系使其完成发动和暂停的功用,P0口输出段码数据,P2.0~P2.2连上译码器作为位选,P3.2和P3.3接口的两个按钮别离完成发动和暂停功用。规划的基本要求是正确性。硬件电路按下图进行规划。

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计时器选用T0中止完成,守时溢出中止周期为1ms,当溢出中止后向CPU宣布溢出中止请求,每宣布10次中止请求就对10ms位(即最终一位)加一,到达100次就对100ms位加一,以此类推,直到99.99s停止。

再看按键的处理。两个按键选用中止的办法,设置外部中止0和外部中止1位脉冲边缘触发方法,这样一来每逢按键按下时便会触发中止,然后完成发动和暂停。

1.2 单片机的挑选

本规划在选取单片机时,充沛学习了许多成型产品运用单片机的经历。并依据自己的实践状况,选用了ATMEL公司的AT89S52。

ATMEL公司的89系列单片机以其杰出的功用、完善的兼容性、方便便当的电擦写操作、低价的价格彻底代替了87C51/62和8751/52,低电压、低功耗,有DIP、PLCC、QFP封装,是现在功用最好、价格最低、最受欢迎的单片机之一。

AT89S52为40脚双列直插封装的8位通用微处理器,选用工业规范的C51内核,在内部功用及管脚排布上与通用的8XC52相同,其首要用于会聚调整时的功用操控。功用包含对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功用部件的初始化,会聚调整操控,会聚测企图操控等。

单片机外部结构

AT89S52单片机选用40脚的DIP封装,如下所示。

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(1)主电源引脚Vss和Vcc

a、 Vss接地

b、 Vcc正常操作时为+5V接地

外接晶振引脚XTAL1和XTAL2

a、XTAL1内部振动电路反相放大器的输出端,是外接晶体的一个引脚。当选用外部振动时,此引脚接地。

b、XTAL2内部振动电路反相放大器的输出端,是外接晶体的的另一端。当选用外部振动时,此引脚接外部振动源。

(2)操控或与其他电源复用引脚

a、RST/VPD 当振动器运转是,在此引脚上呈现两个机器周期的高电平(由低到高跳变),将使单片机复位在Vcc掉电期间,此引脚可接上备用电源,由VPD向内部供给备用电源,

以坚持内部RAM中的数据。

b、ALE/PROG 正常操作时为ALE功用(答应地址锁存)供给把地址的低字节锁存到外部存储器,ALE引脚以不变的频率(振动器频率的1/6)周期性的宣布正脉冲信号。因而,它能够用作对外输出的时钟,或用于守时意图。

c、PSEN 外部程序存储器读选通信号输出端,在从外部程序存储取指令(或数据)期间,PSEN在每个机器周期内两次有用。

d、EA/Vpp 内部程序存储器和外部程序存储器挑选端。当EA/Vpp位高电平时,拜访内部程序存储器,当EA/Vpp为低电平时,则拜访外部程序存储器。关于EPROM编程期间,此引脚上加21VEPROM编程电源(Vpp)。

(3)输入/输出引脚P0.0~P0.7,P1.0~P1.7,P2.0~P2.7,P3.0~P3.7。

a、P0口(P0.0~P0.7)是一个8位漏极开路型双向I/O口,在拜访外部存储器时,它是分时传送的低字节地址和数据总线,P0口能以吸收电流的方法驱动八个LSTTL负载。

b、P1口(P1.0~P1.7)是一个带有内部上拉电阻的8位准双向I/O口。能驱动四个LSTTL负载。

c、P2口(P2.0~P2.7)是一个带有内部上拉电阻的8位准双向I/O口,在拜访外部存储器时,它输出高8位地址。P2口能够驱动四个LSTTL负载。

d、P3口(P3.0~P3.7)是一个带有内部上拉电阻的8位准双向I/O口。能驱动四个LSTTL负载。

1.3 显现电路的挑选与规划

关于数字显现电路,一般选用液晶显现或数码管显现。关于一般的段式液晶屏,需求专门的驱动电路,并且液晶显现作为一种被迫显现,可视性差,不合适远距离观看;关于具有驱动电路和单片机接口的液晶显现模块,一般多选用并行接口,对单片机的接口要求较高,占用资源多;别的,AT89S52单片机自身没有专门的液晶驱动接口。而数码管作为一种自动显现器材,具有亮度高、呼应速度快、价格便宜、易于购买等长处,并且有远距离视觉效果,很合适夜间或许远距离操作。因而在本规划中,咱们选用7段数码管作为显现介质。

数码管显现能够分为静态显现和动态显现两种。因为本规划需求选用四位数码管显现时间,假如静态显现则占用的口线多,硬件电路杂乱,所以选用动态显现。

动态显现是一位一位地轮番点亮各位数码管,这种逐位点亮显现器的方法称为位扫描。一般各位数码管的段选线相应并联在一起,由一个8位的I/O口操控;各位的公共阴极位选线由别的的I/O口线操控。动态方法显现时,各数码管轮番选通,要使其安稳显现有必要选用扫描方法,即在某一时间只选通一位数码管并送出相应的段码,在另一时间选通另一数码管,并送出相应的段码,顺次规则循环,即能够使各位数码管显现即将显现的字符,尽管这些字符是在不一起间别离显现,但因为人眼存在视觉暂留效应,只需每位显现距离满足短就能够给人一起显现的感觉。

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1.4体系整体电路的规划

体系整体电路如下图所示

AT89S52单片机为主电路的中心部分,各个电路均与单片机相连,由单片机统筹和谐各个电路的运转作业。

开端键和暂停键运用了外部中止,所以需求连到单片机的P3.2和P3.3引脚上,这两个I/O口的第二功用是单片机的外部中止0端口和外部中止1端口。

显现电路由四位数码管组成,选用动态显现方法,因而有8位段操控和4位位操控,8位段接操控接P0口,P0.0~P0.7别离操控数码管的a b c d e f g dp显现,位操控接在P2.0和P2.1两个口,在经过一个2—4译码器完成位操控。

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二 软件规划

2.1主程序规划

本体系程序首要模块由主程序、守时中止服务程序、外部中止0服务程序和外部中止1服务程序组成。其间主程序是整个程序的主体。能够对各个中止程序进行调用。和谐各个子程序之间的联系。

主程序首要是设置守时器大的作业形式,对守时器赋初值,开总中止、两个外部中止以及守时器溢出中止。并设置外部中止为脉冲边缘触发方法。

2.2中止程序规划

本方案顶用到了三个中止:外部中止0、外部中止1和守时器T0溢出中止。CPU在呼应中止时,先处理高档中止,后处理初级中止,若有多个同级中止时,则应按天然优先次序处理。例如当CPU正在处理一个中止请求时,又呈现了另一个优先级比它高的中止请求,这时,CPU就暂停对当前优先级较低的中止源的服务,转去呼应优先级比它高的中止请求,并为其服务。待服务完毕,再持续履行本来较初级的中止服务程序。而当CPU为等级高的中止服务程序服务时,假如等级低的中止宣布中止请求,此刻CPU是不会呼应的,所以为了防止开端和暂停两个按键中的一个呈现没有呼应的状况,在进行编程是要注意中止的运用,防止呈现中止的嵌套。合理分配中止对本规划是很重要的。

(1)外部中止0服务程序

外部中止0服务程序结合外部P3.2键完成数字秒表的发动功用。流程如下图所示。

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