基于MCS51的单片机秒表设计

时间：2025-04-22

一、引言 1

二、设计的任务与要求 1

三、硬件电路设计 1

四、软件设计流程及描述 3

五、设计调试过程 5

六、源程序代码 6

七、收获体会 8

八、参考文献 9

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一、引言

基于 AT89C51 单片机的秒表设计摘要单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品，具有功耗低，安全性高，使用方便等优点。本次设计内容为以AT89C51 单片机为核心的秒表，它采用键盘输入，单片机技术控制。设计内容以硬件电路设计，软件设计和 PCB 板制作三部分来设计。利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示，在现实生中应用广泛。

二、设计的任务与要求

用AT89C51设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”：显示时间为00—99秒，每秒自动加1，另设计一个“开始”键和一个“复位”键。按键说明：按“开始”按键，开始计数，数码管显示从00开始每秒自动加一,再按“开始”键，停止计数；按“复位”按键，系统清零，数码管显示00。

2.1设计任务

设计一个单片机控制的秒表系统，利用单片机的定时器/计数器的原理，结合现实电路，LED数码管以及按键来设计计时器。讲软硬件有机的结合起来，是的系统能够正确的实现开始暂停清零加速等功能，数码管能够正确的现实时间。

2.2设计要求

1.采用外部中断0和1，控制两位数码管进行00-99的技术，其中外部中断0控制进行减1计数，外部中断1进行加1计数。

2.3设计内容提要

本系统采用AT89C51单片机为中心器件，利用其定时器/计时器定时和计数的原理，结合硬件电路如电源电路、晶振电路、复位电路、显示电路，以及一些按键电路等来设计计时器，净软硬件有机的结合起来，其中软件系统采用汇编语言编写程序，包括显示程序，快加程序，暂停，按键消抖程序等，硬件系统利用Keil强大的功能来时间，简单且易观察。

三、硬件电路设计

AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反

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复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。

图1 AT89C52实物图图2 AT89C52引脚图

主要功能特性：

1、兼容MCS51指令系统

2、8k可反复擦写(大于1000次）Flash ROM； 3、32个双向I/O口； 4、256x8bit内部RAM；

5、3个16位可编程定时/计数器中断； 6、时钟频率0-24MHz；

7、2个串行中断，可编程UART串行通道； 8、2个外部中断源，共8个中断源； 9、2个读写中断口线，3级加密位；

10、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能；

11、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式，以适应不同产品的需求。

本设计利用AT89C52单片机的定时器/计时器定时和计数的原理，使其能精确计时。设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计，其硬件电路主要有主控制器、计时与显示电路和复位电路等。主控制器用AT89C52，显示电路采用共阴极LED数码管显示计时时间。利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。P3.0，P3.1，RST开口接四个按钮，分别实现开始，暂停，复位的功能。电路原理图设计最基本得要求是正确性，其次布局合理，最后在正确性和布局合理的前提下力

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求完美。

由于条件限制本系统采用软件模拟硬件系统，采用proteus软件进行模拟设计及调试工作。

图3 七段数码管引脚图

四、软件设计流程及描述

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五、仿真过程及结果

利用51单片机设计一个1/100秒表，最大能显示99秒，具有启停、复位等功能。用汇编语言编程，数码管显示！

1、确立总体设计方案； 2、系统整体框图设计；

3、各个单元电路设计与分析； 4、应用软件设计与调试； 5、系统仿真与调试；

6、分析结果，得出结论以及展望。