微控制器技术课程设计报告设计题目：秒表专业：供用电技术班级：供电141学号：*********姓名：***指导教师：**设计时间：2016.6.21微控制器技术课程设计任务书设计题目：秒表设计时间：2016.6.20设计任务：在单片机开发板或软件仿真，编制程序，实现以下功能1、利用定时器实现秒表功能，精确到0.1S；2、数码管显示当前计时时间；3、设定三个键，计时开始，停止计时和复位清零。
背景资料：1、单片机原理与应用2、检测技术3、计算机原理与接口技术进度安排：1、第1天，领取题目，熟悉设计内容，分解设计步骤和任务；2、第3天，规划设计软硬件，编制程序流程、绘制硬件电路。
3、第5天，动手制作硬件电路，或编写软件，并调试。
4、第7天，中期检查。
5、第9天，完善设计内容，书写设计报告。
6、第13天，提交设计报告，整理设计实物，等待答辩。
7、第14天，设计答辩。
目录一、设计任务和要求 (3)（1）设计任务 (3)(2)设计要求 (3)二、设计方案与论证 (3)三、单元电路设计与参数计算 (4)（1）时钟电路 (4)（2）按钮电路 (4)（3）显示电路 (5)（4）单片机 (5)四、原理图及器件清单 (6)( 1 )总原理图 (6)（2）PCB图 (7)（3）Proteus仿真图 (7)（4）元器件清单 (8)五、安装与调试 (8)（1）安装 (8)（2）调试 (8)六、性能测试和分析 (9)七、结论和心得 (9)八、参考文献 (9)题目：秒表二、方案设计与论证本设计分为时钟电路、按钮电路、显示电路和单片机四大部分，这些模块中单片机占主控地位。
其模块电路如图2-1所示。
时钟电路常用的有内部时钟方式和外部时钟方式，但因为本设计中只需要一片单片机，所以采用内部时钟方式比较简单。
按钮电路中的“复位”按钮是按键手动复位，它有电平和脉冲两种方式，比较电路的复杂程度，本设计选择了按钮电平复位电路，其他几个按钮则是通过单片机判断高低电平的不同来控制按钮。
显示电路所用的数码管有共阴和共阳之分，不管使用何种数码管，P0口作为I/O使用时都是需要上拉电阻才能驱动数码管。
另外，因为单片机的4个并行I/O口的输出电流一般是1mA,短路电流为4mA左右，而数码管的最少驱动电流也需要10mA，因而不管在使用共阴数码管时，单片机输出口也必须使用上拉电阻提高输出电流，才能驱动数码管。
为了使电路简单化，本设计选用共阳数码管。
但根据显示方式的不同选择，我们可以有几种方案：方案一：使用静态显示方式。
静态显示方式下的数码管的显示字符一经确定，相应锁存器锁存的断码输出將维持不变，直到送入另一个字符的断码为止。
因而此设计中使用的显示位数使用了三个8位并行I/0口。
如果另外想扩展单片机功能，则能使用的输出管脚很是有限。
方案二：使用动态显示方式。
这个显示方式是将所有显示位的段码线的相应段并联在一起，由一个8位I/O口控制，而各位的共阴或共阴极分别由相应的I/O线控制，形成各位的分时选通。
这种显示方式，简化了硬件电路，特别在多位数码管显示时尤为突出。
本小组尝试了各种方案，在此报告中以静态显示方式为例说明。
（动态显示方式省略）三、单元电路设计与参数计算注：//单元电路设计中的网络标号的数字即为单片机的管脚//（1）时钟电路图3-1时钟电路如图3-1所示，时钟电路的晶振频率越高，系统的时钟频率越高，单片机的运行速度也就越快。
晶振频率根据设计需要设为12MHz，又根据谐振性质，电路中的电容C1、C2选择为30pF左右。
该电容的的大少会影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。
（2）按钮电路图3-2a 图3-2bA、复位按钮根据计算容抗的公式1Xjwc以及并联电阻变小的性质，可以知道，当S13断开时，C3的容抗大，管脚9处的电位U9为电阻R3上的压降，因而U9为低电平，复位键无效。
当S13按下时，R2与C3的并联阻抗变小，R3上的压降增大，U9为高电平，复位键有效，实现复位功能。
本设计中C3取值22uF，电阻R2取值100欧姆，R3取值1K欧姆。
具体电路如图3-2a所示。
B、开始，停止、翻页按钮电路如图3-2b所示（3）显示电路P1口控制显示的是十位，p0口控制显示的是个位，P2口控制显示的是十分位。
不同的数码管显示方式，对应的最适合的共阴或者共阳级的数码管也不同。
静态显示的适宜选共阳的数码管，动态显示的适宜选共阴的数码管。
如果动态显示方式下选择共阳的数码管，位选端直接用单片机驱动则数码管的亮度不够，因而应该在位选端使用上拉电阻以提高数码管的驱动电流，但因为显示那个的数据段选的数目不同，故而需要用电阻对各段进行限流，以保证显示的每个数据亮度相同。
相同情况下，静态显示的数码管的亮度要比动态的亮。
（4）单片机单片机的程序可用汇编语言也可用C语言，为了提高使用汇编语言的能力，本设计特用了汇编语言了编写程序主程序流程图如下所示，具体程序见电子档。
主程序流程图：四、总原理图及元器件清单 (1)总原理图程序开始程序初始化P1.7=？0开各中断P3.3=？0计五次？翻页调用显示子程序关定时器复位（2）PCB图（3）Proteus仿真图（4）元器件清单1) AT89C51的引脚图和数码管5101BS的引脚图图4-3a AT89C51引脚图图4-3b 5101引脚图2）元器件总清单五、安装与调试（1）安装制板的顺序依次是：画原理图、做封装、在原理图中添加元器件对应的封装、布PCB 板、改焊盘大少、打印PCB图、用快速制板机将PCB图烤制到铜板上、腐蚀铜板、钻孔、放置元器件、烙铁焊好器件。
一块电路板就安装完毕了。
（2）调试将外部电源接至电路板上，检验电路板是否完全实现设计要求。
本设计中，发现按钮功能完全符合设计要求，但是数码管的显示中有些段码不亮，从而显示的数据乱码，用万用表检测对应的管脚是否有电压，发现焊盘有虚焊，引脚与引脚之间有短路，排查后电路板实现设计要求。
六、性能测试与分析所制电路板虽然能实现设计中要求的功能，但是在实际使用中还是存在着许多缺陷。
这块电路板不能随意查看记录的数据，而是必须在计完五次数据后才能依次的翻页查看，复位后所计数据便会丢失，不能翻看历史，所计数据组数不能满足现实需要。
七、结论与心得单片机是我所学专业的主要课程之一，不仅培养了我综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题的能力,而且提高了我实际动手操作能力.现实生活中，单片机在应用可以说得是无处不在。
因此在大学中说掌握单片机的开发技术是十分重要的，也是十分必要的。
我在刚刚拿到课程设计题目时有点迷惘，毕竟在前八周的理论学习中没有扎实的掌握单片机的理论知识，面对一块块的芯片和五颜六色的导线，不知道如何下手，好在通过上网和图书馆查阅相关资料，自己认真钻研以及虚心询问同学，终于咸鱼大翻身，游逆而上，解决了一个又一个的困难和障碍，成功完成了任务。
通过本次的单片机课程设计，不仅丰富了我的理论知识，而且在实践过程中更令我学会了坚持、耐心和努力。
此次单片机课程设计需要运用到许多之前所学过的知识，令我认识到自己以前学习的一些不足之处，例如对以前所学知识的理解不够深刻，掌握得不够牢固，运用不够灵活。
这让我懂得了认真学习的重要性，以及要孜孜不倦地钻研所学过的知识，做得融会贯通，不能一览而过，不求甚解。
在边学习边动手的过程中，我对89C51单片机的构造以及原理有了进一步的了解，同时也加深和巩固了我对单片机汇编语言的认识。
除此之外，由于是第一次做单片机，因此在此次课程设计的过程中，无论是电路绘制还是汇编语言编写都难免遇到了不少困难和障碍，例如汇编语言编写出错、电路元件无从入手等。
在面对困难和障碍时，我庆幸自己没有选择退缩和逃避，而是通过各种方法，迎难而上，以坚持、耐心和努力勇敢无畏地面对困难，克服困难，解决困难。
让我发现问题、分析问题、解决问题以及动手实践的能力都有了很大的提高，并了解到理论知识与实践相结合的重要意义。
从这次的课程设计中，我才真正明白理论结合实际的道理，在以后的学习中，更要把理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中，学习单机片机即是如此，出色的程序最终用实际操作来实现才是完美。
十分庆幸拥有这次课程设计，让我受益匪浅。
八、参考文献（1）单片机原理及接口技术张毅刚彭喜元著人民邮电出版社（2）单片机课程设计实例指导李光飞等编著北京航空航天大学出版社（3）51系列单片机原理、开发与应用实例孙进平等编著（4）单片机程序设计实例先锋工作室编著清华大学出版社（5）电子工程师之家、豆丁网、百度、搜狗、电子工程专辑等等附程序如下：D EQU 60HE EQU 61HF EQU 62HG EQU 63HH EQU 64HI EQU 65HORG 0000HLJMP MAINORG 000BH ;定时器T0的入口地址LJMP DINGSHIORG 0013H ;外部中断1的入口地址LJMP STOP1ORG 0030H ;主程序入口地址MAIN: MOV P0,#0C0H ;置初值MOV P2,#0C0HMOV P1,#0C0HMOV DPTR,#TABLE ;数据指针指向表头地址SETB EA ;开中断SETB EX0SETB EX1SETB ET0SETB PX0 ;设中断优先级SETB PX1MOV TMOD,#01H ;工作方式为方式1 START: MOV R0,#40HMOV R1,#50HMOV R2,#00HCLR P1.0MOV TH0,#0D8H ;置计数初始值MOV TL0,#0F0HMOV R3,#00HMOV R4,#00HMOV R7,#00HMOV B,#10MOV SP,#30HMOV D,#60HMOV E,#61HMOV F,#62HMOV G,#63HMOV I,#65HMOV R5,#05XUNHUAN: JB P1.7,START1 ;p1.7=0是开始 LCALL DELAY10 ;按键消抖JB P1.7,XUNHUANJNB P1.7,$LJMP GN1LJMP XUNHUANSTART1: JB P3.0,XUNHUANLCALL DELAY10JB P3.0,XUNHUANJNB P3.0,$LCALL FANYELJMP XUNHUANFANYE: MOV A,@R0MOV R3,AMOV A,@R1MOV R4,ADEC R5CJNE R5,#04,LOP1MOV A,DMOV R7,ALJMP L1LOP1: CJNE R5,#03,LOP2MOV A,EMOV R7,ALJMP L1LOP2: CJNE R5,#02,LOP3MOV A,FMOV R7,ALJMP L1LOP3: CJNE R5,#01,LOP4MOV A,GMOV R7,ALJMP L1LOP4: CJNE R5,#00,FANYEMOV A,IMOV R7,ALJMP L1L1: INC R0INC R1INC R2CJNE R2,#5,LOOP2MOV R0,#40HMOV R1,#50HMOV R2,#00HLOOP2:LCALL XIANSHIRETGN1: SETB TR0 LOOP: CJNE R2,#05H,LOOPMOV R0,#40HMOV R1,#50HMOV R2,#00HCLR EAAJMP XUNHUAN DELAY1: MOV R6,#2DL1: MOV H,#248DJNZ H,$DJNZ R6,DL1RETDELAY10: MOV R6,#20DL2: MOV H,#248DJNZ H,$DJNZ R6,DL2RETSTOP1 : PUSH ACCPUSH PSWLCALL DELAY10 ;延时10毫秒消抖 JB P3.3, FAN1JNB P3.3,$MOV A, R3MOV @R0 , AMOV A, R4MOV @R1, ADEC R5CJNE R5, #04, LOP5MOV A, R7MOV D, ALJMP L4LOP5: CJNE R5, #03, LOP6MOV A, R7MOV E, ALJMP L4LOP6: CJNE R5, #02, LOP7MOV A, R7MOV F, ALJMP L4LOP7: CJNE R5, #01, LOP8MOV A, R7MOV G, ALJMP L4LOP8: CJNE R5, #00, STOP1MOV A, R7MOV I,ALJMP L4L4: INC R0INC R1INC R2FAN1: POP PSWPOP ACCRETIXIANSHI:MOV A ,R3 ;扫描十分位上的数字 MOV DPTR ,#TABLEMOVC A ,@A+DPTRMOV P2 ,AMOV A ,R4 ;扫描个位上的数字MOV DPTR ,#TABLEMOVC A ,@A+DPTRMOV P0 ,AMOV A ,R7 ;扫描十位上的数字MOV DPTR ,#TABLEMOVC A ,@A+DPTRMOV P1 ,ARETDINGSHI:PUSH ACCPUSH PSWDJNZ B,DH1MOV B,#10AJMP COUNTCOUNT: INC R3CJNE R3,#0AH,DH2MOV R3,#00HINC R4CJNE R4,#0AH,DH2MOV R4,#00HINC R7CJNE R7,#0AH,DH2MOV R7,#00HDH1: MOV TH0,#0D8HMOV TL0,#0F0HSETB TR0DH2: POP PSWPOP ACCLCALL XIANSHIRETITABLE: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H END。