課程設計——基于單片機的10000s計時系統(tǒng)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　工程實踐教學環(huán)節(jié)是為了學生能夠更好地鞏固和實踐所學專業(yè)知識而設置的，在本次工程實踐中，我以嵌入式C語言課程中所學知識為基礎，設計了10000s以內的計時器電路并進行仿真。本系統(tǒng)以MCS-51系列中的8051單片機為核心，基于Keil μVision程序設計平臺和Proteus硬件仿真平臺，能夠實現10000s以內的計時。該系

2、統(tǒng)通過12MHz晶振控制時間，T0計時器進行計時，并通過6位數碼管顯示屏輸出進行顯示。</p><p>　　本系統(tǒng)的設計說明重點介紹了如下幾方面的內容：</p><p>　　1）10000s以內的計時電路的基本功能，同時對程序及電路原理也進行了簡要的闡述；</p><p>　　2）介紹了系統(tǒng)的總體設計、給出了系統(tǒng)的整體結構框圖，并對其進行了功能模塊劃分及所采用的元器

3、件進行了詳細說明；</p><p>　　3）對系統(tǒng)各功能模塊的軟、硬件實現進行了詳細的設計說明。</p><p>　　關鍵詞：MCS-51 8051單片機；計時器； 仿真</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p

4、><b>　　1.1課題背景1</b></p><p><b>　　1.2課題簡介2</b></p><p><b>　　1.3設計目的2</b></p><p><b>　　1.4設計任務2</b></p><p>　　1.5 章節(jié)安排說明

5、3</p><p>　　第二章 10000s計時系統(tǒng)簡介4</p><p>　　2.1單片機概述4</p><p>　　2.2單片機發(fā)展現狀6</p><p>　　2.3 10000s計時系統(tǒng)程序簡介9</p><p>　　2.4 10000s計時系統(tǒng)程序代碼9</p><p>　　

6、第三章 系統(tǒng)總體設計及主要器件簡介12</p><p>　　3.1 10000s計時系統(tǒng)組成結構12</p><p>　　3.2 10000s計時系統(tǒng)主要器件12</p><p>　　第四章 10000s計時系統(tǒng)硬件設計14</p><p>　　4.1 基于8051單片機的計時系統(tǒng)電路設計14</p><p>

7、;　　4.2計時系統(tǒng)工作原理15</p><p><b>　　參考文獻18</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1課題背景</b></p><p>　　目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著CMOS化

8、、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內裝化等幾個方面發(fā)展。</p><p>　　單片機模塊中最常見的是數字鐘，數字鐘是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。數字鐘是采用數字電路實現對時,分,秒進行數字顯示的計時裝置,廣泛用于比賽,車站, 碼頭辦公室等公共場所,成為人們日常生活中不可少的必需品,由于

9、數字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應用,使得數字鐘的精度,遠遠超過老式鐘表, 鐘表的數字化給人們生產生活帶來了極大的方便，而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。單片機數字時鐘是以單片機為核心，在其基礎上設計出來的數字時鐘。在日常生活中最常見，應用也最廣泛。近年來隨著計算機在社會領域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機的應用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強，體積小，功耗低，價格便宜，工作可靠，使用方便等特點，因此特別適合于與控制有

10、關的系統(tǒng)，越來越廣泛地應用于自動控制，智能化儀器，儀表，數據采集，軍工產品以及家用電器等各個領域，單片機往往是作為一個核心部件來使用，在根據具體硬件結構，以及針對具體應用對象特點的軟件結合，以作完善。</p><p>　　在電子技術飛速發(fā)展的今天，電子產品的人性化和智能化已經非常成熟，其發(fā)展前景仍然不可估量。如今的人們需求的是一種能給自己帶來方便的電子產品，當然最好是人性化和智能化的，如何能做到智能化呢？單片機的

11、引入就是一個很好的例子。單片機又稱單片微型計算機，也稱為微控制器，是微型計算機的一個重要分支，單片機是20世紀70年代中期發(fā)展起來的一種大規(guī)模集成電路芯片，是集CPU，RAM，ROM，I/O接口和中斷系統(tǒng)于同一硅片上的器件。單片機的誕生標志著計算機正式形成了通過計算機系統(tǒng)和嵌入式計算機系統(tǒng)兩個分支。目前單片機已滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。單片機已在廣闊的計算機應用領域中表現得淋漓盡致。因此，單片機已成

12、為電子類工作者必須掌握的專業(yè)技術之一。單片機就是一個微型中央處理器，通過編程即能完成很多智能化的工作 ，因此它的出現給電子技術智能化和微型化起到了很大的推動作用。</p><p><b>　　1.2課題簡介</b></p><p>　　在電子產品中，時間的控制與顯示是必不可少的，在人們日常生活中，到處都離不開時間，因此通過單片機進行計時在生活中得到了普遍應用。<

13、/p><p>　　本次設計以嵌入式C語言課程中所學知識為基礎，設計了10000s以內的計時器電路并進行仿真。本系統(tǒng)以MCS-51系列中的8051單片機為核心，基于Keil μVision程序設計平臺和Proteus硬件仿真平臺，能夠實現10000s以內的計時。該系統(tǒng)通過12MHz晶振控制時間，T0計時器進行計時，并通過6位LED顯示屏輸出進行顯示。設計中注重對單片機工作原理以及定時器計時原理，中斷控制及LED顯示原理

14、的理解，以便今后自己在單片機領域的學習和開發(fā)打下基礎，提高自己的動手能力和設計能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，豐富自己的理論知識，做到理論和實踐相結合。本次設計的重要意義還在于對單片機的內部結構和工作狀態(tài)做更進一步的了解，同時還對單片機的接口技術，中斷技術，存儲方式和控制方式作更深層次的了解。此次設計更進一步了解基本電路的設計流程，提高自己的設計理念，豐富自己的理論知識，鞏固所學知識，使自己的動手動腦能力有更進一步提高，為自己今后的學習和工作打好基

15、礎，為自己的專業(yè)技能打好基礎。</p><p><b>　　1.3設計目的</b></p><p>　　通過本次工程實踐，運用嵌入式C語言課程所學知識及查閱相關資料，完成10000s以內計時器程序及電路的設計，達到理論知識與實踐更好結合、提高綜合運用所學知識和設計能力的目的。</p><p>　　通過本次設計訓練，可以使我們在基本思路和基本方法

16、上對基于MCS-51單片機的嵌入式系統(tǒng)設計有一個比較感性的認識，并具備一定程度的設計能力。</p><p><b>　　1.4設計任務</b></p><p>　　在本次工程實踐中，主要完成如下方面的設計任務：</p><p>　　1）簡要綜述單片機技術發(fā)展的國內外現狀及在定時器及中斷控制方面的應用情況；</p><p>

17、;　　2）掌握MCS-51系列某種產品（例如8051）的最小電路及外圍擴展電路的設計方法；</p><p>　　3）了解單片機定時器及中斷控制的功能及工作過程；</p><p>　　4）完成主要功能模塊的硬件電路設計及必要的參數確定；</p><p>　　5）用一種計算機繪圖軟件完成原理電路的繪制；</p><p>　　6）完成系統(tǒng)設計說明書

18、（頁數不低于10頁）。</p><p>　　1.5 章節(jié)安排說明</p><p>　　整個設計總共分為四個章節(jié)，第一章是前言部分，主要介紹了設計單片機10000s以內計時系統(tǒng)的意義、目的及主要內容；第二章簡要介紹了單片機發(fā)展的國內外現狀、溫度巡檢系統(tǒng)在工業(yè)上的幾種具體應用，并對計時器計時原理進行了簡要的說明。第三章是系統(tǒng)的總體設計階段，這一部分主要介紹了系統(tǒng)的整體功能，繪制出系統(tǒng)的整體結構

19、框圖。另外按照各部分實現的功能不同，將整個系統(tǒng)分成了三個功能塊，并對每一個功能塊所采用的元器件進行了詳細介紹。第四章是系統(tǒng)詳細設計階段，對每一個功能塊的芯片圖進行了詳細的說明，對每一個引腳的接線都進行了詳細的設計，此外還編寫了主要功能模塊的基本程序，詳盡闡述了各模塊的工作過程。</p><p>　　第二章 10000s計時系統(tǒng)簡介</p><p><b>　　2.1單片機概述&l

20、t;/b></p><p>　　單片機全稱單片微型計算機，又稱為微控制器或嵌入式控制器。它是將計算機的基本部件微型化并集成到一塊芯片上的微型計算機，通常內還有CPU、ROM、RAM、并行I/O、定時器/計數器、中斷控制、系統(tǒng)時鐘及系統(tǒng)總線等。單片機有著體積小、功耗低、功能強、性能價格比高、易于推廣應用等顯著優(yōu)點，在自動化裝置、智能儀器儀表、過程控制、通信、家用電器等許多領域得到日益廣泛的應用。</p&

21、gt;<p>　　2.1.1 單片機簡介</p><p>　　單片機是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術把具有數據處理能力（如算術運算、邏輯運算、數據傳送、中斷處理）的微處理器（CPU），隨機存取數據存儲器（RAM），只讀程序存儲器（ROM），輸入輸出電路（I/O口），可能還包括定時計數器，串行通信（SCI），顯示驅動電路（LCD或LED驅動電路），脈寬調制電路（PWM），模擬多路轉換器及A/D轉換

22、器等電路集成到一塊單塊音芯片上，構成一個最小然而完善的計算機系統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準確、迅速、高效地完成程序設計者事先規(guī)定的任務。</p><p>　　由此來看，單片機有著微處理器所不具備的功能，它可單獨地完成現代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這是單片機最大的特征。</p><p>　　不同的單片機有著不同的硬件特征和軟件特征，即它們的技術特征均不盡相同，硬件特征取決于單片機芯片

23、的內部結構，用戶要使用某種單片機，必須了解該型產品是否滿足需要的功能和應用系統(tǒng)所要求的特性指標。這里的技術特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等等，這些信息需要從生產廠商的技術手冊中得到。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開發(fā)支持環(huán)境，指令特性即我們熟悉的單片機的尋址方式，數據處理和邏輯處理方式，輸入輸出特性及對電源的要求等等。開發(fā)支持的環(huán)境包括指令的兼容及可移植性，支持軟件（包含可支持開發(fā)應用程序的軟件資源）及硬件資源。要利用某型號單片機開發(fā)

24、自己的應用系統(tǒng)，掌握其結構特征和技術特征是必須的。</p><p>　　單片機控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復雜電子線路或數字電路構成的控制系統(tǒng)，可以軟件控制來實現，并能夠實現智能化，現在單片機控制范疇無所不在，例如通信產品、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和專用控制裝置等等，單片機的應用領域越來越廣泛。</p><p>　　2.1.2單片機的特點</p><p>　　單

25、片機與通用微機相比，在結構，指令設置上均用獨到之處，其主要特點如下：</p><p>　　單片機的存儲器ROM和RAM是嚴格區(qū)分的，ROM稱為程序存儲器，只存放程序，固定常數以及數據表格，RAM則為數據存儲器，用作工作區(qū)以及存放用戶數據，這樣的結構主要是考慮到單片機用于控制系統(tǒng)中，有較大的程序存儲空間，把開發(fā)成功的程序固化在ROM中，而把少量的隨機數據存放在RAM中，這樣小容量的數據存儲器能以高速RAM形成集成在

26、單片機內，以加速單片機的執(zhí)行速度，但單片機內的RAM是作為數據存儲器用，而不是當作高速緩沖存儲器（CACHE）使用。</p><p>　　采用面向控制的指令系統(tǒng)，為滿足控制的需要，單片機有更強的邏輯控制能力，特別是具有很強的位處理能力。</p><p>　　單片機的I/O引腳通常是多功能的，由于單片機芯片上引腳數目有限，為了解決實際引腳和需要的信號線的矛盾，采用了引腳功能復用的方法，引腳處

27、于何種功能，可由指令來設置或由機器狀態(tài)來區(qū)分。</p><p>　　單片機的外部擴展能力強，在內部的各種功能部分不能滿足應用需求時，均可在外部進行擴展（如擴展ROM，RAM，I/O接口，定時器/計數器，中斷系統(tǒng)等），與許多通用的微機接口芯片兼容，給應用系統(tǒng)設計帶來極大的方便和靈活性。</p><p>　　2.1.3 單片機的應用領域</p><p>　　單片機廣泛應

28、用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制領域，大致可分如下幾個范疇：</p><p>　　1.在智能儀器儀表上的應用：單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應用于儀器儀表中，結合不同類型的傳感器，可實現諸如電壓、功率、頻率、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控使得儀器儀表數字化、智能化、微型化，且功

29、能比起采用電子或數字電路更加強大。例如精密的測量設備（功率計、示波器、各種分析儀）。</p><p>　　2.在工業(yè)控制中的應用：用單片機可以構成形式多樣的控制系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理、電梯的智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網構成二級控制系統(tǒng)等。</p><p>　　3.在家用電器中的應用：可以這樣說，現在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰

30、箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子稱量設備，五花八門，無所不在。</p><p>　　4.在計算機網絡和通信領域中的應用：現代的單片機普遍具備通信接口，可以方便地與計算機進行數據通信，為在計算機網絡和通信設備間的應用提供了極好的物質條件，現在的通信設備基本上都實現了單片機智能控制。</p><p>　　5.單片機在醫(yī)用設備領域中的應用：單片機在醫(yī)用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用

31、呼叫機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 </p><p>　　總之，單片機技術使用范圍廣，在各種儀器儀表生產單位、石油、化工，紡織、機械的加工等各個行業(yè)中都有廣泛的應用。</p><p>　　2.2單片機發(fā)展現狀</p><p>　　計算機系統(tǒng)的發(fā)展已明顯地朝三個方向發(fā)展；這三個方向就是：巨型化，單片化，網絡化。以解決復雜系統(tǒng)計算和高速數據處

32、理的仍然是巨型機在起作用，故而，巨 型機在目前在朝高速及處理能力的方向努力。單片機在出現時，Intel公司就給其單片機取名為嵌入式微控制器（embedded microcontroller）。單片機的最明顯的優(yōu)勢，就是可以嵌入到各種儀器、設備中。這一點是巨型機和網絡不可能做到的。在本文，介紹單片機的最新技術進步，包括數字單片機的工藝及技術，模糊單片機的工藝及技術，單片機的可靠性技術，以及以單片機為核心的嵌入式系統(tǒng)。</p>

33、<p>　　數字單片機的技術發(fā)展數字單片機的技術進步反映在內部結構、功率消耗、外部電壓等級以及制造工藝上。在這幾方面，較為典型地說明了數字單片機的水平。在目前，用戶對單片機的需要越來越多，但是，要求也越來越高。下面分別就這四個方面說明單片機的技術進步狀況：</p><p>　　1、 內部結構的進步</p><p>　　單片機在內部已集成了越來越多的部件，這些部件包括一般常用的電

34、路，例如：定時器，比較器，A/D轉換器，D /A轉換器，串行通信接口，Watchdog電路，LCD控制器等。有 的單片機為了構成控制網絡或形成局部網，內部含有局部網絡控制模塊CAN。例如，Infineon公司的C 505C，C515C，C167CR，C167CS-32FM，81C90；Motorola公司的68HC08AZ 系列等。特別是在單片機C167CS-32FM中，內部還含有2個CAN。因此，這類單片機十分容易構成網絡。特別是在控

35、制，系統(tǒng)較為復雜時，構成一個控 制網絡十分有用。為了能在變頻控制中方便使用單片機，形成最具經濟效益的嵌入式控制系統(tǒng)。有的單片機內部設置了專門用于變頻控制的脈寬 調制控制電路，這些單片機有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列；Motorola 公司的MC68HC08MR16、MR24等。在這些單片機中，脈寬調制電路有6個通道輸出，可產生三相脈寬調制交流電壓，并內部含死區(qū)控制等功能。特 別引人注目的是：現在有的單片機已

36、采用所謂的三核（TrCore）結構。這是一種建立在系統(tǒng)級芯片</p><p>　　2、 功耗、封裝及電源電壓的進步</p><p>　　現在新的單片機的功耗越來越小，特別是很多單片機都設 置了多種工作方式，這些工作方式包括等待，暫停，睡眠，空閑，節(jié)電等工作方式。Philips公司的單片機P87LPC762是一個很典型的例子，在空閑 時，其功耗為1.5 mA，而在節(jié)電方式中，其功耗只有0.5

37、mA。而在功耗上最令人驚嘆的是TI公司的單片機MSP430系列，它是一個 16位的系列，有超低功耗工作方式。它的低功耗方式有LPM1、LPM3、LPM4三種。當電源為3V時，如果工作于 LMP1方式，即使外圍電路處于活動，由于CPU不活動，振蕩器處于1～4MHz，這時功耗只有50?A。在LPM3 時，振蕩器處于32kHz，這時功耗只有1.3?A。在LPM4時，CPU、外圍及振蕩器32kHz都不活動，則功耗只有0.1?A?，F 在單片機的封

38、裝水平已大大提高，隨著貼片工藝的出現，單片機也大量采用了各種合符貼片工藝的封裝方式出現，以大量減少體積。在這種形勢 中，Microchip公司推出的8引腳的單片機特別引人注目。這是PIC12CXXX系列。它含有0.5～2K程序存儲器，25～128字節(jié)數據存儲 器，6個I/O端口以及一個定時器，有的還含4</p><p><b>　　3、 工藝上的進步</b></p><p

39、>　　現在的單片機基本上采用CMOS技術，但已經大多數采用了0.6?m以上的光刻工藝，有個別的公司，如Motorola公司則已采用0.35?m甚至是0.25?m技術。這些技術的進步大大地提高了單片機的內部密度和可靠性以單片機為核心的嵌入式系統(tǒng)單 片機的另外一個名稱就是嵌入式微控制器，原因在于它可以嵌入到任何微型或小型儀器或設備中。目前，把單片機嵌入式系統(tǒng)和Internet連接已是一種趨 勢。但是，Internet一向是一種采用肥服

40、務器，瘦用戶機的技術。這種技術在互聯(lián)上存儲及訪問大量數據是合適的，但對于控制嵌入式器件就成了"殺雞用 牛刀"了。要實現嵌入式設備和Int ernet連接，就需要把傳統(tǒng)的Internet理論和嵌入式設備的實踐都顛倒過來。為了使復雜的或簡單的嵌入式設備，例如單片機控制的機床、單片機控制 的門鎖，能切實可行地和Internet連接，就要求專門為嵌入式微控制器設備設計網絡服務器，使嵌入式設備可以和Internet相連，并通過

41、標準網絡 瀏覽器進行過程控制。目前，為了把單片機為核心的嵌入式系統(tǒng)和Internet相連，已有多家公司在進行這方面的較多研究。這方面較為典型的有emWa</p><p><b>　　4、可靠性的進步</b></p><p>　　在單片機應用中，可靠性是首要因素為了擴大單片機的應用范圍和領域，提高單片機自身的可靠性是一種有效方法。近年來，單片機的生產廠家在單片機設計上采

42、用了各種提高可靠性的新技術。</p><p>　　2.3 10000s計時系統(tǒng)程序簡介</p><p>　　本次課程設計的100000s以內的計時系統(tǒng)通過Keil程序設計平臺，以AT89C51為核心，采用C語言進行編程設計，實現在 6 只數碼管上完成0~99 999.9s的計時顯示。本程序通過定時器0中斷方式1實現定時器中斷計時，通過外部中斷子程序實現外部按鈕的響應。程序的開始調用reg5

43、1.h和intrins.h庫函數，定義各類變量，并設置p0.7和平。0口初始狀態(tài)為1。隨后編寫一個延時子程序。主程序中通過if語句判斷開關是否按下，若開關按下則開始計時，定時器開始工作。通過循環(huán)左移指令實現數字在LED顯示屏上依次顯示，實現計時器顯示功能。在定時器0中斷方式1子程序中設置定時器初值，即在定時器達到一次計時周期時重新裝入初值。在外部中斷子程序中響應按鈕的動作，實現計時器的暫停與繼續(xù)計時。</p><p&

44、gt;　　2.4 10000s計時系統(tǒng)程序代碼</p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#include<intrins.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</

45、p><p><b>　　//段碼</b></p><p>　　uchar codeDSY_CODE[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};</p><p>　　//6 只數碼管上顯示的數字</p><p>　　uchar Digits_of_6DSY[]

46、={0,0,0,0,0,0};</p><p>　　uchar Count;</p><p>　　sbit Dot=P0^7;</p><p>　　sbit K1=P1^0;</p><p><b>　　//延時</b></p><p>　　void DelayMS(uint ms)</p&

47、gt;<p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar t;</b></p><p>　　while(ms--) </p><p>　　for(t=0;t<120;t++);</p><p><b>　　}</b></p>

48、<p><b>　　//主程序</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(K1==0)</b></p><p>　　{uchar i,j;</p><p>

49、;<b>　　P0=0x00;</b></p><p><b>　　P2=0xff;</b></p><p><b>　　Count=0;</b></p><p>　　TMOD=0x01;</p><p><b>　　IE=0x83;</b></p&

50、gt;<p>　　IP=0x01; //設置優(yōu)先級，INT0高于T0</p><p>　　IT0=1; //INT0中斷觸發(fā)方式為下降沿觸發(fā)</p><p>　　TR0=1; //啟動T0</p><p>　　TH0=(65536-50000)/256; //50ms 定時</p><p>　　TL0=(65536-50000)

51、%256;</p><p>　　while(K1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　j=0x7f;</b></p><p>　　//顯示Digits_of_6DSY[5]~Digits_of_6DSY[0]的內容</p><p>　　

52、for(i=5;i!=-1;i--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　j=_crol_(j,1);</p><p><b>　　P2=j;</b></p><p>　　P0=DSY_CODE[Digits_of_6DSY[i]];</p><p>

53、<b>　　if(i==1) </b></p><p>　　Dot=1; //加小數點</p><p>　　DelayMS(2);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　

54、　}</b></p><p>　　else P0=0x00;</p><p><b>　　P2=0xff;</b></p><p><b>　　Count=0;;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b

55、>　　//T0 中斷函數</b></p><p>　　void Timer0() interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　TH0=(65536-50000)/256; //恢復初值&l

56、t;/p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p>　　if(++Count!=2)</p><p><b>　　return;</b></p><p><b>　　Count=0;</b></p><p>　　Digits_of_6DSY[0]+

57、+; //0.1s 位累加</p><p>　　for(i=0;i<=5;i++) //進位處理</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(Digits_of_6DSY[i]==10)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　

58、Digits_of_6DSY[i]=0;</p><p><b>　　if(i!=5) </b></p><p>　　Digits_of_6DSY[i+1]++; //如果0~4 位則分別向高一位進位</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else break; //若某低位沒

59、有進位，循環(huán)提前結束</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void K2_int() interrupt 0</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　T

60、R0=~TR0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　第三章 系統(tǒng)總體設計及主要器件簡介</p><p>　　3.1 10000s計時系統(tǒng)組成結構</p><p>　　根據前一章中對10000s以內計時系統(tǒng)的簡介可知，該計時器系統(tǒng)主要有三部分組成：</p><

61、;p>　　1）8051單片機基本電路部分； </p><p>　　2）8051單片機外部按鈕及開關部分；</p><p>　　3）LED顯示部分；</p><p>　　相應框圖如圖3.1所示。</p><p>　　3.2 10000s計時系統(tǒng)主要器件</p><p>　　本次課程設計的10000s以內計時器系統(tǒng)所

62、應用的主要器件有AT89C51單片機芯片，12MHz晶體振蕩器，6位共陰極7段數碼管顯示屏，兩個排阻，一個按鈕，一個開關。</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器

63、的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。</p><p>　　石英晶體振蕩器是利用石英晶體

64、（二氧化硅的結晶體）的壓電效應制成的一種諧振器件，它的基本構成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個對應面上涂敷銀層作為電極，在每個電極上各焊一根引線接到管腳 上，再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振；而在封裝內部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。</p><

65、p>　　7段數碼管顯示10進制數，6位顯示10000s以內的計時情況。</p><p>　　排阻提供壓降，驅動數碼管發(fā)光。開關控制計時器開閉，按鈕控制暫停或繼續(xù)計時。</p><p>　　第四章 10000s計時系統(tǒng)硬件設計</p><p>　　4.1 基于8051單片機的計時系統(tǒng)電路設計</p><p>　　在10000s計時系統(tǒng)中，

66、采用8051芯片作為系統(tǒng)核心，其時鐘電路和復位電路是8051的最基本電路。通過Proteus硬件仿真平臺，根據課題要求設計系統(tǒng)電路圖，并對編寫的程序進行仿真，使系統(tǒng)電力能夠實現10000s以內的計時。該系統(tǒng)通過12MHz晶振控制時間，T0計時器進行計時，并通過6位數碼管顯示屏輸出進行顯示。</p><p>　　該系統(tǒng)電路原理圖如下圖所示：</p><p>　　圖4-1 計時器系統(tǒng)電路原理圖

67、</p><p>　　4.2計時系統(tǒng)工作原理</p><p>　　將生成的16進制文件導入仿真軟件，按下開始鍵進行仿真。按下K1開關，系統(tǒng)開始工作，定時器開始計時，并將秒數顯示在數碼管屏幕上。K1開關接在單片機P1.0口，程序檢測P1.0口狀態(tài)，當開關閉合之后，P1.0口為低電平，定時器開啟，開始進行計時，如下圖：</p><p>　　圖4-2 按下K1鍵</

68、p><p>　　在計時器處于工作狀態(tài)時，按一下暫停按鈕，計時器暫停計時，屏幕顯示停留在按下按鈕時的秒數。暫停按鈕接在單片機P3.2口，該引腳為單片機外部中斷0的響應引腳，程序中開外部中斷，并設置為下跳沿引起中斷，當暫停按鈕按下時，程序跳入中斷子程序執(zhí)行，對定時器中斷狀態(tài)進行取反，實現計時器的暫停與繼續(xù)計時，如下圖：</p><p>　　圖4-3 按下暫停鍵</p><p&g

69、t;　　將K1開關斷開，計時器停止計時，顯示屏關閉。</p><p><b>　　結語</b></p><p>　　在本次工程實踐中，我以嵌入式C語言課程中所學知識為基礎，設計了10000s以內的計時器電路并進行仿真。本系統(tǒng)以MCS-51系列中的8051單片機為核心，基于Keil μVision程序設計平臺和Proteus硬件仿真平臺，能夠實現10000s以內的計時。

70、該系統(tǒng)通過12MHz晶振控制時間，T0計時器進行計時，并通過6位數碼管顯示屏輸出進行顯示。在系統(tǒng)設計中，不斷地改進程序，編譯調試，生成16進制文件。通過Proteus硬件仿真平臺進行硬件電路設計，并將編譯生成的HEX文件導入進行仿真調試，實現10000s以內計時系統(tǒng)功能。通過本次課程設計，對所學嵌入式C語言知識進行了復習，并通過動手設計實踐，對單片機C語言編程與硬件電路仿真有了更深層次的了解，收獲豐富。</p><p

71、><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 梅麗鳳 等．單片機原理及接口技術[M]．清華大學出版社，2007.8</p><p>　　[2] 胡輝 等．單片機應用系統(tǒng)設計與訓練[M]．中國水利水電出版社，2004.9 </p><p>　　[3] 李葉紫 等．MCS-51單片機應用教程[M]．清華大學出版社，2004,3&

72、lt;/p><p>　　[4] 王福瑞 等．單片機微機測控系統(tǒng)設計大全[M]．北京航空航天大學出版社，1999.3</p><p>　　[5] 李伯成．基于MCS-51單片機的嵌入式系統(tǒng)設計[M]．電子工業(yè)出版社，2004.7 </p><p>　　[6] 欒亞群 等．基于AT89C52單片機的微機檢測與顯式設計[J]．現代電子技術，2008，31(15)：23~25&