工程技術學院課程設計題目用單片機AT89C51設計一個2位的LED數碼顯示作為“秒表”專業電氣工程及其自動化年級2009級學號200914472009141420091444姓名付忠林梁宗林李座指導教師楊彥鑫日期2012年12月12日云南農業大學工程技術學院目錄1、設計題目和要求32、設計目的43、設計內容54、課程設計心得體會215、參考文獻226、課程設計指導教師評審標準及成績評定237、附件24一、設計題目和要求題目三秒表應用AT89C51的定時器設計一個2位的LED數碼顯示作為“秒表”顯示時間為0099S，每秒自動加1，設計一個“開始”鍵，按下“開始”鍵秒表開始計時。設計一個“復位”鍵，按下“復位”鍵后，秒表從0開始計時。任務安排李座負責繪制電路原理圖；梁宗林負責收集資料及電子版整理；付忠林負責程序和仿真。二、設計目的1進一步掌握AT89C51單片機的結構和工作原理；2掌握單片機的接口技術及外圍芯片的工作原理及控制方法；3進一步掌握單片機程序編寫及程序調試過程，掌握模塊化程序設計方法；4掌握PROTEUS仿真軟件的使用方法；5掌握LED數碼管原理及使用方法。6掌握定時器、外部中斷的設置和編程原理。7通過此次課程設計能夠將單片機軟硬件結合起來，對程序進行編輯，校驗。8該課程設計通過單片機的定時器/計數器定時和計數原理，設計簡單的計時器系統，擁有正確的計時、暫停、清零、復位功能，并同時可以用數碼管顯示。三、設計內容了解8051芯片的的工作原理和工作方式，使用該芯片對LED數碼管進行顯示控制，實現用單片機的端口控制數碼管，顯示分、秒，并能用按鈕實現秒表起動、停止、清零功能，精確到1秒。AT89C51單片機的主要工作特性內含4KB的FLASH存儲器，擦寫次數1000次；內含28字節的RAM；具有32根可編程I/O線；具有2個16位可編程定時器；具有6個中斷源、5個中斷矢量、2級優先權的中斷結構；具有1個全雙工的可編程串行通信接口；具有一個數據指針DPTR兩種低功耗工作模式，即空閑模式和掉電模式；具有可編程的3級程序鎖定定位；AT89C51的工作電源電壓為5（102）V且典型值為5V,最高工作頻率為24MHZAT89C51各部分的組成及功能振蕩器和時鐘電路數據存儲器128字節程序存儲器14KBCPU兩個16位定時器計數器中斷控制總線擴展控制器并行可編程I/O口可編程串行口內部總線1中央處理器1單片機的中央處理器（CPU）是單片機的核心，完成運算和操作控制，主要包括運算器和控制器兩部分。（1）運算器運算器主要用來實現算術、邏輯運算和位操作。其中包括算術和邏輯運算單元ALU、外部中斷擴展控制P0P1P2P3RXDTXDB寄存器ACCC暫存器2暫存器1PSWALU片內ROM地址寄存器PC增量器程序計數器PC指令寄存器指令譯碼器定時及控制邏輯振蕩器XTAL1XTAL2PSENALEEARST2累加器ACC、B寄存器、程序狀態字PSW和兩個暫存器等。1ALU是運算電路的核心，實質上是一個全加器，完成基本的算術和邏輯運算。算術運算包括加、減、乘、除、增量、減量、BCD碼運算；邏輯運算包括“與”、“或”、“異或”、左移位、右移位和半字節交換，以及位操作中的位置位、位復位等。暫存器1和暫存器2是ALU的兩個輸入，用于暫存參與運算的數據。ALU的輸出也是兩個一個是累加器，數據經運算后，其結果又通過內部總線返回到累加器；另一個是程序狀態字PSW，用于存儲運算和操作結果的狀態。累加器是CPU使用最頻繁的一個寄存器。ACC既是ALU處理數據的來源，又是ALU運算結果的存放單元。單片機與片外RAM或I/O擴展口進行數據交換必須通過ACC來進行。B寄存器在乘法和除法指令中作為ALU的輸入之一，另一個輸入來自ACC。運算結果存于AB寄存器中。（2）控制器控制器是識別指令并根據指令性質協調計算機內各組成單元進行工作的部件，主要包括程序計數器PC、PC增量器、指令寄存器、指令譯碼器、定時及控制邏輯電路等，其功能是控制指令的讀入、譯碼和執行，并對指令執行過程進行定時和邏輯控制。AT89C51單片機中，PC是一個16位的計數器，可對64KB程序存儲器進行尋址。復位時PC的內容是0000H3存儲器單片機內部的存儲器分為程序存儲器和數據存儲器。AT89C51單片機的程序存儲器采用4KB的快速擦寫存儲器FLASHMEMORY,編程和擦除完全是電器實現。（4）外圍接口電路AT89C51單片機的外圍接口電路主要包括4個可編程并行I/O口,1個可編程串行口，2個16位的可編程定時器以及中斷系統等。AT89C51的工作原理3引腳排列及功能AT89C51的封裝形式有PDIP,TQFP,PLCC等，現以PDIP為例。（1）I/O口線P0口8位、漏極開路的雙向I/O口。當使用片外存儲器及外擴I/O口時，P0口作為低字節地址/數據復用線。在編程時，P0口可用于接收指令代碼字節；程序校驗時，可輸出指令字節。P0口也可做通用I/O口使用，但需加上拉電阻。作為普通輸入時，應輸出鎖存器配置1。P0口可驅動8個TTL負載。P1口8位、準雙向I/O口，具有內部上拉電阻。P1口是為用戶準備的I/O雙向口。在編程和校驗時，可用作輸入低8位地址。用作輸入時，應先將輸出鎖存器置1。P1口可驅動4個TTL負載。P28位、準雙向I/O口，具有內部上拉電阻。當使用外存儲器或外擴I/O口時，P2口輸出高8位地址。在編程和校驗時，P2口接收高字節地址和某些控制信號。P38位、準雙向I/O口，具有內部上拉電阻。P3口可作為普通I/O口。用作輸入時，應先將輸出鎖存器置1。在編程/校驗時，P3口接收某些控制信號。它可驅動4個TTL負載。（2）控制信號線RST復位輸入信號，高電平有效。在振蕩器穩定工作時，在RST腳施加兩個機器周期以上的高電平，將器件復位。EA/VPP外部程序存儲器訪問允許信號EA當EA信號接地時，對ROM的讀操作限定在外部程序存儲器，地址為0000HFFFFH當EA接VCC時，對ROM的讀操作從內部程序存儲器開始，并可延續至外部程序存儲器。在編程時，該引腳可接編程電壓5V或12V。在編程校驗時，該引腳可接VCC。PSEN片外程序存儲器讀選通信號PSEN，低電平有效。在片外程序存儲器取指期間，當PSEN有效時，程序存儲器的內容被送至P0口；在訪問外部RAM時，PSEN無效。ALE/PROG低字節鎖存信號ALE在系統擴展時，ALE的下降沿將P0口輸出的低8位地址鎖存在外接的地址鎖存器中，以實現低字節地址和數據的分時傳送。此外，ALE端連續輸出正脈沖，頻率為晶振頻率的1/6，可做外部定時脈沖使用。（3）外部晶振引線XTAL1片內振蕩器反向放大器和時鐘發生線路的輸入端。使用片內振蕩器時，連接外部石英晶體和微調電容。XTAL2片內振蕩器反相放大器的輸出端。當使用片內振蕩器時，外接石英晶體和微調電容。4存儲器組織和特殊功能寄存器AT89C51的存儲器將程序存儲器和數據存儲器分開，并有各自的存儲空間和訪問指令。它有4個存儲空間片內存儲器、片外存儲器、片內數據存儲器及片外存儲器。41時鐘電路和工作時序（1）振蕩器電路原理2振蕩電路的接法誤差0USMOVR6,01HDL0MOVR5,61H46秒表匯編程序本程序實現秒表從0S計到99SK_SBITP10秒表開始控制位Z_TBITP11秒表暫停控制位Q_LBITP12秒表清零控制位F_WBITP13秒表復位控制位SECONDEQU30HTCNTEQU34HORG00HSJMPSTARTORG0BHLJMPINT_T0STARTMOVDPTR,TABLEMOVSECOND,0MOVTCNT,0MOVTMOD,01HSETBP10SETBP11SETBP12SETBP13JBK_S,秒表開始控制位MOVTH0,3CHFOSC12MHZ,定時50毫秒MOVTL0,0B0HMOVIE,82HSETBTR0對秒表的兩位顯示進行控制A1LCALLDISPLAYMOVA,SECONDCJNEA,99,A1判斷是否加到99秒CLEARMOVSECOND,0定時器中斷服務程序,對秒計數INT_T0JNBZ_T,ZT秒表暫停控制位NEXTMOVTH0,3CHMOVTL0,0B0HINCTCNTMOVA,TCNTCJNEA,20,RETUNE計時1秒用20INCSECONDMOVTCNT,0MOVA,SECONDCJNEA,99,RETUNEMOVSECOND,0RETUNERETI顯示控制子程序DISPLAYJNBQ_L,CLEAR秒表清零控制位JNBF_W,START秒表復位控制位MOVA,SECOND顯示秒表的兩位MOVB,10DIVABCLRP36MOVCA,ADPTRMOVP0,ALCALLDELAYSETBP36MOVA,BCLRP37MOVCA,ADPTRMOVP2,A片選信號LCALLDELAYSETBP37ZTJNBK_S,NEXT秒表暫停控制位RETTABLEDB3FH,06H,5BH,4FH,66HDB6DH,7DH,07H,7FH,6FHDELAYMOVR6,10D1MOVR7,250DJNZR7,DJNZR6,D1RETEND47PROTUES軟件仿真PROTUS仿真軟件可以看做是構建了一個特殊的單片機系統，只要將所寫程序的HEX文件導入該單片機系統，就可以它他一句句的執行所寫的指令，也可以讓它與KEIL實現聯調，程序有問題可以隨時改，幫助快速調試程序。四、課程設計心得體會本文主要從軟硬件兩方面說明設計的總體思路和設計的實現過程，預期的設計目的是能夠實現時鐘的基本功能，正常顯示分秒在設計過程中，曾經遇到很多的障礙，設計圖經過許多次的修改最后才定下來，但在調試的過程中又出現了問題，需要修改原理圖；比如硬件的布局，要作到使連接的線路最短，并不沒有想象中的那么容易；并且對匯編語言有了更深刻的了解。設計過程中遇到程序設計問題，網上找到視頻教程學習中斷程序的編寫，以及查閱C語言課本得以解決。通過網上視頻學習了PROTEUS，對PROTEUS的運用有了一定的了解，通過編程對C語言也學到了不少，更重要的是，更進一步理解了單片機的功能與用法。在做完設計之后，仔細回想這幾天來的收獲，和同學們互相幫助，共同進步，也復習了一學期來學過的一些知識。還有，學會了處理問題的方法，以及更多的耐心和學習的能力。五、參考文獻單片機原理及接口技術，高等教育出版社出版，李全釗、遲榮強等編著。PROTEUS教程電子線路設計、制板與仿真，清華大學出版社出版，朱清慧、張鳳蕊、翟天嵩、王志奎編著。基于PROTEUS的80C51單片機實例教程，電子工業出版社出版，李學禮主編。51系列單片機應用與實踐教程，北京航空航天大學出版社出版，周向紅主編。單片機應用及技術，電子工業出版社單片機原理及應用，基于PROTEUS單片機系統設計及應用，何宏、王紅君、劉瑞安、張志宏編著。六、課程設計指導教師評審標準及成績評定序號評審項目評審指標評價比例實際得分1工作量、工作態度工作量完成情況，論文（設計）難易程度，有體現本專業基本訓練的內容；工作紀律、作風是否嚴謹。202調查論證獨立查閱文獻、調研情況；開題報告完成情況；綜合歸納、收集和正確利用各種信息的能力。153實驗、設計方案與實驗技能實驗、設計方案合理、可行；獨立操作實驗，數據采集、計算、處理的能力；結構設計、工藝、推導正確或程序運行是否可靠。204分析與解決問題的能力運用所學知識和技能及獲取新知識去發現與解決實際問題的能力；對課題進行理論分析的能力，得出結論情況。205設計（計算）說明書質量立論正確，論據充分，結論嚴謹合理；實驗正確，分析、處理問題科學；結構格式符合論文（設計）要求；文理、技術用語正確規范；圖表完成情況。206創新工作有創新意識；對前人工作有改進、突破，或有獨特見解及應用價值情況。5評定成績100指導教師簽字2012年12月12日7、附件1、秒表原理圖（實際接線圖）2、仿真圖13仿真圖2GANEMPLOYMENTTRIBUNALCLAIEMPLOYMENTTRIBUNALSSORTOUTDISAGREEMENTSBETWEENEMPLOYERSANDEMPLOYEESYOUMAYNEEDTOMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALIFYOUDONTAGREEWITHTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUYOUREMPLOYERDISMISSESYOUANDYOUTHINKTHATYOUHAVEBEENDISMISSEDUNFAIRLYFORMOREINFORMATIONABOUTDISMISSALANDUNFAIRDISMISSAL,SEEDISMISSALYOUCANMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,EVENIFYOUHAVENTAPPEALEDAGAINSTTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUHOWEVER,IFYOUWINYOURCASE,THETRIBUNALMAYREDUCEANYCOMPENSATIONAWARDEDTOYOUASARESULTOFYOURFAILURETOAPPEALREMEMBERTHATINMOSTCASESYOUMUSTMAKEANAPPLICATIONTOANEMPLOYMENTTRIBUNALWITHINTHREEMONTHSOFTHEDATEWHENTHEEVENTYOUARECOMPLAININGABOUTHAPPENEDIFYOURAPPLICATIONISRECEIVEDAFTERTHISTIMELIMIT,THETRIBUNALWILLNOTUSUALLYACCEPTIIFYOUAREWORRIEDABOUTHOWTHETIMELIMITSAPPLYTOYOU,TAKEADVICEFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPEMPLOYMENTTRIBUNALSARELESSFORMALTHANSOMEOTHERCOURTS,BUTITISSTILLALEGALPROCESSANDYOUWILLNEEDTOGIVEEVIDENCEUNDERANOATHORAFFIRMATIONMOSTPEOPLEFINDMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALCHALLENGINGIFYOUARETHINKINGABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,YOUSHOULDGETHELPSTRAIGHTAWAYFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPIFYOUAREBEINGREPRESENTEDBYASOLICITORATTHETRIBUNAL,THEYMAYASKYOUTOSIGNANAGREEMENTWHEREYOUPAYTHEIRFEEOUTOFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASETHISISKNOWNASADAMAGESBASEDAGREEMENTINENGLANDANDWALES,YOURSOLICITORCANTCHARGEYOUMORETHAN35OFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASEIFYOUARETHINKINGABOUTSIGNINGUPFORADAMAGESBASEDAGREEMENT,YOUSHOULDMAKESUREYOURECLEARABOUTTHETERMSOFTHEAGREEMENTITMIGHTBEBESTTOGETADVICEFROMANEXPERIENCEDADVISER,FOREXAMPLE,ATACITIZENSADVICEBUREAUTOFINDYOURNEARESTCAB,INCLUDINGTHOSETHATGIVEADVICEBYEMAIL,CLICKONNEARESTCABFORMOREINFORMATIONABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,SEEEMPLOYMENTTRIBUNALSTHELACKOFAIRUPTHEREWATCHMCAYMANISLANDSBASEDWEBB,THEHEADOFFIFASANTIRACISMTASKFORCE,ISINLONDONFORTHEFOOTBALLASSOCIATIONS150THANNIVERSARYCELEBRATIONSANDWILLATTENDCITYSPREMIERLEAGUEMATCHATCHELSEAONSUNDAY“IAMGOINGTOBEATTHEMATCHTOMORROWANDIHAVEASKEDTOMEETYAYATOURE,“HETOLDBBCSPORT“FORMEITSABOUTHOWHEFELTANDIWOULDLIKETOSPEAKTOHIMFIRSTTOFINDOUTWHATHISEXPERIENCEWAS“UEFAHASOPENEDDISCIPLINARYPROCEEDINGSAGAINSTCSKAFORTHE“RACISTBEHAVIOUROFTHEIRFANS“DURINGCITYS21WINMICHELPLATINI,PRESIDENTOFEUROPEANFOOTBALLSGOVERNINGBODY,HASALSOORDEREDANIMMEDIATEINVESTIGATIONINTOTHEREFEREESACTIONSCSKASAIDTHEYWERE“SURPRISEDANDDISAPPOINTED“BYTOURESCOMPLAINTINASTATEMENTTHERUSSIANSIDEADDED“WEFOUNDNORACISTINSULTSFROMFANSOFCSKA“AGEHASREACHEDTHEENDOFTHEBEGINNINGOFAWORDMAYBEGUILTYINHISSEEMSTOPASSINGALOTOFDIFFERENTLIFEBECAMETHEAPPEARANCEOFTHESAMEDAYMAYBEBACKINTHEPAST,TOONESELFTHEPARANOIDWEIRDBELIEFDISILLUSIONMENT,THESEDAYS,MYMINDHASBEENVERYMESSY,INMYMINDCONSTANTLYALWAYSFEELONESELFSHOULDGOTODOSOMETHING,ORWRITESOMETHINGTWENTYYEARSOFLIFETRAJECTORYDEEPLYSHALLOW,SUDDENLYFEELSOMETHING,DOIT一字開頭的年齡已經到了尾聲。或許是愧疚于自己似乎把轉瞬即逝的很多個不同的日子過成了同一天的樣子；或許是追溯過去，對自己那些近乎偏執的怪異信念的醒悟，這些天以來，思緒一直很凌亂，在腦海中不斷糾纏。總覺得自己自己似乎應該去做點什么，或者寫點什么。二十年的人生軌跡深深淺淺，突然就感覺到有些事情，非做不可了。THEENDOFOURLIFE,ANDCANMEETMANYTHINGSREALLYDO而窮盡我們的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可DURINGMYCHILDHOOD,THINKLUCKYMONEYANDNEWCLOTHESARENECESSARYFORNEWYEAR,BUTASTHEADVANCEOFTHEAGE,WILLBEMOREANDMOREFOUNDTHATTHOSETHINGSAREOPTIONALJUNIORHIGHSCHOOL,THOUGHTTOHAVEACRUSHONJUSTMEANSTHATTHEREALGROWTH,BUTOVERTHEPASTTHREEYEARSLATER,HISWRITINGOFALUMNIINPEACE,SUDDENLYFOUNDTHATISNTREALLYGROWUP,ITSEEMSISNOTSOIMPORTANTTHENINHIGHSCHOOL,THINKDONTWANTTOGIVEVENTTOOUTYOURINNERVOICECANBEINTHEHIGHSCHOOLCHILDRENOFTHEFEELINGSINAPERIOD,BUTWASEVENTUALLYINFARCTIONWHENGRADUATIONPARTYINTHETHROAT,LATERAGAINSTOODONTHEPITCHHEHASSWEATPROFUSELY,LOOKEDATHISTHROWNABASKETBALLHOOPS,SUDDENLYFOUNDHIMSELFHASALREADYCANTREMEMBERHISAPPEARANCE童年時，覺得壓歲錢和新衣服是過年必備，但是隨著年齡的推進，會越來越發現，那些東西根本就可有可無；初中時，以為要有一場暗戀才意味著真正的成長，但三年過去后，自己心平氣和的寫同學錄的時候，突然就發現是不是真正的成長了，好像并沒有那么重要了；然后到了高中，覺得非要吐露出自己的心聲才能為高中生涯里的懵懂情愫劃上一個句點，但畢業晚會的時候最終還是被梗塞在了咽喉，后來再次站在他曾經揮汗如雨的球場，看著他投過籃球的球框時，突然間發現自己已經想不起他的容顏。ORIGINALLY,THISWORLD,CANPRODUCEACHEMICALREACTIONTOANEVENT,INADDITIONTORESOLUTELY,HAVETODO,ANDTIME原來，這個世界上，對某個事件能產生化學反應的，除了非做不可的堅決，還有，時間。APERSONSTIME,YOURIDEASAREALWAYSSPECIALTOCLEARWANT,WANT,LINEISCLEAR,ASIFNOTHINGCOULDSHAKEHISALSOONCESEEMEDTOBEDETERMINEDTODOSOMETHING,BUTMOREOFTENISHEBACKEDOUTATLASTDISLIKEHISCOWARDICE,FINALLYFOUNDTHATTHEREAREALOTOFLOVE,THEREAREALOTOFMISS,LIKESHADOWREALLYHAVEBEENDOOMEDTHOSEWHODO,JUSTGREENYEARSONESELFGIVEONESELFANARMINJECTION,ORISASELFRIGHTEOUSSPIRITUAL一個人的時候，自己的想法總是特別地清晰。想要的，不想要的，界限明確，好像沒有什么可以撼動自己。也曾經好像已經下定了決心去做某件事，但更多的時候是最后又打起了退堂鼓。嫌惡過自己的怯懦，最終卻發現有很多緣分，有很多錯過，好像冥冥之中真的已經注定。那些曾經所謂的非做不可，只是青蔥年華里自己給自己注射的一支強心劑，或者說，是自以為是的精神寄托罷了。ATTHEMOMENT,THESKYISDARK,THEAIRISFRESHFACTORAFTERJUSTRAINEDSUDDENLYTHOUGHTOFBLUEPLAIDSHIRTTHOSEWEREBROKENINTOVARIOUSSHAPESOFSTATIONERYFROMTHECORNERATTHEBEGINNINGOFDEEPFRIENDSHIPHAVEDECLAREDTHEENDOFTHEENCOUNTERTHATHAVENTSTARTPLANNINGTHOSEYEARS,THOSEDAYSOFDO,FINALLY,LIKEYOUTH,WILLENDINOURLIFE此刻，天空是陰暗的，空氣里有著剛下過雨之后的清新因子。突然想到那件藍格子襯衫；那些被折成各種各樣形狀的信紙；那段從街角深巷伊始的友誼；還有那場還沒有開始就宣告了終結的邂逅計劃那些年那些天的非做不可，終于和青春一樣，都將在我們的人生中謝幕。BAUMGARTNERTHEDISAPPOINTINGNEWSMISSIONABORTEDRPLAYSANIMPORTANTROLEINTHISMISSIONSTARTINGATTHEGROUND,CONDITIONSHAVETOBEVERYCALMWINDSLESSTHAN2MPH,WITHNOPRECIPITATIONORHUMIDITYANDLIMITEDCLOUDCOVERTHEBALLOON,WITHCAPSULEATTACHED,WILLMOVETHROUGHTHELOWERLEVELOFTHEATMOSPHERETHETROPOSPHEREWHEREOURDAYTODAYWEATHERLIVESITWILLCLIMBHIGHERTHANTHETIPOFMOUNTEVEREST55MILES/885KILOMETERS,DRIFTINGEVENHIGHERTHANTHECRUISINGALTITUDEOFCOMMERCIALAIRLINERS56MILES/917KILOMETERSANDINTOTHESTRATOSPHEREASHECROSSESTHEBOUNDARYLAYERCALLEDTHETROPOPAUSE,ECANEXPECTALOTOFTURBULENCETHESUPERSONICDESC