课 题 设 计 论 文课题名称: 简易秒表的制作 班级: P14 电气 2 班 姓名: 潘娟 康盼红 学号: 202403170131 202403170130 指导老师: 李红艳 2024 年 12 月 28 日一、设计任务与设计要求 1、设计任务用 8051 单片机设计 4 位 LED 数码管显示“分值”和“秒值”。 2、设计要求用 8051 单片机,采纳动态扫描的方式,用 4 位 LED 数码管显示秒值,晶振 采纳 6 赫兹。具体要求如下: a.从右向左显示秒值的个位、十位,分值的各位和十位,个位能向十位进位。 b.上电后首先显示 00.00,表示从 00.00 秒开始计时,当时间显示到 59。59 时, 4 位显示都清零从头开始。 c.以三个独立式按键实现复位、启动、停止。 二、设计方案 本设计分为时钟电路、复位电路、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.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,所以采纳内部时钟方式。复位电路中的“复位”按钮是按键手动复位,它有电平和脉冲两,种方式,本设计选择了按键电平复位电路,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。使用动态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。 根据硬件设计,由单片机的 p2 口控制位码输出,p0 口控制段码输出。动态显示程序中,在单片机内部 RAM 中设置待显示数据缓冲区,由查表程序完成显示译码,将缓冲区内待显示数据转换成相应的段码,再将段码通过 8051 的 p0 口输出:位码数据由累加器循环左移指令产生,再通过 p2 口输出。 整体程序主要分为 3 部分:主程序、显示子程序、和定时器中断程序.主程序主要是初始化部分和不断调用动态显示子程序部分。 动态显示子程序完成 4位 LED 的轮流位扫描,它被主程序不断调用,以保证稳定可靠的显示。显示时间的刷新由定时器中断产生,定时器每秒 50ms 中断一次,当中断 20 次后(即 1s 后),对时间单元(秒...