基于51单片机的秒表程序

电气与自动化工程学院卓越工程师培养计划暑期实训报告题目秒表系统的设计年级11级专业自动化班级卓越班学号*********姓名俞雷地点大学生创新实验室日期2012年8月12日~2012年8月20日目录一、单片机简介............................................................................- 2 -二、设计目标................................................................................- 3 -1、设计目的： (3)2、具体操作： (3)三、硬件设计................................................................................- 4 -原理图：. (4)四、系统的软件设计....................................................................- 5 -1、软件整体设计思路： (5)2、软件流程图： (5)3、程序： (6)（1）数码管秒表显示程序： ...................................................- 6 -（2）1602液晶秒表显示程序：............................................ - 13 -五、系统的调试及设计结果..................................................... - 18 -1602液晶——秒表显示效果图：. (18)LED数码管——秒表显示效果图： (18)六、创新实验室课程设计小结................................................. - 19 -一、单片机简介单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。

基于51单片机秒表的程序设计1．设计目的：（1）利用单片机定时器中断和定时器计数方式实现秒、分定时。

（2）通过LED显示程序的调整，熟悉8155与8051，8155与LED的接口技术，熟悉LED动态显示的控制过程。

（3）通过键盘程序的调整，熟悉8155与矩阵式键盘的接口技术，熟悉键盘扫描原理。

（4）通过阅读和调试简易秒表整体程序，学会如何编制含LED动态显示、键盘扫描和定时器中断等多种功能的综合程序，初步体会大型程序的编制和调试技巧。

2．设计步骤与要求（1）要求：以8位LED右边2位显示秒，左边6位显示0，实现秒表计时显示。

以4×4矩阵键盘的KE0、KE1、KE2等3键分别实现启动、停止、清零等功能。

（2）方法：用单片机定时器T0中断方式，实现1秒定时；利用单片机定时器1方式3计数，实现60秒计数。

用动态显示方式实现秒表计时显示，用键盘扫描方式取得KE0、KE1、KE2的键值，用键盘处理程序实现秒表的启动、停止、清零等功能。

（3）软件设计：软件整体设计思路是以键盘扫描和键盘处理作为主程序，LED动态显示作为子程序。

二者间的联系是：主程序查询有无按键，无按键时，调用二次LED动态显示子程序（约延时8ms）后再回到按键查询状态，不断循环；有按键时，LED动态显示子程序作为按键防抖延时被连续调用二次（约延时16ms），待按键处理程序执行完后，再回到按键查询状态，同时兼顾了按键扫描取值的准确性和LED动态显示的稳定性。

秒定时采用定时器T0中断方式进行，60秒计数由定时器1采用方式3完成，中断及计数的开启与关闭受控于按键处理程序。

由上述设计思路可设计出软件流程图如图1.1所示。

（5）程序编制：编程时置KE0键为“启动”，置KE1键为“停止”，置KE2键为“清零”，因按键较少，在处理按键值时未采用散转指令“JMP”，而是采用条件转移指令“CJNE”，每条指令后紧跟着一条无条件跳转指令“AJMP”，转至相应的按键处理程序，如不是上述3个按键值则跳回按键查询状态。

51单片机时钟代码（带秒表闹钟功能）#include#include#defineucharunignedchar#defineuintunignedintbitbeep=P1^5;//蜂鸣器bitLED1=P1"6;//LED灯bitep=P2"7;//1602使能端bitr=P2八6;//1602bitrw=P2八5;//1602bit0二P3八4;//停止闹铃和小灯bit1二P3八5;//功能键bit2二P3飞;//增大键bit3二P3X;//减小键bit4二P3「；//bit5=P3^2;bit6二P3八3;bit7=P3^0;uchar1num,4num,count,count1,judge=0;charec,min,hour,miao,fen,hi,ec1,min1,diwei;voiddelay(uintz){ uint某,y;for(某二z;某〉0;某--)for(y=100;y〉0;y—);}voiddi(){beep=0;delay(50);beep=1;}bitlcd_bz()//测试LCD忙碌状态{bitreult;r=0;rw=1;ep=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();reult=(bit)(P0&0某80);ep=0;returnreult;}_nop_();_nop_();_nop_();ep=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ep=0;}voidwrite_data(uchardat)//写入字符显示数据到LCD{while(lcd_bz());//等待LCD空闲r=1;rw=0;ep=0;P0=dat;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ep=1;_nop_( );_nop_();_nop_();_nop_();ep=0;}ucharhi,ge;hi=dat/10;ge=dat;write_data(0某30+hi);write_data(0某30+ge);}voidwrite_alarm(ucharadd,uchardat){ucharhi1,ge1;hi1=dat/10;ge1=dat;count=0;//clearwrite_data('A');delay(5);hi=17;voidkeycan()//按键扫描{if(l==0){delay(5);if(1==0){1num++;while(!1);di(); if(1num==1){TR0=0;if(1num==2){if(1num==3){if(1num==4){1num=0;if(1num!=0){if(2==0){delay(5);if(2==0){while(!2);di();if(1num==1){ec++;if(ec==60)ec=0;min++;if(min==60)min=0;if(1num==3){hour++;if(hour==24)hour=0;delay(5);if(3==0){while(!3);di();if(1num==1){ec--;if(ec<0)ec=59;if(1num==2){min--;if(min<0)min=59;hour--;if(hour<0)hour=23;}voidkeycan1(){if(4==0){delay(5);if(4==0){4num++;while(!4);di();if(4num==1){TR0=0;if(4num==3){if(4num==4){if(4num!=0){if(5==0){delay(5);if(5==0){while(!5);di();if(4num==1){miao++;if(miao==60)miao=0; write_alarm(10,miao);if(4num==2){fen++;if(fen==60)fen=0;if(4num==3){hi++;if(hi==24)hi=0;write_alarm(4,hi);if(6==0){delay(5);if(6==0){while(!6);di();if(4num==1){miao--;if(miao<0)miao=59;if(4num==2){fen--;if(fen<0)fen=59;write_alarm(7,fen);if(4num==3){hi--;if(hi<0)hi=23;}}if(7==0){delay(5);if(7==0){while(!7)di();judge++;}}if(judge==2){TL0=0某b0;TH0=0某3c; {ec=0;min++;if(min==60){min=0;hour++;if(hour==24){hour=0;}}}}}if(judge==3){judge=0;ec1=0;min1=0;diwei=0;write_alarm(10,miao);write_alarm(7,fen);write_alarm(4,hi);wr ite_alarm(10,miao);write_alarm(7,fen);write_alarm(4,hi);} if(count==20){count=0;ec++;if(ec==60){ec=0;min++;if(min==60){min=0;hour++;if(hour==24){hour=0;}}}}}。

单片机系统课程设计成绩评定表设计课题：数字秒表学院名称：电气工程学院专业班级：自动1204学生：学号：指导教师：王黎设计地点：31-630设计时间：2013-12-29～2013-1-9单片机系统课程设计课程设计名称：数字秒表专业班级：自动1204学生姓名：学号：指导教师：王黎课程设计地点：31-630课程设计时间：2013-12-29～2013-1-9单片机系统课程设计任务书目录1绪论 (3)2系统概述 (4)2.1数字式秒表的设计意义 (4)2.2设计要求与分析 (5)3 硬件电路设计 (6)3.1基准脉冲的获取 (6)3.2键盘及控制电路 (12)3.3计数、译码及显示电路 (14)4 数字秒表系统软件设计 (16)4.1 主程序软件设计 (16)4.2 中断服务程序设计 (16)5调试与仿真 (19)5.1软件调试与烧写 (19)5.2 硬件仿真 (20)6. 结论 (21)参考文献： (23)附录 (24)附录一系统原理图 (24)附录二源程序代码 (25)1绪论21世纪，单片机的发展非常的迅速。

单片机是把主要计算机功能部件都集成在一块芯片上的微型计算机。

它是一种集计数和多种接口于一体的微控制器，被广泛应用在智能产品和工业自动化上，而51单片机是个单片机中最为典型和最有代表性的一种。

51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。

该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是Atmel的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。

很多公司都有51系列的兼容机型推出，今后很长的一段时间将占有大量市场。

本次的设计任务是一个数字秒表，而秒表与普通的钟表不同，它的目的是对从某一时刻到另一时刻的时间间隔进行计时。

秒表的数字化常给人们的生活带来极大的方便，它广泛应用于社会的各个领域。

目录一，设计目标 (3)二，系统硬件设计 (4)三，系统软件设计 (7)四，系统调试与设计结果 (12)五，单片机实训小结 (13)设计目标近年来随着科学技术的发展，单片机的应用范围越来越广，也成为很多专业的必修课。

本文简单阐述了基于单片机的秒表设计。

本设计的主要特点是计时精度达到0.01秒，可以用来为各种体育竞赛计时等。

本设计的数字秒表采用AT89S52单片机为主要器件，利用其定时器的原理，结LED数码管以及外部中断电路来设计计时器。

将软硬件结合起来，使得系统能实现0~99.99秒的计时，计时精度位0.01秒。

当按下一个键1时，开始显示数字，即计时开始，再按下键2时，暂停计时并显示刚才的结果，这个时候如果再按键1，则继续计时，也就是显示的数字包括刚才的数据。

按下键3时，数据清零。

系统硬件设计1、1 总体方案的设计数字秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点，在计时中广泛应用。

本设计中用单片机和数码管组成数字秒，力求结构简单。

设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。

硬件电路主要有主控制器、控制按钮与显示电路组成。

主控制器采用单片机AT89S52，显示电路采用四位共阴极数码管显示计时时间。

本设计利用AT89S52单片机的定时器，使其能精确计时。

利用键盘上的独立按键实现开始计时和暂停以及清零。

P0口输出段码数据，P2.0~P2.2连上译码器作为位选。

设计的基本要求是正确性。

计时器采用T0中断实现，定时溢出中断周期为1ms，当溢出中断后向CPU 发出溢出中断请求，每发出10次中断请求就对10ms位（即最后一位）加一，达到100次就对100ms位加一，以此类推，直到99.99s为止。

1.2 单片机的选择本设计在选取单片机时，充分借鉴了许多成型产品使用单片机的经验。

并根据自己的实际情况，选用了ATMEL公司的AT89S52。

ATMEL公司的89系列单片机以其卓越的性能、完善的兼容性、快捷便利的电擦写操作、低廉的价格完全替代了87C51/62和8751/52，低电压、低功耗，有DIP、PLCC、QFP封装，是目前性能最好、价格最低、最受欢迎的单片机之一。

严*****************************************************************************实现秒表功能说明：用5键控制.启动•停止・暂停.继续•清零采用中断控制方式.******************************************************************************/ #mclude<reg52.h>#inc lude<iiitrms.h> ^define uchar unsigned char ^define umt unsigned mt char cent=O;char second=0;char ininite=O;bit s2=0;bit s3=0;bit s4=0;bit s5=0;bit s6=0;严共阳数码管字型码引 严 0,1，2,3,4,5,6,7、&9,p ・,灭*/chai code dis_code[]={Oxc0,Oxf9,Oxa4>OxbO,0x99,0x92,0x82,0xf&0x80,0x90,0x0c,Ox 览Oxbf}; /*P 点显示代码序号可chai data fiiid_code[]={0,0.12.0,0,12,0.0};严*******************************************************/〃函 数名： void Delaylms(uint count)〃功能： 延时时间为Inis〃输入参数：countjms 计数 〃说明：总共延时时间为1 ms 乘以countxrystal= 12Mhz 严*******************************************************//*延迟函数*/void Delaylms(umt count) {uiiit j;wliile(count~!=0)foi(j=0;j<80:j++); }按S 2启动 按S3停止 按S4暂停按S 5继续按S6清零只有在清零或没有开始的情况下才有效 只有在启动的情况下才有效 只有在启动的情况下才有效 只有在暂停的情况下才有效 只有在停止的情况下才有效严***********************************************************************//*显示函数*/严***********************************************************************/ void dispQchar ij=Oxfe; chai- k; fbr(i=0;i<8;i-H-){P2=J ； k=find_code[i]; PO=dis_code[k]; Delaylms(l); j=_crol_(j4)； }PO=Oxff;}*函数原型：keychuliQ; * 功 能:处理与键盘相连的Pl 丨1的内容，作为键值。

51单片机秒表程序设计1. 简介秒表是一种用于测量时间间隔的计时器，常见于体育比赛、实验室实验等场合。

本文将介绍如何使用51单片机设计一个简单的秒表程序。

2. 硬件准备•51单片机开发板•LCD液晶显示屏•按键开关•连接线3. 程序流程3.1 初始化设置1.设置LCD液晶显示屏为8位数据总线模式。

2.初始化LCD液晶显示屏。

3.设置按键开关为输入模式。

3.2 主程序循环1.显示初始界面，包括“00:00:00”表示计时器初始值。

2.等待用户按下开始/暂停按钮。

3.如果用户按下开始按钮，则开始计时，进入计时状态。

4.如果用户按下暂停按钮，则暂停计时，进入暂停状态。

5.在计时状态下，每隔1毫秒更新计时器的数值，并在LCD液晶显示屏上显示出来。

6.在暂停状态下，不更新计时器的数值，并保持显示当前数值。

3.3 计时器控制1.定义一个变量time用于存储当前的计时器数值，单位为毫秒。

2.定义一个变量running用于标记计时器的状态，0表示暂停，1表示运行。

3.定义一个变量start_time用于存储计时器开始的时间点。

4.定义一个变量pause_time用于存储计时器暂停的时间点。

5.在计时状态下，每隔1毫秒更新time的值为当前时间与start_time的差值，并将其转换为小时、分钟、秒的表示形式。

6.在暂停状态下，保持time的值不变。

3.4 按键检测1.检测按键开关是否被按下。

2.如果按键被按下，判断是开始/暂停按钮还是复位按钮。

3.如果是开始/暂停按钮，并且当前处于计时状态，则将计时状态设置为暂停状态，并记录暂停时间点为pause_time；如果当前处于暂停状态，则将计时状态设置为运行状态，并记录开始时间点为当前时间减去暂停时间的差值。

4.如果是复位按钮，则将计时器数值重置为0，并将计时状态设置为暂停。

4. 程序代码示例#include <reg51.h>// 定义LCD控制端口和数据端口sbit LCD_RS = P1^0;sbit LCD_RW = P1^1;sbit LCD_EN = P1^2;sbit LCD_D4 = P1^3;sbit LCD_D5 = P1^4;sbit LCD_D6 = P1^5;sbit LCD_D7 = P1^6;// 定义按键开关端口sbit START_PAUSE_BTN = P2^0;sbit RESET_BTN = P2^1;// 定义全局变量unsigned int time = 0; // 计时器数值，单位为毫秒bit running = 0; // 计时器状态，0表示暂停，1表示运行unsigned long start_time = 0; // 开始时间点unsigned long pause_time = 0; // 暂停时间点// 函数声明void delay(unsigned int ms);void lcd_init();void lcd_command(unsigned char cmd);void lcd_data(unsigned char dat);void lcd_string(unsigned char *str);void lcd_clear();void lcd_gotoxy(unsigned char x, unsigned char y);// 主函数void main() {// 初始化设置lcd_init();while (1) {// 显示初始界面lcd_clear();lcd_gotoxy(0, 0);lcd_string("00:00:00");// 等待用户按下开始/暂停按钮while (!START_PAUSE_BTN && !RESET_BTN);// 判断按钮类型并处理计时器状态if (START_PAUSE_BTN) {if (running) { // 当前处于计时状态，按下按钮将进入暂停状态 running = 0;pause_time = time;} else { // 当前处于暂停状态，按下按钮将进入计时状态running = 1;start_time = get_current_time() - pause_time;}} else if (RESET_BTN) { // 复位按钮按下，重置计时器time = 0;running = 0;}}}// 毫秒级延时函数void delay(unsigned int ms) {unsigned int i, j;for (i = ms; i > 0; i--) {for (j = 110; j > 0; j--);}}// LCD初始化函数void lcd_init() {lcd_command(0x38); // 设置8位数据总线模式lcd_command(0x0C); // 显示开，光标关闭lcd_command(0x06); // 光标右移，不移动显示器lcd_command(0x01); // 清屏}// 向LCD发送指令函数void lcd_command(unsigned char cmd) {LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EN = 1;LCD_D4 = cmd >> 4 & 1;LCD_D5 = cmd >> 5 & 1;LCD_D6 = cmd >> 6 & 1;LCD_D7 = cmd >> 7 & 1;delay(1);LCD_EN = 0;LCD_D4 = cmd >> 0 & 1;LCD_D5 = cmd >> 1 & 1;LCD_D6 = cmd >> 2 & 1;LCD_D7 = cmd >> 3 & 1;delay(1);LCD_EN = 0;}// 向LCD发送数据函数void lcd_data(unsigned char dat) { LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_EN = 1;LCD_D4 = dat >> 4 & 1;LCD_D5 = dat >> 5 & 1;LCD_D6 = dat >> 6 & 1;LCD_D7 = dat >> 7 & 1;delay(1);LCD_EN = 0;LCD_D4 = dat >> 0 & 1;LCD_D5 = dat >> 1 & 1;LCD_D6 = dat >> 2 & 1;LCD_D7 = dat >> 3 & 1;delay(1);LCD_EN = 0;}// 向LCD发送字符串函数void lcd_string(unsigned char *str) {while (*str) {lcd_data(*str++);delay(5);}}// 清屏函数void lcd_clear() {lcd_command(0x01);}// 设置光标位置函数void lcd_gotoxy(unsigned char x, unsigned char y) {unsigned char addr;if (y == 0)addr = x | (0x80 + y);else if (y == 1)addr = x | (0xC0 + y);lcd_command(addr);}5. 总结本文介绍了使用51单片机设计一个简单的秒表程序。

摘要 (1)1 设计目的及要求 (2)1.1 设计目的 (2)1.2 设计要求 (2)2 设计方案选择 (3)2.1 芯片简介 (3)2.2 总体设计思路 (3)2.3 单元电路设计 (4)2.3.1 时钟模块 (4)2.3.2 复位电路模块 (4)2.3.3 控制模块 (5)2.3.4 显示模块 (5)3 软件设计 (6)3.1整体程序设计思路 (6)3.2 程序流图 (6)3.3 主要程序代码 (8)4 仿真调试 (11)4.1 keil简介 (12)4.1 keil与protues联调 (11)4.2仿真实现 (12)5 硬件实现 (13)5.1 程序下载步骤 (13)5.1 硬件调试 (14)6 拓展 (14)6.1 设计原理 (14)6.2 主要程序清单 (14)6.3 仿真实现 (15)7 心得体会 (16)参考文献 (17)本设计的数字秒表系统采用STC89C52单片机为中心器件，利用其定时器/计数器原理，结合LED数码管以及按键电路来设计计时器。

将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现四位LED显示，显示时间为00.00～99.99秒，计时精度为0.01秒，能正确地进行计时。

同时，我在此基础上，又设计了时钟秒表定时器，可以显示年、月、日、星期、时间进制、时、分、秒、、以及闹钟启/停状态，可以实现时间的调整，时钟/秒表功能的转换，闹钟的启/停。

其中软件系统采用C语言编写程序，包括显示程序，定时中断服务，延时程序等，并在keil中调试运行，硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态，利用单片机开发板可下载程序，实现硬件实现。

关键词：秒表，时钟，定时/计数器1 设计目的及要求1.1 设计目的本设计主要是应用Proteus软件和嵌入式C语言编程工具，结合单片机原理及应用、微机原理与接口技术等专业课程，强化和巩固专业理论基础，掌握Proteus仿真的技巧和嵌入式C语言编程工具，提高单片机开发能力，并为嵌入式开发打下基础。