课程设计（论文）
课程名称 MCS-51单片机
题目名称单片机秒表设计
学生学部（系）机电学部
专业班级 08自动化一班
2010年 12 月 10 日
目录
1实验设计的目的和任务1.1 单片机秒表实验的概述
1.2系统设计思路及描述
1.3 系统设计任务和要求
2软件与硬件设计
2.1系统硬件方案设计
2.2软件方案设计
3 程序流程及实验效果
3.1源程序及说明
3.2原理图分析
3.3实验效果
4 参考文献
1. 实验设计的目的和任务
1.1单片机秒表实验的概述
一、实验题目
秒表系统设计——用STC89C52RC设计一个3位LED数码显示“秒表”，显示时间为
00.0~59.9秒，每毫秒自动加一，每十毫秒自动加一秒。
二、增加功能
增加一个“复位00.0”按键（即清零），一个“暂停”和“开始”按键，一个“复位60.0”按键（用来60秒倒计时），一个倒计时“逐渐自减”按键。
三，实验难点
单片机电子秒表需要解决三个主要问题，一是有关单片机定时器（一个控制顺序计时，一个控制倒计时）的使用；二是如何实现LED的动态扫描显示；三是如何对键盘输入进行编程。
四、实验内容提要
本实验利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合集成电路芯片8051、LED 数码管以及实验箱上的按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。其中本实验设计了四个开关按键：其中key2按键按下去时开始计时，即秒表开始键(同时也用作暂停键)，key1按键按下去时数码管清零，复位为“00.0”，key3按键按下去时数码管复位为“60.0”（用于倒计时），key4按键按下去则是数码管开始“逐渐自减”倒计时。
实验的意义
1)通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一
步的了解。
2)掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。
3)通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。
4)该实验通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正
确的计时、暂停、清零，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义
实验仪器
集成电路芯片8051，七段数码管，TX-1C单片机开发板，MCS-51系列单片机微机仿真实验系统中的软件（Keil uvision2）
1.2系统设计思路及描述
该实验要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用MCS-51系列单片机的芯片AT89C52的P3.4,P3.5,P3.6,P3.7作为按键的入口；定时器T0作为每0.1秒减一的定时器；定时器T1作为每0.1秒加一的定时器。其中“开始”按键当开关由上向下拨时开始计时，此时若再拨“开始”按键则数码管暂停；“清零”按键当开关由上向下拨时数码管清零，此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。
方框图如下图：
数字秒表设计导向图
1.3 系统设计任务和要求
1．设计指标 。
了解8051芯片的的工作原理和工作方式 ，使用该芯片对LED 数码管进行显示控制，实现用单片机的端口控制数码管，显示分、秒，并能用按钮实现秒表起动、停止、60秒、倒计时清零等功能，精确到0.1秒。
要求选用定时器的工作方式，画出使用单片机控制LED 数码管显示的电路图，并实现其硬件电路，并编程完成软件部分，最后调试秒表起动、停止、清零等功能。 2．设计要求
① 画出电路原理图（或仿真电路图）； ② 电路仿真与调试；
2．软件与硬件设计 2.1系统硬件方案设计
单片机应用系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统是指单片机以及扩展的存
储器、I\O 接口、外围扩展的功能芯片以及接口电路。软件系统包括监控程序和各种应用程序。
在单片机应用系统中，单片机是整个系统的核心，对整个系统的信息输入、处理、信息输出进行控制。与单片机配套的有相应的复位电路、时钟电路以及扩展的存储器和I\O 接口，使单片机应用系统能够运行。
在一个单片机应用系统中，往往都会输入信息和显示信息，这就涉及键盘和显示器。在单片机应用系统中，一般都根据系统的要求配置相应的键盘和显示器。配置键盘和显示器一般都没有统一的规定，有的系统功能复杂，需输入的信息和显示的信息量大，配置的键盘和显示器功能相对强大，而有些系统输入/输出的信息少，这时可能用几个按键和几个LED 指示灯就可以进行处理了。在单片机应用系统在中配置的键盘可以是独立键盘，也可能是矩阵键盘。
系统硬件结构框图
2.2软件方案设计
此次选用C51来编程，首先要有初始化程序，通过初始化程序，将对主程序所用到的变量、常量以及各个参数和所调用的子函数定义。其次还有显示程序、按键扫描及处理程序、
11.0592M Hz 晶振
4个独立式的按键
电源指示灯
电源开关
3个数码
管显示
STC89C52RC
时钟程序和倒计时程序，系统软件流程图图如图 2.2所示：
图2.2
3 程序流程及实验效果
3.1源程序及说明
#include //52系列单片机头文件
#define uchar unsigned char //宏定义
#define uint unsigned int
sbit dula=P2^6; //申明U1锁存器的锁存端
sbit wela=P2^7; //申明U2锁存器的锁存端
sbit key1=P3^4; //申明四个按键的锁存端
sbit key2=P3^5;
sbit key3=P3^6;
sbit key4=P3^7;
uchar code table[]={ //含有0~9的数字数组
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f};
void delayms(uint); //声明延时函数
void display(uchar,uchar,uchar); //声明显示函数
void keyscan(); //声明按键函数
uchar num1,num2,bai,shi,ge; //变量声明
uint num;
void main() //主函数入口
{
TMOD=0x11; //设置TO,T1定时器
TH0=(65536-45872)/256; //装初值11.05992M晶振定时50ms数为45872
