吉林建筑工程学院
电气与电子信息工程学院
《单片机原理及应用》课程设计报告
设计题目：电子计时器综合系统设计
专业班级：电子信息科学与技术092 学生姓名：
学号：
指导教师：
设计时间： 2012.8.27－2012.9.7
目录
第1章绪论 (1)
1．1 课程设计目的 (1)
1.2 课程设计内容 (1)
1.3 课程设计要求 (1)
1.4 电子时钟的简单介绍 (1)
第2章控制系统的硬件设计 (4)
2.1 单片机型号的选择 (2)
2.2 89C51单片机介绍 (2)
2.3 振荡电路 (4)
2.4 复位电路 (4)
2.5 键盘电路 (4)
2.6 数码管显示工作原理 (5)
2.7 整个电路原理图 (5)
第3章控制系统的软件设计 (6)
3.1 程序流程图 (6)
3.2 程序设计 (7)
第4章软件仿真 (8)
4.1 Proteus软件介绍 (8)
4.2 仿真结果 (8)
第5章心得体会 (10)
参考文献 (11)
附录 (12)
第1章绪论
1.1 课程设计目的：
通过《单片机原理与应用》课程设计，掌握单片机及其扩展系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。进一步加深单片机及其扩展系统设计和应用的理解。
1.2 课程设计内容：
电子计时器综合系统设计
①有6位数码管显示，能按照分秒进制显示时间；
②能正确手动复位；
③有上电指示灯；
1.3 课程设计要求：
1）独立设计原理图及相应的硬件电路。
2）针对选择的设计题目，设计系统软件。软件要做到：操作方便，实用性强，稳定可靠。
3）设计说明书格式规范，层次合理，重点突出。并附上设计原理图及相应的源程序。
1.4 电子计时器的简单介绍
该电子计时器由AT89C51，BUTTON，八段数码管等构成，采用晶振电路作为驱动电路，有延时程序和循环程序产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。有两个按键分别控制小时和分钟，当按下控制分钟的按键时，分钟加一，同理按控制小时的按键时，小时加一。
第2章控制系统的硬件设计
2.1 单片机型号的选择
通过对多种单片机性能的分析，最终认为AT89C51时最理想的电子时钟开发芯片。AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
2.2 AT89C51单片机介绍
图1 AT89C51
VCC:电源
GND：接地
P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当
P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定能够以为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部上拉为低电平时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的原因。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高8位。在给出地址1时，它利用内部上拉优势，当对外部8位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入1时，它们被内部上拉位高电平，并用作输入。作为输入，由于外部上拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间，次引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如果想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0.此时，ALE 只有在执行MOVX,MOVC指令时ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置为无效。
/PSEN:外部程序存储器的读选通信号，低电平有效。在由外部程序存储器取值期间，每个机器两次/PSEN有效，但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：/EA为该引脚的第一功能，即外部程序存储器访问控制允许端。当/EA 为高电平时，在PC值不超过0FFFFH时，单片机读片内程序存储器（4KB）中的程序；当PC值超出时，将自动转向片外60KB程序存储器空间中的程序。当/EA 引脚为低电平时，只读取外部程序存储器中的内容。VPP为该引脚的第二功能，即在对片内FLASH进行编程时，VPP引脚接入编程电压。
2.3 振荡电路
本次设计采用内部振荡电路，瓷片电容采用33pf，晶振采用12MHZ。电路连接如图2所示
图2 震荡电路
2.4 复位电路
单片机系统的复位电路在这里采用的是上电复位电路的形式，其中电阻R1采用10KΩ的阻值，电容采用电容值为100u的电容。电路连接如图4所示
图3 复位电路
2.5 键盘电路
图4 键盘电路
