理,设计简单的计时器系统拥有正确的计时、暂停、清零功能。4)操作控制键三个。
22方案论证
方案1:可以用分立元件来做,成本高、反而来的更复杂些。方案2:可以用单片机来做,只要有一块芯片编写程序就可以。综上所述,方案2简单。为了实现LED显示器的数字功能,可以采用静态显示法和动态显示法了。由于静态显示法需要数据锁存器等硬件,借口复杂一些。显示只有6位,且系统没有其他复杂的处理任务,所以决定采用动态扫描法实现LED的显示。单片机用AT89C51系列。硬件系统的总体构成框架如图21所示。
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硬件系统的总体设计框架
3系统硬件电路设计
31系统硬件电路设计
秒表的硬件电路如图31所示,采用AT89C51单片机,最小化应用设计;采用共阴七段LED显示器,口输出段码数据,POP20P25口作列扫描输出,P11P12口接三个按钮开关,用以功能设置。为了提供共阴LED数码管的驱动电压,用74HC541作电源驱动输出。采用12MHZ晶振,有利于提高秒表计时的准确性。
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f31硬件显示电路
图32硬件控制电路
311晶振电路
单片机工作的时间基准是有是中锋电路提供的。在单片机的XTAL1和XTAL2两个管教,接一个晶振及两只电容就构成了单片机的时钟电路。电路中,电容器C1和C2对振荡器震荡频率有微调作用,通常取(30()10)pF。石英晶体选
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f择6MHz或12MHz都可以。如图33
图33电路中的晶振即石英晶体振荡器。由于石英晶体振荡器具有非常好的频率稳定性和抗外界干扰能力,所以,石英晶体振荡器是用来产生基准频率的。通过基准频率来控制电路中的频率的稳定性。
312复位电路
复位电路的基本功能是:系统上电时提供复位信号,直至系统电源稳定后,撤销复位信号。为可靠起见,电源稳定后还要经过一定的时间延迟才撤销复位信号,以防电源开关或电源插头分合过程中引起的抖动而影响复位。如图34所示。
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f图34
313核心控制元件的确定与介绍
以89C51为CPU的设计方案,设计这样一个简单的应用系统,可选择带有EPROM的单片机,应用程序直接存储在片内,不用在外部扩展程序存储器,电路可以简化。ATMEL公司生产的AT89C系列单片机。采用MSC51系列的单片机相比有两大优势:(1)片内程序存储器采用闪存存储器,使程序的写入方便,还有任意的擦写1000次使之更为方便。(2)提供了更小的芯片,使整个硬件电路的体积更小。它的体积较小、良好的性价比更倍受电子爱好者的青睐。本设计采用了MSC5189C51单片机,具有程序加密功能且物美价廉,经济适用。r