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单片机课程设计方案脉冲宽度测量

TECHNOLOGY OFJIANGSU TEACHERS UNIVERSITY

告程设计报机单片课

学院名称：业：专

班级：名：姓

号：学指导教师：

月年2009 11

脉冲宽度测量

目录……………………………………………第一章引言…………………………方案选择及总体设计第二章

……………………………………硬件技术指标2.1

2.2 方案选择及工作原理……………………………

2.3 系统实现功能……………………………………

第三章控制系统的硬件设计…………………………

3.1 系统模块构成……………………………………

3.2 系统工作原理图…………………………………

3.3 管脚说明…………………………………………

第四章软件设计及程序………………………………

4.1 软件设计流程……………………………………

4.2 各子程序功能描述………………………………

4.2.1 定时器T0中断服务程序……………………

4.2.2 显示子程序……………………………………

4.3 系统总程序…………………………………………

第五章系统制作与调试…………………………………

5.1 硬件调试……………………………………………

5.1.1 调试方法………………………………………

5.1.2 出现问题及解决方法…………………………

5.2 软件调试……………………………………………

5.3 结果分析……………………………………………

第六章总结与体会………………………………………

第一章引言

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计脉冲宽度测量器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。在现有的单片机仿真机系统上掌握相关软硬件设计与调试知识，根据所选择题目，焊接好硬件电路，正确进行元器件的测试与调．

试，并在计算机上编写汇编程序调试运行，并实现参考选题中要求的设计。

第二章方案选择及工作原理

2.1 硬件技术指标

输入脉冲幅度：0-5V

脉宽测量范围：0.1-50ms

测量精度：1%

显示方式：四位数字显示

2.2 方案选择及工作原理

将脉冲信号从P3.2脚引入。将T0设为定时器方式工作。并工作在门控方式。初值TH0、TL0

设为零。

在待测脉冲高电平期间，T0对内部周期脉冲进行计数。在待测脉冲高电平结束时，其下降沿向P3.2发中断，在外中断0的中断服务程序中，读取TH0、TL0的计数值，该值就是待测脉冲的脉宽。随后清零TH0和TL0，以便下一脉宽的测量。

2.3 系统实现功能

在电源正确接入的前提下，由RC震荡器产生信号从P3.2口输入，利用内部脉冲对外部信号进行计数。计数值经过二—十转换后，判断高位是否为零，如果为零即显示低四位，如果不为零即显示高四位。通过数码管显示计数脉冲的个数，其个数即为脉冲宽度。

第三章控制系统的硬件设计

3.1 系统模块构成

系统工作原理图3.2

3.3 管脚说明

VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向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，它可以被定义为数据/地址的第八位。在编程时，P0 口作为原码输入口，当进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

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缘故。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口输出地址的高八位。在给出地

“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八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口在编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口也可作为89C51的一些特殊功能口，在本次课程设计中用到的P3口如下所示：

）0（外部中断P3.2 /INT0．

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。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：来自反向振荡器的输出。

第四章软件设计及程序

4.1 软件设计流程

4.2 各子程序功能描述：

4.2.1 定时器T0中断服务程序:

通过对方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON的编程来选择T0的工作方式。TMOD设为09H，表示门控方式为1，16位定时器。TCON的低四位为外部中断的触发方式控制位和外部中断请求标志，设为13H，门控位为1时，仅当TR0等于1且P3.2输入为高电平时T0才计数，TR0为0或P3.2输入低电平时都禁止计数，以此来判断输入脉冲高电平的开始和结束。

4.2.2显示子程序：

时间显示子程序每次显示4个连续单元的十进制数。首先判断高位是否为0，为0调用、P2.5、P2.4然后从,先取出内存地址中的数据,则显示高四位。显示时0低四位显示，不为

P2.6、P2.7口依次由低位到高位显示，在显示过程中通过延时程序控制四个数码管的显示时间长度，以达到可以清晰读出四位数。

4.3 系统总程序

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 0003H

AJMP JISHI

MAIN: MOV SP,#60H ；设堆栈

MOV TMOD,#09H ；设置控制字方式方式0 门控

MOV TH0,#00H ；定时器清零

MOV TL0,#00H

SETB EA ；开总中断

SETB EX0 ；开T0中断

SETB TR0

SETB IT0

MAIN1:ACALL EX ；调用二进制转换为十进制子程序

ACALL NEX ；调用拆为非压缩BCD码数子程序

MOV 50H,#0FAH ；延时程序

MOV A,23H ；将R4中低位给累加器

CJNE A,#0H,MAIN3 ；比较累加器中数值和0，不等于0跳转

MAIN2:ACALL DISP ；调用显示子程序1

AJMP MAIN4

MAIN3:ACALL DISP2 ；调用显示子程序2

MAIN4:DJNZ 50H,MAIN2 ；循环250次

AJMP MAIN1

中R2R3；将从信号源中读出的数据存入EX: MOV R2,30H

MOV R3,31H

CLR A

MOV R4,A

MOV R5,A

MOV R6,A

MOV R7,#10H

LOOP: CLR C

MOV A,R3

RLC A R3带进位左移一位；MOV R3,A

MOV A,R2

RLC A

R4R5R6 赋值给）2*（R4R5R6 MOV R2,A +C；MOV A,R6 ADDC A,R6

DA A

MOV R6,A

MOV A,R5

ADDC A,R5

DA A

MOV R5,A

MOV A,R4

ADDC A,R4

DA A

MOV R4,A

是否为零R7赋值给-1）DJNZ R7,LOOP R7；（RET

NEX: MOV A,R6

MOV 19H,A

MOV A,R6 ；拆分为非压缩BCD码

SWAP A ；将R6中高低四位相互转换

ANL A,#0FH ；将高四位清零，保持低四位不变MOV 20H,A

MOV A,R5

ANL A,#0FH

MOV 21H,A

MOV A,R5

SWAP A

ANL A,#0FH

MOV 22H,A

MOV A,R4

ANL A,#0FH

MOV 23H,A

RET

DISP: MOV DPTR,#TAB ；查表程序

MOV A,19H

MOVC A,@A+DPTR

ORL P2,#0F0H

MOV P0,A

CLR P2.4

ACALL YANCHI

MOV A,20H

MOVC A,@A+DPTR

ORL P2,#0F0H

MOV P0,A

CLR P2.5

ACALL YANCHI

MOV A,21H

MOVC A,@A+DPTR

ORL P2,#0F0H

MOV P0,A

CLR P2.6

ACALL YANCHI

MOV A,22H

MOVC A,@A+DPTR

ORL P2,#0F0H

CLR P2.7

ACALL YANCHI

RET

DISP2: MOV DPTR,#TAB

MOV A,20H

MOVC A,@A+DPTR

ORL P2,#0F0H

MOV P0,A

CLR P2.4

ACALL YANCHI

MOV A,21H

MOVC A,@A+DPTR

ORL P2,#0F0H

MOV P0,A

CLR P2.5

ACALL YANCHI

MOV A,22H

MOVC A,@A+DPTR

ORL P2,#0F0H

MOV P0,A

SETB P0.7

CLR P2.6

ACALL YANCHI

MOV A,23H

MOVC A,@A+DPTR

ORL P2,#0F0H

MOV P0,A

CLR P2.7

ACALL YANCHI

RET

YANCHI: MOV 51H,#50H

TL: MOV 52H,#10H

DJNZ 52H,$

DJNZ 51H,TL

RET

TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H

单片机课程设计(温度控制器)

基于单片机的温度控制器设计内容摘要：该温度报警系统以AT89C51单片机为核心控制芯片，实现温度检测报警功能的方案。该系统能实时采集周围的温度信息，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。该系统实现了对温度的自动监测和自动调温功能。关键词：AT89C51ADC0808 温度检测报警自动调温 Abstract：The temperature alarm system AT89C51 control chip, realize temperature detection alarm function scheme. The system can collect real-time temperature information around that internal procedures set alarm equipped, according to different application environment can be set different alarm upper. The system realizes the automatic monitoring of temperature. The instrument can achieve the automatic thermostat function. Keywords：AT89C51 ADC0808Temperature detectingalarmautomatic thermostat 引言：本课题是基于单片机的温度控制器设计，经过对对相关书籍资料的查阅确定应用单片机为主控模块通过外围设备来实现对温度的控制。实现高低温报警、指示和低温自加热功能（加热功能未在仿真中体现）。 1．设计方案及原理 1.1设计任务基于单片机设计温度检测报警，可以实时采集周围的温度信息进行显示，并且可以根据应用环境不同设定不同的报警上下限。 1.2设计要求 (1)实时温度检测。 (2)具有温度报警功能。 (3)可以设报警置温度上下限。 (4)低于下限时启动加热装置。 1.3总体设计方案及论证

单片机课程设计说明书

任务书——电脑时钟(带定时启闹功能) 一、课程设计题目：电脑时钟的设计与制作二、课程设计要求：要求设计制作的电脑时钟具有以下功能： 1.自动计时,由6位LED显示器显示时、分和秒; 2.具备校准功能,可以直接由0-9数字键设置当前时间; 3.具备定时启闹功能。三、设计任务概述：通过设计一个电脑时钟，掌握Protel 设计单片机应用系统硬件线路图的方法，掌握使用Dais集成开发环境开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。任务涉及的知识面包括MCS-51汇编程序语言、MCS-51 单片机I/O 应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。四、工作计划及安排： ①布置任务、分析任务、学习汇编语言、单片机的功能程序设计（3 天） ②方案设计、使用Protel 设计和绘制电脑时钟的硬件原理图（2 天） ③电脑时钟控制程序设计和调试（4 天） ④撰写实习报告（1 天）五、考核及成绩评定方式：设计结果占40 %；实习报告占40％；平时抽查(含半小时抽查)：20％；课程程设计的成绩可为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级；考勤：迟到扣5 分/次，旷课扣10 分/次

设计说明书目录 0、前言单片机的应用介绍 1、课程设计的目的和要求 1.1课程设计的目的 1.2课程设计的基本要求 2、总体设计 2.1、总体方案 2.1.1、计时方案 2.1.2、键盘/显示方案 2.2、硬件总体设计 2.2.1、系统组成方案 2.2.2、扩展单元编址 2.2.3、键盘、显示功能的定义 2.3、软件总体设计 2.3.1、存储单元的分配、标志位的定义 2.3.2、主程序框图及清单（带有注释） 3、硬件设计本系统所选用的各种芯片的功能、引脚、相应的命令控制字格式等。 4、软件设计本系统的主要子程序、中断服务程序的框图及程序清单（带有注释） 5、总结课程设计的收获、体会以及对本教学环节的意见和建议 6、参考文献 7、系统原理图 A3图纸绘制摘要:用8051单片机CPU及接口电路设计电压检测报警系统并实现。包括企划,设计，运行.调试等过程。用到8051,8255两种芯片。前言

脉冲宽度的测量

第一章绪论 §1－1研究本课题的意义脉冲宽度的测量，实质是时间的测量，在生产和科学研究中，经常要测量时间，例如，完成第一生产工序所需要的时间，周期性信号的周期，激光测距和雷达测量目标距离，也是测量电磁波从目标反射回来的时间来确定目标的距离，运动物体行程的时间等等都说明时间测量的重要性。 §1－2时间测量的方法常见的时间测量仪表有运动会上用的秒表和家庭用的时钟，个人用的手表，这些机械式仪表读数不太精确，分辨力不太高，例如手表的分辨力为秒百米赛跑的计时秒表也只能分辨到0.01秒，如果要测量微秒，机械式的秒表是办不到的，只有采用电子式仪表要测量。 §1－3电子计时的工作原理随着电子技术的飞速发展，新的电子元器件的出现，为制造先进的仪器仪表奠定基础。电子计时器的工作原理是由一基准的时钟脉冲源，目前时钟频率可达到几千兆赫，如计算机的主振频率可达到几个GHz，它的一个周期的时间为零点几个毫微秒，用这种时钟脉冲来测量时间，其分辨力可达到10－9秒。电子计时器的工作原理框图1－1所示，用一个门电路来控制时钟脉冲通过，例如用一个电子开关使门打开，使时钟脉冲通过门电路送到计数器，进行计数，经过一段时间发出一个信号使门电路关闭。无时钟脉冲通过，计数器停止计数，计数器计的数通过译码、显示器、显示电路及可用数字显示这段时间

时钟脉冲图1-1 计时电路框图电子计数仪的优点：精度高、使用方便、读数直观、测量范围大，可远距离传输 §1－4时间测量仪的应用数字式时间测量仪是生产和科学实验中不缺少的基本仪表，在测量速度、加速度、动量、冲量、频率和周期等方面都得到广泛应用。第二章方案论证 §2－1设计任务输入被测电压幅度：0.1～10V 输入信号的脉冲宽度≧100us 测量误差≦1% 可测量周期性信号的周期 §2－2脉冲宽度测量的工作原理脉冲宽度的测量，实质上是时间的测量，其电路组成包括输入通道，时基电路、主控门电路、控制电路、计数与显示电路五大部分组成。如图2－1所示

51单片机交通灯课程设计

第一章单片机概述单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路器件。它在一块芯片内芯片内集成了计算机的各种功能部件，构成一种单片式的微型计算机。20世纪80年代以来，国际上单片机的发展迅速，其产品之多令人目不暇接，单片机应用不断深入，新技术层出不穷。单片机的应用技术是一项新型的工程技术，其内涵随着单片机的发展而发展。由于MCS-51系列的单片机的模块化结构比较典型、应用灵活，为许多大公司所采纳，使8051系列的单片产品日新月异。在Intel公司20世纪80年代初推出MCS-51系列单片机以后，世界上许多著名的半导体厂商相继生产和这个系列兼容的单片机，使产品型号不断地增加、品种不断丰富、功能不断加强，在国内外单片机应用中占有重要地位。由于单片机具有功能强、体积小、价格低等一系列优点，在各个领域都有广泛的应用，有力地推动了各行各业的技术改造和产品更新换代。 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，

产品更新换代的节奏也越来越快。第二章MSC-51芯片简介 8051是MCS-51系列单片机的典型产品。 8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明： ·中央处理器：

中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 ·数据存储器(RAM) 8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM 只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。 ·程序存储器(ROM)： 8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 ·定时/计数器(ROM)： 8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。 ·并行输入输出(I/O)口： 8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。 ·全双工串行口： 8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。

51单片机红绿灯课程设计

1 电源提供方案为使模块稳定工作，须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。方案二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，选择方案二。 2 显示界面方案该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因，我考虑了二种方案：方案一：采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。方案二：采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大，并可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，成本较高。综上所述，选择方案一。 3 输入方案：设计要求系统能调节灯亮时间，并可处理紧急情况，我研究了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O 口及键盘，显示等。该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM,及计数器。若用该方案，可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用。

综上所述，选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明：黑色表示亮，白色表示灭。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始，即如图2.1所示：图1 交通状态本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能：

单片机脉冲信号测量

郑州工业应用技术学院课程设计说明书题单片机脉冲信号测量姓名：院（系）：信息工程学院专业班级：计算机科学与技术学号：指导教师：成绩：时间：年月日至年月日

摘要脉冲信号测量仪是一种常用的设备，它可以测量脉冲信号的脉冲宽度，频率等参数，并用十进制数字显示出来。利用定时器的门控信号GATE进行控制可以实现脉冲宽度的测量。在单片机应用系统中，为了便于对LED显示器进行管理，需要建立一个显示缓冲区。本文介绍了基于单片机AT89C51的脉冲信号参数测量仪的设计。该设计可以对脉冲信号的宽度，频率等参数进行测量。关键词：脉冲信号；频率；宽度；单片机AT89C51

目录摘要............................................................... I 目录............................................................... II 第一章技术背景及意义 (1) 第二章设计方案及原理 (2) 第三章硬件设计任务 (3) 第四章软件结论 (12) 第五章参考文献 (13) 第六章附录 (14)

第一章技术背景及意义单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O 接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。由于单片机稳定可靠、物美价廉、功耗低，所以单片机的应用日益广泛深入，涉及到各行各业，如工业自动化、智能仪表与集成智能传感器、家用电器等领域。单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及带来的经济效益，更重要的意义在于，单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统的设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在使用单片机通过软件就能实现了。随着单片机应用的推广普及，单片机控制技术将不断发展，日益完善。因此，本课程设计旨在巩固所学的关于单片机的软件及硬件方面的知识，激发广大学生对单片机的兴趣，提高学生的创造能力，动手能力和将所学知识运用于实践的能力。中断功能是一种应用比较广泛的功能，它指的是当CPU正在处理某件事情的时候，外部发生了某一件事（如一个电平的变化，一个脉冲沿的发生或定时器计数溢出等）请求CPU迅速去处理，于是，CPU暂时终止当前的工作，转去处理所发生的事件。中断服务处理完该事件以后，再回到原来被中止的地方继续原来的工作，这样的过程称为中断。本文中用到了定时器T0溢出中断，以实现软件延时。脉冲信号测量仪是一种常用的设备，它可以测量脉冲信号的脉冲宽度，脉冲频率等参数。

单片机课程设计报告

《单片机原理及接口技术》课程设计题目：简易计算器设计级：电子1547 名：苏丹丹、李静、齐倩号：05号、17号、11号

导教师：张老师间：2013年12月西安航空学院电气学院

目录一、选题的背景和意义-------------------1 1.1选题的背景-------------------------------------1 1.2选题的意义-------------------------------------1 二、总体设计-------------------------------1 2.1设计任务---------------------------------------1 2.2方案选择---------------------------------------1 三、硬件设计-------------------------------2 3.1 元器件名称--------------------------------------------------------2 3.2 计算器按键介绍--------------------------------------------------2 3.3硬件系统框图、单元电路--------------------------3 四、软件设计-------------------------------3 4.1 软件调试步骤-----------------------------------------------------3 4.2软件设计流程图---------------------------------------------------4 五、结束语------------------------------------5 六、参考文献--------------------------------5 七、附录---------------------------------------6

单片机课程设计方案方案模板基于单片机交通灯控制系统设计方案方案模板.doc.doc

目录 1．硬件设计方案 .................................................................................................... - 2 - 1.1 总方案设计 ...................................................................................................... - 2 - 1.2 中央处理单元 ................................................................................................. - 2 - 1.3 红、绿、黄灯显示部分 ................................................................................. - 2 - 1.4 时间显示部分 .................................................................................................. - 3 - 1.5 按键部分 .......................................................................................................... - 4 - 2．主要电路原理分析和说明 ................................................................................ - 4 - 2.1 红、绿、黄灯显示电路 .................................................................................. - 4 - 2.2 时间显示电路 .................................................................................................. - 5 - 2.3 按键电路 .......................................................................................................... - 6 - 2.4 时钟及复位电路， .......................................................................................... - 6 - 其电路原理图如图 2.4 所示 ................................................................................ - 6 - 2.5 完整电路原理图 .............................................................................................. - 7 - 2.6 单片机相应管脚及功能说明 .......................................................................... - 9 - 3.软件设计流程及描述 ......................................................................................... - 11 - 3.1 程序流程图 .................................................................................................... - 11 - 4.调试 ..................................................................................................................... - 12 - （ 1）硬件调试 .................................................................................................... - 12 - （ 2）软件调试 .................................................................................................... - 12 - 5.结束语 ................................................................................................................. - 12 - 6.参考文献 ............................................................................................................. - 13 - 7.附录 ..................................................................................................................... - 14 - 1.源程序代码 ....................................................................................................... - 14 - 2.实物图 ............................................................................................................... - 17 -

基于89C51单片机脉冲宽度的测量的设计

单片机原理与应用课程设计报告院系：电气信息工程学院班级： 08测控2班学号： 08314237 姓名：董亮合作者：虞波指导教师：黄阳 2011年09月25日

基于89C51单片机脉冲宽度的测量设计序言：近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入同时带动传统控制检测日新月益更新。单片机诞生30多年以来，其品种、功能和应用技术都得到飞速的发展，单片机的应用已深入国民经济和日常生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理等。本次课程设计目的主要是培养学生综合运用所学的知识，完成一个单片机应用系统设计。主要任务是通过解决一些实际问题，巩固和加深课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。加深对单片机软件硬件知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计脉冲宽度测量器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。在现有的单片机仿真机系统上掌握相关软硬件设计与调试知识，根据所选择题目，焊接好硬件电路，

正确进行元器件的测试与调试，并在计算机上编写汇编程序调试运行，并实现参考选题中要求的设计。一．设计内容与技术指标 1.1设计内容利用单片机及4位LED数码管做成四位脉宽显示，在一个脉宽期间对内部周期进行计数，得到的一个高电平脉冲内的计数值显示在四位数码管上，并达到相应的技术指标要求。 1.2技术指标（1）输入脉冲幅度：0-5V （2）脉宽测量范围：0.1-50ms （3）测量精度：±1% （4）显示方式：四位数字显示

测量周期法

测量周期法。将被测量信号经过整形后转换成方波信号，利用单片机查询两个上升沿，在此期间根据晶体振荡器产生的周期为 Tc的脉冲送计数器进行计数，设计数值为 N,则得被测量信号的周期值 Tx=Tc X N,然后取其倒数即为被测量信号的频率。图1信号周期测量原理图 A点波形 ----- 检测两个上升沿，对B信号计数 B点波形图2频率测量计数波形示意图件头： /* ----------------------- 测量周期法的基本原理：在被测信号T内，对某一基准时间进行计数，基准时间与计数值的乘积便是被测周期? ------------------------- */ #i nclude"at89x51.h" #defi ne uint un sig ned int

uint count, period; bit rflag = 0; // 周期标志 void control(void) { TMOD = 0x09; //T/C0 为方式1, INTO为1是启动定时器IT0 = 1; // 脉冲方式(后沿负跳有效)进入中断 TH0 = 0;TL0 = 0; P1_0 = 0; P1_0 = 1; 、// 触发器清零 TR0 = 1; // 启动 T/C0 EX0 = 1; // 只开外部中断1 EA = 1; // 开总中断 } void INT_0(void) interrupt 0 using 1 //INTO 中断服务 { EA = 0; TR0 = 0; count = TL0 + TH0 * 256;// 取计数值 rflag = 1; // 设标志 EA = 1; main() {

51单片机课程设计秒表

微控制器技术课程设计报告设计题目：秒表专业：供用电技术班级：供电141 学号：140315143 姓名：王晨铭指导教师：李昊设计时间：2016.6.21

微控制器技术课程设计任务书设计题目：秒表设计时间：2016.6.20 设计任务：在单片机开发板或软件仿真，编制程序，实现以下功能 1、利用定时器实现秒表功能，精确到0.1S； 2、数码管显示当前计时时间； 3、设定三个键，计时开始，停止计时和复位清零。背景资料：1、单片机原理与应用 2、检测技术 3、计算机原理与接口技术进度安排： 1、第1天，领取题目，熟悉设计内容，分解设计步骤和任务； 2、第3天，规划设计软硬件，编制程序流程、绘制硬件电路。 3、第5天，动手制作硬件电路，或编写软件，并调试。 4、第7天，中期检查。 5、第9天，完善设计内容，书写设计报告。 6、第13天，提交设计报告，整理设计实物，等待答辩。 7、第14天，设计答辩。

目录一、设计任务和要求 (3) （1）设计任务 (3) (2)设计要求 (3) 二、设计方案与论证 (3) 三、单元电路设计与参数计算 (4) （1）时钟电路 (4) （2）按钮电路 (4) （3）显示电路 (5) （4）单片机 (5) 四、原理图及器件清单 (6) ( 1 )总原理图 (6) （2）PCB图 (7) （3）Proteus仿真图 (7) （4）元器件清单 (8) 五、安装与调试 (8) （1）安装 (8) （2）调试 (8) 六、性能测试和分析 (9) 七、结论和心得 (9) 八、参考文献 (9)

题目：秒表二、方案设计与论证本设计分为时钟电路、按钮电路、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。其模块电路如图2-1所示。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，所以采用内部时钟方式比较简单。按钮电路中的“复位”按钮是按键手动复位，它有电平和脉冲两种方式，比较电路的复杂程度，本设计选择了按钮电平复位电路，其他几个按钮则是通过单片机判断高低电平的不同来控制按钮。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。但根据显示方式的不同选择，我们可以有几种方案：方案一：使用静态显示方式。静态显示方式下的数码管的显示字符一经确定，相应锁存器锁存的断码输出將维持不变，直到送入另一个字符的断码为止。因而此设计中使用的显示位数使用了三个8位并行I/0口。如果另外想扩展单片机功能，则能使用的输出管脚很是有限。方案二：使用动态显示方式。这个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。这种显示方式，简化了硬件电路，特别在多位数码管显示时尤为突出。本小组尝试了各种方案，在此报告中以静态显示方式为例说明。（动态显示方式省略）显示电路单片机 AT89C51 时钟电路按钮电路

单片机课程设计教学大纲.

《单片机课程设计》教学大纲课程编号:08105 学时:1周学分:1 修课方式:必修承担单位:信息科学与工程学院考核方式:考查一、课程设计目的与任务 1.目的: (1培养学生综合运用所学理论知识分析和解决实际问题的能力。 (2锻炼学生的独立工作能力,也是对前期理论与实践教学效果的检验。 (3通过课程设计使学生深入理解单片机的基本原理,硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法,掌握常用接口的设计及使用。掌握一般接口的扩展方法及接口的调试过程。为学生将来在电子信息工程、测试计量技术及仪器、通信工程、电子科学与技术及其他领域应用单片机技术打下良好基础及应用实践能力。 2.任务: (1设计以单片机为控制核心的测量系统或控制系统,完成对指定目标或对象的测量及控制。 (2设计单片机与测量及控制对象的接口并进行硬件调试。 (3针对要求测量或控制的对象完成程序的编制。 (4硬件软件联调,完成指导教师布置的各个具体题目所要求完成的功能。二、课程设计的基本要求

本课程设计重视培养并提高学生创新设计能力、理论与实际相结合的综合素质、单片机系统硬件设计能力,软件编程技巧,软硬件联合调试技巧及技能等实践能力。 1.选题要求:满足课程设计的教学目的与要求,使学生得到全面的综合训练,题目难度和工作量应适合学生的知识和能力状况。 2.学生根据课程实际任务书的要求合理地安排设计进度, 3.学生对自己课程设计的题目,应概念清楚,设计方案合理,硬件设计正确,程序编制正确合理,调试结果符合设计要求,课程设计报告书撰写规范。三、课程设计内容及学时分配 1.查阅相关设计技术资料:0.5天。 2.根据设计题目和所学理论知识及相关文献资料,确定系统的整体设计方案:0.5天。 3.硬件电路设计及原理图绘制:1天。 4.根据课题具体要求编制相应软件并进行调试:1.5天。 5.撰写设计计算说明书,不少于3000字,说明书格式,结构及要求等符合规范要求: 1天。 6.成果验收:教师在学生调试的过程中应掌握每个学生调试的具体情况并验收结果。 7.答辩:教师对学生课程设计验收成果后,由答辩小组主持答辩,学生自述约5分钟,并回答3-4个问题,每个学生答辩时间约15分钟:0.5天。四、课程设计参考资料

基于脉冲周期测量

\\ 单片机原理与应用课程设计脉冲周期的测量学院名称：电气信息工程学院班级： 07电子1Z 姓名：张秀银学号： 07311126 JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

目录一、课程设计的目的和意义 (2) 二、程序设计的具体要求 (2) 三、程序设计的硬件连接 (2) 四、软件设计流程及描述 (5) 五、程序清单 (9) 六、调试与分析 (13) 七、课程设计的体会 (13) 八参考文献 (14)

一、程序设计的目的和意义（1）目的：通过本次课程设计，巩固和加深“单片机原理与应用”中的理论知识，了解和应用单片机仿真系统，结合软硬件，基本掌握单片机的应用的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，并且提高自身查找和运用资料能力（2）意义：通过本次课程设计，理论知识系统化，从中或得一些实战工作经验，提高个人与团体合作的能力。二、程序设计的具体要求利用单片机AT89C51单片机的T0、T1的定时/计数功能，完成对待测信号的周期进行测量，测量的结果通过8位动态数码管显示出来。设计要求的技术指标有： 1、输入脉冲幅度：0-5v 2、周期量测量范围：0.1ms—50ms 3、测量精度：正负1% 4、显示方式：四位数字显示三、程序设计的硬件连接h 1 总体框图被测信号晶振电路89C51 单片机控制器4位数码管显示 7407 列驱动

2 信号源的产生：被测信号源用的是带RC电路的环形振荡器电路图带RC电路的环形振荡器电路如图所示。其中G4用于整形，以改善输出波形，R为限流电阻，一般取100Ω，。电位器R w 要求不大于1KΩ。电路利用电容C充放电过程，控制D点电压V D ，从而控制与非门的自动启闭，。形成多谐振荡，电容C的充电时间t w1 、放电时间t w2 和总的振荡周期T分别为： t w1≈0.94RC, t w2 ≈1.26RC ，。T≈2.2RC 调节R和C的值，可改变输出信号的振荡频率。以上这些电路的状态转换都发生在与非门输入电平达到门的阀值电平V T 的时刻。在V T 附近电容器的充放电速度已经很缓慢，。而且V T 本身也不够稳定，易受温度、电源电压变化等因素以及干扰的影响。因此，电路输出频率的稳定性较差。信号源电路由RC振荡器构成，电阻选510欧姆，电容选择0.1uf,，产生矩形波后通过非门整形，非门由与非门74LS00构成，实际电路中用到四个与非门，使得整形更好，波形更稳定。根据公式T=2.2*RC ,计算可得周期为112.2ms 3 数码显示电路采用的为共阴极。 P0口来送段选信号，P0口内部并没有带上拉电阻，在接收数码管时需要在两者之间加一排阻，降低电流来保护P0口。利用了P2.0~P2.3来送位选信号即哪一个数码管来亮，且送低电平时有效，数码管用动态显示的方式来显示测量的周期值。

AVR单片机判断脉冲宽度地方法

AVR单片机判断脉冲宽度的方法（转）默认分类 2011-02-22 15:33:43 阅读190 评论0 字号：大中小订阅定时/计数器（Timer/counter）是单片机芯片中最基本的外围接口，它的用途非常广泛，常用于测量时间、速度、频率、脉宽、提供定时脉冲信号等。相对于一般8位单片机而言，AVR 不仅配备了更多的定时/计数器接口，而且还是增强型的，功能非常强大。ATmega128一共配置了2个8位和2个16位，共4个定时/计数器，本小节重点对它的一些增强功能的应用做基本的介绍。 5.9.1 预分频器定时/计数器最基本的功能就是对脉冲信号计数，当计数器计满后（8位为255，16位为65535），再来一个脉冲它就翻转到0，并产生中断信号。同其他单片机类似，AVR的定时/计数器的计数脉冲可以来自外部的引脚，也可以由从内部系统时钟获得；但AVR的定时/计数器在内部系统时钟和计数单元之间增加了一个预分频器，利用预分频器，定时/计数器可以从内部系统时钟获得不同频率的信号。表5-1为系统时钟为4MHz使用定时/计数器0的最高计时精度和时宽范围。表5-1 T/C0计时精度和时宽（系统时钟4MHz）分频系数计时频率最高计时精度（TCNT0=255）最宽时宽（TCNT0=0） 1 4MHz 0.25us 64us 8 500KHz 2us 512us 32 125KHz 8us 2.048ms 64 62.5KHz 16us 4 .096ms 128 31.25KHz 32us 8.1 92ms 256 15.625KHz 64us 16.384ms 1024 3906.25Hz 256us 65.536ms 从表中看出，在系统时钟为4MHz时，8位的T/C0最高计时精度为0.25us，最长的时宽可达到65.536ms。而使用16位的定时/计数器时，不需要辅助的软件计数器，就可以非常方便的设计一个时间长达16.777216秒（精度为256us）的定时器，这对于其它的8位单片机是做不到的。 AVR单片机的每一个定时/计数器都配备独立的、多达10位的预分频器，由软件设定分频系数，与8/16位定时/计数器配合，可以提供多种档次的定时时间。使用时可选取最接近的定时档次，即选8/16位定时/计数器与分频系数的最优组合，减少了定时误差。所以，AVR 定时/计数器的显著特点之一是：高精度和宽时范围，使得用户应用起来更加灵活和方便。此外，AVR的USART、SPI、I2C、WDT等都不占用这些定时/计数器。 5.9.2 输入捕捉功能 ATmega128的两个16位定时/计数器（T/C1、T/C3）具有输入捕捉功能，它是AVR定时/计数器的又一个显著的特点。其基本作用是当一个事件发生时，立即将定时/计数器的值锁定在输入捕捉寄存器中（定时/计数器保持继续运行）。利用输入捕捉功能，可以对一个事件从发生到结束的时间进行更加精确，如下面的示例中精确测量一个脉冲的宽度。

低压脉冲测试法中脉冲宽度的选择

低压脉冲测试法中脉冲宽度的选择在做故障测试之前要弄清楚，现有基于“行波法”测试的试验设备能不能测量要测的故障电缆： 1。有金属屏蔽层的电缆能用“行波法”测试。 2．有钢铠金属护套而无金属屏蔽层的电缆，对于数百米以内的短距离电缆故障可以把金属护套作为测试地进行“行波法”测试。 3．对于无金属屏蔽层和钢铠护套的电力电缆：单相对地故障，此时不能用“行波法”进行粗测；两相或多相间故障，可把其中一故障相安全接地，使其变为工作地，采用“行波法”应注意相应的测试方法进行粗侧。行波法测试有的误差很大是几种误差的积累，没有误差则是几种误差的相互抵消。《电力电缆试验及检测技术》第133页若电缆的额定电压为Um，当给电缆加压时，在电压加到某一数值Us时，在Us≤Um条件下，电缆击穿说明电缆存在故障，当降压后绝缘自行恢复，这种故障称为电缆的闪络性故障，而降压后绝缘性能不可恢复的情况，则称为泄露性故障。《电力电缆试验及检测技术》第126页了解被测电缆的绝缘介质类型有两方面意义： 1．电缆的绝缘介质与电缆的最高测试电压有关，如10KV油浸纸绝缘介质电力电缆，其最高测试直流电压为50KV；而10KV XLPE电力电缆，其最高测试直流电压为35KV。35KV XLPE电力电缆，其最高测试直流电压为80KV。因此，在冲击高压或直流高压测量电缆故障时，其测试电压不能高于电缆的最高直流测试电压。 2．在使用“行波法”原理测试电缆故障时，电缆故障的粗测精度直接与电缆的绝缘介质有关，而与电缆的粗细、形状及耐压等级没有关系。了解被测电缆的结构特征由于结构的不同，在故障测试的连线方式也有较大的区别。6KV及以上电压等级的XLPE电力电缆，其绝缘损伤故障几乎都表现为相对地故障，地线的选择是唯一的铜屏蔽层。测出一个故障点后，不应立即做接头，而应分段对电缆进行耐压试验合格后再做接头。试验设备：取样器：“冲闪法”测试电缆故障时，电缆故障点形成的反射波时高电压脉冲波，不能直接通过仪器进行显示，通常要用“取样器”，取样器的作用是将故障点在高压作用下形成的高压脉冲转换成仪器所需的低电压脉冲信号。电容器：储能电容器在冲闪法中起储能作用，直闪法中主要是起隔直流作用而不是储能。球隙：球隙的主要作用是通过调节两球隙的相对距离，以便控制加在故障电缆上电压高低以及故障点的冲击放电时间。《电力电缆试验及检测技术》第137页测试仪内在的技术性能主要取决于原始波形的取样方式及对模拟信号衰减放大电路的频带范围。《电力电缆试验及检测技术》第137页中压电缆故障。以6、10KV及35KV等级电缆为代表的中压电缆，通常只考虑导体芯线、金属屏蔽层、主绝缘层三种材料中发生的故障。《电力电缆试验及检测技术》第133页 3.3.10电力电缆故障判别方法: 1.判断开路故障时 (1)用万用表测阻值；（2）低压脉冲法

最全最好的课程设计-51单片机电子日历时钟( 含源程序)

LED日历时钟课程设计院系：班级：姓名：学号：指导教师： 2012 年06 月16 日

摘要单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习、应用，以AT89S51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由4.5V直流电源供电，通过数码管能够准确显示时间，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。第一章前言数字电子钟具有走时准确，一钟多用等特点，在生活中已经得到广泛的应用。虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片，价格便宜、使用也方便，但是人们对电子产品的应用要求越来越高，数字钟不但可以显示当前的时间，而且可以显示期、农历、以及星期等，给人们的生活带来了方便。另外数字钟还具备秒表和闹钟的功能，且闹钟铃声可自选，使一款电子钟具备了多媒体的色彩。单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法，典型的时钟芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以满足高精度的要求。 AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k B ytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。

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