基于AT89C51的单片机电子跑表设计详解

本文档详细介绍了基于单片机的电子跑表设计，主要包括以下几个方面的内容： 1. **设计内容及要求**： - 要求实现一个具备时钟和电子跑表功能的系统，开机状态下作为时钟，使用4位LED数码管显示小时和分钟，采用24小时计时制；通过按键控制切换至电子跑表模式，可以使用3位数码管进行计时，从00.0开始。 2. **系统总体方案设计**： - 选择了结构简单的单片机方案，具体采用了AT89C51单片机，该单片机拥有4k Flash存储器、128字节RAM、32个I/O口线等丰富的功能，包括定时/计数器和中断结构，以及全双工串行通信口等。 3. **硬件部分**： - **主控制器单片机**：选择AT89C51，强调了其低功耗模式和内存容量，以及内部定时器/计数器T0和T1用于实现时钟和计时模块。 - **时钟电路**：通过晶体振荡器和电容组成，确保稳定的时钟源，单片机的机器周期设定为1us。 - **显示接口电路**：使用4位共阴数码管，采用动态显示技术，通过P1和P2口线控制段选和位选信号。 - **键盘接口电路**：设计了4个按键与单片机的I/O口连接，用于控制电子跑表的不同功能，如切换、开始、暂停和重置。 4. **系统软件设计**： - **模块化设计**：采用C51编程语言，将软件划分为键盘扫描、时间处理和显示模块，提高了代码的组织性和可维护性。 - **主程序设计**：包含了主函数，以及6个功能函数和2个中断服务函数，实现了跑表的启动/暂停/清零等功能。 - **时间处理模块**：利用单片机的定时器功能处理时间显示。 - **键盘扫描模块**：负责处理用户输入，消除按键抖动，确保准确识别按键操作。 5. **调试与使用说明**：设计者还提供了系统调试和使用的详细指南，确保了设计的完整性和实用性。 本文档全面地阐述了一个基于AT89C51单片机的电子跑表设计过程，涵盖了硬件选型、接口设计和软件编程的各个方面，旨在提供一个结构清晰、功能齐全的解决方案。