【正文】 賽場(chǎng)上各種比賽所需要的計(jì)時(shí)需求，相比于人工手動(dòng)機(jī)械秒表計(jì)時(shí)的誤差會(huì)較小。該計(jì)時(shí)器是實(shí)現(xiàn)精確到毫秒計(jì)時(shí)并自動(dòng)觸發(fā)終止的半機(jī)械裝置，雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上應(yīng)用于奧運(yùn)會(huì)等國(guó)際規(guī)格的超高速光感應(yīng)攝像機(jī)那樣精確，但是相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械秒表計(jì)時(shí)，本次所應(yīng)用的紅外傳感器自動(dòng)觸發(fā)終止計(jì)時(shí)的設(shè)計(jì)以較高的精確性、較為簡(jiǎn)單的原理、較低的價(jià)格成本及較長(zhǎng)的使用壽命，具有實(shí)用及推廣價(jià)值。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)于運(yùn)動(dòng)賽場(chǎng)上的計(jì)時(shí)所設(shè)計(jì)，相比較于較為傳統(tǒng)的機(jī)械秒表，在短短幾十秒的中短距離競(jìng)賽項(xiàng)目中特別是只有十幾秒的百米賽跑中，人短暫的反應(yīng)時(shí)間將導(dǎo)致產(chǎn)生一定的誤差，而本設(shè)計(jì)利用紅外傳感器在終點(diǎn)線處自動(dòng)觸發(fā)終止，將更為精確的為需要精確時(shí)間的競(jìng)賽項(xiàng)目計(jì)時(shí)，從而提高比賽成績(jī)計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確性。同時(shí)相比較于應(yīng)用到全國(guó)乃至國(guó)際較高層次所使用的高速甚至超高速光感應(yīng)攝像機(jī)等精確計(jì)時(shí)儀器，本設(shè)計(jì)是以單片機(jī)為核心的產(chǎn)品，具有價(jià)格低廉、穩(wěn)定性好、便于移動(dòng)和場(chǎng)地適應(yīng)性良好等一系列優(yōu)點(diǎn)，適合運(yùn)動(dòng)員日常訓(xùn)練及學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)等體育活動(dòng)的計(jì)時(shí)工作。當(dāng)用作計(jì)時(shí)功能時(shí)，使用TIMER0進(jìn)行10MS的定時(shí)，可將計(jì)時(shí)精度精確在百分之一秒以內(nèi)，滿足精密計(jì)時(shí)及其競(jìng)技計(jì)時(shí)的需求按鍵的方式中斷或查詢的方法來(lái)識(shí)別。而本按鍵的功能是計(jì)時(shí)的開(kāi)始以及計(jì)時(shí)暫停時(shí)的繼續(xù)，是采用查詢的方式實(shí)現(xiàn)的。本設(shè)計(jì)中有連續(xù)的T0中斷和外部中斷INT0兩個(gè)中斷。這2個(gè)中斷的特點(diǎn)是：T0的中斷工作是連續(xù)的，而 INT0是用來(lái)停止T0的，INT0為外部中斷。第1章：紅外計(jì)時(shí)器的概要，簡(jiǎn)要介紹了本設(shè)計(jì)的目標(biāo)，以及研究的內(nèi)容和主要功能。第2章：主要介紹紅外計(jì)時(shí)器的工作原理。第3章：硬件電路設(shè)計(jì)，元器件簡(jiǎn)要介紹。第4章：軟件程序設(shè)計(jì)。詳細(xì)描述程序各個(gè)部分的功能，并解釋程序。第5章：系統(tǒng)調(diào)試。2基于單片機(jī)的紅外計(jì)時(shí)器紅外計(jì)時(shí)器是計(jì)時(shí)產(chǎn)品，具有精確到百分之一秒內(nèi)計(jì)時(shí)的秒表功能，可連接到發(fā)令器實(shí)現(xiàn)同步計(jì)時(shí)，由紅外傳感器檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)員撞線后自動(dòng)觸發(fā)終止計(jì)時(shí)功能，其計(jì)時(shí)精確度較高。該紅外計(jì)時(shí)器的基本組成部分由單片機(jī)電路、數(shù)字顯示電路、按鍵觸發(fā)及聲光提示電路、傳感器檢測(cè)探頭（采用博光E18D80NK反射式紅外傳感器集成探頭）等部分組成。本設(shè)計(jì)包括兩部分：軟件程序部分以及硬件單片機(jī)組合部分。STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)電源電源開(kāi)關(guān)按鍵控制紅外檢測(cè)顯示屏聲光提示 總體設(shè)計(jì)框圖本系統(tǒng)由紅外傳感、單片機(jī)、聲光提示部分以及顯示模塊四大部分。51系列單片機(jī)STC89C52作為處理器。整個(gè)系統(tǒng)在STC89C52單片機(jī)的控制下正常工作。紅外傳感器探頭將檢測(cè)到的變化傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)終止計(jì)時(shí)。本人設(shè)計(jì)的紅外計(jì)時(shí)器的基本工作原理如下：當(dāng)按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲，半導(dǎo)體發(fā)光二極管亮燈，同時(shí)計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作計(jì)時(shí)。當(dāng)按下時(shí)計(jì)時(shí)器開(kāi)關(guān)，同時(shí)蜂鳴器鳴響表示開(kāi)始工作，LED發(fā)光二極管閃亮一次，秒表開(kāi)始跳動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員跑過(guò)終點(diǎn)線時(shí)，反射式紅外傳感器檢測(cè)到變動(dòng)信號(hào)，低電平觸發(fā)電路導(dǎo)通，立即停止計(jì)時(shí)。當(dāng)再次按下，計(jì)時(shí)器繼續(xù)工作，在原有的時(shí)間基礎(chǔ)上繼續(xù)計(jì)時(shí)，當(dāng)紅外傳感器再次檢測(cè)到開(kāi)關(guān)信號(hào)時(shí)，便停止計(jì)時(shí)。 流程圖. STC89C52單片機(jī)簡(jiǎn)介STC89C52是性能優(yōu)越的微控制器，它具有低功耗但是卻有較高的性能并且價(jià)格低廉，內(nèi)有8K可編程存儲(chǔ)器。使用現(xiàn)在較先進(jìn)的存儲(chǔ)器制作技術(shù)制造，讓其能與工業(yè)上的80C51 產(chǎn)品指令和引腳實(shí)現(xiàn)完全兼容，不會(huì)有使用不便得得現(xiàn)象發(fā)生。STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：（1）兼容MCS51指令系統(tǒng)；（2）8k可反復(fù)擦寫(xiě)(大于1000次）Flash ROM；（3）32個(gè)雙向I/O口；（4）256x8bit內(nèi)部RAM；（5）3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷；（6）時(shí)鐘頻率024MHz；（7）2個(gè)串行中斷，可編程UART串行通道；（8）2個(gè)外部中斷源，共8個(gè)中斷源；（9）2個(gè)讀寫(xiě)中斷口線，3級(jí)加密位；（10）片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路；（11）空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器串口、中斷繼續(xù)工作。（12）掉電保護(hù)方式下RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。（13）一個(gè)看門(mén)狗(WDT)定時(shí)/計(jì)數(shù)器。如果程序沒(méi)有正常工作，就會(huì)強(qiáng)制整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位，還可以在程序陷入死循環(huán)時(shí)，讓單片機(jī)復(fù)位而不用整個(gè)系統(tǒng)斷電，從而保護(hù)硬件電路。 圖 STC89C52引腳圖STC89C52各引腳功能的介紹如下：（1）電源引腳Vcc和VssVcc(40腳)：電源端為+5VVss(20腳)：接地端。（2）時(shí)鐘電路引腳XTAL1和XTAL2 XTAL2(18腳)：接外部晶體和微調(diào)電容的一端。在單片機(jī)內(nèi)部它是振蕩電路反向放大器的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體固有頻率。若需采用外部時(shí)針電路時(shí)，該引腳輸入外時(shí)鐘脈沖。要檢查STC89C52的振蕩電路是否正常工作，可用示波器查看XTAL2端是否有脈沖信號(hào)輸出。 XTAL1(19腳)：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端。在片內(nèi)，它是振蕩電路反向放大器的輸入端。在采用外部時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須接地。 （3）控制信號(hào)引腳為 RST、ALE PSEN 和 EA。 RST(9腳)：RST是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。在此輸入端保持兩個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期)的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作。 ALE/PROG（30引腳）：地址鎖存允許信號(hào)端。當(dāng)STC89C52上電正常工作后，ALE引腳不斷向外輸出正脈沖信號(hào)。此頻率為振蕩器頻率fosc的1/6，當(dāng)CPU訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE輸出信號(hào)作為鎖存低8位地址的控制信號(hào)。在CPU訪問(wèn)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，每取值一次（一個(gè)機(jī)器周期）會(huì)丟失一個(gè)脈沖。平時(shí)不訪問(wèn)片外存儲(chǔ)時(shí)，ALE端也以1/6的振蕩頻率固定輸出正脈沖，因而ALE信號(hào)可以用作對(duì)外輸出時(shí)鐘或定時(shí)信號(hào)。如果你想看一下STC89C52芯片的好壞，可用示波器查看ALE端是否有脈沖信號(hào)輸出，如有脈沖信號(hào)輸出，則STC89C52基本上是好的。ALE的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力為8個(gè)LS型TTL（低功耗高速TTL）。 PSEN（29腳）；程序存儲(chǔ)允許輸出信號(hào)引腳，在訪問(wèn)片外程序存儲(chǔ)器時(shí)，此端定時(shí)輸出負(fù)脈沖作為讀片外存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。此引腳接ERROM的OE端。PSEN端有效，即允許讀出ERROM/ROM中的指令碼。CPU在從外部ERROM/ROM取指令期間，每個(gè)周期PSEN兩次有效。不過(guò)，在訪問(wèn)片外RAM時(shí)，要少產(chǎn)生兩次PSEN負(fù)脈沖信號(hào)。要檢查一個(gè)AT89C52小系統(tǒng)上電后CPU能否正常到ERROM/ROM中讀取指令碼，也可用于示波器看PSEN端有無(wú)脈沖輸出。如有，說(shuō)明基本上工作正常。 EA/VPP（31腳）：外部程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端/固化編程電壓輸入端。當(dāng)EA引腳接高電