【正文】 利用 STC89C52單片機的定時器 /計數(shù)器定時和計數(shù)的原理，使其能精確計時。利用中斷系統(tǒng)使其能實現(xiàn)開始暫停的功能。根據(jù)要求知道秒表設計主要實現(xiàn)的功能是計時和顯示。因此設置了三個按鍵和 LCD顯示時間，三個按鍵分別是開始、暫停和復位按鍵。利用這兩個建來實現(xiàn)秒表的全部功能，而LCD則能顯示最多 。電路原理圖設計最基本的要求是正確性，其次是布局合理，最后在正確性和布局合理的前提下力求美觀。 主要 硬件電路圖： 圖 數(shù)字秒表硬件電路主要 原理圖 本設計中，數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存單元 31H－ 33H中 。其中 31H存放分鐘變量， 32H存放秒鐘變量， 33H存放 10ms計數(shù)值，即存放毫秒位數(shù)據(jù)， 每一地址單元內(nèi)均為十進制 BCD碼。由于采用軟件動態(tài)掃描實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示功能，顯示用十進制 BCD碼數(shù)據(jù)的對應段碼存放在 ROM表中。顯示時，先取出31H－ 33H某一地址中的數(shù)據(jù)，然后查得對應的顯示位，并從 P1口輸出，就能顯示該地址單元的數(shù)據(jù)值。 計時通過 1INT 中斷完成，定時溢出中斷周期為 1ms，當一處中斷后向 CPU發(fā)出溢出中 斷請求，每發(fā)出一次中斷請求就對毫秒計數(shù)單元進行加一，達到 10 次就對十毫秒位進行加一，依次類推，直到 秒重新復位。 再看按鍵的處理。這三個鍵可以采用中斷的方法，也可以采用掃描的方法來識別。復位鍵主要功能在于數(shù)值復位，對于時間的要求不是很嚴格。而開始和暫停鍵則是用于對時間的鎖定，需要比較準確的控制。因此可以對復位按鍵采取掃描的方式。而對開始和暫停鍵采用外部中斷的方式。 設計中包括硬件電路的設計和系統(tǒng)程序的設計。其硬件電路主要有主控制器，顯示電路和回零、啟動、查看、停表電路等。主控制器采用單片機 STC89C52，顯示電路采用 LCD顯示計時時間，三個按鍵均采用觸點式按鍵。 AT89C52 單片機控制器 復位電路 開關電路 LCD 顯示 ７ 單片機相關知識 本課題在選取單片機時，充分借鑒了許多成形產(chǎn)品使用單片機的經(jīng)驗，并根據(jù)自己的實際情況， 選擇了 STC89S51。 STC89C52 單片機采用 40引腳的雙列直插封裝方式。圖 ， 40條引腳說明如下： 主電源引腳 Vss和 Vcc ① Vss接地 ② Vcc正常操作時為 +5 伏電源 外接晶振引腳 XTAL1和 XTAL2 ① XTAL1內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸入端，是外接晶體的一個 引腳。當采用外部振蕩器時，此引腳接地。 ② XTAL2內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸出端。是外接晶體的另一端。當采用外部振蕩器時，此引腳接外部振蕩源。 圖 STC89C52 單片機引腳圖 控制或與其它電源復用引腳 RST/VPD， ALE/PROG ， PSEN 和 EA /Vpp ① RST/VPD 當振蕩器運行時，在此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平（由低到高跳變），將使單片機復位在 Vcc掉電期間，此引腳可接上備用電源，由 VPD向內(nèi)部提供備用電源，以保持內(nèi)部 RAM中的數(shù)據(jù)。 ② ALE/PROG 正常操作時為 ALE功能（允許地址鎖存）提供把地址的低字節(jié)鎖存到外部鎖存器，ALE 引腳以不變的頻率（振蕩器頻率的 1/6）周期性地發(fā)出正脈沖信號。因此，它可用作對外輸出的時鐘，或用于定時目的。但要注意，每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE脈沖， ALE 端可以驅(qū)動（吸收或輸出電流）八個 LSTTL電路。對于 EPROM型單片機，在 EPROM編程期間，此引腳接收編程脈沖（ PROG 功能） ８ ③ PSEN 外部程序存儲器讀選通信號輸出端，在從外部程序存儲取指令（或數(shù)據(jù)）期間， PSEN在每個機器周期內(nèi)兩次有效。 PSEN 同樣可以驅(qū)動八 LSTTL輸入。 ④ EA /Vpp、 EA /Vpp為內(nèi)部程序存儲器和外部程序存儲器選擇端。當 EA /Vpp為高電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器，當 EA /Vpp為低電平時，則訪問外部程序存儲器。對于 EPROM型單片機，在 EPROM編程期間，此引腳上加 21伏 EPROM編程電源（ Vpp）。 輸入 /輸出引腳 ， ， ， 。 ① P0口（ ）是一個 8位漏極開路型雙向 I/O口，在訪問外部存儲器時，它是分時傳送的低字節(jié)地址和數(shù)據(jù)總線， P0口能以吸收電流的方式驅(qū)動八個 LSTTL負載。 ② P1口（ ）是一個帶有內(nèi)部提升電阻的 8位準雙向 I/O口。能驅(qū)動 (吸收或輸出電流 )四個 LSTTL負載。 ③ P2口（ ）是一個帶有內(nèi)部提升電阻的 8位準雙向 I/O口，在訪問外部存儲器時，它輸出高 8位地址。 P2口可以驅(qū)動 (吸收或輸出電流 )四個 LSTTL負載。 ④ P3口（ ）是一個帶有內(nèi)部提升電阻的 8位準雙向 I/O口。能驅(qū)動 (吸收或輸出電流 )四個 LSTTL負載。 AT89C52具有以下標準功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32 位 I/O口線，看門狗定時器， 2個數(shù)據(jù)指針，三個 16位定時器 /計數(shù)器，一個 6向量 2級中斷結構，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外， AT89C52可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。 CPU是單片機的核心部件。它由運算器和控制器等部件組成。 （ 1） 運算器 運算器的功能是進行算術運算和邏輯運算?？梢詫Π胱止?jié)（ 4位）、單字節(jié)等數(shù)據(jù)進行操作。例如能完成加、減、乘、除、加 減 BCD碼十進制調(diào)整、比較等算術運算和與、或、異或、求補、循環(huán)等邏輯操作，操作結果的狀態(tài)信息送至狀態(tài)寄存器。 89C52運算器還包含有一個布爾處理器，用來處理位操作。它是以進位標志位 C為累加器的，可執(zhí)行置位、復位、取反、等于 1轉移、等于 0轉移 、等于 1轉移且清 0以及進位標志位與其他可尋址的位之間進行數(shù)據(jù)傳送等位操作，也能使進位標志位與其他可移位尋址的位之間進行邏輯與、或操作。 （ 2） 程序計數(shù)器 PC 程序計數(shù)器 PC用來存放即將要執(zhí)行的指令地址，共 16位，可對 64K程序存儲器直接尋址。執(zhí)行指令時， PC內(nèi)容的低 8位經(jīng) P0口輸出，高 8位經(jīng) P2口輸出。 （ 3） 令寄存器 指令寄存器中存放指令代碼。 CPU執(zhí)行指令時，由程序存儲器中讀取的指令代碼送入指令寄存器，經(jīng)譯碼后由定時與控制電路發(fā)出相應的控制信號，完成指令功能。 本設計采用 ATMEL的 AT89C52 微 處理器，主要基于以下幾個因素： ① AT89C52 為 51內(nèi)核，仿真調(diào)試的軟硬件資源豐富。 ② 性價比高，貨源充足。 ③ 功耗低，功能強，靈活性高。 ④ DIP40封裝，體積小，便于產(chǎn)品小型化。 ⑤ 為 EEPROM程序存儲介質(zhì)， 1000次以上擦寫周期，便于編程調(diào)試。 ９ ⑥ 工作電壓范圍寬： － 6V，便于交直流供電。 TC1602 LCD 的構造是在兩片平行的玻璃當中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生畫面 。比 CRT要好的多，但是價錢較其貴。 1） LCD的特點： ①低壓微功耗 ②平板型結構 ③被動顯示型 (無眩光，不刺激人眼，不會引起眼睛疲勞 ) ④顯示信息量大 (因為像素可以做得很小 ) ⑤易于彩色化 (在色譜上可以非常準確的復現(xiàn) ) ⑥無電磁輻射 (對人體安全，利于信息保密 ) ⑦長壽命 (這種器件幾乎沒有什么劣化問題，因此壽命極長，但是液晶背光壽命有限，不過