【正文】 復 位 電 路電 源 電 路按 鍵位 選 驅(qū) 動 圖 21 總體設計方案 數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存單元 31H－ 33H 中 。實際中應盡量以軟件替代硬件來降低成本。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 電子秒表的設計 4 第 二 章 系統(tǒng)的硬件電路設計 硬件電路的設計 (1)在性價比滿足應用系統(tǒng)要求的基礎上，選擇更可靠、更熟悉的單片機，縮短研制周期。如數(shù)控機床就是典型實例。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能通過單片機來實現(xiàn)了。 外部總線增加了 I2C（ InterIntegrated Circuit） 及 SPI（ Serial Peripheral Interface） 等串行總線方式，進一步縮小了體積，簡化了結(jié)構(gòu)。 控 制功能強。 AT89C51 單片機的特點 有優(yōu)異的性能價格比。特別是自 1971 年以來，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，又出現(xiàn)了微型計算機。在此利用了 2 個按鍵分別對各個功能進行控制，顯示部分用數(shù)碼管，用的是 2 個三位數(shù)碼管，主要是為了方便實物制作。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 電子秒表的設計 2 第 一 章 概論 設計內(nèi)容 根據(jù)專業(yè)對應知識，而且對基本理論知識進行相應的鞏固、擴展，選擇電子秒表作為設計內(nèi) 容，其特點是融合了多方面的基本理論知識，無論是硬件或軟件上都屬于比較典型的設計。 本設計利用 AT89C51 單片機的定時器 /計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，使其能精確計時。一、從大型鐘向小型鐘演變。鑒于當今計時技 術(shù)的快速發(fā)展，即便千分之一秒 (為眨眼的 40 倍 )的毫微差距，也決定著冠軍的歸屬。本設計主要特點是計時精度達到 ，解決了傳統(tǒng)的由于計時精度不夠造成的誤差和不公平性，是各種體育競賽的必備設備之一。最后通過對硬件系統(tǒng)的仿真觀察其實際運行情況，給人們以直觀的認識。 。 畢業(yè)設計（論文） 題 目 電子秒表的設計 系 別 專 業(yè) 班 級 學生姓名 學 號 指導教師 2020年 4 月 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 電子秒表的設計 i 電子秒表的設計 摘要： 電子秒表是一種較先進的電子計時器，目前國產(chǎn)的電子秒表一般都是利用石英振蕩器的振蕩頻率作為時間基準，采用 6 位液晶數(shù)字顯示時間。 該設計對當前數(shù)字秒表開發(fā)與設計進行比較和分析，最終確定采用 AT89C51單片機實現(xiàn)數(shù)字秒表的設計。 關鍵詞： 單片 機、 AT89C5數(shù)碼管 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 電子秒表的設計 ii The design of Electronic Stopwatch Abstract： Electronic stopwatch is a stateoftheart electronic timer, the domestic electronic stopwatch generally the oscillation frequency of the quartz oscillator as a time reference, 6 LCD digital display time. The electronic stopwatch function more than the mechanical stopwatch, it can not only show minutes and seconds, but also show the date, month and week, and have 1/l00s function. General electronic stopwatch continuous cumulative time 59min , read 1/l00s, average daily difference 177。另外硬件部分設置了查看按鍵，可以對秒表上一次計時時間進行保存，供使用者查詢。在現(xiàn)在的體育競技比賽中，隨著運動員的水平不斷提高，差距也在不斷縮小。二、從小型鐘向袋表過渡。利用中斷系統(tǒng)使其能實現(xiàn)開始暫停的功能。本電路直接采用單片機配合數(shù)碼管和按鍵，直接實現(xiàn)功能，主要決定于軟件程序的設計。在此要考慮硬件的設計以及整體電路的可靠性，因此選用了這個方案，使得本電路的硬件設計難度不高，便于檢查排錯。它對發(fā)展現(xiàn)代化的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術(shù)具有極其巨大的推動作用。 集 成度高、體積小、有很高的可靠性。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、 I/O 口的邏輯操作以及位處理功能。 單片機的系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)。這種用軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是對傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。近年來 ， 單片機發(fā)展極快 ， 其產(chǎn)量占微機產(chǎn)量的 70%以上。 (2)盡可能選擇較成熟的典型應用電路，以提高系統(tǒng)的可靠性。 (5)整個系統(tǒng)的相關器件應盡可能做到性能匹配，如電平、速度的匹配等。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。 再看按鍵的處理。而對開始 復位，對于時間的要求不是很嚴格。 主控制器采用單片機 STC89C51，顯示電路采用 LCD 顯示 計時時間，兩個按鍵均采用觸點式按鍵。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲器 三級 程序存儲器 鎖定 5 個 中斷源 GND：接地。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當 P2 口被寫 “1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在給出地址 “1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 ALE/PROG：當訪問外部 存儲器 時， 地址鎖 存 允許的 輸出電平 用于鎖存地址的低位字節(jié)。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù) 存儲器 時，將跳過一個 ALE 脈沖。如果 微處理器 在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /EA/VPP： 當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序 存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 第 2~9 腳 “A”信號輸入輸出端， A0=B0、 A7=B7， A0 與 B0 是一組 ， 如 果 DIR=“1”O(jiān)E=“0”則 A1 輸入 B1 輸 出 ， 其 它 類 同 。 第 10 腳 GND， 電源地 。電容器 C1，C2 起穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振的作用， C1 和 C2 可在 20100PF 之間取 ,這里取30P，接線時要使晶體振蕩器 X1 盡可能接近單片機。當程序出現(xiàn)錯誤時，可以隨時使電路復位。而 LED 數(shù)碼管作為一種主動顯示器件，具有結(jié)構(gòu)簡單、亮度高、響應速度快、價格便宜、易于購買等優(yōu)點，而且有遠距離視覺效果，很適合夜間或者遠距離操作。 動態(tài)顯示是一位一位地 輪流點亮各位數(shù)碼管，這種逐位點亮顯示器的方式稱為位掃描。在設計中，我們采用 LED 圖 25 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 動態(tài)顯示，用 P0 口驅(qū)動顯示。dpabcdefgdpdpgfedcba＋ 5V（a ） （b ）無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 電子秒表的設計 12 穩(wěn)壓器件所組成的穩(wěn)壓電源線路簡單，性能穩(wěn)定，工作可靠，調(diào)整方便，已逐漸取代分立元件，在生產(chǎn)中被廣泛采用。 AT89C51 單片機提供了 XTAL1 和 XTAL2 兩個專用引腳接晶振電路，因此只要將晶振電路接到兩個專用引腳即可為單片機提供時鐘脈沖，但在焊接晶振電路時要盡量使晶振電路靠近單片機，這樣可以為單片機提供穩(wěn)定的始終脈沖。同樣設置為位低電平有效。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 電子秒表的設計 14 第三章 系統(tǒng)軟件的設計 待硬件電路接線完成后，通?？上染帉懞唵蔚臏y試程序 對硬件電路進行測試，排除硬件電路設計中存在的錯誤。 C 語言的特點： （ 1）程序結(jié)構(gòu)簡潔、緊湊、規(guī)整，表達式簡練、使用靈活。 （ 4）數(shù)據(jù)類型種類繁多。 （ 5）是一種結(jié)構(gòu)化程序設計語言，特別適合大型程序的模塊化設計。 （ 6）語法限制不太嚴格，程序設計自由度大。 （ 7）允許直接訪問物理地址，能進行位（ bit）操作，能實現(xiàn)匯編語言的大部分功能，可以直接對硬件進行操作。 （ 9）具有較高的可移植性。 程序流程圖設計 這里采用順序結(jié)構(gòu)，通過對按鍵的掃描，判斷要實現(xiàn)什么功能。 ② 支持 目前 主流單片機系統(tǒng)的仿真。 在電子領域中也起到了很大的作用，它的出現(xiàn)仿真不需要先焊接電路，可以先仿真調(diào)試通過后在焊電路，節(jié)省了不少在硬件調(diào)試上所花的時間。下面拿本設計中的一個仿真例子作簡述說明。 通過對仿真結(jié)果的觀察來對程序進行修改， 最終使程序到達設計要求。 （ 3）確定調(diào)試方案 在調(diào)試程序前一定要認真分析源程序，明確各功能程序運行的預期結(jié)果。若運行結(jié)果不正確，首先應根據(jù)程序運行的實際現(xiàn)象分析判斷哪些因素可引起相關故障，再通過調(diào)試方法逐一認證和排除。 首先是把顯示程序加載上去，進行調(diào)試時，看數(shù)碼管的顯示是否正確，還要看顯示的亮度是否 太暗或太亮，是否出現(xiàn)了閃爍現(xiàn)象，如果顯示不正確，就檢查一下數(shù)碼管的引腳和單片機的連線是否接錯了。把單片機放到電路板上，進行整個系統(tǒng)程序的調(diào)試。運行一段時間后，按一下停止按鈕，讓秒表停止。 接著，我還要感謝我的寢室同學和身邊的朋友，正是在這樣一個團結(jié)友愛，相互促進的環(huán)境中，在和他們的相互幫助和啟發(fā)中，才有我今天的小小收獲。 typedef unsigned long uint32。 uint8 q=1。 sbit d4 = P3^3。 void timer1_init() { TMOD |= 0x10。 TL1 = 0x67。 } void refresh_led() { static uint8 j = 0。P3=0xff。P2 = number[a[1]]。j++。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 電子秒表的設計 22 case 3: d4 = 0。break。P3=0xff。P2 = number[a[5]]。 } } main() { timer1_init()。 uint16 i。 if(counter == 1) { if(sw==0) for(i=0。 if(q==1) sec++。 a[2] = sec/100%10。 } refresh_led()。t charge you more than 35% of your pensation if you win the case. 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