【正文】 ........ 4第二章 任務(wù)分析與方案確定..................................... 6 設(shè)計(jì)任務(wù)要求及分析........................................ 6 任務(wù)要求............................................ 6 任務(wù)分析............................................ 6 方案確定.................................................. 6 單片機(jī)的概述.............................................. 7 單片機(jī)的特點(diǎn)........................................ 7 單片機(jī)的應(yīng)用........................................ 8 AT89C52單片機(jī)簡(jiǎn)介.................................. 8第三章 控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)................................14 電路原理分析..............................................14 復(fù)位電路..................................................14 按鍵電路..................................................15 時(shí)鐘電路..................................................16 驅(qū)動(dòng)顯示電路..............................................16第四章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì).................................... 19 程序設(shè)計(jì)思想..............................................19 初始化參數(shù)設(shè)置............................................19 按鍵設(shè)置程序..............................................20 顯示子程序................................................20 中斷定時(shí)子程序............................................22第五章 調(diào)試.....................................................25 硬件調(diào)試..................................................26 軟件調(diào)試..................................................26 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)..................................................27 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試..................................................27結(jié)束語(yǔ)...........................................................29致謝.............................................................30附錄.............................................................31參考文獻(xiàn)........................................................38摘要本次設(shè)計(jì)主要完成具備基本功能的電子秒表的理論和實(shí)踐設(shè)計(jì)，電子秒表是重要的記時(shí)工具，廣泛運(yùn)用于各行各業(yè)中。人們?cè)谌粘Ｉ钪?，有很多時(shí)候要精確地計(jì)算時(shí)間，但往往因?yàn)槿藶橐蛩卦斐扇藗儾辉敢饪吹降恼`差。隨著集成技術(shù)的發(fā)展，尤其是中、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用范圍將會(huì)更廣泛地滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)，并將產(chǎn)生越來(lái)越深刻的影響。本次設(shè)計(jì)的課題是基于單片機(jī)的電子秒表設(shè)計(jì)，是對(duì)以前所學(xué)課程的一個(gè)總結(jié)。21世紀(jì)是一個(gè)電子技術(shù)和電子元件有更大發(fā)展的世紀(jì)。隨著現(xiàn)代社會(huì)的電子科技的迅速發(fā)展，要求我們要理論聯(lián)系實(shí)際，數(shù)字電路課題設(shè)計(jì)的進(jìn)行使我們有了這個(gè)非常好的機(jī)會(huì)，通過(guò)這種綜合性訓(xùn)練，我的動(dòng)手能力、實(shí)際操作能力、綜合知識(shí)應(yīng)用能力得到了更好的提升。秒表的出現(xiàn)，解決了傳統(tǒng)的由于人為因素造成的誤差和不公平性。作為一種測(cè)量工具，電子秒表相對(duì)其它一般的記時(shí)工具具有便捷、準(zhǔn)確、可比性高等優(yōu)點(diǎn)。而復(fù)位按鍵可以在任何情況下使用，即使在計(jì)時(shí)過(guò)程中，只要按一下復(fù)位按鍵，計(jì)時(shí)應(yīng)立即終止，并對(duì)計(jì)時(shí)器清零。單片機(jī)不求規(guī)模大，只求小而全。從CPU、存儲(chǔ)器到輸入輸出端口，一應(yīng)俱全。機(jī)電一體化產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)電器控制的實(shí)時(shí)性、高可靠性、可編程和一定的人工智能。 第二階段：1974～1978年，初級(jí)單片機(jī)階段，以Intel公司的MCS48為代表，8位單片機(jī)。廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、外部設(shè)備控制、宏觀控制、局部網(wǎng)絡(luò)及家用計(jì)算機(jī)中。單片機(jī)己經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。這種數(shù)控系統(tǒng)又稱(chēng)為軟接線（軟線）數(shù)控，即計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)CNC。第二章 任務(wù)分析與方案確定 任務(wù)要求：設(shè)計(jì)數(shù)碼管顯示的電子秒表。最大記時(shí)99分鐘。并把分、秒和小數(shù)后兩位的數(shù)據(jù)用三個(gè)單元暫存，然后通過(guò)處理程序來(lái)處理三個(gè)單元，并送到I/O口來(lái)顯示。利用單片機(jī)的定時(shí)中斷產(chǎn)生10ms定時(shí)來(lái)更新數(shù)據(jù)，再利用數(shù)制轉(zhuǎn)換更新顯示。在軟件程序上利用空閑及參數(shù)變化時(shí)對(duì)顯示進(jìn)行及時(shí)更新，從而保證了顯示的連續(xù)性與實(shí)時(shí)性。它對(duì)發(fā)展現(xiàn)代化的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)具有極其巨大的推動(dòng)作用。、體積小、有很高的可靠性。為了滿(mǎn)足工業(yè)控制的要求，一般單片機(jī)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。、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。這種用軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱(chēng)為微控制技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。近年來(lái)，單片機(jī)發(fā)展極快，其產(chǎn)量占微機(jī)產(chǎn)量的70%以上。AT89C52的引腳圖如圖21所示。1000次擦寫(xiě)周期32個(gè)可編程I/O口線低功耗空閑和掉電模式：AT89C52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，1個(gè)6向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，1個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。：可作為輸出口用時(shí)，每位可吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門(mén)電路，對(duì)端口P0寫(xiě)“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。P1口：P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1口接收低8位地址。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVXDPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。表22 P3口第二功能端口引腳第二功能RXD （串行輸入口）TXD （串行輸出口） （外中斷0） （外中斷1）T0 （定時(shí)/計(jì)數(shù)器0）T1 （定時(shí)/計(jì)數(shù)器1）（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）此外，P3口還接收一些用于Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（）。/VPP：外部訪問(wèn)允許。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓VPP。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。用戶(hù)還可以采用外部時(shí)鐘，采用外部時(shí)鐘的電路如圖10所示。P3口接按鍵電路，實(shí)現(xiàn)控制功能，整體電路簡(jiǎn)單明了，性能可靠。單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。圖31 復(fù)位電路圖對(duì)于AT89C52單片機(jī)來(lái)說(shuō)，它是高電平復(fù)位，也就是說(shuō)只要將單片機(jī)的RST腳接高電平并保持一定的時(shí)間就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。按鍵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)通過(guò)一定的電路轉(zhuǎn)換為高、低電平狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中是用軟件程序來(lái)去除抖動(dòng)。相應(yīng)的按鍵電路圖如圖32所示。本文用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)一個(gè)筆畫(huà)發(fā)光，控制某幾段發(fā)光二極管導(dǎo)通，就能顯示出某個(gè)數(shù)碼或字符。使用這種方法CPU的開(kāi)銷(xiāo)小，控制程序簡(jiǎn)單，但占用較多的硬件資源。所謂動(dòng)態(tài)掃描就是指采用分時(shí)的方法，輪流控制各個(gè)顯示器的COM端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。又因P2接口不能承受六位的數(shù)碼管的電流，那就需要在P2接口上加上六個(gè)三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)。三位共陽(yáng)數(shù)碼管總共有11個(gè)引腳，A～DP為段選，vccvcc2和vcc3為位選，A～～，～，三位共陽(yáng)數(shù)碼管的引腳圖如圖34所示。圖35 驅(qū)動(dòng)顯示電路圖