【正文】 進展情況記錄 (12) 五、畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評閱表 (14) 七、畢業(yè)設(shè)計答辯及最終成績評定表 4． 利用 H 鍵可校正時，每按一次時加 1，調(diào)整范圍為 0～ 23 時， 0為 24時；用 M鍵可校正分，每按一次加 1，調(diào)整范圍為 0～ 59， 0即為 60分 。 C 鍵作 為加 1 鍵使用， D 鍵作為減 1 鍵使用。 第八周至第九周 完成軟件程序的設(shè)計 第十周 完成軟件程序的調(diào)試 第十一周 完成軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試和安裝 第十二周以后 編寫論文，答辯。 [4]、謝維成、楊加國、董秀成，單片機原理與應(yīng)用及 C51 程序設(shè)計，北京：清華大學(xué)出版社， 。 20 世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領(lǐng)域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。 目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著 CMOS化、低 功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、定時開關(guān)烘箱、通斷動力設(shè)備、甚至各 7 種定時電氣 的自動啟用等，所有這些，都是以單片機為基礎(chǔ)的。其顯示方式為： XXXXXX 本次畢業(yè)設(shè)計的主要要求如下： (1) 綜合運用所學(xué)知識，用 AT89S52開發(fā)設(shè)計具有一定功能的單片機控制系統(tǒng)，進行軟、硬件設(shè)計及調(diào)試； (2) 寫出完整的設(shè)計任務(wù)書：課題的名稱、系統(tǒng)的功能、硬件原理圖、軟件框圖、程序清單、參考資料； (3) 時間以 60分種為一 個周期 。 2. 選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案。通常用在對時鐘精度較高的場合。 數(shù)碼管顯示可以采用靜態(tài)顯示方法或動態(tài)顯示方法。譯碼方式可分為軟件譯碼和硬件譯碼，軟件譯碼通過譯碼程序查得顯示信息的字段碼；硬件譯碼通過硬件譯碼器得到顯示信息的字形代碼，實際中通常用軟件譯碼。這樣在主程序中就加入了鍵盤設(shè)置子程序。 第四周至第五周 完成硬件電路的制作 第六周至第七周 完成軟硬件的系統(tǒng)調(diào)試。 本科畢業(yè)設(shè)計 進展情況記錄 畢業(yè)設(shè)計題目： 基于單片機的電子跑表設(shè)計 班級： 自本 0302 學(xué)號： 46030216 學(xué)生： 劉正武 指導(dǎo)教師： 廖代文 時 間 任務(wù)完成情況 指導(dǎo)教師意見 第 一 周 至 第 一 周 基本完成 有關(guān)技術(shù)資料的查詢，構(gòu)思設(shè)計方案的確定，細化設(shè)計目標(biāo)。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 第 八 周 至 第 九 周 完成軟件程序的設(shè)計 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 第 十 周 至 第 十 周 完成軟件程序的調(diào)試 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 第 十一 周 至 第 十一 周 完成軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試和安裝 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 第 十二 周 至 第 十五 周 完成論文的編寫，讀書筆記和實習(xí)報告的任務(wù)。 （ 3） 當(dāng)按 START鍵時，作為電子跑表使用，顯示范圍是 ～ ；當(dāng) 按下 STOP鍵時，跑表停止運行，并保留所停位置所顯示的時間，然后恢復(fù)當(dāng)前時間顯示。 第四周至第五周 完成硬件電路的制作 第六周至第七周 完成軟硬件的系統(tǒng)調(diào)試。 學(xué)生姓名 學(xué)號 班級 答辯 日期 課題名稱 指導(dǎo) 教師 成 績 評 定 分值 評 定 教師 1 教師 2 教師 3 教師 4 教師 5 小計 課題介紹 思路清晰，語言表達準(zhǔn)確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學(xué)，分析歸納合理，結(jié)論嚴(yán)謹，設(shè)計（論文）有應(yīng)用價值。我選用的單片機型號為 AT89S52，采用兩片 74LS244 為驅(qū)動電路，顯示采用兩個 4 位一體的七段數(shù)碼顯示管，通過制作實物，編程，下載程序 ,制作的電子跑表能夠?qū)崿F(xiàn)正確的時間顯示，并且可以實時調(diào)整時間顯示，作秒表使用時計時范圍為 秒到 秒 ,通過檢測，發(fā)現(xiàn)誤差不大。 1 1. 1 單片機介紹 2 2． 2 整體方案介紹 5 基于 Intel 8255 的電子跑表的設(shè)計 13 時鐘電路 13 芯片介紹 24 第 6 章 調(diào)試結(jié)果與使用說明 26 6． 1 調(diào)試結(jié)果 現(xiàn)在廣泛使用的微型計算機是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，因此它屬于第四代計算機，而單片機則是微型計算機的一個分支。雖然單片機只是一個芯片，但從組成和功能上看，它已具有了計算機系統(tǒng)的屬性，為此稱它為單片微型計算機 SCMC（ Single Chip MicroComputer），簡稱單片機。 繼 8位單片機之后，又出現(xiàn)了 16 位的單片機， 1983 年 INTEL 公司推出的 MCS— 96系列單片機就是其中的典型代表?，F(xiàn)在，盡管單片機的應(yīng)用已經(jīng)很普遍了，但仍有許多可以用到單片機控制而未實現(xiàn)的項目，因此，單片機的應(yīng)用大有想像拓展的空間。 縱觀單片機近 30 年的發(fā)展歷程，我們認為單片機今后將向多功能，高性能，高速度，低電壓，低價格，外圍電路內(nèi)裝化以及片內(nèi)存儲器容量增加的方向發(fā)展。 1． 2 跑表的 概述 自人類有了時間概念開始起，從最古老的判斷時間方式日升到日落，到后來的漏斗計時，再到現(xiàn)在的計算機計時，人類的歷史經(jīng)過了上千年的發(fā)展，人類文明的發(fā)展，也使得對時間計時的精確度有了更高的要求，在人們生活的很的地方都必須知道準(zhǔn)確的時間，在百米跑的競技場上，在衛(wèi)星發(fā)射的定位是都要求用到很精確的時間。做時鐘時在 4位 LED 顯示器上顯示時、分、秒，做跑表時顯示范圍 秒 ~ 秒并具有跑表啟動和跑表復(fù)位功能鍵。硬件成本相對更高，軟件編程簡單。然后通過數(shù)碼管把它們的內(nèi)容在相應(yīng)位置顯示出來即可。動態(tài)顯示方法，線路相對簡單，但須動態(tài)掃描，掃描頻率要大于人眼視覺暫留頻率（每秒 24 次），信息看起來才穩(wěn)定。另外，為了使用方便，設(shè)計了 4 個按鍵，可以通過按鍵實現(xiàn)時，分，秒的調(diào)整和秒表程序的調(diào)用。原理框圖如下： 基于 Intel 8155 的電子跑表的設(shè)計 單片機8279鍵盤電路顯示電路 方案二原理框圖 5 利用 Intel 8155 芯片為 AT89S52 擴展并行口 ,通過 Intel 8155 外接由八個 LED 數(shù)碼管 (LED7～ LED0)構(gòu)成的顯示器和由四個按鍵 A、 B、 C、 D構(gòu)成的鍵盤。硬件電路較為簡單、經(jīng)濟。 7 第 3 章 電子跑表硬件電路的設(shè)計 3． 1 電源電路工作原理介紹 電源的穩(wěn)壓電路根據(jù)調(diào)整元件類型可分為電子管穩(wěn)壓電路、三極管穩(wěn)壓電路、可控硅穩(wěn)壓電路，集成穩(wěn)壓電路等；根據(jù)調(diào)整元件與向載連接方法，可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型；根據(jù)調(diào)整元件工作狀態(tài)不同，可分為線性和開關(guān)穩(wěn)壓電路。 常用的整流電路有全波整流電路、單相半流整流電路、橋式整流電路、及倍壓整流電路。 整流電路將交流電變?yōu)槊}動直流電，但其中含有大量的交流成分（稱為紋波電壓）。電容濾波電路主要利用電容兩端電壓不能突變的特性，使負載電壓波形平滑，故電容應(yīng)與負載并聯(lián)。此種方法具有結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟實惠、 輸出電壓平滑增大等特點。由于三端式穩(wěn)壓器只有三個引出端子，具有應(yīng)用時外接元件少、使用方便、性能穩(wěn)定、價格低廉等優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用。 正壓系列： CW7800 系列，該系列穩(wěn)壓塊有過流、過熱和調(diào)整管工作保護，以防過載而損壞。 本電路中采用線性集成穩(wěn)壓器（ CW7805）構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，線性集成穩(wěn)壓器外 9 形如圖 所示： 采用線性集成穩(wěn)壓器，其基準(zhǔn)電壓源的穩(wěn)定性能更高，保護電路更完善。 該顯示電路采用 LED顯示器，通常所說的 LED 顯示器由七個發(fā)光二極管組成，因此也稱之為七段 LED 顯示器，其排列形狀如圖 所示： (2) 七段數(shù)碼顯示器的接法。這樣陰極端輸入低電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點亮，而輸入高電平的則不點亮。 (3)七段 LED 顯示器的顯示方法。靜態(tài)顯示時，較小的驅(qū)動電流就可以得到較高的顯示亮度，所以可由接口芯片直接驅(qū)動。對于顯示器的每一位 11 而言，每隔一段時間點亮一次。 (4)七段數(shù)碼顯示器的加位控制。 74LS244 是一種三態(tài)輸出的緩沖器和八線驅(qū)動器，由圖 46 可知該緩沖器有 8 個輸入端，分為兩路 —— 1A1～ 1A2， 2A1～ 2A4， 同時 8 個輸出端，也分為兩路 —— 1Y1～1Y4， 2Y1～ 2Y4， 分別由 2 個門控信號 1G 和 2G 控制，當(dāng)記為低電平時， 1Y1～ 1Y4的電平與 1A1～ 1A4的電平相同，即輸出反映輸入電平的高低；同樣，當(dāng) 2G 為低電平時， 1Y1～ 1Y4 的電平與 2A1～ 2A4 的電平和同。獨立式實際上就是一組獨立的按鍵，這些按鍵可直接與單片機的 I/O 口連接，即每個按鍵獨占一條口線，這種接法簡單。第一項工作是使用接口電路實現(xiàn)的，而第二項工作則是通過執(zhí)行中斷服務(wù)程序來完成。 d 排除多鍵、串鍵（復(fù)鍵）及去抖動。 功能實現(xiàn)電路 功能實現(xiàn)電路為此單片機系統(tǒng)的核心部分，包括時鐘電路、復(fù)位電路。 RST 引腳是復(fù)位信號的輸入端，復(fù)位信號是高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù) 24 個晶振脈沖周期（即 2 個極其周期）以上，本設(shè)計使用頻率為12MHz 的晶振，所以復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)超過 2μ s 才能完成復(fù)位 操作。 復(fù)位電路工作原理： 上電復(fù)位要求接通電源后，單片機自動實現(xiàn)復(fù)位操作。所以本設(shè)計選用第二種上電復(fù)位與按鍵均有效的各單位電路。它帶有 8K Flash 可編程和擦除的只讀存儲器（ EPROM），該器件采用 ATMEL 的高密度非 易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的 89S51 和 89S52 的指令系統(tǒng)及引腳兼容，片內(nèi) Flash 集成在一個芯片上，可用與解決復(fù)雜的問題，且成本較低。 AT89S52 芯片結(jié)構(gòu)如下圖 所示 ： AT89S52Flash 單片機的 特點 如表 表 ： AT89S52 單片機特點 1． 兼容 MCS51產(chǎn)品 指令系統(tǒng) 2． 8k可反復(fù)擦寫 Flash 閃速 ROM 3． 32個 可編程 I/O口 線 4． 256x8bit內(nèi)部 RAM 15 5． 2個 16位定時 /計數(shù)器 6． 全靜態(tài)工作模式： 0Hz33MHz 7． 看門狗（ WDT）及雙數(shù)據(jù)指針 8． 全雙工 串行 UART通道 9． 6個 中斷 源 10． 1000次 擦寫 周期 11． 中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng) 12． 3級 程序 加密 鎖 13． 低功耗空閑和掉電模式 14． 掉電標(biāo)識和快速編程特性 15. 靈活的在系統(tǒng)編程（ ISP字節(jié)） 16. AT89S52 單片機在一塊小芯片上，集成一臺微型計算機的各個部分，包括 CPU、存儲器、 I/O 口、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。 ⑴ VCC：電源 ⑵ GND： ⑶ P0 口：是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。在此狀態(tài)下， P0 口有內(nèi)部上拉電路。 P1 口的輸出緩沖器能夠吸入 /放出 4 個 TTL 輸入。當(dāng)對 P2口引腳寫“ 1”時它們被內(nèi)部上拉電路拉該，并能作為輸入使用，此時，由于內(nèi)部上拉電路的作用，被外部拉低的 P2 口引腳將放出電流（ IIL）。 ⑹ P3 口：是一個具有內(nèi)部上拉電路的 8 位雙向 I/O 口， P3 輸出緩沖器能吸入 /放出 4 個 TTL 輸入。 ⑺ RST：復(fù)位端。 在正常操作情況下， A