【正文】 進(jìn)展情況記錄 (12) 五、畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱表 (14) 七、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及最終成績(jī)?cè)u(píng)定表 4． 利用 H 鍵可校正時(shí)，每按一次時(shí)加 1，調(diào)整范圍為 0～ 23 時(shí)， 0為 24時(shí)；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(jì) 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(xiě)論文，答辯。 [4]、謝維成、楊加國(guó)、董秀成，單片機(jī)原理與應(yīng)用及 C51 程序設(shè)計(jì)，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(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。 目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著 CMOS化、低 功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)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(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各 7 種定時(shí)電氣 的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以單片機(jī)為基礎(chǔ)的。其顯示方式為： XXXXXX 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要要求如下： (1) 綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，用 AT89S52開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)具有一定功能的單片機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)行軟、硬件設(shè)計(jì)及調(diào)試； (2) 寫(xiě)出完整的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)：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(shí)間以 60分種為一 個(gè)周期 。 2. 選題依據(jù)、主要研究?jī)?nèi)容、研究思路及方案。通常用在對(duì)時(shí)鐘精度較高的場(chǎng)合。 數(shù)碼管顯示可以采用靜態(tài)顯示方法或動(dòng)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(guò)譯碼程序查得顯示信息的字段碼；硬件譯碼通過(guò)硬件譯碼器得到顯示信息的字形代碼，實(shí)際中通常用軟件譯碼。這樣在主程序中就加入了鍵盤(pán)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(jì) 進(jìn)展情況記錄 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： 基于單片機(jī)的電子跑表設(shè)計(jì) 班級(jí)： 自本 0302 學(xué)號(hào)： 46030216 學(xué)生： 劉正武 指導(dǎo)教師： 廖代文 時(shí) 間 任務(wù)完成情況 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 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(jì)方案的確定，細(xì)化設(shè)計(jì)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(jì) 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(xiě)，讀書(shū)筆記和實(shí)習(xí)報(bào)告的任務(wù)。 （ 3） 當(dāng)按 START鍵時(shí)，作為電子跑表使用，顯示范圍是 ～ ；當(dāng) 按下 STOP鍵時(shí)，跑表停止運(yùn)行，并保留所停位置所顯示的時(shí)間，然后恢復(fù)當(dāng)前時(shí)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(hào) 班級(jí) 答辯 日期 課題名稱 指導(dǎo) 教師 成 績(jī) 評(píng) 定 分值 評(píng) 定 教師 1 教師 2 教師 3 教師 4 教師 5 小計(jì) 課題介紹 思路清晰，語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確，實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)，分析歸納合理，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計(jì)（論文）有應(yīng)用價(jià)值。我選用的單片機(jī)型號(hào)為 AT89S52，采用兩片 74LS244 為驅(qū)動(dòng)電路，顯示采用兩個(gè) 4 位一體的七段數(shù)碼顯示管，通過(guò)制作實(shí)物，編程，下載程序 ,制作的電子跑表能夠?qū)崿F(xiàn)正確的時(shí)間顯示，并且可以實(shí)時(shí)調(diào)整時(shí)間顯示，作秒表使用時(shí)計(jì)時(shí)范圍為 秒到 秒 ,通過(guò)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)誤差不大。 1 1. 1 單片機(jī)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(jì) 13 時(shí)鐘電路 13 芯片介紹 24 第 6 章 調(diào)試結(jié)果與使用說(shuō)明 26 6． 1 調(diào)試結(jié)果 現(xiàn)在廣泛使用的微型計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)，而單片機(jī)則是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支。雖然單片機(jī)只是一個(gè)芯片，但從組成和功能上看，它已具有了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的屬性，為此稱它為單片微型計(jì)算機(jī) SCMC（ Single Chip MicroComputer），簡(jiǎn)稱單片機(jī)。 繼 8位單片機(jī)之后，又出現(xiàn)了 16 位的單片機(jī)， 1983 年 INTEL 公司推出的 MCS— 96系列單片機(jī)就是其中的典型代表?，F(xiàn)在，盡管單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)很普遍了，但仍有許多可以用到單片機(jī)控制而未實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目，因此，單片機(jī)的應(yīng)用大有想像拓展的空間。 縱觀單片機(jī)近 30 年的發(fā)展歷程，我們認(rèn)為單片機(jī)今后將向多功能，高性能，高速度，低電壓，低價(jià)格，外圍電路內(nèi)裝化以及片內(nèi)存儲(chǔ)器容量增加的方向發(fā)展。 1． 2 跑表的 概述 自人類有了時(shí)間概念開(kāi)始起，從最古老的判斷時(shí)間方式日升到日落，到后來(lái)的漏斗計(jì)時(shí)，再到現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)計(jì)時(shí)，人類的歷史經(jīng)過(guò)了上千年的發(fā)展，人類文明的發(fā)展，也使得對(duì)時(shí)間計(jì)時(shí)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(shí)間，在百米跑的競(jìng)技場(chǎng)上，在衛(wèi)星發(fā)射的定位是都要求用到很精確的時(shí)間。做時(shí)鐘時(shí)在 4位 LED 顯示器上顯示時(shí)、分、秒，做跑表時(shí)顯示范圍 秒 ~ 秒并具有跑表啟動(dòng)和跑表復(fù)位功能鍵。硬件成本相對(duì)更高，軟件編程簡(jiǎn)單。然后通過(guò)數(shù)碼管把它們的內(nèi)容在相應(yīng)位置顯示出來(lái)即可。動(dòng)態(tài)顯示方法，線路相對(duì)簡(jiǎn)單，但須動(dòng)態(tài)掃描，掃描頻率要大于人眼視覺(jué)暫留頻率（每秒 24 次），信息看起來(lái)才穩(wěn)定。另外，為了使用方便，設(shè)計(jì)了 4 個(gè)按鍵，可以通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)時(shí)，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(jì) 單片機(jī)8279鍵盤(pán)電路顯示電路 方案二原理框圖 5 利用 Intel 8155 芯片為 AT89S52 擴(kuò)展并行口 ,通過(guò) Intel 8155 外接由八個(gè) LED 數(shù)碼管 (LED7～ LED0)構(gòu)成的顯示器和由四個(gè)按鍵 A、 B、 C、 D構(gòu)成的鍵盤(pán)。硬件電路較為簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。 7 第 3 章 電子跑表硬件電路的設(shè)計(jì) 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(kāi)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(dòng)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(fù)載電壓波形平滑，故電容應(yīng)與負(fù)載并聯(lián)。此種方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、 輸出電壓平滑增大等特點(diǎn)。由于三端式穩(wěn)壓器只有三個(gè)引出端子，具有應(yīng)用時(shí)外接元件少、使用方便、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用。 正壓系列： CW7800 系列，該系列穩(wěn)壓塊有過(guò)流、過(guò)熱和調(diào)整管工作保護(hù)，以防過(guò)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(hù)電路更完善。 該顯示電路采用 LED顯示器，通常所說(shuō)的 LED 顯示器由七個(gè)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(diǎn)亮，而輸入高電平的則不點(diǎn)亮。 (3)七段 LED 顯示器的顯示方法。靜態(tài)顯示時(shí)，較小的驅(qū)動(dòng)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(dòng)。對(duì)于顯示器的每一位 11 而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)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(dòng)器，由圖 46 可知該緩沖器有 8 個(gè)輸入端，分為兩路 —— 1A1～ 1A2， 2A1～ 2A4， 同時(shí) 8 個(gè)輸出端，也分為兩路 —— 1Y1～1Y4， 2Y1～ 2Y4， 分別由 2 個(gè)門(mén)控信號(hào) 1G 和 2G 控制，當(dāng)記為低電平時(shí)， 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(shí)， 1Y1～ 1Y4 的電平與 2A1～ 2A4 的電平和同。獨(dú)立式實(shí)際上就是一組獨(dú)立的按鍵，這些按鍵可直接與單片機(jī)的 I/O 口連接，即每個(gè)按鍵獨(dú)占一條口線，這種接法簡(jiǎn)單。第一項(xiàng)工作是使用接口電路實(shí)現(xiàn)的，而第二項(xiàng)工作則是通過(guò)執(zhí)行中斷服務(wù)程序來(lái)完成。 d 排除多鍵、串鍵（復(fù)鍵）及去抖動(dòng)。 功能實(shí)現(xiàn)電路 功能實(shí)現(xiàn)電路為此單片機(jī)系統(tǒng)的核心部分，包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路。 RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù) 24 個(gè)晶振脈沖周期（即 2 個(gè)極其周期）以上，本設(shè)計(jì)使用頻率為12MHz 的晶振，所以復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過(guò) 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(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。所以本設(shè)計(jì)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(chǔ)器（ EPROM），該器件采用 ATMEL 的高密度非 易失性存儲(chǔ)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(gè)芯片上，可用與解決復(fù)雜的問(wèn)題，且成本較低。 AT89S52 芯片結(jié)構(gòu)如下圖 所示 ： AT89S52Flash 單片機(jī)的 特點(diǎn) 如表 表 ： AT89S52 單片機(jī)特點(diǎn) 1． 兼容 MCS51產(chǎn)品 指令系統(tǒng) 2． 8k可反復(fù)擦寫(xiě) Flash 閃速 ROM 3． 32個(gè) 可編程 I/O口 線 4． 256x8bit內(nèi)部 RAM 15 5． 2個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 6． 全靜態(tài)工作模式： 0Hz33MHz 7． 看門(mén)狗（ WDT）及雙數(shù)據(jù)指針 8． 全雙工 串行 UART通道 9． 6個(gè) 中斷 源 10． 1000次 擦寫(xiě) 周期 11． 中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng) 12． 3級(jí) 程序 加密 鎖 13． 低功耗空閑和掉電模式 14． 掉電標(biāo)識(shí)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(jī)在一塊小芯片上，集成一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)部分，包括 CPU、存儲(chǔ)器、 I/O 口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。 ⑴ VCC：電源 ⑵ GND： ⑶ P0 口：是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)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(gè) TTL 輸入。當(dāng)對(duì) P2口引腳寫(xiě)“ 1”時(shí)它們被內(nèi)部上拉電路拉該，并能作為輸入使用，此時(shí)，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(gè)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(gè) TTL 輸入。 ⑺ RST：復(fù)位端。 在正常操作情況下， A