【正文】 審 批 任務書下達日期 2021 年 6 月 9 日 任務完成日期 2021 年 6 月 19 日 3 設計內(nèi)容與設計要求 設計內(nèi)容： 本課題以單片機為核心，利用其定時器和 6 段數(shù)碼管，設計一個電子秒表 。 設計要求： 1）確定系統(tǒng)設計方案； 2）進行系統(tǒng)的硬件設計； 3）完成必要的參數(shù)計算與元器件選擇 ； 4）完成應用程序設計； 5）進行單元電路及應用程序的調(diào)試； 6）寫出使用說明書。 能夠?qū)崿F(xiàn) 30個秒表成績的記錄 。初步掌握簡單單片機應用系統(tǒng)的設計、制作、調(diào)試的方法。 它功能強大，體積小，質(zhì)量輕，靈活好用，配以適當?shù)慕涌谛酒梢詷?gòu)造各種各樣、功能各異的微電子產(chǎn)品。系統(tǒng)設有 6個按鍵可以對秒表的開始 ，計數(shù)、停止、查看成績以及秒表與時鐘的切換 還可以復位時鐘。單片機采用 AT89S51 系列 ，這種 單片機可具有足夠的空余硬件資源實現(xiàn)其它的擴充功能。 本設計總共利用了單片機一個時鐘（ T0）資源，一個定時器 0中斷。 從上面原理圖 1可知，當單片機 的 輸出低電平（ 0V）時，有正向工作電流流過發(fā)光二極管，發(fā)光二極管就亮；相反，當 輸出高電平（ 5V）時，發(fā)光二極管沒有足夠電壓差產(chǎn)生工作電流，此時發(fā)光二極管不亮。 此外， AT89S51 設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設置省電模式。 (1) 51單片機 的優(yōu) 點 14 如果是作低成本的智能產(chǎn)品， 51 構(gòu)架單片機的成本優(yōu)勢，還是無人能敵的。使用 51 單片機能夠有效的控制智能產(chǎn)品整機的成本， 51 系列還是有著無法替代的重要地位。 AT89S51 內(nèi)部集成看門狗計時器，不再需要像 89C51 那樣外接看門狗計時器單元電路。 在 兼容性方面 ， AT89S51 向下完全兼容 51 全部字系列產(chǎn)品。 AT89S51 與 AT89C51 就如同 INTEL 的 P3 向 P4 升級一樣，雖然都可以跑 Windows98，不過速度是不同的 。AT89S51 的引腳如圖 31 所示。 (2) 時鐘電路 時鐘電路為單片機產(chǎn)生時序脈沖，單片機所有運算與控制過程都是在統(tǒng)一的時序脈沖的驅(qū)動下進行的，時鐘電路就好比人的心臟一樣重要。復位后，單片機從 0000H 單元開始執(zhí)行程序，并初始化一些專用寄存器為復位狀態(tài)值。本文用的是內(nèi)部時鐘方式。 （ 2）電源電路 電源電路包括變壓器、橋式整流器、電容和穩(wěn)壓器。閉合和釋放過程都要經(jīng)過一定的過程才能達到穩(wěn)定，這一過程是處于 17 高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為抖動。 口：秒表計成績 /時鐘調(diào)整加 /倒計時調(diào)整加 。復位引腳RST 通過一個斯密特觸發(fā)器與復位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機器周期的 S5P2，斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復位電路采樣一次，然后才能 得到內(nèi)部復位操作所需要的信號。 19 （ 2） LED 顯示子程序 數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存單元 Disp_Tab []數(shù)組中 中 ，位選存放在 dispbit[]數(shù)組中 。當 Stop 鍵按下則顯示第一次記錄的成績，并且此時按 Relook 鍵則依次調(diào)出所存儲的成績。 主菜單，只要 KM_S 鍵按下則直接進入主菜單，在此處可任意選擇秒表、時鐘、時鐘調(diào)整、倒計時功能。 接好用下圖的仿真按鈕 進行仿真 。不過，當我在做本設計的時候卻遇到了不少的麻煩，首先是節(jié)約單片機資源的問題。不過有失必有得，做了這么多課題我了解了 LCD1602 的使用， PCF8591 這款 ADDA芯片的使用、知道了步進電機的操作時序、并且很好的運用了結(jié)構(gòu)化編程的思想。 在此還要感謝給予我?guī)椭睦蠋熗瑢W！ 24 參考文獻 [1]王迎旭 .《單片機原理與應用》 .機械工業(yè)出版社 .2021 年 7 月 [2]胡漢才 .《單片機原理及系統(tǒng)設計》 .清華大學出版社 .2021年 1月 [3]潘永雄 .《新編單片機原理與應用》 .西安電子科技大學出版社 .2021 年 2月 [4]張迎新 .《單片微型計算機原理、應用及接口技術(shù)》 .國防工業(yè)出版社 25 附 錄 程序原理圖 26 程序清單 include typedef unsigned char u8。 //秒表計數(shù)按鍵 sbit Stop = P2^2。 //時鐘秒表切換 1 u8 YIDONG。 //時鐘計數(shù)變量 u32 led_w = 0。 //倒計標志 //u8 JISHU = 0。 u8 code Disp_Tab[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40}。 //時鐘運行函數(shù) void Time0_Init(void)。 //延時函數(shù) void shumaguan_show(u16 a)。 //成績查看函數(shù) void shumaguan_show1(u32 a,u8 W)。 TR0 = 1。//開總中斷 } /****************定時器 0中斷服務函數(shù) *****************/ void Time_0(void) interrupt 1 { TH0 = 0xd8。 switch(M_S) { case 0: led_m++。 } case 2: if(led_w == 24000000) { led_w=0。 } break。ia。 } /**************************** 數(shù) 碼 管 顯 示*******************************/ void shumaguan_show(u32 a) { u16 d。 //萬位數(shù) LED_N[2] = Disp_Tab[a/1000%10]。 //個位數(shù) for(d=0。 delay(2)。 LED_N[0] = Disp_Tab[a/100000]。 //百位數(shù) LED_N[4] = Disp_Tab[a/10%10]。d++) { if(d==W) { d=W+2。 } e++。d++) 30 { P1 = dispbit[d]。 while(M_S==0) { while(KM_S==0) //消除菜單鍵的抖動 { shumaguan_show(0)。 } start1=1。 31 case 1: if(Number==1) { shumaguan_show(led_m)。 } if(Stop==0) { start1=2。 } }while(KM_S==1)。 //菜單鍵消抖 } P3=Disp_Tab[M_S]。 } shumaguan_show(aaa)。 counter1=0。 if(KM_SS==0) { while(KM_SS==0) { shumaguan_show(0)。 }while(KM_S==1)。 u8 CIISHU=0。 if(aaaa%100=60) { aaaa = aaaa+40。 } CIISHU=CIISHU+2。 aaaa = led_w/100。 break。 } } else if(Stop==0) { while(Stop==0) { shumaguan_show1(aaaa,CIISHU)。 case 2: if(aaaa60) { if(aaaa100) { led_w=aaaa*10014000。 } } break。 } } if(Relook==1) 36 { shumaguan_show1(aaaa,CIISHU)。 M_S = 1。 if(bbbb==1) { led_w=led_ww。 // u8 CCCC = 0。 } if(Start==0) { while(Start==0) { shumaguan_show1(aaaa,CIISHU)。 } switch(CIISHU) { case 0: if(aaaa1000000) { aaaa=aaaa+10000。 case 4: if(aaaa100) { aaaa++。 } break。 } break。 D_S=1。amp。 } if(Relook==0) { while(Relook==0) { shumaguan_show(Counter[counter2])。 TI_T0_Init()。 while(1) { switch(M_S) { case 0: Miaobiao()。 case 2: Chang_SZ()。 case 4: 41 choose()。