【正文】 審 批 任務(wù)書(shū)下達(dá)日期 2021 年 6 月 9 日 任務(wù)完成日期 2021 年 6 月 19 日 3 設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 本課題以單片機(jī)為核心，利用其定時(shí)器和 6 段數(shù)碼管，設(shè)計(jì)一個(gè)電子秒表 。 設(shè)計(jì)要求： 1）確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案； 2）進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)； 3）完成必要的參數(shù)計(jì)算與元器件選擇 ； 4）完成應(yīng)用程序設(shè)計(jì)； 5）進(jìn)行單元電路及應(yīng)用程序的調(diào)試； 6）寫(xiě)出使用說(shuō)明書(shū)。 能夠?qū)崿F(xiàn) 30個(gè)秒表成績(jī)的記錄 。初步掌握簡(jiǎn)單單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試的方法。 它功能強(qiáng)大，體積小，質(zhì)量輕，靈活好用，配以適當(dāng)?shù)慕涌谛酒?，可以?gòu)造各種各樣、功能各異的微電子產(chǎn)品。系統(tǒng)設(shè)有 6個(gè)按鍵可以對(duì)秒表的開(kāi)始 ，計(jì)數(shù)、停止、查看成績(jī)以及秒表與時(shí)鐘的切換 還可以復(fù)位時(shí)鐘。單片機(jī)采用 AT89S51 系列 ，這種 單片機(jī)可具有足夠的空余硬件資源實(shí)現(xiàn)其它的擴(kuò)充功能。 本設(shè)計(jì)總共利用了單片機(jī)一個(gè)時(shí)鐘（ T0）資源，一個(gè)定時(shí)器 0中斷。 從上面原理圖 1可知，當(dāng)單片機(jī) 的 輸出低電平（ 0V）時(shí)，有正向工作電流流過(guò)發(fā)光二極管，發(fā)光二極管就亮；相反，當(dāng) 輸出高電平（ 5V）時(shí)，發(fā)光二極管沒(méi)有足夠電壓差產(chǎn)生工作電流，此時(shí)發(fā)光二極管不亮。 此外， AT89S51 設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。 (1) 51單片機(jī) 的優(yōu) 點(diǎn) 14 如果是作低成本的智能產(chǎn)品， 51 構(gòu)架單片機(jī)的成本優(yōu)勢(shì)，還是無(wú)人能敵的。使用 51 單片機(jī)能夠有效的控制智能產(chǎn)品整機(jī)的成本， 51 系列還是有著無(wú)法替代的重要地位。 AT89S51 內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器，不再需要像 89C51 那樣外接看門(mén)狗計(jì)時(shí)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(jí)一樣，雖然都可以跑 Windows98，不過(guò)速度是不同的 。AT89S51 的引腳如圖 31 所示。 (2) 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)序脈沖，單片機(jī)所有運(yùn)算與控制過(guò)程都是在統(tǒng)一的時(shí)序脈沖的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行的，時(shí)鐘電路就好比人的心臟一樣重要。復(fù)位后，單片機(jī)從 0000H 單元開(kāi)始執(zhí)行程序，并初始化一些專(zhuān)用寄存器為復(fù)位狀態(tài)值。本文用的是內(nèi)部時(shí)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(guò)程都要經(jīng)過(guò)一定的過(guò)程才能達(dá)到穩(wěn)定，這一過(guò)程是處于 17 高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱(chēng)為抖動(dòng)。 口：秒表計(jì)成績(jī) /時(shí)鐘調(diào)整加 /倒計(jì)時(shí)調(diào)整加 。復(fù)位引腳RST 通過(guò)一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2，斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能 得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。 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(dāng) Stop 鍵按下則顯示第一次記錄的成績(jī)，并且此時(shí)按 Relook 鍵則依次調(diào)出所存儲(chǔ)的成績(jī)。 主菜單，只要 KM_S 鍵按下則直接進(jìn)入主菜單，在此處可任意選擇秒表、時(shí)鐘、時(shí)鐘調(diào)整、倒計(jì)時(shí)功能。 接好用下圖的仿真按鈕 進(jìn)行仿真 。不過(guò)，當(dāng)我在做本設(shè)計(jì)的時(shí)候卻遇到了不少的麻煩，首先是節(jié)約單片機(jī)資源的問(wèn)題。不過(guò)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(jìn)電機(jī)的操作時(shí)序、并且很好的運(yùn)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(xué)！ 24 參考文獻(xiàn) [1]王迎旭 .《單片機(jī)原理與應(yīng)用》 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 年 7 月 [2]胡漢才 .《單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 .清華大學(xué)出版社 .2021年 1月 [3]潘永雄 .《新編單片機(jī)原理與應(yīng)用》 .西安電子科技大學(xué)出版社 .2021 年 2月 [4]張迎新 .《單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù)》 .國(guó)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(jì)數(shù)按鍵 sbit Stop = P2^2。 //時(shí)鐘秒表切換 1 u8 YIDONG。 //時(shí)鐘計(jì)數(shù)變量 u32 led_w = 0。 //倒計(jì)標(biāo)志 //u8 JISHU = 0。 u8 code Disp_Tab[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40}。 //時(shí)鐘運(yùn)行函數(shù) void Time0_Init(void)。 //延時(shí)函數(shù) void shumaguan_show(u16 a)。 //成績(jī)查看函數(shù) void shumaguan_show1(u32 a,u8 W)。 TR0 = 1。//開(kāi)總中斷 } /****************定時(shí)器 0中斷服務(wù)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(wàn)位數(shù) LED_N[2] = Disp_Tab[a/1000%10]。 //個(gè)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(dòng) { 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()。