【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 k e y 3 按 鍵N秒 表 繼 續(xù) 工 作Y再 按 下 k e y 4 按鍵 實(shí) 現(xiàn) 清 零再 按 下 k e y 5 按鍵 實(shí) 現(xiàn) 停 止 功能再 按 下 k e y 5 按鍵 實(shí) 現(xiàn) 停 止 功能12 第 4 章 設(shè)計(jì)結(jié)果及誤差分析 數(shù)字式秒表的設(shè)計(jì) 結(jié)論及使用說(shuō)明 通過(guò)設(shè)計(jì)和調(diào)試，數(shù)字式秒表能順利完成各項(xiàng)功能。上電或復(fù)位后顯示“ P.”提示符，此時(shí)按 key1 鍵便可開(kāi)始計(jì)時(shí)。在計(jì)數(shù)狀態(tài)下，按下 key2 鍵即可實(shí)現(xiàn)暫停，再次按下 key3 鍵即可實(shí)現(xiàn)繼續(xù)計(jì)數(shù)，在計(jì)數(shù)狀態(tài)下按下 key5 鍵，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)停止，在停止?fàn)顟B(tài)下按下 key4 鍵，便可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)清零。 調(diào)試軟件介紹 本電子鐘的設(shè)計(jì)用的 pretues 仿真軟件設(shè)計(jì)電路并仿真。它運(yùn)行于 Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：①實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動(dòng)態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。②支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有：68000 系列、 8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。③提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件。④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。總之，該軟件是一款集單片機(jī)和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。因?yàn)?pretues 仿真軟件中所有的情況都 是在理想想的條件下，但是與實(shí)際電路的工作還是有很大的差別，所以我們必需考慮到實(shí)際情況應(yīng)接入驅(qū)動(dòng)限流等電路它才能被實(shí)際所應(yīng)用。 13 程序仿真與結(jié)果 我們是在 Keil 軟件里編寫(xiě)程序并編譯通過(guò)才能被硬件電路所應(yīng)用。 Keil 的功能比較強(qiáng)大但還是有一定的缺點(diǎn)。他編譯過(guò)程中他只能檢查出所編寫(xiě)的語(yǔ)法錯(cuò)誤，所以我們一步一步的去在硬件電路里仿真去達(dá)到我們所設(shè)計(jì)要求的功能。經(jīng)仿真修改和完善均已達(dá)到設(shè)計(jì)要求顯示學(xué)號(hào)，電子鐘準(zhǔn)備狀態(tài)與電子鐘自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)的仿真如下圖所示。 (1). 學(xué)號(hào)顯示仿真如圖 431 所示。 431 秒表運(yùn)行圖 (2)顯示系統(tǒng)提示符 “ P.” 仿真如圖 432 所示。 圖 432系統(tǒng)提示符“ P.”的顯示圖 14 （ 3） 秒表的運(yùn)行狀態(tài)仿真如圖 433 所示。 圖 433 秒表運(yùn)行狀態(tài)圖 (4)秒表的清零仿真如圖 434 所示。 圖 434 秒表的清零圖 15 KEIL uVision3 簡(jiǎn)介 KEIL C51 標(biāo)準(zhǔn) C 編譯器為 8051 微控制器的軟件開(kāi)發(fā)提供了 C 語(yǔ)言環(huán)境 ,同時(shí)保留了匯編代碼高效 ,快速的特點(diǎn)。 C51 編譯器的功能不斷增強(qiáng)，使你可以更加貼近 CPU 本身， 及其它的衍生產(chǎn)品。 C51 已被完全集成到 uVision3 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。 uVision3 IDE 可為它們提供單一而靈活的開(kāi)發(fā)環(huán)境。 proteus 的簡(jiǎn)介 Proteus ISIS 是英國(guó) Labcenter 公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于 Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：①實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā) 生器等。②支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有： 68000 系列、 8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。③提供軟件調(diào)試功能。支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil 3 等軟件。④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。本章介紹 Proteus ISIS 軟件的工作環(huán)境和一些基本操作。 圖 45 protues ISIS 集成環(huán)境 16 誤差分析及解決方法 我們可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字式秒表計(jì)數(shù)一段時(shí)間的我們的標(biāo)準(zhǔn) 時(shí)間相比較出現(xiàn)了誤差，所設(shè)計(jì)的數(shù)字式秒表比我們的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間要慢，而且相比較的時(shí)間越長(zhǎng)他的時(shí)差越大。經(jīng)過(guò)分其主要原因與硬件和軟件都有關(guān)。 軟件原因：我們從外部中斷請(qǐng)求有效到轉(zhuǎn)向中斷區(qū)入口地址所需的機(jī)器周期數(shù)來(lái)計(jì)算中斷時(shí)間， 51 系列單片機(jī)最短響應(yīng)時(shí)間為 3 個(gè)機(jī)器周期。在一般情況下中斷響應(yīng)時(shí)間通常無(wú)需考慮，但在精確定時(shí)的應(yīng)用場(chǎng)合需知道中斷響應(yīng)時(shí)間，以保證定時(shí)的精確控制。 硬件原因：?jiǎn)纹瑱C(jī)的時(shí)鐘信號(hào)是由外部的振蕩電路所提供，在芯片的外部通過(guò)接 XATL1 與 XATL2 這兩個(gè)引角跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成 了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。因?yàn)殡娮釉豢梢跃陀形覀兯O(shè)計(jì)的那么理想（電容的容量，振晶的輸出頻率）所以會(huì)造成我們的時(shí)間準(zhǔn)確。 針對(duì)這樣的問(wèn)題我們就能只能從上述兩個(gè)方面入手去解決。軟件方面我們可以通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)子程序去減少響應(yīng)的時(shí)差。硬件部分我們可以采用一些穩(wěn)定，精確度比較高的電子元件去完善，但是在最后調(diào)試出的還是有誤差但我盡可能的減少差誤差接近理想。 17 第五章 數(shù)字式秒表的設(shè)計(jì)體會(huì)及課程教學(xué)建議 秒表的課程設(shè)計(jì)體會(huì) 這次的秒表課程設(shè)計(jì)從制作硬件“最小系統(tǒng)板”到 寫(xiě)數(shù)字式秒表的程序調(diào)試到上板，可以說(shuō)是苦多過(guò)甜??！首先，拿制作“最小系統(tǒng)板”來(lái)說(shuō)吧！從剛開(kāi)始用 protel的畫(huà)原理圖到畫(huà) PCB圖每天瘋狂的看有關(guān)于 protel的書(shū)籍那一個(gè)星期可以說(shuō)是個(gè)瘋狂的星期， 每天一上課回來(lái)就是畫(huà)圖， PCB 圖導(dǎo)入導(dǎo)的一遍又一遍，最后面到制作板子，打磨 印上板 去銅 焊元件。到最后竟然導(dǎo)入程序沒(méi)有顯示，蜂鳴器還一直嗡嗡作響，自己折磨了兩天還是沒(méi)出原因，最后面是去問(wèn)了老師才把這個(gè)問(wèn)題解決，原來(lái)是自己的封裝錯(cuò)誤了，按鍵和單片機(jī)的 P1 口沒(méi)有連接上，最后只能是從按鍵飛了八根口線到 P1 口，單 片機(jī)最小系統(tǒng)板才能正常使用。 到寫(xiě)秒表的程序，參考書(shū)籍選用最佳的設(shè)計(jì)方案，根據(jù)課程設(shè)計(jì)的要求一個(gè)模塊一個(gè)模塊的寫(xiě)，雖然秒表的程序很簡(jiǎn)單但是涉及到的內(nèi)容很多是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。 通過(guò)這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)整個(gè)單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)，