【文章內容簡介】 電平有效，其有效時間應持續(xù) 24 個振蕩周期（即 2 個機器周期）以上，使用頻率 為 12MHz 的晶振，則復位信號持續(xù)時間應超過 2us 才能完成復位操作。復位操作上有電自動復位和按鍵手動復位兩種方式。上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現的。按鍵電平復位是通過使復位端經電阻與 Vcc 電源接通而實現的。在本設計中采用了按鍵電平復位方式，其復位電路如圖 24 所示。 驅動及顯示電路 數碼管實際上是由二極管構成發(fā)光二極管正常工作時，其兩端正向壓降約為，正向電流約為 10mA，為了使數碼管達到一定的亮度而又不至于由于電流過大而損壞，我們使用三極管 S8550 作為數碼管的驅動，同 時在 P0 口和 P2 口上串上 470Ω的電阻。此處使用四位一體共陰極數碼管，由于驅動電路決定了此處共陰極數碼管和共陽極數碼管均可采用而且均采用共陽極代碼來編寫顯示程序。 單片機下載口電路 下載口主要是一個十芯的底座，可以通過使用 USB 下載線對單片機進行程序下載。 5 硬件系統(tǒng)設計圖 電路圖原理 此處電路原理圖以及 PCB 原理圖的繪制均使用 protel99 完成， protel99 提供一個集成的設計環(huán)境，包括原理圖設計和 PCB 布線工具。根據硬件接線要求設計繪制電路原理圖及 PCB。具體電 路圖見附錄 PCB 圖 PCB 圖設計時，首先要使元器件盡量少，這樣既可以節(jié)約材料，又可以使布線更加短，減少干擾，同時還應該注意盡量減少線路之間的寄生電容和電感，布線時需要將線寬設置得比較寬這樣可以提高腐蝕電路板時的成功率，焊盤大小也要設置的比較大，這樣在腐蝕環(huán)節(jié)和焊接環(huán)節(jié)比較容易成功。不易出現短線的現象和焊盤剝離的現象。雙面布線時芯片和針腳多的元件需將焊接點置于底層，這樣才能比較方便焊接。電路板 PCB 圖見附錄 。 元器件布局圖 圖見附錄 C 元器件清單 圖見附 錄 D 6 3 軟件系統(tǒng)的設計 使用單片機資源情況 本次電子鐘設計除了使用單片機工作所必須的硬件資源（如連接晶振的引腳XTAL1 和 XTAL2，復位引腳 RESET）外，對單片機的硬件資源還做了具體的安排。 （ 1） P0 口： 作為數碼管顯示器的段控。 （ 2） P1 口： 作為獨立式鍵盤的輸入端。 （ 3） P2 口： 分別控制數碼管 LED0LED7 的位控碼驅動。 （ 4） 使用通用寄存器 RO、 R1 來延時， R2R7 作為數據的保護和處理。 （ 5） 作為開始和停止的分開運行的 標志， 作為暫停和繼續(xù)的分開運行標志。 軟件系統(tǒng)各模塊功能簡要介紹 顯 P 程序和鍵掃程序（主程序，顯示 P，也判斷有無鍵按下，若有，則跳轉相應標志地方執(zhí)行相應程序） 數碼管顯示程序（顯示當前的各位的數據情況） 數據處理程序（讓秒表的每個位隨時間變化并保存在寄存器里） KS（鍵掃描子程序） DL（毫秒延時子程序） TAB(共陽數碼管字型代碼表 ) 7 軟件系統(tǒng)程序流程框圖 顯 P 程序和鍵掃流程框圖 圖 3 顯 P程序和鍵掃流程框圖 開始 開啟位控給段控賦顯示 P 的值 有無按鍵按下 是否按下 Y N 是否按下 是否按下 是否按下 是否按下 N N N N 跳轉并執(zhí)行相應的程序 Y Y Y Y Y 8 數碼管顯示流程框圖 圖 4 數碼管顯示流程框圖 開始 使 R2R7六組數據處理置零 分別打開 P2 上位控 口，通過 R2R7給 P0口賦值使顯示管亮并調用延時程序 調用鍵掃 是否有鍵按下 是否為 1 是否為 0 跳至數據處理標號處 跳回鍵掃那里 跳轉標號處 跳轉標號處 Y Y Y N N N 9 數據處理流程框圖 10 開始 R2加 1 R2是否為 0AH R3加 1， R2清零 Y R3是否為 0AH Y R4加 1， R3清零 Y R4是否為 0AH Y R5加 1， R4清零 R5是否為 0AH Y R6加 1， R5清零 Y R6是否為 0AH Y R7加 1， R6清零 Y R7是 否為 0AH Y Y SJMP $ Y 跳轉顯示程序 N N N N N N 11 延時子流程框圖 圖 6 延時子流程框圖 開始 給 R1賦值 給 R0賦值 N o p R0自減等于 1？ R1自減等于 1？ 返回 Y Y N N 12 有無閉合鍵子流程框圖 圖 7 有無閉合鍵子流程框圖 軟件系統(tǒng)程序清單 按照流程圖應用軟件 keil 匯編語言編程實現秒表功能。程序見附錄 E 開始 取按鍵 P1上的值給 A A 取反 讓 A 和 0FH相與保留低字節(jié) 返回 13 4 設計總結 設計結論及使用說明 通過設計和調試，數字式秒表能順利完成各項功能。上電或復位 后顯示“ P.”提示符，此時按 對應的鍵 S2 便可開始計時。在計數狀態(tài)下，按下 對應的鍵 S3 即可實現暫停，按下 鍵 S4 可繼續(xù)計時，在計時狀態(tài)下按下 對應的鍵 S5 實現計時停止，在停止狀態(tài)下按下 對應的鍵 S6，可實現計數清零。 程序仿真與結果 我們在我們是在 Keil 軟件里編寫程序并編譯通過才能被硬件電路所應用。 Keil的功能比較強大 ,但他編譯過程中他只能檢查出所編寫的語法錯誤，所以我們一步一步的去在硬件電路里仿真去達到我們所設計要求的功能。經仿真修改和完善均已達到設計要求 .“ P.”顯示，電子鐘準備狀態(tài)與電子鐘自動運行狀態(tài)的仿真如下圖所示 (1). “ P.”顯示如圖 8 所示。 (2). 數字式秒表準備狀態(tài)仿真的顯示如圖 9 所示。 14 誤差分析及解決方法 經過下載到板子和仿真測試， 發(fā)現數字式秒表計數一段時間和標準時間相比有誤差，所設計的數字式秒表比我們的標準時間要快或者慢，而且相比較的時間越長他的時差越大。經過分其主要原因與硬件和軟件都有關。 軟件原因：延時程序只能起到一個大概的延時，具體也與所有執(zhí)行了的程序所用時間也有關系，對于時間一長，誤差就能明顯。 硬件原因：因為制板做的不能夠排除整體對計時有影響，所以仿真和板子計時也有一些誤差。 針對這樣的問題我們就能只能去減小誤差。軟件方面我們可以通過計算設計子程序去減少響應的時差。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 ，但是在最后調試出的還是有誤差但我盡可能的減少差誤差。 15 結束語 本文利用 AT89S52單片機設計了具有計時開始 、 暫停及清零功能的數字秒表 ， 計時最大值為 59分 ， 計時精度為 。 利用 Proteus和 Keil軟件進行了仿真 ， 達到了預期的效果 。 整體電路的計時精度高 ， 電路結構簡單 ， 抗干擾能力強 ， 具有廣泛的應用前景 。 上了一個學期單片機課后看了看這些課程設計題目，感覺壓力比較大，畢竟自己還是初學者，對各方面都不是了解的很透徹，因為都看上去都比較有難度，于是 選定了一個覺得適合自己的課題，熟悉了單片機的內容后覺得還是可以做的出來了，一開始不知道從哪里開始下手，于是問了一些人上網查了點資料，有些是 c編還有些是匯編，于是參考了一下，也和別人一起探討了一下，一開始在設計中覺得難點在顯示和秒表的不斷加時的地方，通過不斷翻閱書，于是編寫了一個符合的程序，于是開始確定按鍵作用的編程，一開始想像別人一樣弄幾個按鍵多功能，于是寫了一下但是還是程序有問題，最終還是弄了多個按鍵，經過一個整合于是程序就弄好了，感覺在編程的過程中，書本的總體知識運用比較難，難在邏輯上的緊密結合，雖然弄 好了一個整體的程序也能執(zhí)行，但是覺得還是有些地方也可以改進，條理還是得加強。 16 參考文獻 [1] 李廣第，朱月秀，冷祖祁 .單片機基礎 [M].北京：北京航空航天大學出版社， [2] 馬忠梅，籍順心，張凱，馬巖 .單片機的 C 語言應用程序設計（第四版） [M].北京：北京航空航天大學出版社， [3] 恰汗?合孜爾 .C 語言程序設計 (第三版 ) [M].北京：中國鐵道出版社， 2