【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)是以AT89S51單片機(jī)為核心實(shí)現(xiàn)的一個(gè)智能電子計(jì)時(shí)器系統(tǒng)。通過(guò)比較，本課題選擇了“基。該方案利用了AT89S51單片機(jī)。為主控芯片，實(shí)現(xiàn)了時(shí)間顯示、定時(shí)中斷以及記錄比分等功能。作、時(shí)間可以任意設(shè)定等優(yōu)點(diǎn)，適合目前人們對(duì)智能小家電的需求。硬件主要由顯示模塊、按鍵模塊、復(fù)位模塊、晶振電路等組成；長(zhǎng)，適合在999秒以?xún)?nèi)的定時(shí)，比如豆?jié){機(jī)、榨汁機(jī)等的定時(shí)。

　　

【正文】 及解決方法： （ 1） 問(wèn)題： 硬件完成后接上電源，數(shù)碼管一點(diǎn)反應(yīng)也沒(méi)有。 （ 2）原因分析： 可能是那一塊沒(méi)焊好導(dǎo)致電路斷路，電源接不進(jìn)去。 （ 3）解決方法： 仔細(xì)對(duì)照 PCB 圖，一條一條線(xiàn)找問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)是有一個(gè)地方?jīng)]焊好，導(dǎo)致斷路。 ⑴ 問(wèn)題： 第二個(gè)數(shù)碼管的 E 腳不亮。 ⑵ 原因分析： 應(yīng)該是數(shù)碼管的引腳接斷路了。 ⑶ 解決方法： 仔細(xì)找 了好久才發(fā)現(xiàn)是因?yàn)橛幸稽c(diǎn)錫沾到布好的銅線(xiàn)上，導(dǎo)致 E腳被短路，把錫吸掉即可。 ⑴ 問(wèn)題： 系統(tǒng)接上電后，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)數(shù)碼管有點(diǎn)接觸不良。 ⑵ 原因分析： 可能電壓不穩(wěn)定。 ⑶ 解決方法： 少接了一根短路線(xiàn)。 27 圖 61硬件實(shí)物圖 正 面 圖 調(diào)試 軟件設(shè)計(jì)完成后，首先進(jìn)行軟件調(diào)試。利用 Keil 軟件對(duì) C 語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序進(jìn)行編譯仿真， Keil 軟件是目前最流行開(kāi)發(fā) MCS51 系列單片機(jī)的軟件， 它提供了包括 C 編譯器 、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè) 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 （ uVision）將這些部分組合在一起。 等程序在 Keil 軟件中，調(diào)試成功后，將源程序經(jīng) Keil 編譯后生成的十六進(jìn)制的 hex文件，燒制到硬件電路中即單片機(jī)中，進(jìn)行軟硬件結(jié)合調(diào)試。 利用 Keil 軟件進(jìn)行代碼的調(diào)試。按照程序流 程圖將代碼寫(xiě)好。下面 圖 62是編譯成功后的畫(huà)面。 28 圖 62 編譯成功 圖 經(jīng)過(guò)認(rèn)真的調(diào)試，終于完成，但是在調(diào)試過(guò)程中遇到不少問(wèn)題，仍然值得注意?？偨Y(jié)如下： (1) 源文件的擴(kuò)展名必須是 .asm 的； (2) 每句代碼后須寫(xiě)分號(hào)； (3) 確保輸入的關(guān)鍵字正確； 硬件實(shí)現(xiàn)和程序調(diào)試完成后，就可以將程序燒寫(xiě)到單片機(jī)中了，然后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。 一、 具體的測(cè)試步驟 接通電源后，三個(gè)數(shù)碼管將顯示 000；按下復(fù)位按鈕仍顯示 000。 (1)按一次加 1 鍵，數(shù)碼管則顯示 001，按確定鍵后，開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)顯示 000時(shí)，有“嘭”的 響聲； (2)復(fù)位后，按減 1 鍵，數(shù)碼管則顯示 999（說(shuō)明最大計(jì)時(shí)為 999 秒），此時(shí)按下加 1鍵，數(shù)碼管則顯示 000； (3)先設(shè)定時(shí)間為 7 秒，即數(shù)碼管則顯示 007，按確定鍵后開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，此時(shí)再按下加 1鍵， 電子計(jì)時(shí)器 繼續(xù)加 1； (4)在任何時(shí)候都對(duì) 電子計(jì)時(shí)器 進(jìn)行復(fù)位，均顯示 000； (5)加時(shí)或減時(shí)后，在沒(méi)有確定之前，數(shù)碼管則顯示設(shè)定的時(shí)間。故可用于記錄比分。 二、 實(shí)現(xiàn)功能 29 作為 電子計(jì)時(shí)器 使用：正確接通電源后，三個(gè)數(shù)碼管顯示： 000。按下復(fù)位鍵復(fù)位，按下加 1鍵加時(shí)到預(yù)定時(shí)間，若時(shí)間太長(zhǎng)可按減 1鍵；按確定鍵開(kāi)始計(jì) 時(shí)，數(shù)碼管則顯示當(dāng)前時(shí)間，當(dāng)時(shí)間為 0 時(shí)，發(fā)出響聲并觸發(fā)繼電器開(kāi)始工作。 作為記錄比分：本設(shè)計(jì)亦可用于記錄體育比賽中的比分。此時(shí)，只要按下加 1 鍵或減 1鍵即可。 三、 功能測(cè)試總結(jié) 本設(shè)計(jì)可用于現(xiàn)代自動(dòng)化的工業(yè)控制中，例如攪拌機(jī)的控制，設(shè)定好時(shí)間后，時(shí)間到攪拌機(jī)馬上開(kāi)始工作。時(shí)間可精確到 1S。 能夠進(jìn)行 最大 999秒的計(jì)時(shí)功能，設(shè)置外部操作開(kāi)關(guān)， 有 +鍵、 鍵、確認(rèn)鍵和復(fù)位鍵。 控制 電子計(jì)時(shí)器的啟動(dòng)和 加時(shí) /減時(shí) 功能。 電子計(jì)時(shí)器 遞減 /加時(shí)的 時(shí)間間隔為 1秒。當(dāng) 時(shí)間 遞減為零時(shí)， 引腳 有效，控制繼電器開(kāi)始工作。 通過(guò)以上的 功能測(cè)試數(shù)據(jù)，可以得出該設(shè)計(jì)所要求的基本功能通過(guò)測(cè)試達(dá)到了預(yù)期的要求，實(shí)現(xiàn)了 計(jì)時(shí)功能 。 只要在 0~999 秒內(nèi)都能計(jì)時(shí)，并且能 任意 設(shè)定時(shí)間，功能基本實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)功能測(cè)試 將軟件和硬件結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成 電子計(jì)時(shí)器 的整體系統(tǒng)，待軟硬件調(diào)試成功后，對(duì) 電子計(jì)時(shí)器 的各個(gè)功能進(jìn)行檢測(cè)。 通過(guò)以上的功能測(cè)試數(shù)據(jù)，可以得出該設(shè)計(jì)所要求的基本功能通過(guò)測(cè)試達(dá)到了預(yù)期的要求，實(shí)現(xiàn)了一個(gè) 0999 秒的 電子計(jì)時(shí)器 的功能。并由以上的數(shù)據(jù)可以總結(jié)出該 電子計(jì)時(shí)器 系統(tǒng)實(shí)際實(shí)現(xiàn)的功能還可以作為籃球比賽的計(jì)分工具。 調(diào)試方便，使用簡(jiǎn)單完全符合 智能這個(gè)要求，在未來(lái)人 類(lèi)生活中將會(huì)有很大的用處，但若要時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)以及更加精確到秒以 下的單位就要進(jìn)一步地加強(qiáng)以及改進(jìn)。 在功能測(cè)試的過(guò)程中各個(gè)模塊基本都能達(dá)到預(yù)期的效果，就是按鍵的次數(shù)不能太頻繁這樣會(huì)造成系統(tǒng)不穩(wěn)定， 有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)加二的情況，在未來(lái)進(jìn)行改進(jìn)的過(guò)程中這方面也需要不斷地改進(jìn)，讓計(jì)時(shí)更精準(zhǔn)，誤差更小。 30 結(jié) 論 本設(shè)計(jì) 利用單片機(jī) AT89S51 設(shè)計(jì)的 一個(gè)智能 電子計(jì)時(shí)器 ， 本設(shè)計(jì)中 電子計(jì)時(shí)器 計(jì)時(shí) 的 最小單位是 1 秒，最長(zhǎng)可計(jì)時(shí) 999 秒，約等于 16分鐘。真正實(shí)現(xiàn)了時(shí)間的隨意設(shè)定，在實(shí)際的工業(yè)控制 和生活 中具有 很多的優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)解決了目前實(shí)時(shí)控制中時(shí)間 不能 靈活控制和時(shí)間難以精確等缺點(diǎn)。該 電子計(jì)時(shí)器 功能強(qiáng)大、使用方便， 并 在 攪拌機(jī)的控制中得到了 應(yīng)用。 本設(shè)計(jì)將整個(gè)程序劃分為 五 大模塊：初始化程序、靜態(tài)顯示程序、 按鍵 接收 程序 、 中斷計(jì)時(shí)程序和 繼電器 控制 程序 。 五 大 模塊之間的關(guān)系是： 當(dāng) 無(wú) 按 鍵按下時(shí)，顯示 管則顯示 當(dāng)前時(shí)間；當(dāng)有 按 鍵按下時(shí)， 進(jìn)入按鍵 接收 程序；處理完畢后，再顯示當(dāng)前時(shí)間；當(dāng) 確認(rèn)鍵按下時(shí)，開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，時(shí)間到 繼電器 則 開(kāi)始工作 ；按下復(fù)位鍵后，繼電器就停止工作 。 同時(shí)，由于單片機(jī)自身的原因，不宜在溫度較高的場(chǎng)合使用，會(huì)使電 路出現(xiàn)記時(shí)不準(zhǔn)、紊亂等問(wèn)題， 還有最重要的一點(diǎn)就是雖然時(shí)間是任意設(shè)定的，但是設(shè)定起來(lái)比較麻煩，需要一個(gè)一個(gè)按，可能比較麻煩 ， 仍有待繼續(xù)研究和改進(jìn)。 31 致 謝 回想起這次單片機(jī)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多。從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，可以說(shuō)是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多的東西。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是劉韜老師指導(dǎo)的，值此論文完成之際，謹(jǐn)向劉韜老師致以衷心的感謝和無(wú)限的敬意。感謝導(dǎo)師在畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、課題的研究、直至論文完稿的每一個(gè)階段為我付出的大量時(shí)間和心血。多次找我們溝通，幫我們指出需要改進(jìn)的地 方，讓我們?cè)诙啻胃恼?，達(dá)到較好的水平 ，功能實(shí)現(xiàn)也較容易 。他也讓我們學(xué)會(huì)了盡量自己獨(dú)立完成一個(gè)設(shè)計(jì)，自己查閱資料和構(gòu)思；更讓我們學(xué)會(huì)了同學(xué)之間的合作和討論；遇到難題時(shí)為我們排憂(yōu)解難，盡心盡力為我們解答每一個(gè)難題。為我們制定詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)劃并盡心監(jiān)督。讓我們?cè)鰪?qiáng)了自己獨(dú)立解決問(wèn)題的能力和更加體會(huì)到制定計(jì)劃和嚴(yán)格按照計(jì)劃執(zhí)行的優(yōu)越性。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博扎實(shí)的理論功底、寬廣的胸懷和敏感的洞察力是我一生學(xué)習(xí)的榜樣。 還有在初次調(diào)試的時(shí)候，功能不能實(shí)現(xiàn)，好多同學(xué)都幫我認(rèn)真檢查，尤其是三班的趙慧同學(xué)和我檢查了一個(gè)下午 ，終于找出問(wèn)題了，原 來(lái)是焊電路板是有一點(diǎn)錫濺到另一條線(xiàn)上（因?yàn)槲沂?PCB 板，銅線(xiàn)上）所以導(dǎo)致短路 。 在這次設(shè)計(jì)中我深刻體會(huì)到細(xì)心和耐心的優(yōu)越性，剛開(kāi)始調(diào)試時(shí)第二個(gè)數(shù)碼管的 E 腳不亮，第三個(gè)數(shù)碼管接觸不良沒(méi)有其他兩個(gè)數(shù)碼管亮。就用數(shù)字萬(wàn)用表對(duì)每個(gè)數(shù)碼管進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)左邊兩個(gè)數(shù)碼管有兩根腳是導(dǎo)通的，對(duì)著電路圖 很多遍也沒(méi)找出來(lái)，后來(lái)在另一個(gè)同學(xué)的幫助下找了一個(gè)下午才找到，耐心和合作很重要 。 最后，對(duì)給過(guò)我?guī)椭械?老師和同學(xué) 再次表示忠心的感謝！ 32 參考文獻(xiàn) [1] 馮忠緒 .混凝土攪拌理論及設(shè)備 [M].北京 :人民交通出版社 ,2020,9. [2] 張友德 .單片微型機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)驗(yàn) [M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社， 2020，12. [3] 馬忠梅等 .單片機(jī)的 C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [M].北京：航天航空大學(xué)出版社 ,2020,7. [4] 鄧紅 .單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用設(shè)計(jì)教程 [M].北京 :冶金 工業(yè)出版社 ,2020,9. [5] 楊欣 .電路設(shè)計(jì)與仿真 [M].北京：清華大學(xué)出版社 ,2020,4. [6] 李建忠 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2020,8. 33 附錄 1： 計(jì)時(shí)繼電器設(shè)計(jì)總電路圖 34 附錄 2： PCB 電路圖 35 附錄 3：元器件清單 序號(hào) 名字 型號(hào) 數(shù)量 備注 1 單片機(jī) AT89S51 1 雙列直插 2 40 腿雙列直插底座 1 供單片機(jī)用 3 電容 104 2 4 晶振 12M 1 5 電容 30P 2 6 電解電容 10UF 3 7 電阻 10K 1 8 三極管 9012 1 9 繼電器 5V直流 1 10 8 位排阻 10K 1 11 按鍵 12*12*6 4 12 電池盒 五號(hào)三連 1 13 電阻 1 14 二極管 4007 13 15 數(shù)碼管 寸單個(gè)共陽(yáng) 3 36 附錄 4： 電子計(jì)時(shí)器 源 程序 include unsigned char code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0, 0x99,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90}。 sbit P3_0=P3^0。 sbit P3_1=P3^1。 sbit P3_2=P3^2。 sbit P3_3=P3^3。 unsigned int j=0。 unsigned int i=0。 void main(void) {unsigned char a,b,c,e,f。 unsigned int d=1。 TMOD=0x01。 TH0=0x3c。 TL0=0xb0。 ET0=1。 EA=1。 while(1) 37 {a=i/100。 b=i%100。 e=b/10。 f=b%10。 P0=table[a]。 for(c=c0。c)。 P1=table[e]。 for(c=c0。c)。 P2=table[f]。 for(c=c0。c)。 while(P3_2==0){while(P3_2==0)。TR0=1。d=20*i。} if(P3_0==0){while(P3_0==0)。if(i==999){i=0。i。}i++。} if(P3_1==0){while(P3_1==0)。if(i==0)i=1000。i。} if(j==d){P3_3=0。TR0=0。} } } void t0(void) interrupt 1 using 1 {j++。 TH0=0x3c。 TL0=0xb0。 if(j%20==0)i。}