【正文】 最后，感謝在百忙中審閱本論文和參加答辯的專家、老師們。在此，一并表示感謝。值此論文完成之際，謹(jǐn)向尊敬的沈敏導(dǎo)師致以衷心的感謝。 致謝本論文是在導(dǎo)師沈敏的悉心指導(dǎo)下完成的。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容較多，關(guān)系到電路的設(shè)計(jì)與制作，以及程序的設(shè)計(jì)和兩者的匹配組合，每一部分都要注意，每一部分都要嚴(yán)格要求，否則，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響最后的結(jié)果。在做的過程中不但加深我對(duì)在課程上所學(xué)到的單片機(jī)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，重新讓自己認(rèn)識(shí)到了這門學(xué)科的在應(yīng)用方面的廣闊前景，并且通過知識(shí)與應(yīng)用于實(shí)踐的結(jié)合更加豐富了自的知識(shí)擴(kuò)展己了知識(shí)面。經(jīng)過驗(yàn)證，系統(tǒng)的穩(wěn)定很好，誤差較小，精確度高。拿來一個(gè)真正的秒表與系統(tǒng)同時(shí)開始計(jì)時(shí)，并隨時(shí)觀看系統(tǒng)的穩(wěn)定性。經(jīng)過驗(yàn)證，系統(tǒng)都正常運(yùn)行，抗干擾較強(qiáng)。其次，在通電運(yùn)行中，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的干擾，比如在電話來電或者在通電話過程中對(duì)系統(tǒng)是否有一定影響，是否有停頓、閃爍現(xiàn)象。看看是否都能正常運(yùn)行，并觸摸芯片等器件是否有過度的發(fā)熱或其他不正常的現(xiàn)象，并進(jìn)行檢查與相應(yīng)的處理。但在某些情況下，在實(shí)際現(xiàn)場工作之前，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的影響無法預(yù)料，只能通過現(xiàn)場運(yùn)行調(diào)試來發(fā)現(xiàn)問題，找出相應(yīng)的解決方法；或者雖然在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到抗干擾的對(duì)策，但是否行之有效，還必須通過在實(shí)際現(xiàn)場的運(yùn)行來加以驗(yàn)證。運(yùn)行一段時(shí)間后，按一下停止按鈕，讓秒表停止?？匆幌嘛@示是否正確，時(shí)間運(yùn)行是否符合運(yùn)行軌跡。把單片機(jī)放到電路板上，進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)程序的調(diào)試。如果出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，就要改變一下延時(shí)時(shí)間，直到合理為止。首先是把顯示程序加載上去，進(jìn)行調(diào)試時(shí)，看數(shù)碼管的顯示是否正確，還要看顯示的亮度是否太暗或太亮，是否出現(xiàn)了閃爍現(xiàn)象，如果顯示不正確，就檢查一下數(shù)碼管的引腳和單片機(jī)的連線是否接錯(cuò)了。對(duì)顯示程序的調(diào)試時(shí)，應(yīng)調(diào)出“端口窗口”來看I/O端口的輸出情況，是否符合所要顯示的數(shù)據(jù)。首先對(duì)中斷程序進(jìn)行調(diào)試，看每分FENSHU、秒MIAOSHU、小數(shù)XIAOSHU的單元里面的內(nèi)容是否正確；再對(duì)顯示程序進(jìn)行調(diào)試，這里的顯示程序里面含有數(shù)據(jù)處理程序：如把分FENSHU單元分成兩個(gè)數(shù)字，再一個(gè)一個(gè)數(shù)字進(jìn)行顯示，對(duì)照一下是否正確。軟件調(diào)試是通過對(duì)用戶程序的匯編、連接、接行來發(fā)現(xiàn)程序中存在的語法錯(cuò)誤與邏輯錯(cuò)誤并加以排除糾正的過程。就要仔細(xì)檢查復(fù)位的電容是否接錯(cuò)了電極，線是否連錯(cuò)。在上電檢查后，按一下復(fù)位按鈕，看實(shí)驗(yàn)板上的LED燈是否閃爍。在調(diào)試過程中，沒有注意AT89C52與之對(duì)應(yīng)的連接以及要注意的地方，最后結(jié)果功能不可以實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過查找電路，發(fā)現(xiàn)應(yīng)該是讀取片內(nèi)的內(nèi)容，31引腳/VPP要接高電平，結(jié)果在設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有注意，功能就實(shí)現(xiàn)不了。如出現(xiàn)這些現(xiàn)象，應(yīng)立即斷電，仔細(xì)檢查電源加載的情況、各個(gè)芯片是否插反等，找出產(chǎn)生異常的原因并加以解決；并且用萬用表測各芯片的引腳電平是否合理。首先檢查所有插座或器件的電源端是否有符合要求的電壓，接地端電壓是否接近于零，接固定電平的引腳端是否電平正確。再檢查各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象，如有再仔細(xì)查出并排除。目測檢查后，可進(jìn)行萬用表測試。通過目測查出一些明顯的器件、設(shè)備故障并及時(shí)排除。這個(gè)方法是我們最常用的方法之一，只要是檢查一些很明顯的錯(cuò)誤，如電解電容的電極是否連錯(cuò)、焊點(diǎn)否光亮飽滿無虛焊，用萬用板連的線是否連好了、焊盤有否脫落。相應(yīng)的硬件實(shí)物運(yùn)行圖如圖51所示。在制作的時(shí)候，焊接線要非常小心，不然會(huì)有很多的斷線，還有就是焊接的時(shí)候也要小心，不然容易短路。中斷到后，會(huì)在XIAOSHU單元中加1，然后就判斷這單元是否夠100，即是否夠1秒。 是電子秒表的核心，在這里主要介紹一下定時(shí)中斷過程。那么初始化的程序如下：按鍵是用查詢方式來的，這些程序是嵌入主程序中的。定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化：包括對(duì)TMOD、TCON以及根據(jù)定時(shí)時(shí)間對(duì)時(shí)間初值的設(shè)置。在軟件的控制之下，堆?？稍谄瑑?nèi)RAM 中的任一區(qū)間設(shè)定，而堆棧的數(shù)據(jù)存取與一般的RAM 存取又有區(qū)別，對(duì)它的操作，要遵循“后進(jìn)先出”的原則。累加是用指令I(lǐng)NC 來實(shí)現(xiàn)的。中斷一次，滿一秒后秒進(jìn)位，滿60 秒后即為1 分鐘，分鐘單元進(jìn)位，最終達(dá)到最大值99分鐘。圖35 驅(qū)動(dòng)顯示電路圖第四章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)時(shí)間的運(yùn)行依靠定時(shí)中斷子程序?qū)r(shí)鐘單元數(shù)值進(jìn)位調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。顯示電路由6位共陽數(shù)碼管顯示，其中A為百分秒的顯示，B為十分秒的顯示；C、D為秒的顯示；E、F為分的顯示。三位共陽數(shù)碼管總共有11個(gè)引腳，A～DP為段選，vccvcc2和vcc3為位選，A～～，～，三位共陽數(shù)碼管的引腳圖如圖34所示。六位數(shù)碼管雖然硬件接線會(huì)簡單一些，但是成本相對(duì)較高；而一位數(shù)碼管相對(duì)于三位數(shù)碼管來說，硬件接線就復(fù)雜了許多。又因P2接口不能承受六位的數(shù)碼管的電流，那就需要在P2接口上加上六個(gè)三極管來驅(qū)動(dòng)。所以，就采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)掃描就是指采用分時(shí)的方法，輪流控制各個(gè)顯示器的COM端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。其接口電路是把所有顯示器的8個(gè)筆劃段A～DP同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極COM各自獨(dú)立地受I/O線控制。使用這種方法CPU的開銷小，控制程序簡單，但占用較多的硬件資源。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O接口用于筆劃段字形代碼。它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)一個(gè)筆畫發(fā)光，控制某幾段發(fā)光二極管導(dǎo)通，就能顯示出某個(gè)數(shù)碼或字符。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和陶瓷電容，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。本文用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。相應(yīng)的按鍵電路圖如圖32所示。直接用I/O口線構(gòu)成單個(gè)按鍵電路，每個(gè)按鍵占用一條I/O口線，每個(gè)按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生互相影響。本設(shè)計(jì)中是用軟件程序來去除抖動(dòng)。閉合和釋放過程都要經(jīng)過一定的過程才能達(dá)到穩(wěn)定，這一過程是處于高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為抖動(dòng)。按鍵的開關(guān)狀態(tài)通過一定的電路轉(zhuǎn)換為高、低電平狀態(tài)。上電的一瞬間，單片機(jī)的RST腳接到高電平，同時(shí)電容C9開始充電，經(jīng)過一定的時(shí)間后電容充電飽和，10K的下拉電阻把RST腳拉回到低電平狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的復(fù)位，同樣道理，在單片機(jī)工作的時(shí)候按下復(fù)位按鈕，單片機(jī)的RST腳接到高電平，電容C9馬上放電完畢；松開該按鍵后電容C9開始充電，經(jīng)過一定的時(shí)間后電容充電飽和，10K的下拉電阻把RST腳拉回到低電平狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的復(fù)位。圖31 復(fù)位電路圖對(duì)于AT89C52單片機(jī)來說，它是高電平復(fù)位，也就是說只要將單片機(jī)的RST腳接高電平并保持一定的時(shí)間就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。在RST端出現(xiàn)高電平的等候周期，執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位，以后每個(gè)周期重復(fù)一次，直至RST端變低。單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的?？刹捎密浖ザ秳?dòng)的方法處理，軟件的觸點(diǎn)在閉合和斷開的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，這時(shí)觸點(diǎn)的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如不采取妥善處理的話，將引起按鍵命令錯(cuò)誤或重復(fù)執(zhí)行，在這里采用軟件延時(shí)的方法來去除抖動(dòng)，延時(shí)時(shí)間10ms。P3口接按鍵電路，實(shí)現(xiàn)控制功能，整體電路簡單明了，性能可靠。 圖22 振蕩電路圖由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過一個(gè)2分頻的觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)的時(shí)間和最大低電平持續(xù)的時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。用戶還可以采用外部時(shí)鐘，采用外部時(shí)鐘的電路如圖10所示。10pF，而如果使用陶瓷諧振器建議選擇40pF177。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。時(shí)鐘振蕩器：AT89C52中有一個(gè)構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓VPP。要注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存端狀態(tài)。/VPP：外部訪問允許。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次信號(hào)。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（）。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。 RST：復(fù)位輸入。表22 P3口第二功能端口引腳第二功能RXD （串行輸入口）TXD （串行輸出口） （外中斷0） （外中斷1）T0 （定時(shí)/計(jì)數(shù)器0）T1 （定時(shí)/計(jì)數(shù)器1）（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）此外，P3口還接收一些用于Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（I）。P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVXDPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。P2口：P2口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1口接收低8位地址。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低