【正文】 _7=1。 case 1: P3=0xfd。 P1_7=1。 //計(jì)算百分一秒位數(shù)值 } void display(void) { switch(ms%4) { case o: P3=0xfe。 LED2=(n/10)。 LED1=(n/100)。 //計(jì)算十秒位數(shù)值 n=timeamp。 a=time/1000。 void add1(time) uint time。 } （ 3） 顯示子程序 顯示子程序其實(shí)包括了 display()和 add1(time)兩個(gè)子程序。 scankey=1。 mm++。 ms++。 本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 19 void time0(void) { TL0=0x18。 } } } （ 2） 定時(shí)器中斷 子程序 這里的秒表的計(jì)時(shí)、鍵盤的掃描及數(shù)值顯示燈都是利用定時(shí)中斷來完成的。 P2_7=1。 } if(stop==1) start=0。 if(mm==6000)m=0。 P2_6=1。 add1(m)。 sub=0。 } if(sub==1) //倒計(jì)時(shí)初值減少 1 { P2_6=0。 add1(m)。 P2_7=1。 add1(m)。 P2_7=1。 add1(m)。 add=0。 本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 18 } if(add==1) //倒計(jì)時(shí)初值增加 1 { P2_6=0。 add1(m)。 P2_7=1。 add1(m)。 P2_7=1。 scan()。 for(。 ET0=1。 TH0=0xfc。 //調(diào)用初始化函數(shù) TMOD=0x01。鍵盤掃描由 scan（）來完成，各個(gè)位的數(shù)值的計(jì)算由 add1（）完成。 本部分對(duì)設(shè)計(jì)中的主要程序單獨(dú)說明。 //延時(shí)子程序 P2=0xff； if (P2_1==0) start=1。delay=200。 //start 為 P1_2 按下標(biāo)志位 void scan(void) { P2=0xff。當(dāng)檢測(cè)到按鍵釋放后，也要給 5ms～10ms 的延時(shí)，待后沿抖 動(dòng)消失后才能轉(zhuǎn)入該鍵的處理程序。這一點(diǎn)通過分析 RS 觸發(fā)器的工作過程很容易得到驗(yàn)證。此時(shí)即 使用按鍵的機(jī)械性能，使按鍵因彈性抖動(dòng)而產(chǎn)生瞬時(shí)斷開（抖動(dòng)跳開 B），只要按鍵不返回原始狀態(tài) A，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不改變，輸出保持為 0，不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)的波形。 圖 45 硬件消抖電路圖 圖中兩個(gè)“與非”門構(gòu)成一個(gè) RS 觸發(fā)器。 在鍵數(shù)較少時(shí)可用硬件方法消除鍵抖動(dòng)。因而在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，為了不產(chǎn)生這種現(xiàn)象而作的措施就是按鍵消抖。 計(jì)時(shí)功能流程圖 圖 41 計(jì)時(shí)功能流程圖 倒計(jì)時(shí)初值設(shè)定流程圖 圖 42 倒計(jì)時(shí)初值增加流程圖 本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 15 圖 43 倒計(jì)時(shí)初值減少流程圖 倒計(jì)時(shí)功能流程圖 圖 44 倒計(jì)時(shí)開始流程圖 按鍵消抖介紹 按鍵消抖 作為 本 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一，在此做簡(jiǎn)要介紹。鍵盤查詢和數(shù)據(jù)顯示的部分在定時(shí)中段服務(wù)子程序 中 完成。 主要變量說明 程序中用到的關(guān)鍵變量說明如下 。 程序功能及主要變量的說明 程序功能 電子秒表程序主要完成如下功能 ： （ 1） 兩種計(jì)時(shí)模式的啟動(dòng)、停止、復(fù)位功能的秒表。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)好之后，接下來就要進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。 ：和 LED6 相連，用于顯示單片機(jī)的工作狀態(tài)。 ：和按鈕 K2 相連，用于決定連續(xù)計(jì) 8 個(gè)的計(jì)時(shí)模式下秒表啟動(dòng)、停止和倒計(jì)時(shí)初值的減少。 ~：與數(shù)碼管 LED1~LED4 相連，通過單片機(jī)的 ~ 可以控制LED 的顯示。 LED6：用于顯示單片機(jī)的工作狀態(tài)，在準(zhǔn)備計(jì)時(shí)和計(jì)時(shí)工作的時(shí)候， LED6熄滅；在倒計(jì)時(shí) 初值設(shè)定的時(shí)候， LED6 點(diǎn)亮；在倒計(jì)時(shí)工作的時(shí)候， LED6 閃爍[1]。 本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 12 按鍵 RESET：在復(fù)位電路中，對(duì)于單片機(jī)起復(fù)位作用。在倒計(jì)時(shí)初值設(shè)定的情況下為倒計(jì)時(shí)初值的減少按鍵，按一下 K2，倒計(jì)時(shí)初值減少 1；按住 K2 不放，倒計(jì)時(shí)初值連續(xù)減少；快速連按兩下 K2 然后不放，則倒計(jì) 時(shí)初值快速減少，減少的速度是連續(xù)減少的 10 倍。在倒計(jì)時(shí)初值設(shè)定的情況下為倒計(jì)時(shí)初值的增加按鍵，按一下 K1，倒計(jì)時(shí)初值增加 1；按住 K1 不放，倒計(jì)時(shí)初值連續(xù)增加；快速連按兩下 K1 然后不放，則倒計(jì)時(shí)初值快速增加，增加的速度是連續(xù)增加的 10 倍。本設(shè)計(jì)中，所用的數(shù)碼管為共陰極的，所以三極管 選用了 型三極管。 LED1~LED4：七段碼 LED，用于顯示秒表數(shù)據(jù)。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 RESET 引腳接到高電平，電容 C1 馬上放電完畢；松開該按鈕后電容 C1 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 RESET 引腳拉回到低電平狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的復(fù)位 [9]。從上面的電路可以看出實(shí)現(xiàn)的是上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩個(gè)復(fù)位功能。本設(shè)計(jì)電路中對(duì)應(yīng)的復(fù)位電 路如圖 33 所示。 圖 32 電子秒表原理 圖 復(fù)位電路 復(fù)位電路在單片機(jī)系統(tǒng)中是必不可少的。 AT89C52 的引腳排列如圖 31 所示?？刂破魇菃纹瑱C(jī)的指揮控制部件，主要任務(wù)的識(shí)別指令，并根 據(jù)指令的性質(zhì)控制單片機(jī)各功能部件，從而保證單片機(jī)各部分能自動(dòng)而協(xié)調(diào)地工作。 CPU 是由運(yùn)算器和控制器所構(gòu)成的。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。另外， AT89C52 可降至 0HZ 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。對(duì)于本設(shè)計(jì)，由于電子秒表 系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的處理和存儲(chǔ)方面要求不高，所以本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 9 選取片內(nèi)帶 RAM 和 ROM 的單片機(jī)即可，在本設(shè)計(jì)中選取的是 ATMEL 公司的AT89C52 單片機(jī)。起程序復(fù)位作用 [1]。在默認(rèn)的狀態(tài)下，秒表始終處于準(zhǔn)備計(jì)時(shí)的狀態(tài)，按下 K3 后秒表進(jìn)入倒計(jì)時(shí)的狀態(tài)，這時(shí)通過按鍵 K1和 K2 可以進(jìn)行倒計(jì)時(shí)初值的調(diào)整，再按下 K3 則進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。 （ 3） 按鍵 K3。 （ 2） 按鍵 K2。 外部指令對(duì)單片機(jī)的輸入一般是通過按鍵、鍵盤等輸入器件來實(shí)現(xiàn)的， 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是利用鍵盤來實(shí)現(xiàn)秒表的啟?？刂萍肮δ苓x擇： （ 1） 按鍵 K1。 （ 2） 鍵盤的使用：本設(shè)計(jì)通過秒表的啟動(dòng)、停止、復(fù)位、計(jì)時(shí)模式的選擇，以及倒計(jì)時(shí)初值的設(shè)定，講述了獨(dú)立式鍵盤的設(shè)計(jì)方法和關(guān)鍵技術(shù)。 上述的功能主要是為了講述單片機(jī)定時(shí)器、鍵盤和 LED 顯示器的使用方法。 （ 3） 可實(shí)現(xiàn)設(shè)定初值的倒計(jì)時(shí)功能。分別是單計(jì)時(shí)模式和連續(xù)計(jì) 8 個(gè)的計(jì)時(shí)模式。 一個(gè)完整的電子秒表電路就是一個(gè)單片機(jī)的最小系統(tǒng)，主要由鍵盤輸入電路、單片機(jī)、晶振、復(fù)位電路和 LED 顯示電路 構(gòu)成。全文共分為 五 章，各章的主要內(nèi)容如下 ： 第一章簡(jiǎn) 明扼要地介紹了單片機(jī)、 LED 特點(diǎn)、分類及應(yīng)用； 第二章扼要介紹了系統(tǒng)功能，各個(gè)按鍵的作用； 第三章對(duì) 電子秒表 系統(tǒng)的總方案進(jìn)行了研究，給出了 電子秒表 硬件的實(shí)現(xiàn)方法及設(shè)計(jì)思路； 第四章 列出了各模塊流程圖，完成 控制系統(tǒng)中的軟件設(shè)定 ，給出了程序源代碼 ； 第五章 論文總結(jié)，設(shè)計(jì)中的重要問題，以及個(gè)人感想 。一般用戶直接采用單片機(jī) +LED 驅(qū)動(dòng)器 +LED顯示管的方式 ,一種經(jīng)常使用的 LED驅(qū)動(dòng)器 8550，它作為共陽數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)器，而共陰數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)器則是 A1015， 它們都是三極管。 本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 7 驅(qū)動(dòng)器 LED 顯示是單片機(jī)控制產(chǎn)品中常見的應(yīng)用。為降低成本，大部分以軟件為主的接口方法對(duì)于多位 LED數(shù)碼管顯示器，通常采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方法，即逐個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器。 圖 12 LED接口方法電路圖 （ 2） LED 數(shù)碼顯示器的接口電路。 單片機(jī)與 LED 數(shù)碼顯示器有以硬件為主和以軟件為主的兩種接口方法。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是各 LED管能同時(shí)穩(wěn)定地顯示各自字符；動(dòng)態(tài)顯示是指各 LED輪流一遍一遍顯示各自字符，但由于顯示的切換較快，在人的視覺看來是各 LED管同時(shí)顯示不同字符。若陰極引腳接高電平，則 LED被熄滅；若陰極引腳接地，則 LED被點(diǎn)亮。若陽極引出腳接地，則 LED 被熄滅；若陽極引腳接高電平，則 LED 被點(diǎn)亮。 LED 顯示的原理 如圖所示為七段 LED 數(shù)碼管的原理圖，通過該圖可以很容易的看出共陽極和共陰極的七段 LED 管的工作原理的不同點(diǎn)。散射型發(fā)光二極管適用于做指示燈。另外，有的發(fā)光管中包含兩種或兩種以上的顏色的芯片。所謂的共陰方式就是筆畫顯示器各段發(fā)光管的陰極是公共的，而陽極是互相隔離的。 按照各發(fā)光段 的連接方式分，數(shù)碼管可分為共陽極和共陰極兩種。 LED 顯示器概述 LED 顯示器的結(jié)構(gòu)及分類 發(fā)光二極管芯片的適當(dāng)連接和適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)結(jié)構(gòu)，可構(gòu)成發(fā)光顯示器的發(fā)光段和發(fā)光點(diǎn)，由這些發(fā)光段或發(fā)光點(diǎn)可以組成數(shù)碼管、符號(hào)管、米字管、矩陣管等。如繪圖儀控制器、打印機(jī)的控制器等 。 本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 4 （ 4） 在智能計(jì)算機(jī)外設(shè)中的應(yīng)用 在計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，出通用外部設(shè)備外，還有許多用于外部通信、數(shù)據(jù)采集、驅(qū)動(dòng)控制等接口。 （ 3） 家用電器方面 當(dāng)前， 不斷提高其智能化程度 是 家用電器產(chǎn)品的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì) ，而 單片機(jī)的參與 是進(jìn)一步提高 家電智能化的需要 ， 因此許多 生產(chǎn)廠家 經(jīng) 常標(biāo)榜 “ 電腦控制 ” 以提高 產(chǎn)品的檔次，例如 微波爐 、 空調(diào)機(jī) 、 洗衣機(jī) 、 電視機(jī)和 熱水器 等，這里 廠家所 說的 “ 電腦 ” 實(shí)際上就是單片機(jī)。 （ 2） 智能儀表中的應(yīng)用 用單片機(jī)制作的測(cè)量、控制儀表，能使儀表向數(shù)字化、智能化、多功能化發(fā)展，并使檢測(cè)、處理、控制等功能一體化，使儀表重量大大減輕，便于攜帶和使用，同時(shí)降低了成本，提高了性價(jià)比。由單片機(jī)的特點(diǎn)可以看出，單片機(jī)很適合用于測(cè)控領(lǐng)域。由于專用單片機(jī)芯片是針對(duì)一種產(chǎn)品或一種控制應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最簡(jiǎn)化，軟硬件資源利用的最優(yōu)化 [8]。然而在單片機(jī)的控制應(yīng)用中，有許多時(shí)候是專門針對(duì)某個(gè)特定產(chǎn)品的，例如電度表和 IC 卡 讀寫器上的單片機(jī)等。通用本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 3 型單片機(jī)是一種基本芯片，內(nèi)部資源比較豐富，性能全面且適用性強(qiáng)，能覆蓋多種應(yīng)用需要。 除此之外 ， 單片機(jī)的另一個(gè)發(fā)展方向是專業(yè)化 ，針對(duì)單一用途的專用單片機(jī)將會(huì)越來越多。 盡管現(xiàn)在已經(jīng)有了 32位單片機(jī)， 但 單片機(jī) 位數(shù)不一定會(huì)繼續(xù)增加， 并且 目前 32位單片機(jī)使用的并不多。 MCS96相對(duì)于 MCS51， 不但字長(zhǎng)增加一倍，而且在其他性能方面也有很大的提高，特別是芯片內(nèi)還增加了一個(gè) 10位 數(shù)模 轉(zhuǎn)換器，使其具有 數(shù)模 轉(zhuǎn)換的功能 [7]。 直到現(xiàn)在， 單片機(jī)的主流系列 仍然包含 MCS51系列 。20世紀(jì) 80年代初 ， MCS51 系列 在 MCS48 的基礎(chǔ)上 迅速 發(fā)展起來 ， 盡管 它是 8位的單片機(jī)，但 是 相對(duì)于 MCS48， 它的 功能 有很大的 改善 。 此外，日本的 日立公司 ， NEC公司 等也相繼推出了各自的單片機(jī)品種。隨后 在 1976年 Intel公司推出了 8 位的 MCS48 系列單片機(jī)， 采用將 8位 CPU、 8位并行 I/O口、 8位定時(shí) /計(jì)數(shù)器、 RAM、 ROM等集成于一塊芯片上的單片結(jié)構(gòu) ， 能夠滿足一般工業(yè) 控制和智能化儀器、儀表等的需求 ，贏得了廣泛的市場(chǎng)， 為單片機(jī)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) [6]。但是兩者在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的 [4]?，F(xiàn)在廣泛使用的微型計(jì)算機(jī) 屬于第四代計(jì)算機(jī)， 是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物 ，而單片機(jī)則是 眾多 微型計(jì)算機(jī) 中 的一個(gè)分支 [3]。