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1、基于单片机电子秒表的设计本次设计的数字电子秒表系统采用以AT89S52单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和计数的原理，结合显示电路、LED数码管以及外部中断电路来设计秒表。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现四位LED显示，显示时间为00.0060.00秒，计时精度为0.01秒，能正确地进行计时。其中软件系统采用C语言编写程序，包括延时程序，定时中断服务，按键扫描，显示程序等，并利用PROTEUS强大的功能来仿真，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。 本设计主要特点是计时精度达到0.01s，解决了传统的由于计时精度不够造成的误差和不公平性，是各种体育竞赛的必备设备之一。一、 设计
2、要求：电子秒表设计，具有普通秒表的功能;单片机是使用按键启动、停止和复位。二、总体方案的设计：设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主要有主控制器，计时与显示电路和复位、启动和停表电路等。主控制器采用单片机AT89S52，显示电路采用共阴极LED数码管显示计时时间。本设计利用AT89S52单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，使其能精确计时。利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。P0口输出段码数据，P2.0-P2.3口作位码扫描输出，P2.4、P2.5口接两个按钮开关，分别实现开始、暂停功能，RST作为复位开关。硬件电路图按照图1进行设计。AT89S52单片机驱动电路显示模块3
3、个控制开关复位及时钟电路数码管显示时间图1 系统组成框图按键电路的处理。这三个键可以采用中断的方法，也可以采用扫描的方法来识别。复位键主要功能在于数值复位，对于时间的要求不是很严格。而开始和停止键则是用于对时间的锁定，需要比较准确的控制。因此可以对复位按键采取扫描的方式，而对开始和停止键采用外部中断的方式。显示电路采用7段数码管作为显示介质，数码管显示可以分为静态显示和动态显示两种。由于本设计需要采用四位数码管显示时间，如果静态显示则占用的口线多，硬件电路复杂，所以采用动态显示。时钟电路按照图2所示电路进行设计连接就能使系统可靠起振并能稳定运行。图中，电容器C1、C2起稳定振荡频率、快速起振的
4、作用，电容值采用大小为22pF的电容和12MHz的晶振。图2 内部振荡电路复位电路在上电后，由于电容充电，使RST持续一段高电平时间。当单片机已在运行之中时，按下复位键也能使RST持续一段时间的高电平，从而实现上电且开关复位的操作。如图3所示，采用的电容值为10F的电容和电阻为1K的电阻。图3 单片机复位电路通过以上设计，将各部分电路与单片机有机的结合到一起，硬件部分的设计便完成，剩下的部分就是对单片机的编程，使单片机按程序运行，实现数字电子秒表的全部功能。三、 原理电路图及功能分析：（1） 用开关控制计时模式的选择：单计时模式；（2） 用开关控制秒表的启动、停止和复位。图4、电路原理图四、主
5、程序设计本系统程序主要模块由主程序、定时中断服务程序、外部中断1服务程序组成。其中主程序是整个程序的主体。可以对各个中断程序进行调用，协调各个子程序之间的联系。系统（上电）复位后，进入主程序。首先对系统进行初始化，包括设置各入口地址、中断的开启、对各个数据缓存区清“0”、赋定时器初值，初始化完毕后，就进入数码管显示程序。数码管显示程序对显示缓存区内的数值进行调用并在数码管上进行动态显示。当复位键按下后，程序返回开始，重新对系统进行初始化。在主程序中还进行了赋寄存区的初始值、设置定时器初值以及开启外部中断等操作，当定时时间到后就转去执行定时中断程序。当外部中断有请求则去执行外部中断服务程序，并在
6、执行完后返回主程序。五、参考程序:#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit start=P24;/开始计时 sbit stop=P25; /停止计时sbit dian=P07; /停止计时unsigned char shi,ge,dian0,dian1;/全局变量char TT=0;char LL=0;/unit tt t1;uchar code tabledu=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /0-9共阴数码管uchar code t
7、ablewe=0XFE,0XFD,0XFB,0XF7; /数码管位选/*延时程序*/ void delay(uchar ms) /延时程序uchar y;for(;ms0;ms-)for(y=120;y0;y-);/*定时器1中断程序*/void timer0(void) interrupt 1TH0=(65536-10000)/256;/10msTL0=(65536-10000)%256;LL+;if(LL=100)/1秒LL=0;TT+;if(TT=60)TT=0;/*定时器1初始化*/ void init()/初始化，10ms定时 TMOD=0X01;TH0=(65536-10000)/
8、256;TL0=(65536-10000)%256;ET0=1;ET1=1;EA=1;P0=0; /*开始、停止按键扫描*/ void Key_Scan(void)/start_stop键扫描if(start=0)delay(10);if(start=0) TR0=1; if(stop=0) delay(10); if(stop=0) TR0=0; /*数码管显示*/void display(void)P0=tableduTT/10;P2=tablewe0;delay(10);P0=0;P2=0XFF;P0=tableduTT%10; dian=1;P2=tablewe1;delay(10);
9、P0=0;P2=0XFF; P0=tableduLL/10;P2=tablewe2;delay(10);P0=0;P2=0XFF; P0=tableduLL%10;P2=tablewe3;delay(10);P0=0;P2=0XFF;main() init(); while(1) Key_Scan(); delay(20); display(); 六、实习心得:为期三个星期的微机控制系统实习就要结束了，三个星期以来，感觉学到了很多东西。我们组做的是电子秒表设计，这个设计的要求是用单片机组成一个具有普通秒表的功能。显示模块使用四个8段共阴极数码管。单片机是使用按键复位。选好题目，明确功能要求之后
10、就开始资料的收集。完成这些资料的准备之后我们开始了电路的硬件设计和软件设计，完成这些后就进行电路板的制作。我们小组一共3个人，分工很重要，在我们的讨论之下，我在这个实习过程中主要负责的就是根据生成PCB图进行印板、安装，等电路板腐蚀完后，就进行电路板的打孔。在此过程中我遇到了比较多的问题，比如说由于打印店的打印质量，使得印出来的板有断线现象，最后经过我们的努力还是把PCB板的连线及孔都弄好了。做好电路板之后就开始原件的焊接，之后的是作品调试过程，通常来说调试是最难的一部分。经过反复调试，总有一些问题，像数码管乱码，最后我们组成员一起进行分析，发现是在画PCB的时候把数码管的封装给弄错了，我们就再一次重做，经过多次的调试，终于得到我们想要的结果，这样我们的作品也就完成了。经过这次实习，认识到以前在学校所接触的书本上的东西得到了客观的强化，加深了书本上的知识的理解，所以我们应该更多的投入到实际之中，更多的接触社会实践，社会才是我们真正的学堂，只存在于理论中，不仅让我们觉得枯燥乏味，不易理解，而且让我们不能真正明白和懂得知识理论和实际的差距，学习更多的理论的同时我们也要积极接触社会实践。七、附录PCB图：