基于單片機(jī)的電子秒表

課程設(shè)計(jì)(論文)說明書題目：基于單片機(jī)的電子秒表院〔系〕：信息與通信學(xué)院專業(yè)：電子信息工程學(xué)生姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：武小年職稱：副教授2023年12月9日摘要近年來隨著科技的飛速開展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入。本文闡述了基于單片機(jī)的數(shù)字電子秒表的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)是使用了6位數(shù)碼管顯示，以秒為單位，雖然精確度不是非常高，但是解決了以往秒表的繁瑣，另外本設(shè)計(jì)還設(shè)置了復(fù)位和暫停等按鍵，方便使用者控制。本設(shè)計(jì)的數(shù)字電子秒表系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)為中心器件、3-8線譯碼器74LS138芯片、74hc573鎖存器以及max232芯片設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)字電子秒表系統(tǒng)，利用其定時(shí)器/計(jì)數(shù)定時(shí)和計(jì)數(shù)的原理，結(jié)合顯示電路、LED數(shù)碼管以及外部中斷電路來設(shè)計(jì)的計(jì)時(shí)器；系統(tǒng)使用6位數(shù)碼管顯示；還設(shè)置了復(fù)位和暫停等按鍵，方便使用者控制。軟件系統(tǒng)采用C語言編程輸入程序。本文將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)6位LED顯示，顯示時(shí)間從秒到小時(shí)，計(jì)時(shí)范圍比擬廣。其中軟件系統(tǒng)采用C語言編程輸入程序。硬件方面還使用了3-8線譯碼器74LS138芯片、74hc573鎖存器以及max232芯片。關(guān)鍵字：單片機(jī);數(shù)字電子秒表;LED數(shù)碼管AbstractInrecentyearsalongwiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology,SCMapplicationsareconstantlydeepening.Inthispaperbasedonsinglechipdigitalelectronicstopwatchdesign.Thisdesignismainlycharacterizedbytheuseof6digitaltubedisplay,inseconds,whiletheprecisionisnotveryhigh,butsolvesthestopwatchiscumbersome,andthedesignisalsoprovidedwitharesetandpausebutton,convenientforuserstocontrol.ThedesignofthedigitalelectronicstopwatchsystemusingAT89S52microcontrollerasthecenterdevice,usingthetimer/countertimingandcountingprinciples,combinedwiththedisplaycircuit,theLEDdigitaltubeaswellastheexternalinterruptcircuittodesignthetimer.Thesoftwareandhardwarecombination,sothatthesystemcanachieve6LEDdisplay,displaythetimefromsecondstohours,arelativelywiderangeoftiming.ThesoftwaresystemadoptsClanguageprogramminginputprogram.Thehardwarealsoused3-8linedecoder74LS138chip,74hc573latchandanMAX232chip.Keyword:SCM;Digitalelectronicstopwatch;LEDDigitaltube目錄引言.................................................11電子秒表的工作原理.....................................11.1電子秒表簡介.............................................11.2電子秒表的工作原理.......................................12硬件設(shè)計(jì)................................................22.1鍵盤模塊.................................................22.2控制模塊.................................................32.3顯示模塊.................................................83軟件設(shè)計(jì)...............................................113.1秒表設(shè)計(jì)流程............................................113.2延時(shí)模塊................................................123.3中斷模塊....................................................134電子秒表的制作與調(diào)試分析.................................144.1使用protel99se軟件設(shè)計(jì)電路圖...............................144.2電路板的制作...............................................154.3電路板的調(diào)試與分析.................................155結(jié)束語......................................................16謝辭...........................................................17參考文獻(xiàn).......................................................18附錄............................................................19引言隨著時(shí)代的開展與進(jìn)步，人們對時(shí)間的要求越來越高，需要計(jì)時(shí)的也越來越多；現(xiàn)在的很多體育賽事都需要用到秒表。在實(shí)際生活中秒表分為指針式和數(shù)字式兩種，而后者具有更高地精確度和更好地直觀性，在生活中被廣泛應(yīng)用。電子秒表是一種較先進(jìn)的電子計(jì)時(shí)器，目前國產(chǎn)的電子秒表一般都是利用石英振蕩器的振蕩頻率作為時(shí)間基準(zhǔn)，采用6位液晶數(shù)字顯示時(shí)間。電子秒表的使用功能比機(jī)械秒表要多得多?，F(xiàn)在高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子計(jì)時(shí)器采用了石英技術(shù)，因此走時(shí)精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)試，數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì)時(shí)，譯碼代替機(jī)械式傳動，用LED顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間，減小了計(jì)時(shí)誤差，這種表具有時(shí)、分、秒顯示時(shí)間的功能，還可以進(jìn)行時(shí)和分的校對，片選的靈活性好。使用起來也比擬方便。電子秒表是一種較先進(jìn)的電子計(jì)時(shí)器，它能精確的記錄所用的時(shí)間，廣泛應(yīng)用于各類需要計(jì)時(shí)的比賽中；特別是最近這幾年，隨著科技的開展，各種運(yùn)動對時(shí)間的要求不斷地提高，秒表也越來越廣泛地應(yīng)用在各類比賽中。電子秒表1.1電子秒表簡介電子秒表是一種較先進(jìn)的電子計(jì)時(shí)器，目前國產(chǎn)的電子秒表一般都是利用石英振蕩器的振蕩頻率作為時(shí)間基準(zhǔn)，采用6位液晶數(shù)字顯示時(shí)間。電子秒表的使用功能比機(jī)械秒表要多得多。它不僅能顯示分、秒，還能顯示時(shí)、日、月及星期，并且有1／l00s的功能。一般的電子秒表連續(xù)累計(jì)時(shí)間為59min59.99s，可讀到1／l00s，平均日差±0.5s。電子秒表是一種較先進(jìn)的電子計(jì)時(shí)器，它能精確的記錄所用的時(shí)間，廣泛應(yīng)用于各類需要計(jì)時(shí)的比賽中；特別是最近這幾年，隨著科技的開展，各種運(yùn)動對時(shí)間的要求不斷地提高，秒表也越來越廣泛地應(yīng)用在各類比賽中。電子秒表的工作原理〔1〕電子秒表的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是利用單片機(jī)的定時(shí)器功能，在周期的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生中斷來執(zhí)行既定的程序，單片機(jī)AT89S52共有3個(gè)定時(shí)器，本系統(tǒng)采用了定時(shí)器1的工作模式1：此工作模式中，計(jì)數(shù)存放器由16位組成，此時(shí)TH1、TL1都作為8位計(jì)數(shù)器使用，工作原理為：TL1計(jì)數(shù)溢出向TH1進(jìn)位，TH1計(jì)數(shù)溢出時(shí)置位TF1=1，并向CPU申請中斷，最大的計(jì)數(shù)值為216=65536〔2〕系統(tǒng)采用的晶振頻率為fosc=12MHz，機(jī)器周期為Tcy=1us，定時(shí)范圍為1~65536us。定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間T為：T=NTcy=〔216-X〕Tcy計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值為：N=216-X=65536-X，X為預(yù)置初值，計(jì)數(shù)范圍為1~65536.〔3〕系統(tǒng)采用了兩個(gè)分頻信號，以完成定時(shí)，采用預(yù)置初值為：TH1=0xd8，TL1=0xf0；定時(shí)時(shí)間為0.01us；因此累積10次計(jì)時(shí)到達(dá)0.1us，累積100次計(jì)時(shí)到達(dá)1s，剛好到達(dá)系統(tǒng)要求?！?〕系統(tǒng)采用鍵盤掃描的方式，來判斷鍵盤是否被按下。系統(tǒng)共采用兩個(gè)按鍵，start啟動與暫停鍵、ret復(fù)位清零鍵，當(dāng)鍵被按下，便執(zhí)行相應(yīng)的程序。硬件設(shè)計(jì)硬件框圖如圖2-1所示：AT89S52AT89S52鍵盤模塊顯示模塊5V供電電源圖2-1后面要給出這個(gè)圖和表的題目，下面的圖和表類似后面要給出這個(gè)圖和表的題目，下面的圖和表類似2.1鍵盤模塊在鍵盤模塊上設(shè)有3個(gè)開關(guān)按鍵，分別為1個(gè)開始控制開關(guān)，一個(gè)暫?？刂崎_關(guān)，1個(gè)復(fù)位控制開關(guān)。利用這3個(gè)控制開關(guān)來實(shí)現(xiàn)秒表的計(jì)時(shí)，暫停和清零的功能。當(dāng)按下開始開關(guān)時(shí)，秒表開始工作；當(dāng)按下暫停開關(guān)時(shí)，秒表暫停工作，當(dāng)再次按下開始控制開關(guān)時(shí)，秒表又接著原來的數(shù)據(jù)繼續(xù)計(jì)時(shí)；當(dāng)按下復(fù)位鍵控制開關(guān)時(shí)，秒表恢復(fù)到原始狀態(tài)，又可以進(jìn)行新一輪的計(jì)時(shí)。鍵盤模塊原理圖如圖2-2所示。圖2-22.2控制模塊2.2.1單片機(jī)的介紹單片機(jī)全稱為單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)〔SingleChipMicrosoftcomputer)。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，單片機(jī)主要用來控制，所以又稱為微控制器〔MicrocontrollerUnit〕或嵌入式控制器。單片機(jī)是將計(jì)算機(jī)的根本部件微型化并集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)。我國開始使用單片機(jī)是在1982年，短短五年時(shí)間里開展極為迅速。1986年在上海召開了全國首屆單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用交流會，有的地區(qū)還成立了單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用協(xié)會，那是全國形成的第一次高潮。截止今日，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)飛速開展，我們上因特網(wǎng)輸入一個(gè)“單片機(jī)〞的搜索，將會看到上萬個(gè)介紹單片機(jī)的網(wǎng)站，這還不包括國外的。與它相應(yīng)的專業(yè)雜志現(xiàn)在也有很多，比方由單片機(jī)界的權(quán)威何立民主編的《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》雜志現(xiàn)以風(fēng)行電子界，在2003年7月，91student〔91獵頭網(wǎng)〕在上海、廣州、北京等大城市所做的一次專業(yè)人才需求報(bào)告中，單片機(jī)人才的需求量位居第一。一塊小小的片子，為何有這樣的魔力？我們首先從它的構(gòu)成說起：單片機(jī)，亦稱單片微電腦或單片微型計(jì)算機(jī)。它是把中央處理器〔CPU〕、隨機(jī)存取存儲器〔RAM〕、只讀存儲器〔ROM〕、輸入/輸出端口〔I/0〕等主要計(jì)算機(jī)功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生加快了人類改造世界的步伐，但是它畢竟體積大。微計(jì)算機(jī)〔單片機(jī)〕在這種情況下誕生了，它為我們改變了什么？縱觀我們現(xiàn)在生活的各個(gè)領(lǐng)域，從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，到飛機(jī)上各種儀表的控制，從計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC卡、電子寵物等，這些都離不開單片機(jī)。以前沒有單片機(jī)時(shí)，這些東西也能做，但是只能使用復(fù)雜的模擬電路，然而這樣做出來的產(chǎn)品不僅體積大，而且本錢高，并且由于長期使用，元器件不斷老化，控制的精度自然也會達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。在單片機(jī)產(chǎn)生后，我們就將控制這些東西變?yōu)橹悄芑?，我們只需要在單片機(jī)外圍接一點(diǎn)簡單的接口電路，核心局部只是由人為的寫入程序來完成。這樣產(chǎn)品的體積變小了，本錢也降低了，長期使用也不會擔(dān)憂精度達(dá)不到了。所以，它的魔力不僅是在現(xiàn)在，在將來將會有更多的人來接受它、使用它。它通過內(nèi)部總線把計(jì)算機(jī)的各主要部件

接為一體，其內(nèi)部總線包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。其中，地址總線的作用是在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)提供地址，CPU通過它們將地址輸出到存儲器或I/O接口；/數(shù)據(jù)總線的作用是在CPU與存儲器或I/O接口之間，或存儲器與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù)；控制總線包括CPU發(fā)出的控制信號線和外部送入CPU的應(yīng)答信號線等。2.2.2單片機(jī)AT89S52AT89S52為ATMEL所生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flsah存儲器?！惨弧?、AT89S52主要功能列舉如下：1、擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash2、晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器〔傳統(tǒng)最高工作頻率可至12MHz〕3、內(nèi)部程序存儲器〔ROM〕為8KB4、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器〔RAM〕為256字節(jié)5、32個(gè)可編程I/O口線6、8個(gè)中斷向量源7、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8、三級加密程序存儲器9、全雙工UART串行通道〔二〕、AT89S52各引腳功能介紹：VCC：AT89S52電源正端輸入，接+5V。VSS：電源地端。XTAL1：單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動作了，此外可以在兩引腳與地之間參加一20PF的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，防止噪聲干擾而死機(jī)。RESET：AT89S52的重置引腳，高電平動作，當(dāng)要對晶片重置時(shí)，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動作，使得內(nèi)部特殊功能存放器之內(nèi)容均被設(shè)成狀態(tài)，并且至地址0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。EA/Vpp："EA"為英文"ExternalAccess"的縮寫，表示存取外部程序代碼之意，低電平動作，也就是說當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會取用外部的程序代碼〔存于外部EPROM中〕來執(zhí)行程序。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無程序存儲器空間。如果是使用8751內(nèi)部程序空間時(shí)，此引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí)，可以利用此引腳來輸入21V的燒錄高壓〔Vpp〕。ALE/PROG：ALE是英文"AddressLatchEnable"的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號。AT89S52可以利用這支引腳來觸發(fā)外部的8位鎖存器〔如74LS373〕，將端口0的地址總線〔A0～A7〕鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)锳T89S52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí)ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來驅(qū)動其他周邊晶片的時(shí)基輸入。此外在燒錄8751程序代碼時(shí)，此引腳會被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。PSEN：此為"ProgramStoreEnable"的縮寫，其意為程序儲存啟用，當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)〔EA=0〕，會送出此信號以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。AT89S52可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。PORT0〔P0.0～P0.7〕：端口0是一個(gè)8位寬的開路汲極〔OpenDrain〕雙向輸出入端口，共有8個(gè)位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此類推。其他三個(gè)I/O端口〔P1、P2、P3〕那么不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動8個(gè)LS的TTL負(fù)載。如果當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)〔即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲器〕，P0就以多工方式提供地址總線〔A0～A7〕及數(shù)據(jù)總線〔D0～D7〕。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口0送出的地址栓鎖住成為A0～A7，再配合端口2所送出的A8～A15合成一完整的16位地址總線，而定址到64K的外部存儲器空間。PORT2〔P2.0～P2.7〕：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個(gè)引腳可以推動4個(gè)LS的TTL負(fù)載，假設(shè)將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口來使用。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外，假設(shè)是在AT89S52擴(kuò)充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8～A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來使用了。PORT1〔P1.0～P1.7〕：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個(gè)LSTTL負(fù)載，同樣地假設(shè)將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。如果是使用8052或是8032的話，P1.0又當(dāng)做定時(shí)器2的外部脈沖輸入腳，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。PORT3〔P3.0～P3.7〕：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個(gè)TTL負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?。其引腳分配如下：P3.0：RXD，串行通信輸入。P3.1：TXD，串行通信輸出。P3.2：INT0，外部中斷0輸入。P3.3：INT1，外部中斷1輸入。P3.4：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。P3.5：T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。P3.6：WR：外部數(shù)據(jù)存儲器的寫入信號。P3.7：RD，外部數(shù)據(jù)存儲器的讀取信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，那么在此期間外部程序存儲器〔0000H-FFFFH〕，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源〔VPP〕。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。單片機(jī)控制模塊原理圖如圖2-3所示所有的圖表居中所有的圖表居中圖2-32.3顯示模塊顯示模塊主要由74LS138以及74HC573和數(shù)碼管構(gòu)成。2.3.1芯片74LS138譯碼是編碼的逆過程，它的功能是將具有特定含義的二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的輸出信號，具有譯碼功能的邏輯電路稱為譯碼器。74LS138是3線-8線譯碼器，其功能表如表1.3所示。該譯碼器有3位二進(jìn)制輸入A、A、A，它們共有八種狀態(tài)組合，即可譯出8個(gè)輸出信號Y–Y,輸出為低電平有效。此外，還設(shè)置了E，E和E三個(gè)使能端輸入，為電路功能的擴(kuò)展提供了方便。用與非門組成的3線-8線譯碼器74LS1383線-8線譯碼器74LS138的功能表 2.3.2鎖存器74HC573如果單片機(jī)的總線接口只作一種用途，不需要接鎖存器；如果單片機(jī)的總線接口要作兩種用途，就要用兩個(gè)鎖存器。例如：一個(gè)口要控制兩個(gè)LED，對第一個(gè)LED送數(shù)據(jù)時(shí)，“翻開〞第一個(gè)鎖存器而“鎖住〞第二個(gè)鎖存器，使第二個(gè)LED上的數(shù)據(jù)不變。對第二個(gè)LED送數(shù)據(jù)時(shí)，“翻開〞第二個(gè)鎖存器而“鎖住〞第一個(gè)鎖存器，使第一個(gè)LED上的數(shù)據(jù)不變。如果單片機(jī)的一個(gè)口要做三種用途，那么可用三個(gè)鎖存器，操作過程相似。然而在實(shí)際應(yīng)用中，我們并不這樣做，只用一個(gè)鎖存器就可以了，并用一根I/O口線作為對鎖存器的控制之用〔接74373的ＬＥ，而ＯＥ可恒接地〕。所以，就這一種用法而言，可以把鎖存器視為單片機(jī)的I/O口的擴(kuò)展器。引腳圖如圖2-4所示。圖2-41腳是輸出使能

11腳是鎖存使能

D是輸入

Q是輸出

Ｈ是高電平，L是低

/OE是1腳LE是11腳

/OE接低電平，使芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)保持器輸出端與芯片8位輸出端之間連通。

LE端的作用是通過上下電平控制8位輸入與內(nèi)部數(shù)據(jù)保持器輸入端的連通與斷開。

當(dāng)LE=0時(shí)，P0端口的8位數(shù)據(jù)線與74HC573內(nèi)部數(shù)據(jù)保持器的輸入端斷開。

當(dāng)LE=1時(shí)，P0端口的8位數(shù)據(jù)線與74HC573內(nèi)部數(shù)據(jù)保持器的輸入端連通2.3.3數(shù)碼管顯示電路既可以選用液晶顯示器，也可以選用數(shù)碼管顯示。我們采用的是數(shù)碼管顯示電路。用2個(gè)四位一體的共陰極LED顯示。如圖2-5圖2-5軟件設(shè)計(jì)3.1秒表設(shè)計(jì)流程軟件設(shè)計(jì)框圖如圖3-1所示開始開始顯示開始鍵是否按下中斷開始暫定鍵是否按下中斷停止NYNY顯示圖3-13.2延時(shí)模塊延時(shí)就是僅僅執(zhí)行一些，沒有實(shí)質(zhì)性影響的所謂“無意義指令〞，下面就是一段簡單的延時(shí)程序。voiddelayms(ucharxms)//延時(shí)函數(shù){uchari,j; for(i=0;i<xms;i++) for(j=1;j<110;j++);}3.3中斷模塊中斷是為使單片機(jī)具有對外部或內(nèi)部隨機(jī)發(fā)生的事件處理而設(shè)置的，中斷功能的存在，很大程度上提高了單片機(jī)處理外部或內(nèi)部事件的能力。它也是單片機(jī)最重要的功能之一，是我們學(xué)習(xí)單片機(jī)必須掌握的。中斷處理過程分為4個(gè)階段：中斷請求、中斷響應(yīng)、中斷效勞和中斷返回。CPU執(zhí)行程序時(shí)，在每一個(gè)指令周期的最后一個(gè)T周期都要檢查是否有中斷請求，如果有中斷請求，存放器TCON的相應(yīng)位置“1〞，CPU查到“1〞標(biāo)志后如果允許，進(jìn)入中斷響應(yīng)階段，如果中斷被禁止或沒有中斷請求，繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。在中斷響應(yīng)階段，如果有多個(gè)中斷源，CPU判斷哪個(gè)的優(yōu)先級高，優(yōu)先響應(yīng)優(yōu)先級高的中斷請求。阻斷同級或低級的中斷，硬件產(chǎn)生子程序調(diào)用指令，將斷點(diǎn)PC壓入堆棧，將所響應(yīng)的中斷源的矢量地址送PC存放器，轉(zhuǎn)到中斷效勞程序執(zhí)行。中斷效勞是完成中斷要處理的事務(wù)，用戶根據(jù)需要編寫中斷效勞程序，程序中要注意將主程序中需要保護(hù)的存放器內(nèi)容進(jìn)行保護(hù)，中斷效勞完畢要注意恢復(fù)這些存放器的內(nèi)容，這稱為保護(hù)現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場，可以通過堆棧來完成。中斷返回是通過執(zhí)行一條RETI中斷返回指令完成的，該指令使堆棧中被壓入的斷點(diǎn)地址彈到PC，從而返回主程序的斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行主程序。另外，RETI還有恢復(fù)優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器的作用，因此不能以“RET〞指令代替“RETI〞指令。中斷請求、中斷響應(yīng)過程都是由硬件來完成。中斷處理流程圖如圖3-2所示。執(zhí)行指令執(zhí)行指令中斷請求置1指令最后一個(gè)T周期EA=1允許位=1斷點(diǎn)的PC進(jìn)棧，中斷效勞入口地址送PCCPU判優(yōu)先權(quán)，響應(yīng)優(yōu)先權(quán)高的中斷撤除中斷標(biāo)志中斷效勞中斷返回，斷點(diǎn)出棧送PCNNNYY圖3-24電子秒表的制作與調(diào)試分析4.1使用protel99se軟件設(shè)計(jì)電路圖想完成電子秒表的制作，首先必須要有原理圖，在protel99se軟件的環(huán)境中畫出所要設(shè)計(jì)的電子秒表原理圖，然后根據(jù)原理圖畫出PCB。原理圖和PCB圖如附錄一所示。4.2電路板的制作首先將PCB圖紙打印出來，然后用印板機(jī)將PCB印到銅板上，然后對銅板進(jìn)行腐蝕，再根據(jù)銅板上所印出來的圖進(jìn)行鉆孔。接著將元器件插到所做的銅板上，最后對這些元器件進(jìn)行焊接。在安裝元器件的過程中一定要注意元器件的正負(fù)極，焊接的時(shí)候一定得非常小心，防止把焊錫焊接到其他電路上造成短路。焊接完成后的電路板實(shí)物圖如附錄三所示。4.3電路板的調(diào)試與分析將焊接好的電路板接上5V的直流電源。開始時(shí)發(fā)現(xiàn)電路板沒反響，經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)焊接的時(shí)候有些管腳出現(xiàn)了虛焊的情況，接著就是把各個(gè)管腳檢查一遍，把虛焊的管腳焊接好；焊接好之后再接上電源，這時(shí)，數(shù)碼管亮了，但是還是無法正常工作，可能是由于電流或電壓的問題，經(jīng)過電表的測量發(fā)現(xiàn)是由于電流太小以至于不能正常工作，所以給它焊接上了排阻，這樣可以增大管腳的電流。最后，再次接上電源，電子秒表終于可以正常工作了。結(jié)束語通過本次根底工程設(shè)計(jì)，我深深的體會到了自己的缺乏，我還有好多好多的東西要去認(rèn)真學(xué)習(xí)。從中學(xué)到了很多很重要的東西，那就是如何從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，怎樣將我所學(xué)到的知識運(yùn)用到我以后的工作中去。在大學(xué)的課堂的學(xué)習(xí)只是在給我們灌輸專業(yè)知識，而我們應(yīng)把所學(xué)的用到我們現(xiàn)實(shí)的生活中去，此次的電子秒表設(shè)計(jì)給我奠定了一個(gè)實(shí)踐根底，我會在以后的學(xué)習(xí)、生活中磨練自己，使自己適應(yīng)于以后的競爭，同時(shí)在查找資料的過程中我也學(xué)到了許多新的知識。另外，通過對這些芯片資料的查找，我也懂得了一些相關(guān)的知識。還有就是第一塊板沒能做成功，通過研究查找其中的原因，使得第二塊做得比擬省時(shí)間，同時(shí)也提高了自己對問題的探究能力。通過查找資料我對單片機(jī)又有了進(jìn)一步的了解。在這次設(shè)計(jì)中，我用到了AT89S52單片機(jī)，運(yùn)用到了單片機(jī)的延時(shí)以及中斷功能。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是電子技術(shù)根底這門課程的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對所學(xué)電子技術(shù)理論知識的一次綜合運(yùn)用。在本次設(shè)計(jì)過程中，我單獨(dú)查閱資料，設(shè)計(jì)電路，完成課程設(shè)計(jì)說明書，這樣可以在實(shí)踐中訓(xùn)練我的工程素質(zhì)，培養(yǎng)我的動腦動手能力，提高我的綜合能力。在做電子秒表的過程中，讓我深深的知道，以后做板不管在哪方面都要非常認(rèn)真，非常細(xì)心地去對待，只有這樣你在做板的過程中才會減少一些不必要的麻煩。最后，通過本次課設(shè)，我熟悉了做板的整個(gè)制作流程，包括：設(shè)計(jì)原理圖、PCB，印板，腐蝕，鉆孔，焊接，測試等根本方法。課程設(shè)計(jì)是提高學(xué)生實(shí)踐能力的很好的手段和方法，學(xué)生應(yīng)該高度重視，想和做是完全不同的兩碼事，想起來容易，做起來不一定是容易的，而且還可能會很難。在以后的學(xué)習(xí)過程中，我一定會認(rèn)認(rèn)真真的去學(xué)，去探究，認(rèn)認(rèn)真真地動手去做，這樣才能真真正正的學(xué)到知識。謝辭感謝武小年老師對我的細(xì)心的指導(dǎo)以及幫助，正是由于武老師的細(xì)心的輔導(dǎo)和他提供應(yīng)我們的參考資料，使得我的課程設(shè)計(jì)能夠順利的完成，同時(shí)在課程設(shè)計(jì)過程中，我也進(jìn)一步學(xué)習(xí)了一些相關(guān)專業(yè)知識，而且還了解了一些以前一直沒能學(xué)到的東西。相信這不僅對我以后的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)將會有很大的幫助，而且將對我以后的工作帶來大大的便利。在這幾個(gè)星期的時(shí)間里，雖然不是天天能和晉老師見面，但是有問題的時(shí)候隨時(shí)向武小年提問，他都會抽空為你解答。武小年百忙之中還抽空指導(dǎo)我們的課程設(shè)計(jì)，在武老師耐心和細(xì)心的指導(dǎo)下，我的電子秒表最終才得以順利完成。而且在這段時(shí)間里，通過武老師的指導(dǎo)，我在分析問題、解決問題的能力有了進(jìn)一步的提高，同時(shí)我也認(rèn)識到了自己的缺乏，非常感謝武老師給了我這次時(shí)機(jī)。在閱讀課設(shè)論文的時(shí)候，武老師也是不厭其煩的一一給我們講解，幫我們糾正錯(cuò)誤，使我們得以順利完成課程設(shè)計(jì)論文。最后，衷心感謝武老師的指導(dǎo)！參考文獻(xiàn)[1]付家才．單片機(jī)控制工程實(shí)踐技術(shù)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社2004.3.

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