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1、畢業(yè)設計（論文）題 目 電子秒表的設計 系 別 專 業(yè) 班 級 學生姓名 學 號 指導教師 2013年 4 月無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）電子秒表的設計電子秒表的設計摘要：電子秒表是一種較先進的電子計時器，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間基準，采用6位液晶數(shù)字顯示時間。電子秒表的使用功能比機械秒表要多，它不僅能顯示分、秒，還能顯示時、日、月及星期，并且有1l00s的功能。一般的電子秒表連續(xù)累計時間為59min 59.99s，可讀到1l00s，平均日差0.5s。 該設計對當前數(shù)字秒表開發(fā)與設計進行比較和分析，最終確定采用AT89C51單片機實現(xiàn)數(shù)字秒表的設計。設計以
2、AT89C51單片機為核心，采用兩個3位LED數(shù)碼管顯示以及外部中斷電路來實現(xiàn)數(shù)字秒表的基本功能。簡單介紹了其系統(tǒng)組成，重點討論了其硬軟件的實現(xiàn)過程，并對其計時精度進行了確定。最后通過對硬件系統(tǒng)的仿真觀察其實際運行情況，給人們以直觀的認識。關鍵詞：單片機、AT89C51、數(shù)碼管The design of Electronic StopwatchAbstract：Electronic stopwatch is a state-of-the-art electronic timer, the domestic electronic stopwatch generally the oscillati
3、on frequency of the quartz oscillator as a time reference, 6 LCD digital display time. The electronic stopwatch function more than the mechanical stopwatch, it can not only show minutes and seconds, but also show the date, month and week, and have 1/l00s function. General electronic stopwatch contin
4、uous cumulative time 59min 59.99s, read 1/l00s, average daily difference 0.5s.This system based on the MCU assembly language for software design, the assembly language and SCM underlying combination, make the logic relation of designing program more concise. This program directly in the Keil softwar
5、e compiler, using Proteus simulation debugging, easy to modify the program.Key Words: MCU 、AT89C51 、digital tube目錄前言1第一章 概論2 1.1 設計內容2 1.2 單片機概述2 1.2.1 AT89C51單片機的特點2 1.2.2單片機的應用3第二章 系統(tǒng)的硬件電路設計4 2.1硬件電路的設計4 2.1.1 單片機的選擇5 2.1.2 74HC245的功能結構8 2.1.3 晶體振蕩電路9 2.1.4 復位電路9 2.1.5顯示電路10 2.1.6 電源電路11 2.2系統(tǒng)硬件控制
6、電路12第三章 系統(tǒng)軟件的設計14 3.1程序設計的主要思想14 3.2 程序流程圖設計15 3.3軟件程序的仿真16第四章 系統(tǒng)調試18 4.1 軟件程序編譯與調試18 4.2 系統(tǒng)聯(lián)調18致謝19參考文獻20附錄21iii前言 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應用正在不斷的走向深入。本文闡述了基于單片機的數(shù)字電子秒表設計。本設計主要特點是計時精度達到0.01s，解決了傳統(tǒng)的由于計時精度不夠造成的誤差和不公平性，是各種體育競賽的必備設備之一。另外硬件部分設置了查看按鍵，可以對秒表上一次計時時間進行保存，供使用者查詢。自首屆現(xiàn)代奧運會在希臘雅典舉辦以來，奧運計時技術一直在不斷地向前發(fā)展。一百
7、多年過去了，首屆現(xiàn)代奧運會上計時所用的跑表如今換成了一系列高科技計時裝置，如高速數(shù)碼攝像機、電子觸摸墊、紅外光束、無線應答器等等。鑒于當今計時技術的快速發(fā)展，即便千分之一秒(為眨眼的40倍)的毫微差距，也決定著冠軍的歸屬。在現(xiàn)在的體育競技比賽中，隨著運動員的水平不斷提高，差距也在不斷縮小。有些運動對時間精度的要求也越來越高，有時比賽冠亞軍之間的差距只有幾毫秒，因此就需要高精度的秒表來記錄成績。有關計時鐘表的發(fā)展歷史，大致可以分為三個演變階段。一、從大型鐘向小型鐘演變。二、從小型鐘向袋表過渡。三、從袋表向腕表發(fā)展。從我國水運儀像臺的發(fā)明到現(xiàn)在各國都在研制的原子鐘這幾百年的鐘表演變過程中，我們可以
8、看到，各個不同時期的科學家和鐘表工匠用他們的聰明的智慧和不斷的實踐融合成了一座時間的隧道，同時也為我們勾勒了一條鐘表文化和科技發(fā)展的軌跡。本設計利用AT89C51單片機的定時器/計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，使其能精確計時。利用中斷系統(tǒng)使其能實現(xiàn)開始暫停的功能。P0口輸出段碼數(shù)據(jù)，P2.0-P2.4口作列掃描輸出，P1.1、P3.2、P3.3、P2.5分別接二個按鈕開關，分別實現(xiàn)開始、暫停、清零的功能。顯示電路由兩個共陰極數(shù)碼管組成。 第一章 概論1.1 設計內容根據(jù)專業(yè)對應知識，而且對基本理論知識進行相應的鞏固、擴展，選擇電子秒表作為設計內容，其特點是融合了多方面的基本理論知識，無論是硬件或軟件上
9、都屬于比較典型的設計。本電路直接采用單片機配合數(shù)碼管和按鍵，直接實現(xiàn)功能，主要決定于軟件程序的設計。利用單片機的定時中斷產(chǎn)生10ms定時來更新數(shù)據(jù)，再利用數(shù)制轉換更新顯示。主要的難度在于控制部分的程序編寫。在此利用了2個按鍵分別對各個功能進行控制，顯示部分用數(shù)碼管，用的是2個三位數(shù)碼管，主要是為了方便實物制作。在此要考慮硬件的設計以及整體電路的可靠性，因此選用了這個方案，使得本電路的硬件設計難度不高，便于檢查排錯。 在軟件程序上利用空閑及參數(shù)變化時對顯示進行及時更新，從而保證了顯示的連續(xù)性與實時性。1.2 單片機概述電子計算機是20世界紀40年代發(fā)展起來的新技術之一，它的出現(xiàn)是科學技術產(chǎn)生了一
10、場深刻的革命。特別是自1971年以來，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，又出現(xiàn)了微型計算機。它對發(fā)展現(xiàn)代化的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術具有極其巨大的推動作用。作為微型機控制系統(tǒng)的組成，主要分為兩大部分，硬件和軟件。硬件是指微型計算機本身及其外圍設備；軟件是指管理計算機的程序以及過程控制應用程序。1.2.1 AT89C51單片機的特點1、有優(yōu)異的性能價格比。2、集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機把各功能部件集成在一塊芯片上，內部采用總線結構，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機的可靠性和抗干擾能力。另外，其體積小，對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作。3、控制功能強。為了滿足工
11、業(yè)控制的要求，一般單片機的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微機。4、低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。5、外部總線增加了I2C（Inter-Integrated Circuit）及SPI（Serial Peripheral Interface）等串行總線方式，進一步縮小了體積，簡化了結構。6、單片機的系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)。1.2.2單片機的應用由于單片機具有顯著的優(yōu)點，它已成為科技領域的有力工具，人類生活的得力助手。它的應用遍及各個領域，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1、單片機在智
12、能儀表中的應用2、單片機在機電一體化中的應用3、單片機在實時控制中的應用4、單片機在分布式多機系統(tǒng)中的應用5、單片機在人類生活中的應用單片機已成為計算機發(fā)展和應用的一個重要方面，另一方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能通過單片機來實現(xiàn)了。這種用軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是對傳統(tǒng)控制技術的一次革命。此外，單片機成本低、集成度高、控制功能多，可靈活地組裝成各種智能控制裝置，并能有針對性設計成專用系統(tǒng)，解決從簡單到復雜的各種需要，實現(xiàn)最佳的性價比。特別是單片機與傳統(tǒng)機械產(chǎn)品相結合，使原
13、有機械產(chǎn)品的結構簡化、控制智能化。如數(shù)控機床就是典型實例。近年來，單片機發(fā)展極快，其產(chǎn)量占微機產(chǎn)量的70%以上。目前，至少有50個系列400余種機型，性能和結構各不相同，Intel、Motorola、Zilcg等公司都有系列單片微型計算機。國內普及的幾乎都是Intel公司的產(chǎn)品。第二章 系統(tǒng)的硬件電路設計2.1硬件電路的設計(1)在性價比滿足應用系統(tǒng)要求的基礎上，選擇更可靠、更熟悉的單片機，縮短研制周期。(2)盡可能選擇較成熟的典型應用電路，以提高系統(tǒng)的可靠性。(3)單片機內部的資源與外部擴展資源應在滿足應用系統(tǒng)設計要求的基礎上留有余地，為進一步升級和擴展其功能提供方便。(4)應充分結合軟件方
14、案統(tǒng)籌考慮硬件結構，通常硬件功能較完善，其相應的軟件就簡單，但硬件成本較高；而硬件功能略低，其相應的軟件就復雜。實際中應盡量以軟件替代硬件來降低成本。(5)整個系統(tǒng)的相關器件應盡可能做到性能匹配，如電平、速度的匹配等。(6)充分考慮整個系統(tǒng)的抗干擾設計，如選擇具有抗干擾設計的單片機并充分篩選芯片與器件，在電路中采取隔離和屏蔽措施等。根據(jù)以上原則，通過分析與比對，我們選用較熟悉的具有內部程序存儲器的AT89C51單片機作為主控電路，選用兩個三位共陰極數(shù)碼管作為顯示電路來組成硬件電路?？傮w設計方案如圖2-1所示 圖2-1 總體設計方案 數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)存放在內存單元31H33H中。其中31H存放分
15、鐘變量，32H存放秒鐘變量，33H存放10ms計數(shù)值，即存放毫秒位數(shù)據(jù)，每一地址單元內均為十進制BCD碼。由于采用軟件動態(tài)掃描實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示功能，顯示用十進制BCD碼數(shù)據(jù)的對應段碼存放在ROM表中。顯示時，先取出31H33H某一地址中的數(shù)據(jù)，然后查得對應的顯示位，并從P1口輸出，就能顯示該地址單元的數(shù)據(jù)值。計時通過中斷完成，定時溢出中斷周期為1ms，當一處中斷后向CPU發(fā)出溢出中斷請求，每發(fā)出一次中斷請求就對毫秒計數(shù)單元進行加一，達到10次就對十毫秒位進行加一，依次類推，直到99.99.99秒重新復位。 再看按鍵的處理。這兩個鍵可以采用中斷的方法，也可以采用掃描的方法來識別。復位鍵主要功能在于數(shù)
16、值定，需要比較準確的控制。因此可以對復位按鍵采取掃描的方式。而對開始復位，對于時間的要求不是很嚴格。而開始和停止鍵則是用于對時間的鎖和停止鍵采用外部中斷的方式。設計中包括硬件電路的設計和系統(tǒng)程序的設計。其硬件電路主要有主控制器，顯示電路和回零、啟動、查看、停表電路等。主控制器采用單片機STC89C51，顯示電路采用LCD顯示計時時間，兩個按鍵均采用觸點式按鍵。2.1.1 單片機的選擇本設計在選取單片機時選用了AT89C51。 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的
17、低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。下圖為AT89C51如圖2-2所示。圖2-2 單片機引腳圖1.AT89C51主要特性與MCS-51 兼容4K字節(jié)可編程FLASH存儲器壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間：10年全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz三級程序存儲器鎖定1288位內部RAM32可編程I/O線兩個16位定時器/計數(shù)器5個中斷源可編
18、程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內振蕩器和時鐘電路 2.管腳說明VCC：供電電壓。 GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在F
19、LASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口：P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/O口，可
20、接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳 備選功能P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要
21、保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，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目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， 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
22、，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP： 當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。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部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 2.1.2 74HC245的功能結構74HC245名叫總線收發(fā)器（bus transceiver），典型的CMOS型三態(tài)緩沖門電路。 由
23、于單片機或CPU的數(shù)據(jù)/地址/控制總線端口都有一定的負載能力，如果負載超過其負載能力，一般應加驅動器。其引腳的定義為：第1腳DIR，為輸入輸出端口轉換用，DIR=“1”高電平時信號由“A”端輸入“B”端輸出，DIR=“0”低電平時信號由“B”端輸入“A”端輸出。 第29腳“A”信號輸入輸出端，A0=B0、A7=B7，A0與B0是一組，如果DIR=“1”O(jiān)E=“0”則A1輸入B1輸出，其它類同。如果DIR=“0”O(jiān)E=“0”則B1輸入A1輸出，其它類同。 第1118腳“B”信號輸入輸出端，功能與“A”端一樣，不再描述。 第19腳OE，使能端，若該腳為“1”A/B端的信號將不導通，只有為“0”時A
24、/B端才被啟用，該腳也就是起到開關的作用。 第10腳GND，電源地。 第20腳VCC，電源正極。2.1.3 晶體振蕩電路MCS-51單片機內部的振蕩電路是一個高增益反相放大器，引線 XTAL1和XTAL2分別為反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入和來自反向振蕩器的輸出，該反向放大器可以配置為片內振蕩器。選用51單片機12MHZ的內部振蕩方式，電路圖如圖2-3所示。電容器C1，C2起穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振的作用，C1和C2可在20-100PF之間取,這里取30P，接線時要使晶體振蕩器X1盡可能接近單片機。圖2-3 晶振電路2.1.4 復位電路采用上電+按鍵復位電路，上電后，由于電容充電，
25、使RST持續(xù)一段高電平時間。當單片機已在運行之中時，按下復位鍵也能使用使RST持續(xù)一段時間的高電平，從而實現(xiàn)上電加開關復位的操作。這不僅能使單片機復位，而且還能使單片機的外圍芯片也同時復位。當程序出現(xiàn)錯誤時，可以隨時使電路復位。電路圖如圖2-4所示。圖2-4 復位電路2.1.5顯示電路對于數(shù)字顯示電路而言，通常采用LCD顯示或LED顯示。對于一般的段式LCD，需要專門的驅動電路，而且可視性差；對于具有驅動電路和單片機接口的LCD顯示模塊，一般多采用并行接口，對單片機的接口要求較高，占用資源多；另外，AT89C51單片機本身沒有專門的LCD驅動接口。而LED數(shù)碼管作為一種主動顯示器件，具有結構簡
26、單、亮度高、響應速度快、價格便宜、易于購買等優(yōu)點，而且有遠距離視覺效果，很適合夜間或者遠距離操作。因此在本設計中，我們采用兩個3位數(shù)碼管作為顯示介質。數(shù)碼管顯示可以分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。由于本設計需要采用兩個三位數(shù)碼管顯示時間，如果靜態(tài)顯示則占用的口線多，硬件電路復雜，所以采用動態(tài)顯示。動態(tài)顯示是一位一位地輪流點亮各位數(shù)碼管，這種逐位點亮顯示器的方式稱為位掃描。通常各位數(shù)碼管的段選線相應并聯(lián)在一起，由一個8位的I/O口控制；各位的公共陰極位選線由另外的I/O口線控制。動態(tài)方式顯示時，各數(shù)碼管輪流選通，要使其穩(wěn)定顯示必須采用掃描方式，即在某一時刻只選通一位數(shù)碼管并送出相應的段碼，在另一時刻
27、選通另一數(shù)碼管，并送出相應的段碼，依次規(guī)律循環(huán)，即可以使各位數(shù)碼管顯示將要顯示的字符，雖然這些字符是在不同時刻分別顯示，但由于人眼存在視覺暫留效應，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人同時顯示的感覺。數(shù)碼管的結構及字形碼表如圖2-5所示。在設計中，我們采用LED圖2-5數(shù)碼管結構圖動態(tài)顯示，用P0口驅動顯示。由于P0口的輸出級是開漏電路，用它驅動時需要外接上拉電阻才能輸出高電平。電路如圖2-6所示。圖2-6 顯示電路2.1.6 電源電路電源電路是系統(tǒng)最基本的部分，任何電路都離不開電源部分，由于三端集成穩(wěn)壓器件所組成的穩(wěn)壓電源線路簡單，性能穩(wěn)定，工作可靠，調整方便，已逐漸取代分立元件，在生產(chǎn)中被廣泛
28、采用。2.2系統(tǒng)硬件控制電路系統(tǒng)總電路由以上設計的顯示電路，時鐘電路，按鍵電路和復位電路組成，只要將單片機與以上各部分電路合理的連接就組成了系統(tǒng)總電路。系統(tǒng)總電路圖如圖2-7所示。AT89C51單片機為主電路的核心部分，各個電路均和單片機相連接，由單片機統(tǒng)籌和協(xié)調各個電路的運行工作。AT89C51單片機提供了XTAL1和XTAL2兩個專用引腳接晶振電路，因此只要將晶振電路接到兩個專用引腳即可為單片機提供時鐘脈沖，但在焊接晶振電路時要盡量使晶振電路靠近單片機，這樣可以為單片機提供穩(wěn)定的始終脈沖。圖2-7 系統(tǒng)總電路圖復位電路同晶振電路，單片機設有一個專用的硬件復位接口，并設置為高電平有效。按鍵電
29、路與單片機的端口連接可以由用戶自己設定，本設計中軟件復位鍵和查看鍵分別接單片機的P1.1和P2.5，均設為低電平有效。而另外的開始鍵和暫停鍵兩鍵使用了外部中斷，所以需要連接到單片機的特殊接口P3.3和P3.2，這兩個I/O口的第二功能分別為單片機的外部中斷1端口和外部中斷0端口。同樣設置為位低電平有效。顯示電路由五位數(shù)碼管組成，采用動態(tài)顯示方式，因此有8位段控制端和5位位控制端，八位段控制接P0口，P0.0P0.7分別控制數(shù)碼顯示管的a、b、c、d、e、f、g、dp顯示，AT89C52的P0口沒有集成上拉電阻，高電平的驅動能力很弱，所以需要接上拉電阻來提高P0的高電平驅動能力。五位位控制則由低
30、位到高位分別接到P2.0P2.4口，NPN三極管9013做為位控制端的開關，當P2.0P2.4端口任意一個端口為高電平時，與其相對應的三極管就導通，對應的數(shù)碼管導通顯示。通過以上設計已經(jīng)將各部分電路與單片機有機的結合到一起，硬件部分的設計以大功告成，剩下的部分就是對單片機的編程，使單片機按程序運行，實現(xiàn)數(shù)字電子秒表的全部功能。第三章 系統(tǒng)軟件的設計待硬件電路接線完成后，通常可先編寫簡單的測試程序對硬件電路進行測試，排除硬件電路設計中存在的錯誤。然后根據(jù)設計任務的要求確定系統(tǒng)程序的整體結構，盡可能采用模塊化程序設計的方法，將任務劃分為相對獨立的功能模塊，明確各模塊的功能、時間順序和相互關系，并畫
31、出各程序模塊的流程圖，根據(jù)流程圖逐一編寫程序，最后將各個模塊連接成完整的程序。3.1程序設計的主要思想本設計決定采用C語言進行編寫。首先是考慮到對C語言程序的編寫比匯編要熟識的多，當然對于程序的編寫C語言也會方便簡單易懂的多。C語言的特點：（1）程序結構簡潔、緊湊、規(guī)整，表達式簡練、使用靈活。（2）編寫的程序可讀性強，編譯效率高。（3）具有豐富的運算符，多達34種。豐富的數(shù)據(jù)類型與豐富的運算符相結合，使C語言具有表達靈活和效率高等特點。（4）數(shù)據(jù)類型種類繁多。C語言具有5種基本的數(shù)據(jù)類型和多種構造數(shù)據(jù)類型以及復合的導出類型，同時還提供了與地址密切相關的指針機器運算符。指針可以指向各種類型的簡單
32、變量、數(shù)組、結構和聯(lián)合，乃至函數(shù)等。此外，C語言還允許用戶自己定義數(shù)據(jù)類型。（5）是一種結構化程序設計語言，特別適合大型程序的模塊化設計。C語言具有編寫結構化程序所必需的基本流程控制語句，C語言程序是由函數(shù)集合構成的，函數(shù)各自獨立，并且作為模塊化設計的基本單位。說明：C語言的源文件，可以分割成多個源程序，分別進行編譯，然后連接起來構成可知性的目標文件，為開發(fā)大型軟件提供了極大的方便。C語言還提供了多種存儲屬性，使數(shù)據(jù)可以按其需要在相應的作用域起作用，從而提高了程序的可靠性。（6）語法限制不太嚴格，程序設計自由度大。例如，對數(shù)組下標越界不作檢查，由程序編寫者自己保證程序的正確。一般的高級語言語法
33、檢查比較嚴，能檢測出幾乎所有的語法錯誤，而C語言允許程序編寫者有較大的自由度，因此放寬了語法的檢查。程序員應當仔細檢查程序，保證其正確，而不要過分依賴C語言編譯程序去查錯。（7）允許直接訪問物理地址，能進行位（bit）操作，能實現(xiàn)匯編語言的大部分功能，可以直接對硬件進行操作。因此，C語言既具有高級語言的功能，又兼容低級語言的許多功能，可用來編寫系統(tǒng)軟件。（8）生成的目標代碼質量高，程序執(zhí)行效率高。它一般只比匯編程序生成的目標代碼率低10%20%。（9）具有較高的可移植性。它的語句基本上無須修改就能用于各種型號的計算機和各種操作系統(tǒng)。C語言是處于匯編語言和高級語言之間的一種中間型程序設計語言，常
34、被稱為中級語言。它既有高級語言的基本特點，又具有匯編語言面向硬件和系統(tǒng)，可以直接訪問硬件的功能。3.2 程序流程圖設計這里采用順序結構，通過對按鍵的掃描，判斷要實現(xiàn)什么功能。如圖3-1所示。圖3-1程序流程圖3.3軟件程序的仿真Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件，它可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路。該軟件的主要特點總結后有以下四點：實現(xiàn)了單片機仿真和SPICE電路仿真相結合的功能。支持目前主流單片機系統(tǒng)的仿真。提供了軟件調試功能，并可以與WAVE聯(lián)合仿真調試。具有強大的原理圖繪制功能?？傊?，該軟件是一款集單片機和SPICE分析于一
35、身的仿真軟件，功能極其強大。在電子領域中也起到了很大的作用，它的出現(xiàn)仿真不需要先焊接電路，可以先仿真調試通過后在焊電路，節(jié)省了不少在硬件調試上所花的時間。Proteus ISIS的工作界面是一種標準的Windows界面。它包括標題欄、主菜單、狀態(tài)欄、標準工具欄、繪圖工具欄、對象選擇按鈕、預覽對象方位控制按鈕、仿真進程控制按鈕、預覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口等十幾個工具，方便了使用者的使用。Proteus ISIS繪制原理圖的操作與Protel 99se繪制原理圖的操作基本相同，在這里就不再作贅述。下面拿本設計中的一個仿真例子作簡述說明。運行Proteus ISIS后，繪制病床呼叫系統(tǒng)的
36、原理圖。首先打開已經(jīng)畫好的proteus DSN文件，雙擊圖中的AT89C51芯片，就彈出一個窗口，在Program File項中通過路徑選擇在WAVE中生成的HEX文件，雙擊選中后確定，這樣仿真圖中的AT89C51芯片就已經(jīng)讀取了本設計中的HEX文件。單擊“三角形按鈕”進行仿真。通過對仿真結果的觀察來對程序進行修改，最終使程序到達設計要求。仿真圖如圖3-2所示。圖3-2仿真圖第四章 系統(tǒng)調試4.1 軟件程序編譯與調試（1）輸入源程序打開keil軟件，輸入源程序，輸入時應以西文方式輸入字母和符號，且中文注釋前要加分號。（2）對源程序進行編譯和糾錯根據(jù)自動編譯提供的錯誤信息逐條糾正錯誤，直至編譯
37、信息提示“錯誤(0)”，編譯結束。（3）確定調試方案在調試程序前一定要認真分析源程序，明確各功能程序運行的預期結果。然后結合源程序應達到的結果，確定出如何通過某些關鍵參數(shù)和實驗現(xiàn)象檢驗程序運行結果正確與否。（4）調試程序調試程序時首先要明確程序的具體功能，對程序做認真分析。程序運行后，觀察有無顯示，時鐘是否工作，運行結果是否正確。若運行結果不正確，首先應根據(jù)程序運行的實際現(xiàn)象分析判斷哪些因素可引起相關故障，再通過調試方法逐一認證和排除。通過反復調試，發(fā)現(xiàn)并排除軟件與硬件存在的各類問題，以滿足系統(tǒng)設計的預期目的。在編譯調試通過以后，生成hex文件以待仿真之用。4.2 系統(tǒng)聯(lián)調系統(tǒng)聯(lián)調就是把程序加
38、載到單片機上去進行調試。首先是把顯示程序加載上去，進行調試時，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的連線是否接錯了。如果有太暗或太亮的問題，說明限流的電阻的電阻值不合理，應適當調整。如果出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，就要改變一下延時時間，直到合理為止。然后把整個的設計程序都加載到單片機上去調試。把單片機放到電路板上，進行整個系統(tǒng)程序的調試。接上電源，按一下開始按鈕?？匆幌嘛@示是否正確，時間運行是否符合運行軌跡。也對照一下數(shù)碼管顯示的次序是否正確。運行一段時間后，按一下停止按鈕，讓秒表停止。27致謝在畢業(yè)論文的完成過程中，我首
39、先要感謝我的指導教師袁芬老師的耐心指導！老師細心給我們講解了有關論文的各方面主義的事項，還有有關電子秒表講解，老師在這一方面給了我們很大的幫助，有不懂的老師細心的給我們講解，非常感謝老師。主要是編程學的不太成功，在老師的細心指導下，然后再加以修改錯誤，最后完成設計。在論文的格式和排版問題有很多小地方的錯誤，經(jīng)過老師的耐心指導，終于完成了畢業(yè)設計。接著，我還要感謝我的寢室同學和身邊的朋友，正是在這樣一個團結友愛，相互促進的環(huán)境中，在和他們的相互幫助和啟發(fā)中，才有我今天的小小收獲。這次的畢業(yè)設計讓我學到了許多東西，讓我知道了做什么事都要細心、耐心，一個畢業(yè)設計需要許多方面的幫助才能完成，最后再次向
40、所有幫助過我的老師同學學表示感謝。參考文獻1 李朝青. 單片機原理及接口技術（第3版）M. 北京：航空航天大學出版社，20062 趙建領. 51系列單片機開發(fā)寶典M. 北京：電子工業(yè)出版社，2007 3 耿永剛，陶國正. 單片機與接口應用技術M. 上海：華東師范大學出版社，2008 4 孫惠芹. 單片機項目設計教程M. 北京：電子工業(yè)出版社，20095 楊欣，王玉鳳，劉湘黔. 電子設計從零開始M. 北京：清華大學出版社，20056 余永權. ATMEL89系列單片機應用技術M. 北京：北京航空航天大學出版社，2002附錄附錄1 系統(tǒng)總程序 #include typedef unsigned c
41、har uint8;typedef unsigned int uint16;typedef unsigned long uint32; code uint8 number = 0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0, 0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8, 0 x80,0 x90,0 x88,0 x83, 0 xa7,0 xa1,0 x86,0 x8e;uint8 a6; uint16 counter = 0;uint8 q=1;sbit d1 = P30;sbit d2 = P31;sbit d3 = P32;sbit d4 = P33;sbit d5 = P34;sbit
42、 d6 = P35;sbit sw=P10;void timer1_init()TMOD |= 0 x10;TMOD &= 0 xdf; TH1 = 0 xFC;TL1 = 0 x67;TR1 = 1;void int_init()ET1 = 1;EA = 1;void refresh_led() static uint8 j = 0;switch(j) case 0: d1 = 0;j+;P2 = numbera0;P3=0 xff;break;case 1: d6 = 0;j+;P2 = numbera1;P3=0 xff;break;case 2: d5 = 0;j+;P2 = numb
43、era2;P3=0 xff;break;case 3: d4 = 0;j+;P2 = numbera3;P3=0 xff;break;case 4: d3 = 0;j+;P2 = numbera4;P3=0 xff;break;case 5: d2 = 0;j = 0;P2 = numbera5;P3=0 xff;break;default: break;main()timer1_init();int_init();while(1);void interrupt_timer1()interrupt 3 static uint32 sec = 0;uint16 i; TH1 = 0 xFC; T
44、L1 = 0 x67; counter+; if(counter = 1) if(sw=0)for(i=0;i200;i+); if(sw=0) q=-q; if(q=-1) sec+; counter = 0;a0 = sec%10;a1 = sec/10%10;a2 = sec/100%10;a3 = sec/1000%10;a4 = sec/10000%10;a5 = sec/100000%10; refresh_led(); g an employment tribunal claimEmployment tribunals sort out disagreements between
45、 employers and employees.You may need to make a claim to an employment tribunal if: you dont agree with the disciplinary action your employer has taken against you your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly.For more information about dismissal and unfair dismissa
46、l, seeDismissal.You can make a claim to an employment tribunal, even if you haventappealedagainst the disciplinary action your employer has taken against you. However, if you win your case, the tribunal may reduce any compensation awarded to you as a result of your failure to appeal.Remember that in
47、 most cases you must make an application to an employment tribunal within three months of the date when the event you are complaining about happened. If your application is received after this time limit, the tribunal will not usually accept it.If you are worried about how the time limits apply to y
48、ou, take advice from one of the organisations listed underFurther help.Employment tribunals are less formal than some other courts, but it is still a legal process and you will need to give evidence under an oath or affirmation.Most people find making a claim to an employment tribunal challenging. I
49、f you are thinking about making a claim to an employment tribunal, you should get help straight away from one of the organisations listed underFurther help.If you are being represented by a solicitor at the tribunal, they may ask you to sign an agreement where you pay their fee out of your compensat
50、ion if you win the case. This is known as adamages-based agreement. In England and Wales, your solicitor cant charge you more than 35% of your compensation if you win the case.If you are thinking about signing up for a damages-based agreement, you should make sure youre clear about the terms of the
51、agreement. It might be best to get advice from an experienced adviser, for example, at a Citizens Advice Bureau. To find your nearest CAB, including those that give advice by e-mail, click onnearest CAB.For more information about making a claim to an employment tribunal, seeEmployment tribunals.The
52、(lack of) air up there Watch mCayman Islands-based Webb, the head of Fifas anti-racism taskforce, is in London for the Football Associations 150th anniversary celebrations and will attend Citys Premier League match at Chelsea on Sunday.I am going to be at the match tomorrow and I have asked to meet
53、Yaya Toure, he told BBC Sport.For me its about how he felt and I would like to speak to him first to find out what his experience was.Uefa hasopened disciplinary proceedings against CSKAfor the racist behaviour of their fans duringCitys 2-1 win.Michel Platini, president of European footballs governi
54、ng body, has also ordered an immediate investigation into the referees actions.CSKA said they were surprised and disappointed by Toures complaint. In a statement the Russian side added: We found no racist insults from fans of CSKA.Age has reached the end of the beginning of a word. May be guilty in
55、his seems to passing a lot of different life became the appearance of the same day; May be back in the past, to oneself the paranoid weird belief disillusionment, these days, my mind has been very messy, in my mind constantly. Always feel oneself should go to do something, or write something. Twenty
56、 years of life trajectory deeply shallow, suddenly feel something, do it.一字開頭的年齡已經(jīng)到了尾聲。或許是愧疚于自己似乎把轉瞬即逝的很多個不同的日子過成了同一天的樣子；或許是追溯過去，對自己那些近乎偏執(zhí)的怪異信念的醒悟，這些天以來，思緒一直很凌亂，在腦海中不斷糾纏。總覺得自己自己似乎應該去做點什么，或者寫點什么。二十年的人生軌跡深深淺淺，突然就感覺到有些事情，非做不可了。The end of our life, and can meet many things really do?而窮盡我們的一生，又能遇到多少事情是真正
57、地非做不可？During my childhood, think lucky money and new clothes are necessary for New Year, but as the advance of the age, will be more and more found that those things are optional; Junior high school, thought to have a crush on just means that the real growth, but over the past three years later, his
58、 writing of alumni in peace, suddenly found that isnt really grow up, it seems is not so important; Then in high school, think dont want to give vent to out your inner voice can be in the high school children of the feelings in a period, but was eventually infarction when graduation party in the thr
59、oat, later again stood on the pitch he has sweat profusely, looked at his thrown a basketball hoops, suddenly found himself has already cant remember his appearance.童年時，覺得壓歲錢和新衣服是過年必備，但是隨著年齡的推進，會越來越發(fā)現(xiàn)，那些東西根本就可有可無；初中時，以為要有一場暗戀才意味著真正的成長，但三年過去后，自己心平氣和的寫同學錄的時候，突然就發(fā)現(xiàn)是不是真正的成長了，好像并沒有那么重要了；然后到了高中，覺得非要吐露出自己的
60、心聲才能為高中生涯里的懵懂情愫劃上一個句點，但畢業(yè)晚會的時候最終還是被梗塞在了咽喉，后來再次站在他曾經(jīng)揮汗如雨的球場，看著他投過籃球的球框時，突然間發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)想不起他的容顏。Originally, this world, can produce a chemical reaction to an event, in addition to resolutely, have to do, and time.原來，這個世界上，對某個事件能產(chǎn)生化學反應的，除了非做不可的堅決，還有，時間。A persons time, your ideas are always special to clear.
61、Want, want, line is clear, as if nothing could shake his. Also once seemed to be determined to do something, but more often is he backed out at last. Dislike his cowardice, finally found that there are a lot of love, there are a lot of miss, like shadow really have been doomed. Those who do, just green years oneself give oneself an arm injection, or is a self-righteous spiritual.一個人的時候，自己的想法總是特別地清晰。想要的，不想要的，界限明確，好像沒有什么可以撼動自己。也曾經(jīng)好像已經(jīng)下定了決心去做某件事，但更多的時候是最后又打起了退堂鼓。嫌惡過自己的怯懦，最終卻發(fā)現(xiàn)有很多緣分，有很多錯過，好像冥冥之中真的已經(jīng)注定。那些曾經(jīng)所謂的非做不可，只是青蔥年華里自己給自己注射的一支強心劑，或者說，是自以為是的精神寄托罷了
基于AT89C51單片機的電子秒表的設計.doc
