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..........................................26谢辞........................................................................................................................................................27参考文献................................................................................................................................................281:..论秒表计时器是电器制造,工业自动化控制、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器,它广泛应用于各种继电器、电磁开关,控制器、延时器、定时器等的时间测试。2004年8月28日15点15分,中国选手孟关良/杨文军在雅典奥运会男子500米划艇决赛中,以1分40秒278的成绩获得中国在雅典奥运会的第28金。这是中国皮划艇项目的第一枚奥运金牌,也是中国水上项目在历届奥运会上所获得的第一枚金牌。孟关良/,以至于两人在夺冠之后还不敢相信。在现在的体育竞技比赛中,随着运动员的水平不断提高,差距也在不断缩小。有些运动对时间精度的要求也越来越高,有时比赛冠亚军之间的差距只有几毫秒,因此就需要高精度的秒表来记录成绩。本设计利用8051单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,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,-,、、、,分别实现开始、暂停、清零和查看上次时间的功能。显示电路由两位共阴极数码管组成。初始状态下计时器显示00,当按下开始键时,外部中断INT1向CPU发出中断请求,CPU转去执行外部中断1服务程序,即开启定时器T0。计时采用定时器T0中断完成,定时溢出中断周期为1ms,当一处中断后向CPU发出溢出中断请求,每发出一次中断请求就对毫秒计数单元进行加一,达到10次就对十毫秒位进行加一,依次类推,直到99秒重新复位。在计时过程中,只要按下暂停键,外部中断INT0向CPU发出中断请求,CPU转去执行外部中断0服务程序,即关闭定时器T0,调用显示程序,实现暂停功能,同时将此次计时时间存入寄存区。。。等待下一次计时开始。在按下暂停键时,将此时的计时时间存入中间缓存区,当再次按下开始键时,则讲中间缓存区的数据转入最终缓存区。,,调用最终缓存区的数据进行显示,即显示上一次计时成绩。,调用显示缓存区的数据进行显示,即显示当此计时的成绩。根据以上设计思路从而实现数字电子秒表的计时和查看上一次计时时间的功能。本文主要内容包括三部分:第一部分介绍硬件部分设计思路及方案;第二部分介绍了软件部分的设计思路和设计;最后一部分则是整个系统的安装与调试过程。2:..、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。测量时间的基本方法是使用秒表直接测量。其中秒表的精度是人们最关心的,这就要求它的计时最小单位足够小,显示模块的灵敏度足够高。目前人们所能测量的最小计时单位是毫秒级。,,并实现“开始”按键的功能;,并实现“清零”按键的功能;使用P0口作为段码数据输出控制口,74LS164用作驱动输出控制,、、快加的功能。显示电路由两位共阴极数码管组成。使用定时器T0实现10ms的定时,进行快加延时;当想实现正常计数时的1s延时,只需要实现40次25ms的定时器T1控制延时就可以实现。其中“开始”按键当开关由1拨向0时开始计时;“清零”按键当开关由1拨向0时数码管清零,此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。初始状态下计时器显示00,当按下开始键时,外部中断INT0向CPU发出中断请求,CPU转去执行外部中断0服务程序,即开启定时器T0,并且进行100次计数,当到100次时,即延时1s时,产生一个中断信号,向CPU发出请求,执行计数器加一且送往数码管显示。在计时过程中,只要按下暂停键,,关断定时器T0和T1,调用显示子程序,实现暂停功能。在按下暂停键时,将此时的计时时间存入中间缓存区,当再次按下开始键时,则讲中间缓存区的数据转入最终缓存区。计时采用定时器T1中断完成,定时溢出中断周期为25ms,并同时进行40次计数,当有溢出时,会产生中断信号,向CPU发出中断请求,每发出一次中断请求就对计数单元低位进行加一,达到10次就对高位进行加一,送数码管显示,依此类推,直到99秒后再加一后返回00,重新开始。数码管显示电路采用动态扫描的方式,由于数码管采用共阴极的接法,当位选信号为高电平时,该位选通,P0口中的数据送到该段上显示,节省接口资源,又能实时动态的性能。再看按键的处理。这四个键可以采用中断的方法,也可以采用扫描的方法来识别。复位键和开始键功能在于使程序从头执行,对于时间的要求即单片机3:..上电初始化时的值00;而停止键则要用于对时间的锁定,需要比较准确的控制;而对于快加键,当检测到有快加信号时,则启动定时器T0,完成一个周期定时时产生一个溢出中断请求,向CPU发送请求,每发一次就对计数单元低位进行加一操作,达到10次就对高位进行加一操作,送数码管显示,依次循环;同时检测是否有暂停信号,有暂停信号时,跳出快加程序,执行显示子程序。因此可以对暂停和快加按键采取扫描的方式。而对开始和复位键采用外部中断的方式。课题需要以MCS-51系列单片机为核心,结合外围电路,制作一款时间参数测量系统。具体要求如下:1)使用两位数码管显示,显示时间00-99秒;2)正常计数时,每秒自动加一;3)一个开始按键,一个复位按键,一个暂停按键和一个快加按键;4)实现计数、复位、清零和快加功能;5)单片机通电后,首先初始化,然后进行对按键扫描。开始键用来控制秒表工作的开始;暂停键用来暂停程序的运行;快加键控制快速计数的开始,利用暂停键停止;复位键是用来对程序复位用的,当程序出现死循环或想从00开始重新计时,按下复位键可返回程序开始,重新执行。。LCD数码管显示器由8个发光二极管中的7个长条形二极管(称七笔段)按a、b、c、d、e、f、g顺序组成八字形,另外一个点形的发光二极管dp放在右下方,用来显示小数点。显示时用扫描每个数码管,-1所示此多点温度测量电路主要由以下几部分组成:控制器单片机AT89C51、显示单元LED数码管显示器、开关选择电路、电源电路等。LED显按键电单电源电4:..。AT89C51单片机在一块芯片上集成了CPU,存储器RAM,ROM以及输入与输出接U1口电路,。/AD21836AT89C51单片机由CPU,/,4个8位的I/O端口(P0,P1,P2,P3),/AD7串行口等组成。:/、外部扩展存储器时,当作数据总线(/A1327图中的D0~D7为数据总线接口)。/A152、外部扩展存储器时,当作地址总线(.1/TXD图中的A0~A7为地址总线接口)。.3/INT13、不扩展时,可做一般的I/O使用,.5/T1716内部无上拉电阻,.7/RD部接上拉电阻。AT89C51P1口只做I/O口使用:其内部有上拉电阻。P2口有两个功能:1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用;、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻;P3口有两个功能:除了作为I/O使用外(其内部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由寄存器来设置。ALE:地址锁存控制信号PSEN:外部程序存储器读选通信号EA/VPP:访问和序存储器控制信号RST:复位信号XTAL1和XTAL2VCC:供电电压GND:接地5:..AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROMFlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。:·与MCS-51兼容·4K字节可编程FLASH存储器·寿命:1000写/擦循环·数据保留时间:10年·全静态工作:0Hz-24MHz6:..三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·,其主要电特性的典型值如下:54/74164185mW54/74LS16480mW当清除端(CLEAR)为低电平时,输出端(QA-QH)均为低电平。串行数据输入端(A,B)可控制数据。当A、B任意一个为低电平,则禁止新数据输入,在时钟端(CLOCK)脉冲上升沿作用下Q0为低电平。当A、B有一个为高电平,则另一个就允许输入数据,并在CLOCK上升沿作用下决定Q0的状态。:CLOCK:时钟输入端CLEAR:同步清除输入端(低电平有效)A,B:串行数据输入端QA-QH:输出端图174LS164封装图7:..…………………-55~125℃74164…………-0~70℃储存温度……-65℃~150℃图3真值表H-高电平L-低电平X-任意电平↑-低到高电平跳变QA0,QB0,QH0-规定的稳态条件建立前的电平QAn,QGn-时钟最近的↑前的电平8:..图4时序图74LS164的优势(1)经典串入并出,1个I/O口就可以驱动多个数码管。(2)响应快、频率带宽高、工作温度适应范围大等等(3)节省IO口啊(4)7段数码管,7个笔画,1个公共端正好对应164的8个输出口,一串164,,一位用来显示个位秒,另一位用来显示十位秒。当计数超过范围时所有数码管全部清零重新计数。9:..显示原理图如下图所示:数码管的优势如下:LED数码管类似于洗墙灯什么的,适合户外建筑墙壁上,如果要显示视频的话需要做的很大,整个建筑墙面都可以覆盖,亮度与LED显示屏差不多,但画面肯定没有显示屏细腻的。LED显示屏的话应用蛮广的,可以做室内、半室外、室外显示屏,亮度都很高,画面根据他的点间距可以做的很细腻,但是LED显示屏非常10:..贵,、读取方便、精度高等优点,在计时中广泛使用。本设计用单片机组成数字电子秒表,力求结构简单、精度高为目标。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,计时与显示电路和回零、启动和快加电路等。主控制器采用单片机8051,显示电路采用两位共阴极LED数码管显示计时时间。本设计利用8051单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,使其能精确计时。利用中断系统使其能实现开始和复位的功能。P0口输出段码数据,74LS164用作驱动输出,、、、,分别实现暂停、快加、开始和复位功能。电路原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后在正确性和布局合理的前提下力求美观。硬件电路图按照图3进行设计。主电路见附录。11:..。本设计中,数码管显示的数据存放在内存单元11H和12H中。其中12H存放低位数据,11H存放高位数据,每一地址单元内均为十