文档介绍：1引言当今,计算机技术带来了科研和生产重大飞跃,微型计算机的应用已渗透到生产、生活的各个方面。单片微型计算机具有体积小、价格低、功能强的特点,随着性能不断提高,其适用范围愈来愈宽,在计算机应用领域占有重要的地位。秒表应用于我们生活、工作、运动等需要计时的方面。秒表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大的扩展了秒表原先的功能。它由刚开始的机械式秒表发展到今天所常用的数字式秒表。秒表的计时精度越来越高,功能越来越多,构造也日益复杂。文中设计了一种以单片机为控制核心的数字秒表。该数字秒表采用C语言开发,通过数码管显示计时结果。对系统硬件电路和软件进行了设计,,对数字秒表进行了仿真。仿真结果表明该数字秒表精度高、稳定性强。 2系统设计方案 (1)。(2)秒表由三位七段LED数码管显示,其中前两位显示“秒”,后一位显示“”秒。(3)秒表拥有计时、暂停、清零功能。(4)设置三个功能键:键1开始计时,键2暂停计时,键3清零计时。 ,,以及通过功能键可以使当前计时暂停或清零。系统主要包括时钟电路、复位电路、按键电路以及数码管显示电路。系统采用三个共阳极数码管,其中八位数据口与单片机的P1口通过74HC573双向总线收发器相接,以增加P1的驱动能力。3个片选信号通过74HC573并联连接单片机P1口的八位,这样来节约I/O口。该电路可满足对计时时间的显示,,溢出则向前进位,。3个功能键连接到P2口的高三位,控制系统的计时、暂停和清零。系统的整体组成框图如图所示。 3硬件电路设计 ,对于I/O资源以及处理速度无特殊要求,所以选择STC公司生产的STC89C52单片机。STC89C52增加了在线调试功能,程序可以通过接口下载、调试和固化,可实现实时仿真和在线编程或在系统编程,具有通过网络进行升级、维护的功能。采用MSC-51系列的单片机相比有两大优势:(1)片内程序存储器采用快闪存储器,使程序的写入方便,还可任意的擦写1000次,使开发更为方便。(2)提供了更小的芯片,使整个硬件电路的体积更小。本设计采用了MSC-51系列89C52单片机,具有程序加密功能且物美价廉,经济实用。 。在单片机的XTAL1和XTAL2两个管脚,接一只晶振及两只电容就构成了单片机的时钟电路。时钟电路如图所示。电路中,电容器C1和C2对振荡频率有微调作用,通常取(30±10)pF,本设计选用30pF。电路中的品振采用石英晶体震荡器,。石英晶体震荡器具有非常好的频率稳定性和抗外界干扰的能力。通过基准频率来控制电路中的频率的准确性。 ,并从这个状态开始工作。无论是在单片机刚开始接上电源时,还是断电后或者发生故障后都要复位。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期),则CPU就可响应并且将系统复位。复位分为手动复位和上电复位。系统复位电路如图3所示。 ,以直观的显示出电器设备的运行数据。目前广泛使用的字符显示器是七段字符显示器,或称七段数码管。常见的七段数码管有液晶显示数码管和半导体数码管两种。半导体数码管是由七段发光二极管(LightEmittingDiode)组成,简称LED。下图是LED的引脚及其等效电路。 LED的引脚及其等效电路本系统使用了3个共阳极数码管、设计LED显示驱动是一个非常重要的问题,显示电路由LED显示器、段驱动电路和位驱动电路组成。由于单片机的并行口驱动电流太小,不能直接驱动LED显示器,段驱动电路通过74HC573双向总线收发器使P0口与数码管的八段相连,可增加P1的驱动能力。位驱动电路通过三只NPN三极管驱动使P1口的低三位作为位选信号,使之产生足够大的电流,来驱动LED达到足够的亮度,显示器才能正常工作。如果驱动电路能力差,即驱动电流过小,数码管显示亮度不够,而驱动电路驱动电流太大容易损坏数码管。LED显示器显示控制方式有两种:静态和动态。本设计方案选择的是动态控制方式。由于一位数据的显示是由段码和位码信号共同配合完成的,因此,要同时考虑段和位的驱动能力,而且段的驱动能力决定位的驱动能力