电子秒表课程设计Word文档格式.docx
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电子科技日新月异，人们对现代电子设备的智能化和微型化及其精度提出了更高的要求，而单片机因其具有稳定可靠、体积小、价格低廉等特点，成为设计智能化仪器仪表的首选微控制器，因此本次我没有选用传统的专用的时钟芯片，而是采用了AT89C52芯片，此款单片机可以使用软件对其进行在线编程，其灵活性和可靠性都相对提高。
通过此次课程设计,增强了我们的动手能力,把理论与实践融合在一起。
同时，也进一步加深了对单片机的硬件结构的理解和巩固，编程能力也得到了提高。
在此将秒表制作过程中用到的知识进行了一些总结，希望自己今后能注意。
关键字：
单片机；
电子秒表；
仿真
一、课程设计目的
通过课程设计教学环节，学生在进一步熟悉单片机基础知识的同时，学会单片机应用系统的设计、制作方法和开发过程，初步具备运用所学知识分析和解决实际问题的能力，能够独立地完成一个简单应用系统的设计与开发。
二、电路原理
1．电路实际应用意义
因此，研究秒表及扩大其应用，有非常现实的意义。
电子秒表是一种用数字电路技术实现秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
2．电路原理
（1）.电子秒表的工作原理：
本设计中的数字秒表的核心是AT89C52单片机，其内部带有8KB在线可编程Flash存储器的单片机，无须外扩程序存储器，硬件电路主要由四部分构成：
时钟电路，复位电路，键盘以及显示电路。
时钟电路是秒表硬件电路的核心，没有时钟电路，电子表将无法正常工作计时。
本系统时钟电路采用的晶振的频率为12MHz，定时器采用的是定时器0工作在方式1定时。
键盘可对电子表进行调微秒启动、停止、清除设置。
显示电路由1个四位一体共阴级LED数码管构成，它的段控端和位控端通过与AT89C52单片机的I/O口相连，显示器可使秒表显示出秒、毫秒。
数字秒表的计时原理为：
上电后，电子表显示，电子表从000.0开始计时。
最小计时单位为0.1秒，也就是100毫秒。
由于时钟电路采用的晶振的频率为12MHz，故机器周期为12/12MHZ=1us，程序设计采用定时500us，因此要产生500us/1us=500个脉冲；
定时器采用的是定时器0工作在方式1定时，方式1（16位方式）:
初始值C=10000H-500B=FE0CH,高位装入TH
低位装入TL
（2）时钟电路工作原理：
下图所示为时钟电路原理图，在AT89S52芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。
而在芯片内部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器。
时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。
图1时钟电路
（3）显示电路工作原理：
四位一体数码管如图4所示，它的位控端连接在一起,共用8根数据线，。
假设段控端有段码输入时，每个数码管的段控端都收到了段码，但只有位控线有效的数码管才能显示数据，反之亦反。
共阳极数码管段控端为低电平有效，位控端高电平有效,共阴极数码管恰恰相反。
四位一体数码管用于动态扫描，即把数码管显示数据的段控码分时送到其对应的段控端。
当一个段控码被送到段控端时，显示此段控码数据的数码管,它的位控端置有效电平，数码管点亮；
而其他数码管的位控端送无效电平，数码管不亮。
持续点亮一段时间，再送其它的段控码，依次把显示段控码的数码管，使其位控端为有效电平，其他数码管的位控端为无效电平，就这样数码管依次被点亮。
图2显示电路
此外，电路中还用了MAX7221作为显示电路的驱动器。
3．电路原理图
图3总电路图
三、课程设计总结
1．仿真电路过程
在PROTUES软件上找出所要用到芯片，电阻，电容等元件摆放在适当的位置，然后连线。
在仿真之前必须先将单片机程序编译出来，这次我用到的编译工具是Keil,将代码输入进Keil保存，没有错误后会自动生成对应的后缀名为“HEX”的文件。
在运行PROTUES仿真之前需设置AT89C52参数，要找到这个“HEX”文件的路径，其他元器件的属性设置完以后就可以进行仿真。
仿真结果如下图所示：
图4仿真图
2．课程设计心得体会
在电路图制作阶段，我到图书馆、网上查阅各种资料，在电脑上使用PROTUES进行以及相关的绘图软件，使自己在理论分析设计和动手操作能力等各方面得到了极大提高。
我通过对设计任务书的具体要求分析思考，再加上以前在学校进行的各种相关实践和实习积累的经验，首次完成了这次的课程设计的任务，在利用Keil软件编写程序调试时，遇到了不少困难，首先是C语言，我认为是这次设计中最难得的地方，因为我要做的是数字秒表，此外还要有时间校准功能，因此就要用到很多种电路，还要很多芯片，这使我学会了耐心分析问题，并进一步锻炼自己去攻破难题的能力。
通过这次课程设计我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
这次课程设计整体来说是成功的，但我也发现了自己许多错漏和不足之处。
譬如，最简单的程序没写好就想着写更复杂的程序，做事还是缺乏耐性和细心，当有时遇到问题时，总觉得无从下手，对于课本上的知识不能很好的组织起来。
在编写各功能程序时，特别是后来增添的比较复杂的程序。
现在电子领域、不同的行业极为广泛，对于我们学电子专业的人来说，学好课本上的知识仅仅是基础，要掌握一门技术必须还得更深层的学习，并且亲自动手去做，这样才能达到事半功倍的效果，有点小小的成就感，终于觉得平时所学的知识有了实用的价值，达到了理论与实际相结合的目的，不仅学到了不少知识，而且锻炼了自己的能力，更加强了团队合作的意识，使自己对以后的路有了更加清楚的认识，同时，对未来有了更多的信心
在最后，再次感谢指导老师以及所有同组成员。
四、附录
附录一：
程序清单：
#include<
reg52.h>
sbitkey0=P3^6;
sbitkey1=P3^7;
sbitDIN=P3^0;
sbitCLK=P3^2;
sbitLOAD=P3^1;
unsignedintcount;
voiddelay（unsignedintus）
{
while（us--）;
}
voidtime0_initial（）
{
count=0;
//秒清零
TMOD=0x21;
//T0T1工作于方式1
TL0=60;
TH0=176;
//50ms定时初值
ET0=1;
//允许T1中断
EA=1;
//开中断
TR0=1;
//T1开始计时
}
voidint50ms（）interrupt1
{
TR0=0;
//关定时器T0
TL0=0xff;
TH0=0xff;
//赋定时初值
TR0=1;
//开定时器T0
count++;
//50ms计数加1
unsignedintdecSec,centSec,sec,mSec;
voidsend（unsignedcharadd,unsignedchardat）//发送16字节子函数。
unsignedcharADS,i,j;
LOAD=0;
i=0;
while（i<
16）
{
if（i<
8）
{
ADS=add;
}
else
ADS=dat;
for（j=8;
j>
=1;
j--）
DIN=ADS&
0x80;
ADS=ADS<
<
1;
CLK=1;
CLK=0;
i=i+8;
LOAD=1;
voidinitial_max7219（）
//send（0x0c,0x01）;
//初始化MAX7219；
//send（0x0b,0x07）;
//send（0x0a,0xf5）;
//send（0x09,0xff）;
send（0x09,0xff）;
send（0x0a,0x08）;
send（0x0b,0x03）;
send（0x0c,0x00）;
send（0x0f,0x00）;
send（0x0c,0x01）;
}
///*---显示数码子函数---*/
//voiddisp（unsignedcharhour,unsignedcharmin,unsignedcharsec）
//{
////send（0x08,sec-sec/10*10）;
////send（0x07,sec/10）;
////send（0x06,10）;
//显示"
-"
////send（0x05,min-min/10*10）;
//前四位显示
//send（0x04,sec/100）;
//send（0x03,（sec-sec/100*100）/10）;
//send（0x02,sec-（sec-sec/100*100）-（sec-sec/100*100）/10*10）;
//send（0x01,mSec）;
//}
voidtimer0（）interrupt1
TH0=60;
TL0=176;
if（count%2==0）
//count=0;
mSec++;
if（mSec==10）
mSec=0;
if（count==20）
count=0;
sec++;
if（sec==10）
sec=0;
decSec++;
if（decSec==10）
{
decSec=0;
centSec++;
if（centSec==10）
centSec=0;
}
}
voidadjust_time（）
if（key0==0）
TR0=!
TR0;
if（key1==0）
TR0=0;
sec=0;
mSec=0;
decSec=0;
centSec=0;
voidmain（）
sec=0;
mSec=0;
time0_initial（）;
//voiddelay（unsignedint）;
//voidsend（unsignedchar,unsignedchar）;
//voidinitial_max7219（）;
//voiddisp（unsignedchar,unsignedchar,unsignedchar）;
initial_max7219（）;
while
（1）
adjust_time（）;
send（0x04,mSec）;
send（0x03,sec|0x80）;
send（0x02,decSec）;
send（0x01,centSec）;
附录二：
参考文献
[1]、曹巧媛主编，《单片机原理及应用》北京：
电子工业出版社，1997.7。
[2]、赵秀珍，单永磊主编，《单片微型计算机原理及其应用》北京：
中国水利水电出版社，2001.8。
[3]、张毅刚，修林成，胡振江编著《MCS-51单片机应用设计》哈尔滨：
哈尔滨工业大学出版社，1990.8。
[4]、张洪润，兰清华编著《单片机应用技术教程》北京：
清华大学出版社，1997.11。
[5]、陈景初主编《单片机应用系统设计与实践》北京：
北京航空航天大学出版社，1999.6。
[6]、马家辰主编《MCS-51单片机原理与接口技术》哈尔滨：
哈尔滨工业大学出版社，2002.8。
[7]、李群芳，张士军，黄建编著《单片微型计算机与接口技术（第2版）》
北京：
电子工业出版社，2007.1。
（部分内容来源于网络，版权归原作者所有）
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