反应测试仪-单片机原理及应用课程设计

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1、课程设计报告课程名称：单片机原理及应用课程设计设计题目：反应测试仪系别：通信与控制工程系专业：电子信息工程班级：学生姓名:学号:起止日期:指导教师:教研室主任：14指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩评定项目权重成绩1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学系审核意见：主任签字：年月日14摘要反应测试仪能够定量的测试人的反映速度。利用这种仪器，可以在人才的选拔中起到积极的作用。本设计以数字集成电路技术为基础，单片机技术为核心，介绍了一种简单反应测试仪的

2、设计与制作，以STC89C52单片机的外中断0外接开关作为按键，程序运行后会在数码管上显示，然后计时，当数码管显示提示信号，提示实验者立即按键，如果实验者在看到提示信号时立即按下键，则数码管会动态显示实验者的反应时间。本设计能在不清零的情况连续使用，并且能比较两次测试中反应时间短的，由数码管进行显示。关键词：晶体振荡器；数码管；定时器；中断14目录1设计任务与要求12方案设计与论证13硬件单元电路设计与参数计算23.1复位电路23.2时钟电路33.3数码管显示电路43.4单片机定时器的使用54、软件设计与流程图54.1反应测试仪器主程序流程图54.2.定时器0的

3、中断程序流程图75总电路及元器件清单75.1整体电路仿真图以及仿真结果分析75.2元件清单95.3软件调试96性能测试与分析97总结与致谢10参考文献11附录:程序清单1214基于STC89C52的反应测试仪设计1设计任务与要求利用单片机作为控制核心，完成快速反应时间的测试。具体要求如下：基本部分：(1)能够测量出连续两次按键的间隔时间。(2)要求能够在不清零的情况连续使用。(3)由数码管进行显示。测试部分：第一次按键后，分别在10秒、1分钟进行按键测试，并能测试人的最快反应速度测试。2方案设计与论证近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断地走向深

4、入，同时带动传统控制检测日新月益更新。反应测试仪能够定量的测试人的反映速度。利用这种仪器，可以在人才的选拔中起到积极的作用。例如选择少年体育运动员、舞蹈、杂技、魔术学员及其他要求机敏素质的培养对象时，可以提供科学的数据。所以，反应测试仪的潜在实用价值极大。当然，设计反应测试仪的方法很多，以下是两个设计方案。方案一：基于STC89C52单片机的LCD液晶显示模块1602显示的反应测试仪。主要是以单片机来控制，用按键来启动和暂停测试仪，LCD1602液晶作为显示模块来显示测试时间。方案二：基于STC89C52单片机的数码管显示模块显示的倒计时器。主要是以单片机来控制

5、，用按键来启动和暂停测试仪。此电路对于反应测试仪中的LED数码管示器来说，采用以软件为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器，而采用软件程序进行译码。方案比较：通过以上两个方案，我们发现，方案二总体比方案一好。首先方案一虽然硬件电路简单，但造价较高，且在编写程序实现所要求的功能时较难，而方案二所用的显示模块是比较熟悉的数码管，编写程序是相对容易，且电路造价不高，因此，综合考虑之后决定采用方案二。143硬件单元电路设计与参数计算LED数码管反应测试仪以STC89C52单片机为核心，起着控制作用，另外系统中使用8255A芯片作为扩展I/O作用。系统包括四位数码管显示

6、电路，按键电路，复位电路，时钟电路。测试仪的总体框图如下图1所示：8255ASTC89C52数码管显示复位电路按键电路模块图1测试仪的总体框图3.1复位电路复位是单片机的初始化操作，只需给STC89C52的复位引脚RST加上大于2个机器周期（即24个时钟振荡周期）的高电平就可得单片机复位，复位时，PC初始化为0000H，使单片机从OUT单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外由于程序运行出错或操作错误而使系统处于死锁状态，为摆脱死锁状态，也需按复位键使得RST脚为高电平，使单片机重新启动。在系统中，有时会出现显示不正常，也为了调试方便，我们需要设计一个复位

7、电路，STC89S52单片机复位电路共有上电复位、按键电平复位和按键脉冲复位。本系统是的复位电路主要完成系统的上电复位和系统在运行时用户的按键复位功能。复位电路可由简单的RC电路构成，也可使用其它的相对复杂，但功能更完善的电路。本系统采用的电路如图2所示。工作原理是：上电瞬间，RC电路充电，RESET引脚端出现正脉冲，只要RESET保持10ms以上高电平，就能使单片机有效的复位。当时钟频率选用12MHz时，C取10uF，R取10KΩ14。上电自动复位电路由上电瞬间C与R构成充电电路，RESET端的电位与电源Vcc相同，随着充电电流的减少，RESET的电位逐渐下降

8、。图中RC时间常数越大，