基于单片机的多功能秒表设计.doc

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1、光电信息综合设计报告多功能秒表设计院（系）名称信息工程学院专业名称光电信息科学与工程姓名学号0指导教师2018年5月20日摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断的走向深入。本文阐述了基于单片机的多功能电子秒表设计。本设计主要特点是具有倒计时功能，还可以按圈计时，而且误差在0.01s,是各种体育竞赛的必备设备之一，另外硬件部分设置了查看按键，还具备有定时提醒功能，让你时时刻刻都掌握时间。本设计的数字电子秒表系统采用STC89C52单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、数

2、码管以及外部中断电路来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现4位LED显示，显示时间99s内，能正确地进行计时，同时能记录10组时间，并在暂停是对时间进行查询。其中软件系统采用C语言编写程序，包括显示程序，定时中断服务延时程序等，并在KEIL中调试运行，硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。关键字：单片机；数字电子秒表；提醒目录1总体设计方案12硬件设计32.1单片机的选择32.2显示电路的选择与设计52.3按键电路的选择与设计62.4时

3、钟电路的选择与设计62.5系统总电路的设计73软件设计93.1程序设计思想93.2主程序设计93.3中断程序设计103.4程序模块设计：11主程序11（2）停止子程序14（3）复位子程序14（4）按键消抖程序154多功能秒表的安装与调试164.1软件的仿真与调试164.2硬件的安装与调试164.3实物调试17结论191总体设计方案多功能秒表具有显示直观、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

4、主控制器，时钟功能，倒计时，计时与显示电路和回零、启动和停表电路等。主控制器采用单片机STC89C52，显示电路采用共阳极LED数码管显示计时时间。本设计利用STC89C52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，P2口作位扫描输出，P1^0，P1^1,P1^2,P1^3,P1^4口接5个按钮开关，分别实现开始、记录、清除，方向和调整。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

5、照图1-1进行设计。STC89C52单片机控制系统四位数码管灯光提示系统控制开关图1-1智能秒表显示硬件电路基本原理图根据要求知道秒表设计主要实现的功能是倒计时、计时和时钟显示。因此设置了五个按键和四位数码管显示时间，五个按键中，按键1是开始按钮：可控制系统的开关；按键2为记录按键：在秒表模式运行时，可保存数据，在其他状态时还有复用功能；按键3为清除键：在系统计时时可以复位时间，在查看数据、调整时间时，还有其他功能；按键4为方向键，调节时间计时时的正反向；按键5为调整按键：调整和设置时间。利用这五个建来实现秒表

6、的全部功能，而四个位数码管则能显示最多99秒内的计时。计时采用定时器T0中断完成，定时溢出中断周期为10ms，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2次就对十毫秒位进行加一，就是进位0.01，然后按时钟的取值范围进行进位。再看按键的处理。这六个键可以采用中断的方法，也可以采用扫描的方法来识别。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，显示电路和回零、启动、查看、停表电路等。主控制器采用单片机STC89C52，显示电路采用共阳极LED数码管

7、显示计时时间，五个按键均采用触点式按键。2硬件设计2.1单片机的选择本课题在选取单片机时，充分借鉴了许多成形产品使用单片机的经验，并根据自己的实际情况，选择了STC公司的STC89C52。STC公司的89系列单片机以其卓越的性能、完善的兼容性、快捷便利的电擦写操作，低廉的价格、超强的加密功能，完全替代87C51/62和8751/52，低电压、低电源、低功耗，有DIP、PLCC、QFP封装，有民用型、工业级、汽车级、军品级等多种温度等级，是当今世界上性能最好、价格最低、最受欢迎的八位单片机。STC89C52R为4

8、0脚双列直插封装的8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。单片机的外部结构STC89C52单片机采用40引脚的双列直插封装方式。图2-1为引脚排列图，40条