基于單片機(jī)的秒表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

武佳琪 張少飛

摘要：隨著社會的不斷進(jìn)步，人們對時間的計(jì)算的精準(zhǔn)度越來越高，同時越來越多的學(xué)者對此進(jìn)行不斷的深入研究，計(jì)算時間的工具也就越來越多樣化?；诖?，本文使用單片機(jī)設(shè)計(jì)秒表系統(tǒng)，從硬件方案和軟件方案兩個方面進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，拓展單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，豐富時間的計(jì)算工具樣式。

關(guān)鍵詞：時間;單片機(jī);秒表系統(tǒng)

單片機(jī)是一種類似于計(jì)算機(jī)的集成電路芯片，它克服了計(jì)算機(jī)的體積大、重量大的缺點(diǎn)"。同時它也是一種微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通常應(yīng)用于家用電器、智能型控制器械、工業(yè)設(shè)施等多個領(lǐng)域。它在工作時用到了許多算法邏輯運(yùn)算，同時也具備控制和儲存數(shù)據(jù)的功能，它的出現(xiàn)使我們的生活變地更為快捷方便。

1硬件方案

1.1主要元件工作原理

選用AT89C52單片機(jī)作為控制核心，其一般由5V供電，具有32個I/O口，有個5個中斷源，在本次設(shè)計(jì)中晶振頻率為11.0592MHZ，適用于本次設(shè)計(jì)。采用彈性按鍵和自鎖開關(guān)一端接地，另一端接單片機(jī)的I/O，當(dāng)按鍵或開關(guān)按下時，給單片機(jī)I/O輸人低電平信號。彈性按鍵內(nèi)部有彈簧可自動復(fù)位，自鎖開關(guān)需再次按下手動復(fù)位。在本次設(shè)計(jì)中，選用8位7端共陰極數(shù)碼管，位選端和片選端分別連接單片機(jī)的I/O口，共陰極數(shù)碼管高電平才可點(diǎn)亮。分時控制不同的數(shù)碼管顯示不同的狀態(tài)，單片機(jī)工作速度很快，會造成視覺誤差，即可實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示。利用NPN型三極管控制有源蜂鳴器（內(nèi)部有頻率，合適電壓輸入就可以導(dǎo)通），合理設(shè)計(jì)電源電壓以及電阻阻值，就可以實(shí)現(xiàn)用單片機(jī)I/O的高電平控制蜂鳴器的導(dǎo)通。

2軟件方案

2.1基礎(chǔ)功能實(shí)現(xiàn)

首先要實(shí)現(xiàn)最基礎(chǔ)的功能即秒表系統(tǒng)能夠正常計(jì)時，同時可由按鍵控制啟停和清零?？梢岳脝纹瑱C(jī)定時器0計(jì)時，通過中間變量對時間就行累加，并完成時間上的進(jìn)制換算（一般是求模/取余運(yùn)算）B。并將相關(guān)運(yùn)算后的變量在合適的數(shù)碼管中顯示，通過控制數(shù)碼管的位選端選中該數(shù)碼管，設(shè)計(jì)數(shù)碼管段選數(shù)據(jù)組，通過調(diào)用即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)字的顯示。

2.2其他功能設(shè)計(jì)

用If函數(shù)判斷分鐘變量是否加1，如果加1，則導(dǎo)通一段時間蜂鳴器用于提醒;用哪個If函數(shù)判斷小時變量是否達(dá)到最大值，如果達(dá)到，一直導(dǎo)通蜂鳴器，同時控制數(shù)碼管位選端使其閃爍。只有按下停止按鍵，才可以使定時器關(guān)閉（TR0=0），同時回到初始狀態(tài)，進(jìn)行下一次計(jì)時用。

2.3倒計(jì)時功能設(shè)計(jì)

本文認(rèn)為倒計(jì)時功能最為難以實(shí)現(xiàn)，首先其計(jì)時順序與主功能相反，其次還要設(shè)置初值。在該方面，利用自鎖按鍵作為秒表正常計(jì)時和倒計(jì)時模式的一個切換條件，如果按鍵按下，則秒表系統(tǒng)處于倒計(jì)時狀態(tài)，如果不按下，處于正常計(jì)時狀態(tài)。在倒計(jì)時狀態(tài)，利用定時器1完成計(jì)時，將正常計(jì)時下的按鍵設(shè)置為定時初值的加減功能，中間時間變量隨著定時間中變量的增加而減少，經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算后將結(jié)果在數(shù)碼管中顯示，就有了倒計(jì)時的功能。倒計(jì)時結(jié)束，用If函數(shù)判斷時間變量是否小于0。

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