單片機智能秒表的制作與調試課程設計論文與資料下載

ID:161768 · 發表于 2017-7-31 15:39

單片機課程設計項目：智能秒表的設計與制作

一、項目任務：智能秒表的設計與制作

用四位LED數碼管制作帶小數顯示的秒表，前兩位顯示整數部分（秒），后兩位顯示小數部分（百分之一秒）。

所設計的秒表最大計時時間為99秒99。

開始時，數碼管顯示“00. 00”，表明從0開始計時。

本智能秒表有兩種時間計時模式。（注意：模式1與模式2用同一個程序實現，即當程序下載至單片機芯片后，只需要按下相應按鍵，該秒表可工作在任意一種模式下）

（一）基本部分：

1、模式1：累積計時模式

（1）按按鍵1可實現秒表開始、停止、再開始、再停止計時（時間累計）；

（2）計時完畢，按按鍵2計時歸零。

2、模式2：間隔計時模式

（1）按按鍵1開始計時；

（2）按按鍵2一次暫停秒表并顯示當前時間。間隔時間顯示2秒后秒表將持續計時。（例如在3秒鐘時秒表被暫停，2秒鐘后秒表從5秒開始繼續計時。顯示2秒是為了方便記錄當前時間）；

（3）在下一點終止時再按按鍵2記錄此時相關信息，如此重復；

（4）當計時停止時按按鍵1；

（5）可通過按鍵3查看前面操作所記錄的時間，最多可查看10個記錄；

（6）計時完畢，按按鍵2鍵計時歸零。

（二）發揮部分

（1）用電腦時間校準秒表的時間，保證秒表走時的準確性（100秒的誤差小于0.1秒），思考如何修改程序？

（2）利用內部E2PROM存儲器（STC89C52自帶），使智能秒表具有掉電數據不丟失的功能，思考如何修改程序？

（3）仿真無誤后，購買元件制作該智能秒表，從商業價值考慮該智能秒表的美觀性和實用性。

二、硬件電路及仿真效果圖

三、STC90C52RC單片機引腳排列圖

四、四位共陰極數碼管引腳排列圖

五、元器件清單

序號	元件名稱	規格型號	數量	單價	合計
1	單片機	STC90C52RC	1	6	6
2	四位共陰數碼管	3641AS	1	2	2
3	輕觸按鍵	45*45mm	6	0.2	1.2
4	晶振	12MHz	1	0.5	0.5
5	瓷片電容	20pF	2	0.1	0.2
6	電解電容	10uF/10V	1	0.3	0.3
7	電阻	10KΩ	1	0.1	0.1
8	排電阻	1KΩ	1	0.5	0.5
9	單片機插座	40PIN	1	0.5	0.5
10	電路板	7cm×9cm	1	3	3
11	電池	+5V	1	3	3
12	外部存儲器	AT24C04	1	2	2
共計			18		19.30元

七、調試方法和步驟

1、通電前先用萬用表歐姆檔（1KΩ檔）測量電源兩端正反向電阻，正向電阻約80KΩ，反向電阻約6.5KΩ。如果電阻很小，則說明有短路性故障，不能通電，排除短路故障后才能通電，如果電阻為無窮大，則有開路性故障。

2、通電后，測量單片機40腳與20腳之間的電壓應該有5V左右，如果電壓不正常，則說明單片機供電不正常，應重點檢查單片機供電電路。

3、測量單片機晶振引腳18和19腳電壓，應該在1.9～2.3V左右，兩個引腳電壓相差0.2V左右，如果這兩個引腳電壓不正常，說明晶振電路沒有起振，重點檢查晶振和補償電容是否焊接好。

4、測量單片機復位引腳9腳，正常工作時電壓為0V，按復位鍵時為5V，松開手后由5V逐漸降至0V。如果該腳電壓不正常，說明復位電路有故障，需要檢查該腳的電阻、電容的連接和焊接是否正確。

5、以上步驟的測量如果正常，則多數是單片機的軟件問題，可以通過編寫幾個小程序單獨調試I/O口、按鍵、數碼管和存儲器的功能，測試到底是軟件問題還是硬件問題。

六、C語言程序

/********************************/
/* 智能秒表（使用內部EEPROM）*/
/*--------------------------------------------*/
/**（1）啟動/停止功能 **/
/**（2）復位/間隔功能 **/
/**（3）兩種工作模式 **/
/**（4）查看數據功能 **/
/**（5）斷電記憶功能 **/
/********************************/
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define RdCommand 0x01 //定義內部EEPROM存儲器部分
#define PrgCommand 0x02
#define EraseCommand 0x03
#define Error 1
#define Ok 0
#define WaitTime 0x01
sfr ISP_DATA=0xe2;
sfr ISP_ADDRH=0xe3;
sfr ISP_ADDRL=0xe4;
sfr ISP_CMD=0xe5;
sfr ISP_TRIG=0xe6;
sfr ISP_CONTR=0xe7;
sbit key1=P2^0; //定義"啟動/暫停"按鈕
sbit key2=P2^1; //定義"復位"按鈕
sbit key3=P2^2; //定義"模式"按鈕
sbit key4=P2^3; //定義"查看"按鈕
sbit key5=P1^5; //定義"清除"按鈕
sbit wei1=P2^4; //定義位選
sbit wei2=P2^5;
sbit wei3=P2^6;
sbit wei4=P2^7;
bit flag_start,flag_mode,flag_2sec,flag_CLR;
uchar temp,temp1,aa,aa1,shi,ge,shifen,baifen,num,i=0;
uchar time_data1[11],time_data2[11];
uchar code table[]={ //共陰極數碼管編碼
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40};
void display(uchar shi,uchar ge,uchar shifen,uchar baifen); //聲明顯示子函數
void delay(uint z); //聲明延時子函數
void init(); //聲明初始化函數
void key(); //聲明鍵掃描函數
void display_process(); //聲明顯示處理函數
void delayus(); //聲明延時微秒函數
void data_read(); //聲明內部EEPROM數據讀出函數
void clear(); //聲明清除EEPROM數據函數
void ISP_IAP_enable(void); //聲明EEPROM操作函數
void ISP_IAP_disable(void);
void ISPgoon(void);
uchar byte_read(uint byte_addr);
void SectorErase(uint sector_addr);
void byte_write(uint byte_addr, uchar original_data);
void memory_read(); //聲明EEPROM讀函數
void memory_write(); //聲明EEPROM寫函數
void main() //主函數
{
init(); //調用初始化子程序
while(1)
{
key(); //調用按鍵掃描函數
if(num==0&&i!=0) //如果一開機就按查看鍵
memory_read(); //調用EEPROM數據讀出函數
if(flag_CLR==1) //如果按了清除鍵
clear(); //調用清除EEPROM數據函數
display_process(); //調用顯示處理函數
display(shi,ge,shifen,baifen); //調用顯示函數
}
}
void delay(uint z) //延時毫秒函數
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void display(uchar shi,uchar ge,uchar shifen,uchar baifen) //顯示程序
{
P0=table[shi]; //使用動態掃描的方法實現數碼管顯示
wei1=0;
delay(1);
wei1=1;
if(flag_CLR==0) //正常顯示時，第二位顯示小數點
P0=table[ge]|0x80;
else //按清除鍵時，不顯示小數點
P0=table[ge];
wei2=0;
delay(1);
wei2=1;
P0=table[shifen]; //使用動態掃描的方法實現數碼管顯示
wei3=0;
delay(1);
wei3=1;
P0=table[baifen];
wei4=0;
delay(1);
wei4=1;
}
void init() //初始化子程序
{
temp=0;
TMOD=0x01; //使用定時器T0的方式1
TH0=(65536-10000)/256;
TL0=(65536-10000)%256; //定時10ms中斷一次
EA=1; //中斷總允許
ET0=1; //允許定時器T0中斷
}
void key() //按鍵掃描函數
{
uchar j;
if(key1==0) //檢測"啟動"按鈕是否按下
{
delay(5); //延時去抖動
if(key1==0) //再次檢測"啟動"按鈕是否按下
{
while(!key1) //松手檢測（按下時數碼管不滅）
{
display_process(); //調用顯示處理函數
display(shi,ge,shifen,baifen); //調用顯示函數
}
flag_start=~flag_start;
if(flag_start==1)
TR0=1; //啟動定時器開始工作
else
TR0=0;
}
}
if(key2==0) //檢測"間隔"按鈕是否按下
{
delay(5);
if(key2==0)
{
while(!key2) //松手檢測
{
display_process(); //調用顯示處理函數
display(shi,ge,shifen,baifen); //調用顯示函數
}
if(flag_mode==0||i!=0)
{
shi=0;
ge=0;
shifen=0;
baifen=0;
aa=0;
temp=0;
TR0=0;
i=0;
num=0;
for(j=0;j<=10;j++)
{
time_data1[j]=0;
time_data2[j]=0;
}
}
else
{
num++;
if(num==11)
num=1;
memory_write();
}
}
}
if(key3==0)
{
delay(5);
if(key3==0)
{
while(!key3) //松手檢測
{
display_process(); //調用顯示處理函數
display(shi,ge,shifen,baifen); //調用顯示函數
}
flag_mode=~flag_mode;
}
}
if(key4==0)
{
delay(5);
if(key4==0)
{
while(!key4) //松手檢測
{
display_process(); //調用顯示處理函數
display(shi,ge,shifen,baifen); //調用顯示函數
}
TR0=0;
i++;
if(i==11)
i=1;
data_read();
}
}
if(key5==0)
{
delay(5);
if(key5==0)
{
while(!key5) //松手檢測
{
display_process(); //調用顯示處理函數
display(shi,ge,shifen,baifen); //調用顯示函數
}
flag_CLR=~flag_CLR;
}
}
}
void display_process() //顯示處理函數
{
shifen=aa%100/10; //正常走秒的處理
baifen=aa%10;
shi=temp%100/10;
ge=temp%10;
if(flag_mode==1&&num!=0&&flag_2sec==0) //間隔2秒停頓的處理
{
shi=time_data2[num]/10;
ge=time_data2[num]%10;
shifen=time_data1[num]/10;
baifen=time_data1[num]%10;
if(temp-time_data2[num]==2)
flag_2sec=~flag_2sec;
}
if(i!=0) //查看存儲數據的處理
{
shi=time_data2[i]/10;
ge=time_data2[i]%10;
shifen=time_data1[i]/10;
baifen=time_data1[i]%10;
}
}
void timer0() interrupt 1 //定時器T0中斷服務函數
{
TH0=(65536-10000)/256; //重新賦初值
TL0=(65536-10000)%256;
aa++; //中斷一次10ms變量aa的值加1
if(aa==100) //中斷100次后，定時時間100*10ms=1000ms=1s，變量temp的值加1
{
aa=0;
temp++;
if(temp==100) //秒表到達100s后回零
temp=0;
}
}
/* EEPROM存儲器操作函數 */
/* ================================= */
void ISP_IAP_enable(void)
{
EA = 0;
ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x18;
ISP_CONTR = ISP_CONTR | WaitTime;
ISP_CONTR = ISP_CONTR | 0x80;
}
/* ================================= */
void ISP_IAP_disable(void)
{
ISP_CONTR=ISP_CONTR&0x7f;
ISP_TRIG=0x00;
EA=1;
}
/* ==================================== */
void ISPgoon(void)
{
ISP_IAP_enable();
ISP_TRIG = 0x46;
ISP_TRIG = 0xb9;
_nop_();
}
/* ============================================ */
uchar byte_read(uint byte_addr)
{
ISP_ADDRH = (uchar)(byte_addr >> 8);
ISP_ADDRL = (uchar)(byte_addr & 0x00ff);
ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8;
ISP_CMD = ISP_CMD | RdCommand;
ISPgoon();
ISP_IAP_disable();
return (ISP_DATA);
}
/* ========================================== */
void SectorErase(uint sector_addr)
{
uint iSectorAddr;
iSectorAddr = (sector_addr & 0xfe00);
ISP_ADDRH = (uchar)(iSectorAddr >> 8);
ISP_ADDRL = 0x00;
ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8;
ISP_CMD = ISP_CMD | EraseCommand;
ISPgoon();
ISP_IAP_disable();
}
/* ============================================ */
void byte_write(uint byte_addr, uchar original_data)
{
ISP_ADDRH = (uchar)(byte_addr >> 8);
ISP_ADDRL = (uchar)(byte_addr & 0x00ff);
ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8;
ISP_CMD = ISP_CMD | PrgCommand;
ISP_DATA = original_data;
ISPgoon();
ISP_IAP_disable();
}
void data_read() //讀數組數據函數
{
aa=time_data1[i];
temp=time_data2[i];
}
void memory_write() //寫EEPROM數據函數
{
aa1=aa;
temp1=temp;
time_data1[num]=aa1;
time_data2[num]=temp1;
if(num==1)
SectorErase(0x2000); //擦除扇區
byte_write(0x2000+num,aa1); //重新寫入數據
byte_write(0x2000+num+10,temp1); //重新寫入數據
flag_2sec=0;
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼

完整論文下載（word格式可編輯）還帶仿真和源碼：

http://www.raoushi.com/bbs/dpj-89526-1.html

ID:569720 · 發表于 2019-6-22 21:25

厲害，很有用，收獲很多

ID:757221 · 發表于 2020-6-17 15:26

作者說的模式二，大家知道怎么運行嗎？

ID:757221 · 發表于 2020-6-17 15:31

作者說的模式二，大家有知道怎么運行的嗎？

帳號		自動登錄	找回密碼
密碼			立即注冊

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