課程設(shè)計(jì)----多人數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)仿真與制作

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　題 目: 多人數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)仿真與制作 </p><p><b>　　初始條件：</b></p><p>　　利用集成譯碼器、計(jì)數(shù)器、

2、定時(shí)器、脈沖發(fā)生器和必要的門電路等器件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字秒表的功能。用數(shù)碼管顯示時(shí)間計(jì)數(shù)值。（也可以用單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)）</p><p>　　要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書撰寫等具體要求）</p><p>　　1、課程設(shè)計(jì)工作量：1周內(nèi)完成對(duì)數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)、仿真、裝配與調(diào)試。</p><p><b>　　2、技術(shù)要求：</

3、b></p><p>　?、僭O(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)量8名運(yùn)動(dòng)員短跑成績(jī)的數(shù)字秒表。要求用四位數(shù)碼管顯示時(shí)間，格</p><p><b>　　式為00：00s。</b></p><p>　?、诿氡碓O(shè)置9個(gè)開(kāi)關(guān)輸入（清零開(kāi)關(guān)1個(gè)和記錄開(kāi)關(guān)8個(gè)）。按下“記錄”開(kāi)關(guān)，則</p><p>　　將當(dāng)前計(jì)數(shù)時(shí)間暫存并顯示在數(shù)碼管上。<

4、;/p><p>　?、鄞_定設(shè)計(jì)方案，按功能模塊的劃分選擇元、器件和中小規(guī)模集成電路，設(shè)計(jì)分電路，</p><p>　　畫出總體電路原理圖，闡述基本原理。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 伍時(shí)和.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第1版）》.北京：清華大學(xué)出版社，2009年4月</p>

5、<p>　　[2] 康華光.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第5版）》．北京：高等教育出版社，2006年1月</p><p>　　[3] 王建校．《51系列單片機(jī)及C51程序設(shè)計(jì)》．北京：科學(xué)出版社，2002.4．</p><p><b>　　時(shí)間安排：</b></p><p>　　1、 2011 年 6 月 27~28 日，查閱相關(guān)資料，學(xué)

6、習(xí)設(shè)計(jì)原理。</p><p>　　2、 2011 年 6 月 28~29 日， 方案選擇和電路設(shè)計(jì)仿真。</p><p>　　3、 2011 年 6 月 30~7月1 日， 電路調(diào)試和設(shè)計(jì)說(shuō)明書撰寫。</p><p>　　4、 2011 年 7 月 2 日上交課程設(shè)計(jì)成果及報(bào)告，同時(shí)進(jìn)行答辯。</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名：

7、 年 月 日</p><p>　　系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1Proteus簡(jiǎn)介1</p><p><b>　　1.1 概述1</b></p><

8、;p>　　1.2 具有四大功能模塊1</p><p>　　1.2.1 智能原理圖設(shè)計(jì)（ISIS）1</p><p>　　1.2.2 完善的電路仿真功能（Prospice）2</p><p>　　1.2.3 獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能（VSM）2</p><p>　　1.2.4 實(shí)用的PCB設(shè)計(jì)平臺(tái)3</p><

9、;p>　　1.3 Proteus提供豐富的功能模塊3</p><p>　　1.3.1 Proteus可提供的仿真元器件資源3</p><p>　　1.3.2 Proteus可提供的仿真儀表資源3</p><p>　　1.3.3 其他功能3</p><p>　　2數(shù)字秒表的課題的研究背景及概述4</p><p

10、>　　3設(shè)計(jì)原理、要求及技術(shù)指標(biāo)分析5</p><p>　　3．1 初始條件5</p><p>　　3．2 設(shè)計(jì)目的5</p><p>　　3．3 設(shè)計(jì)任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo)5</p><p>　　3.4原理分析及設(shè)計(jì)思想5</p><p>　　4課題設(shè)計(jì)與分析6</p><p>

11、　　5秒表電路單元的模塊設(shè)計(jì)7</p><p>　　5．1 單片機(jī)主控模塊的設(shè)計(jì)7</p><p>　　5. 2 數(shù)碼管顯示模塊的設(shè)計(jì)8</p><p>　　5. 3 鍵盤掃描模塊的設(shè)計(jì)9</p><p>　　5.4 LED指示模塊和蜂鳴器提示模塊的設(shè)計(jì)9</p><p>　　5.5仿真結(jié)果顯示10<

12、;/p><p>　　5.6仿真總體電路圖11</p><p><b>　　6軟件設(shè)計(jì)12</b></p><p>　　6.1 程序設(shè)計(jì)思想12</p><p>　　6.2 主程序設(shè)計(jì)12</p><p><b>　　7 元件清單14</b></p>&l

13、t;p>　　8課程設(shè)計(jì)總結(jié)15</p><p><b>　　9心得體會(huì)16</b></p><p><b>　　10參考文獻(xiàn)17</b></p><p>　　1Proteus簡(jiǎn)介</p><p><b>　　1.1 概述　　</b></p><p

14、>　　Proteus軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試

15、到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯

16、器。 </p><p>　　1.2 具有四大功能模塊　</p><p>　　1.2.1 智能原理圖設(shè)計(jì)（ISIS） </p><p>　　豐富的器件庫(kù)：超過(guò)27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件； </p><p>　　智能的器件搜索：通過(guò)模糊搜索可以快速定位所需要的器件； </p><p>　　智能化的連線功能：自動(dòng)

17、連線功能使連接導(dǎo)線簡(jiǎn)單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間；</p><p>　　支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明清晰； </p><p>　　可輸出高質(zhì)量圖紙：通過(guò)個(gè)性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的BMP圖紙，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多種文檔使用。 </p><p>　　1.2.2 完善的電路仿真功能（Prospice） </p>

18、<p>　　Prospice混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE3F5，實(shí)現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合仿真； </p><p>　　超過(guò)27000個(gè)仿真器件：可以通過(guò)內(nèi)部原型或使用廠家的SPICE文件自行設(shè)計(jì)仿真器件，Labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第三方發(fā)布的仿真器件； </p><p>　　多樣的激勵(lì)源：包括直流、正弦、脈沖、分段線性脈沖、音頻（使用wav文件）

19、、指數(shù)信號(hào)、單頻FM、數(shù)字時(shí)鐘和碼流，還支持文件形式的信號(hào)輸入； </p><p>　　豐富的虛擬儀器：13種虛擬儀器，面板操作逼真，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、直流電壓/電流表、交流電壓/電流表、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率計(jì)/計(jì)數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器等； </p><p>　　生動(dòng)的仿真顯示：用色點(diǎn)顯示引腳的數(shù)字電平，導(dǎo)線以不同顏色表示其對(duì)地電壓大小，結(jié)合動(dòng)

20、態(tài)器件（如電機(jī)、顯示器件、按鈕）的使用可以使仿真更加直觀、生動(dòng)； </p><p>　　高級(jí)圖形仿真功能（ASF）：基于圖標(biāo)的分析可以精確分析電路的多項(xiàng)指標(biāo)，包括工作點(diǎn)、瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失真、傅立葉頻譜分析等，還可以進(jìn)行一致性分析；</p><p>　　1.2.3 獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能（VSM） </p><p>　　支持主流的CPU類型：如

21、ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等，CPU類型隨著版本升級(jí)還在繼續(xù)增加，如即將支持CORTEX、DSP處理器； </p><p>　　支持通用外設(shè)模型：如字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點(diǎn)陣、LED七段顯示模塊、鍵盤/按鍵、直流/步進(jìn)/伺服電機(jī)、RS232虛擬終端、電子溫度計(jì)等等，其

22、COMPIM（COM口物理接口模型）還可以使仿真電路通過(guò)PC機(jī)串口和外部電路實(shí)現(xiàn)雙向異步串行通信； </p><p>　　實(shí)時(shí)仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中斷仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真； </p><p>　　編譯及調(diào)試：支持單片機(jī)匯編語(yǔ)言的編輯/編譯/源碼級(jí)仿真，內(nèi)帶8051、AVR、PIC的匯

23、編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境（如IAR、Keil和Hitech）結(jié)合，進(jìn)行高級(jí)語(yǔ)言的源碼級(jí)仿真和調(diào)試； </p><p>　　1.2.4 實(shí)用的PCB設(shè)計(jì)平臺(tái) </p><p>　　原理圖到PCB的快速通道： 原理圖設(shè)計(jì)完成后，一鍵便可進(jìn)入ARES的PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)； </p><p>　　先進(jìn)的自動(dòng)布局/布線功能：支持器件的自動(dòng)/

24、人工布局；支持無(wú)網(wǎng)格自動(dòng)布線或人工布線；支持引腳交換/門交換功能使PCB設(shè)計(jì)更為合理； </p><p>　　完整的PCB設(shè)計(jì)功能：最多可設(shè)計(jì)16個(gè)銅箔層，2個(gè)絲印層，4個(gè)機(jī)械層（含板邊），靈活的布線策略供用戶設(shè)置，自動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，3D 可視化預(yù)覽； </p><p>　　多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件，包括Gerber文件的導(dǎo)入或?qū)С?，便利與其它PCB設(shè)計(jì)工具的互轉(zhuǎn)（如pro

25、tel）和PCB板的設(shè)計(jì)和加工。 </p><p>　　1.3 Proteus提供豐富的功能模塊</p><p>　　1.3.1 Proteus可提供的仿真元器件資源</p><p>　　仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有30多個(gè)元件庫(kù)。 </p><p>　　1.3.2 Proteus可提供的仿真儀表資源</p>&

26、lt;p>　　示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器、信號(hào)發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個(gè)電路中隨意的調(diào)用。 </p><p>　　1.3.3 其他功能 </p><p>　　除了現(xiàn)實(shí)存在的儀器外，Proteus還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)，其作用與示波器相似，但功能更多。這些

27、虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。 </p><p>　　2數(shù)字秒表的課題的研究背景及概述</p><p>　　秒表計(jì)時(shí)器是電器制造，工業(yè)自動(dòng)化控制、國(guó)防、實(shí)驗(yàn)室及科研單位理想的計(jì)時(shí)儀器，它廣泛應(yīng)用于各種繼電器、電磁開(kāi)關(guān)，控制器、延時(shí)器、定時(shí)器等的時(shí)間測(cè)試。</p><p>　　在現(xiàn)在的體育競(jìng)

28、技比賽中，隨著運(yùn)動(dòng)員的水平不斷提高，差距也在不斷縮小。有些運(yùn)動(dòng)對(duì)時(shí)間精度的要求也越來(lái)越高，有時(shí)比賽冠亞軍之間的差距只有幾毫秒，因此就需要高精度的秒表來(lái)記錄成績(jī)。</p><p>　　有關(guān)計(jì)時(shí)鐘表的發(fā)展歷史，大致可以分為三個(gè)演變階段。一、從大型鐘向小型鐘演變。二、從小型鐘向袋表過(guò)渡。三、從袋表向腕表發(fā)展。每一階段的發(fā)展都是和當(dāng)時(shí)的技術(shù)發(fā)明分不開(kāi)的。</p><p>　　從我國(guó)水運(yùn)儀像臺(tái)的發(fā)明

29、到現(xiàn)在各國(guó)都在研制的原子鐘這幾百年的鐘表演變過(guò)程中，我們可以看到，各個(gè)不同時(shí)期的科學(xué)家和鐘表工匠用他們的聰明的智慧和不斷的實(shí)踐融合成了一座時(shí)間的隧道，同時(shí)也為我們勾勒了一條鐘表文化和科技發(fā)展的軌跡。</p><p>　　本設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，采用AT89S52位主控元件，設(shè)計(jì)出可以實(shí)現(xiàn)八人計(jì)時(shí)并可顯示成績(jī)、清零啟動(dòng)功能以及在每次記錄成績(jī)時(shí)有對(duì)應(yīng)的指示燈亮一體式成績(jī)已存儲(chǔ)，同時(shí)在每次記錄和顯示成績(jī)時(shí)均有蜂鳴器發(fā)聲提示

30、。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用Proteus軟件進(jìn)行仿真，用Keil軟件進(jìn)行編程。</p><p>　　3設(shè)計(jì)原理、要求及技術(shù)指標(biāo)分析</p><p><b>　　3．1 初始條件</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)既可以使用集成譯碼器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、脈沖發(fā)生器和必要的門電路等。本設(shè)計(jì)也可以使用單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建多功能數(shù)字鐘。用數(shù)碼管顯示時(shí)間計(jì)數(shù)值。</

31、p><p><b>　　3．2 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　?、賹W(xué)會(huì)用單片機(jī)或已學(xué)的數(shù)字電路知識(shí)構(gòu)建具有一定邏輯功能的模塊，設(shè)計(jì)出具有計(jì)時(shí)并具有顯示功能的數(shù)字電子秒表。</p><p>　?、?學(xué)會(huì)一般邏輯電路的設(shè)計(jì)思想，及簡(jiǎn)單的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的基本功能的程序編寫，學(xué)會(huì)電路的焊接技術(shù)及調(diào)試，并學(xué)會(huì)使用protuse軟件進(jìn)行仿真。</p&g

32、t;<p>　　3．3 設(shè)計(jì)任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　① 設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)量8名運(yùn)動(dòng)員短跑成績(jī)的數(shù)字秒表。要求用四位數(shù)碼管顯示時(shí)間，格式為00：00s。</p><p>　?、?秒表設(shè)置9個(gè)開(kāi)關(guān)輸入（清零開(kāi)關(guān)1個(gè)和記錄開(kāi)關(guān)8個(gè)）。按下“記錄”開(kāi)關(guān)，則將當(dāng)前計(jì)數(shù)時(shí)間暫存并顯示在數(shù)碼管上。</p><p>　?、鄞_定設(shè)計(jì)方案，按功能模塊的劃分選擇

33、元、器件和中小規(guī)模集成電路，設(shè)計(jì)分電路，畫出總體電路原理圖，闡述基本原理。</p><p>　　3.4原理分析及設(shè)計(jì)思想</p><p>　　數(shù)字秒表具有顯示直觀、讀取方便、精度高等優(yōu)點(diǎn)，在計(jì)時(shí)中廣泛運(yùn)用。本設(shè)計(jì)用單片機(jī)組成數(shù)字秒表，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高為目標(biāo)。設(shè)計(jì)中包括硬件電路的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)。其硬件電路主要有主控制器，計(jì)時(shí)和顯示電路和清零、指示電路等。</p>&l

34、t;p><b>　　4課題設(shè)計(jì)與分析</b></p><p>　　由于AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89C52可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、

35、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。且AT89S52為51內(nèi)核，仿真調(diào)試的軟硬件資源豐富。性價(jià)比高，貨源充足。功耗低，功能強(qiáng)，靈活性高。</p><p>　　鑒于AT89S52的這些優(yōu)點(diǎn)，故采用單片機(jī)AT89S52為主控元件的方案。顯示電路采用共陰數(shù)碼管顯示計(jì)時(shí)時(shí)間，由于74HC573鎖存器具有鎖存驅(qū)動(dòng)功能，故可以采

36、用74HC573驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管。電路中用按鍵、LED指示和蜂鳴器來(lái)記錄并指示相應(yīng)的值。</p><p>　　本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)AT89S52的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和計(jì)數(shù)的原理，使其能精確計(jì)時(shí)。利用內(nèi)部AT89S52中斷系統(tǒng)使其能實(shí)現(xiàn)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能開(kāi)。P0口輸出位、段碼數(shù)據(jù)，利用鎖存器來(lái)驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管，顯示相應(yīng)的數(shù)值。P2口接掃描鍵盤，記錄八位運(yùn)動(dòng)員的短跑成績(jī)，可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)始暫停清零的功能。P1口作為輸出

37、口每個(gè)P1口接一個(gè)LED指示燈，顯示已記錄了相應(yīng)人的成績(jī)。P3^7口接蜂鳴器，起計(jì)時(shí)提示發(fā)生作用，提示計(jì)時(shí)已開(kāi)始，和成績(jī)已記錄。具體原理框圖如圖1所示：</p><p>　　圖1 多人數(shù)字秒表原理框圖 </p><p>　　5秒表電路單元的模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　5．1 單片機(jī)主控模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)根

38、據(jù)實(shí)驗(yàn)要求及實(shí)際情況，選擇了ATMEL公司的89系列單片機(jī)。</p><p>　　AT89S52為40腳雙列直插封裝的8位通用微處理器。功能主要包括對(duì)匯聚IC內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能的部件的初始化，匯聚調(diào)整控制、匯聚測(cè)試圖控制，紅外遙感信號(hào)IR的接收解碼及與主板CPU通信等。AT89S52最小系統(tǒng)電路構(gòu)成單片機(jī)主控制系統(tǒng) ,AT89S52最小系統(tǒng)電路如圖2所示:</p><p&g

39、t;　　圖2 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　對(duì)應(yīng)在Proteus上的點(diǎn)偏激主控部分仿真圖如圖3所示：</p><p>　　5. 2 數(shù)碼管顯示模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于設(shè)計(jì)要求要四位數(shù)碼管顯示，故本設(shè)計(jì)采用四位一體的共陰數(shù)碼管來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。有余需要顯示0～59.99秒的值，靜態(tài)顯示占用I/O口多且接線復(fù)雜，故數(shù)碼管顯示采用動(dòng)態(tài)顯示法。</p>

40、;<p>　　本實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)顯示法采用位掃描和段掃描方式。動(dòng)態(tài)顯示時(shí)，各位數(shù)碼管分時(shí)輪流接通，在某一時(shí)刻只接通一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的段碼，在下一時(shí)刻選通另一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的斷碼，依次循環(huán)，即可使各位數(shù)碼管顯示將要顯示的字符，由于人眼存在視覺(jué)暫留效應(yīng)，只要每位顯示時(shí)間間隔足夠短就可以給人同時(shí)顯示的感覺(jué)。數(shù)碼管的接線圖如圖4所示：</p><p>　　5. 3 鍵盤掃描模塊的設(shè)計(jì)</p>

41、<p>　　由于實(shí)驗(yàn)需要記錄八個(gè)人的成績(jī)并顯示，且還有清零端，故可以采用八個(gè)按鍵組成鍵盤掃描和一個(gè)開(kāi)始暫停清零端的按鍵，組成3*3矩陣鍵盤。八個(gè)按鍵接到P2口上，采用掃描函數(shù)，通過(guò)單片機(jī)控制分別將每行置零讀取列的電位判斷哪個(gè)鍵按下。開(kāi)始暫停清零端的按鍵直接將復(fù)位端連接過(guò)來(lái)。當(dāng)開(kāi)始暫停清零按鍵按下時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)掃描鍵盤按下對(duì)應(yīng)鍵一次是記錄相應(yīng)人的成績(jī)并存起來(lái)，當(dāng)按下對(duì)應(yīng)鍵第二次或第二次以上時(shí)即可顯示對(duì)應(yīng)人的成績(jī)。當(dāng)再次按下開(kāi)

42、始暫停清零按鍵時(shí)則清零。對(duì)應(yīng)的鍵盤部分接線圖如圖5所示：</p><p>　　5.4 LED指示模塊和蜂鳴器提示模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)需要記錄八個(gè)人的成績(jī)，為了分清且辨別相應(yīng)人的成績(jī)是否已經(jīng)記錄且存儲(chǔ)，故可以采用八個(gè)LED指示部分，當(dāng)相應(yīng)人記錄成績(jī)是，對(duì)應(yīng)的LED燈亮，則對(duì)應(yīng)人的成績(jī)已經(jīng)記錄并存儲(chǔ)，并可根據(jù)對(duì)應(yīng)LED指示燈亮的先后次序判斷名詞。同時(shí)為了提示計(jì)時(shí)已開(kāi)始和成績(jī)

43、已記錄，采用了蜂鳴器發(fā)生提示部分，當(dāng)計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)，會(huì)發(fā)出聲音，當(dāng)每個(gè)人及成績(jī)和讀成績(jī)時(shí)都會(huì)提示發(fā)出聲音。對(duì)應(yīng)的LED指示模塊和蜂鳴器提示模塊接線圖如圖6所示：</p><p><b>　　5.5仿真結(jié)果顯示</b></p><p>　　5.6仿真總體電路圖</p><p><b>　　6軟件設(shè)計(jì)</b></p>

44、<p>　　6.1 程序設(shè)計(jì)思想</p><p>　　本設(shè)計(jì)編寫程序軟件使用Keil軟件，仿真采用Proteus軟件進(jìn)行仿真采用C語(yǔ)言編寫程序。在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用模塊化結(jié)構(gòu)程序的設(shè)計(jì)，可以使系統(tǒng)軟件便于調(diào)試與優(yōu)化，也使其他人更好地理解和閱讀系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)。</p><p>　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求可知，秒表計(jì)時(shí)器的功能是存八組計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)⑺麄冊(cè)佻F(xiàn)出來(lái)，且?guī)в袝和?清零功能

45、。故首先，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)秒表計(jì)時(shí)。這一部分功能可通過(guò)AT89S52單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)編寫內(nèi)部中斷程序，當(dāng)單片機(jī)每完成一個(gè)計(jì)時(shí)周期，單片機(jī)就進(jìn)行一次預(yù)先設(shè)置的中斷響應(yīng)程序，讓其改變顯示的數(shù)據(jù)，并且為定時(shí)器賦上初值，從而實(shí)現(xiàn)秒表的計(jì)時(shí)。電路的顯示部分，本設(shè)計(jì)要求能夠看到計(jì)時(shí)過(guò)程的顯示，而且能夠顯示出已記錄的時(shí)間數(shù)據(jù)，在編寫數(shù)碼管顯示程序部分是，采用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)宣示的方式，采用位碼和段碼控制，在某一時(shí)刻只選

46、通一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的斷碼。在另一時(shí)刻選通另一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的斷碼，依次循環(huán)，即可使各位數(shù)碼管顯示將要顯示的字符，由于人眼存在視覺(jué)暫留效應(yīng)，只要每位顯示時(shí)間間隔足夠短就可以給人同時(shí)顯示的感覺(jué)。按鍵程序部分，要求按鍵既要是先對(duì)計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，又要實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)的再現(xiàn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)按鍵的LED指示和蜂鳴器的提示，具體思想為當(dāng)按鍵第一次按下時(shí)，存儲(chǔ)下當(dāng)前計(jì)時(shí)的數(shù)據(jù)并對(duì)應(yīng)LED亮且蜂鳴器響一次；當(dāng)按鍵按下的次數(shù)超過(guò)一次后，我就讓單片機(jī)宣示

47、出對(duì)應(yīng)按鍵存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)并且</p><p><b>　　6.2 主程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本系統(tǒng)程序主要模塊由主程序、定時(shí)中斷服務(wù)程序、數(shù)碼管顯示程序、按鍵掃描程序、LED指示程序和蜂鳴器發(fā)生程序組成。其中主程序是整個(gè)程序的主體。可以對(duì)各個(gè)中斷程序進(jìn)行調(diào)用。協(xié)調(diào)各個(gè)子程序之間的聯(lián)系。函數(shù)的流程圖如圖7所示：</p><p><

48、b>　　7 元件清單</b></p><p><b>　　8課程設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，讓我感觸很深，也受益匪淺。在這過(guò)程中使我學(xué)到了很多東西，讓我受益匪淺。不僅是理論知識(shí)，更多的是實(shí)踐動(dòng)手能力，讓我真正的體會(huì)到了理論與實(shí)踐相結(jié)合的道理。</p><p>　　經(jīng)歷了這次課程設(shè)計(jì)讓我懂得了設(shè)計(jì)一個(gè)

49、完整的電路，要根據(jù)功能要求和設(shè)計(jì)要求認(rèn)真設(shè)計(jì)。重要的是還要考慮到整個(gè)電路的可行性、實(shí)用性等。通過(guò)課程設(shè)計(jì)提高了我分析電路的能力。整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中首先對(duì)數(shù)字電路這門課程有了更深的了解，在電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，無(wú)形中便加深了對(duì)數(shù)字電路的了解及運(yùn)用能力，對(duì)課本以及以前學(xué)過(guò)的知識(shí)有了一個(gè)更好的總結(jié)與理解。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了使用Proteus的仿真軟件，給我的課程設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)了很大的便利，用它可以隨時(shí)對(duì)電路進(jìn)行修改并仿真調(diào)試，減少了設(shè)計(jì)過(guò)程

50、中的盲目性。這對(duì)我們以后的工作和學(xué)習(xí)的幫助都很有用處。另外，通過(guò)C語(yǔ)言進(jìn)行編程，查閱資料，不斷的調(diào)試改動(dòng)，最終完成了數(shù)字秒表的程序。</p><p>　　通過(guò)這次對(duì)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作，讓我了解了設(shè)計(jì)電路的程序，對(duì)單片機(jī)的理解也更加深刻了，也學(xué)會(huì)了Proteus仿真軟件和Keil軟件的使用，加深了對(duì)專業(yè)的了解和學(xué)習(xí)興趣，?？傊?，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，加深了我對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，感謝學(xué)校給我們這次機(jī)會(huì)。通過(guò)這次課設(shè)讓我明白

51、了理論和實(shí)際操作之間關(guān)系的重要性，而且也讓我很明確得意識(shí)到數(shù)電知識(shí)的重要。同時(shí)也感謝指導(dǎo)老師在設(shè)計(jì)過(guò)程中的輔導(dǎo)以及同學(xué)的幫助。</p><p><b>　　9心得體會(huì)</b></p><p><b>　　10參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 伍時(shí)和.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第1版）》.北京：清華大學(xué)出版社，200

52、9年4月</p><p>　　[2] 余永權(quán).《ATMEL89系列單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002 年4月</p><p>　　[3] 康華光.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第5版）》．北京：高等教育出版社，2006年1月</p><p>　　[4] 丁明亮．《51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與仿真：基于Keil C與Proteus