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《单片机原理及应用》大作业



题目: 数字式电子秒表设计
学****中心:
层次: 专升本
专业: 电气工程及自动化
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概述
秒表计时器是电器制造,工业自动化控制、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器,它广泛应用于各种继电器、电磁开关,控制器、延时器、定时器等的时间测试。
有关计时钟表的发展历史,大致可以分为三个演变阶段。
一、从大型钟向小型钟演变。二、从小型钟向袋表过渡。三、从袋表向腕表发展。每一阶段的发展都是和当时的技术发明分不开的。
1088年,当时我国宋朝的科学家苏颂和韩工廉等人制造了水运仪象台,它是把浑仪、浑象和机械计时器组合起来的装置。它以水力作为动力来源,具有科学的擒纵机构,虽然几十年后毁于战乱,但它在世界钟表史上具有极其重要的意义。
1656年,荷兰的科学家惠更斯应用伽利略的理论设计了钟摆,第二年,。1675年,他又用游丝取代了原始的钟摆,这样就形成了以发条为动力、以游丝为调速机构的小型钟,同时也为制造便于携带的袋表提供了条件。
18世纪期间发明了各种各样的擒纵机构,为袋表的进一步产生与发展奠定了基础。e Graham在1726年完善了工字轮擒纵机构,它和之前发明的垂直放置的机轴擒纵机构不同,所以使得袋表机芯相对变薄。
20世纪初,尤其是第一次世界大战的爆发,袋表已经不能适应作战军人的需要,腕表的生产成为大势所趋。许多新的设计和技术也被应用在腕表上,成为真正意义上的带在手腕上的计时工具。紧接着的二战使腕表的生产量大幅度增加,价格也随之下降,使普通大众也可以拥有它。腕表的年代到来了!
1998年:建立超冷铯原子钟,比微微秒又要精确10万倍。
从我国水运仪像台的发明到现在各国都在研制的原子钟这几百年的钟表演变过程中,我们可以看到,各个不同时期的科学家和钟表工匠用他们的聪明的智慧和不断的实践融合成了一座时间的隧道,同时也为我们勾勒了一条钟表文化和科技发展的轨迹。
本设计利用8051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.
4口作列扫描输出,、、、,分别实现开始、暂停、清零和查看上次时间的功能。显示电路由五位共阴极数码管组成。
,当按下开始键时,外部中断INT1向CPU发出中断请求,CPU转去执行外部中断1服务程序,即开启定时器T0。计时采用定时器T0中断完成,定时溢出中断周期为1ms,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10次就对十毫秒位进行加一,依次类推,。在计时过程中,只要按下暂停键,外部中断INT0向CPU发出中断请求,CPU转去执行外部中断0服务程序,即关闭定时器T0,调用显示程序,实现暂停功能,同时将此次计时时间存入寄存区。。。等待下一次计时开始。
在按下暂停键时,将此时的计时时间存入中间缓存区,当再次按下开始键时,则讲中间缓存区的数据转入最终缓存区。,,调用最终缓存区的数据进行显示,即显示上一次计时成绩。,调用显示缓存区的数据进行显示,即显示当此计时的成绩。根据以上设计思路从而实现数字电子秒表的计时和查看上一次计时时间的功能。
本文主要内容包括三部分:第一部分介绍硬件部分设计思路及方案;第二部分介绍了软件部分的设计思路和设计;最后一部分则是整个系统的安装与调试过程。
1 硬件设计
总体方案的设计
数字电子秒表具有显示直观、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。其硬件电路主要有主控制器,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8051,显示电路采用共阴极LED数码管显示计时时间。
本设计利用8051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,-,、、、,分别实现开始、暂停、清零和查看上次计时时间功能。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。。
数字秒表硬件电路基本原理图
根据要求知道秒表设计主要实现的