武夷学院课程设计(论文)基于单片机的多功能秒表设计院系：电子工程系专业（班级）：09电信（一）班姓名：鞠建龙学号: 20094081009指导教师：邵海龙职称：助教完成日期： 2011 年 12 月 1 日武夷学院教务处制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0.01，,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。

本设计的数字电子秒表系统采用AT89C52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8位LED显示，显示时间24小时内，计时精度为0.01秒，能正确地进行计时，同时能记录一次时间，并在下一次计时后对上一次计时时间进行查询。

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；仿真AbstractWith the rapid development of science and technology in recent years, SCM applications are constant-depth manner. In this paper, based on single chip design of digital electronic stopwatch. The main characteristics of this design timing accuracy of 0.01s, to solve the traditional result of a lack accuracy due to timing errors and unfair, and is a variety of sports competitions, one of the essential equipment. In addition the hardware part of the set View button on the stopwatch can be the last time to save time for user queries.The design of the multi-function stopwatch system uses STC89C52 microcontroller as the central device, and use its timer / counter timing and the count principles, combined with display circuit, LED digital tube, as well as the external interrupt circuit to design a timer. The software and hardware together organically, allowing the system to achieve two LED display shows the time within 24 hours, Timing accuracy of 0.01 seconds, Be able to correctly time at the same time to record a time, and the next time after the last time the time to search.automatically added a second in which software systems using assembly language programming, including the display program, timing, interrupt service, external interrupt service routine, delay procedures, key consumer shaking procedures, and WAVE in the commissioning, operation, hardware system uses to achieve PROTEUS powerful, simple and easy to observe the cut in the simulation can be observed on the actual working condition.Keyword：LED display；High-precision stopwatch；STC89C52目录1 硬件设计 (7)1.1 总体方案的设计 (7)1.2 单片机的选择 (8)1.3 显示电路的选择与设计 (10)1.4 按键电路的选择与设计 (10)1.5 时钟电路的选择与设计 (11)1.6 系统总电路的设计 (12)2 软件设计 (12)2.1 程序设计思想 (13)2.2 主程序设计 (13)2.3 中断程序设计 (14)3 电子秒表的安装与调试 (15)3.1 软件的仿真与调试 (15)3.2 硬件的安装与调试 (15)致谢 (16)附录A c语言程序 (17)附录B 电路原理图 (33)基于单片机的多功能秒表设计一．引言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。

奥运男子百米飞人大战中，牙买加飞人博尔特以9秒69的成绩夺得冠军。

而博尔特冲过终点的瞬间，荧屏显示其成绩为9秒68。

相差的这个0.01秒，系由电子计时系统确认。

奥运会男子100米蝶泳决赛上，美国选手菲尔普斯以50秒58的成绩惊险夺冠，距离“八金梦想”仅一步之遥。

塞尔维亚选手查维奇以50.59秒获得银牌，只比菲尔普斯慢0.01秒。

这种细微的差距，即使是现场大屏幕用经典超慢镜头回放，也无法分辨。

2004年8月28日15点15分，中国选手孟关良/杨文军在雅典奥运会男子500米划艇决赛中，以1分40秒278的成绩获得中国在雅典奥运会的第28金。

这是中国皮划艇项目的第一枚奥运金牌，也是中国水上项目在历届奥运会上所获得的第一枚金牌。

孟关良/杨文军的成绩比获得银牌的古巴选手只快了 0.072秒，以至于两人在夺冠之后还不敢相信。

自首届现代奥运会在希腊雅典举办以来，奥运计时技术一直在不断地向前发展。

一百多年过去了，首届现代奥运会上计时所用的跑表如今换成了一系列高科技计时装置，如高速数码摄像机、电子触摸垫、红外光束、无线应答器等等。

鉴于当今计时技术的快速发展，即便千分之一秒(为眨眼的40倍)的毫微差距，也决定着冠军的归属。

在现在的体育竞技比赛中，随着运动员的水平不断提高，差距也在不断缩小。

有些运动对时间精度的要求也越来越高，有时比赛冠亚军之间的差距只有几毫秒，因此就需要高精度的秒表来记录成绩。

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，在他的指导下年轻钟匠S.Coster制造成功了第一个摆钟。

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。

英国人George 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。

此次设计的秒表主要实现的功能是倒计时、计时和时钟显示。

因此设置了六个按键和八位数码管显示时间，六个按键中，按键4是模式调节：模式1为倒计时模式，按圈计时模式和时钟模式；按键2为：要调节的位段的选择，可以选择小时，分钟，秒；按键1和按键3分别为调节加和减；按键5为倒计时启动，调节规定的时间，按下按键五启动倒计时；按键6为模式2下按圈计时模式的启动键，当按第一下时是开始计时，第二下记录第一组数据，继续按依次记录6组，当记录完6组后，继续点击则依次显示六组的时间，,在继续按按键6则复位到0，然后依次循环。

利用这六个建来实现秒表的全部功能，而八个位数码管则能显示最多24小时的计时。

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1.1 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，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AT89C52，显示电路采用共阴极LED数码管显示计时时间。

本设计利用AT89C52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口作列扫描输出，P1^7，P1^6,P1^5,P1^4,P1^3口接5个按钮开关，分别实现调节加、位选择、调节减，倒计时启动和记圈时间启动。

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。