基于單片機(jī)的數(shù)字電子秒表的設(shè)計與實現(xiàn)(完整資料)

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基于單片機(jī)的數(shù)字電子秒表的設(shè)計與實現(xiàn)(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文)題目：基于單片機(jī)的數(shù)字電子秒表的設(shè)計與實現(xiàn)系別:信息工程系專業(yè):自動化學(xué)生姓名：胡培指導(dǎo)教師:唐朝仁年月日摘要近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷的走向深入.本文闡述了基于單片機(jī)的數(shù)字電子秒表設(shè)計.本設(shè)計主要特點是計時精度達(dá)到０．00１ｓ,解決了傳統(tǒng)的由于計時精度不夠造成的誤差和不公平性，是各種體育競賽的必備設(shè)備之一。另外硬件部分設(shè)置了查看按鍵，可以對秒表上一次計時時間進(jìn)行保存，供使用者查詢。本設(shè)計的數(shù)字電子秒表系統(tǒng)采用AＴ8９C52單片機(jī)為中心器件,利用其定時器/計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，結(jié)合顯示電路、ＬＥD數(shù)碼管以及外部中斷電路來設(shè)計計時器。將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來,使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)五位ＬＥD顯示，顯示時間為０~99。9９9秒,計時精度為0．001秒,能正確地進(jìn)行計時，同時能記錄一次時間,并在下一次計時后對上一次計時時間進(jìn)行查詢。其中軟件系統(tǒng)采用匯編語言編寫程序,包括顯示程序，定時中斷服務(wù)，外部中斷服務(wù)程序，延時程序等,并在WAＶE中調(diào)試運行，硬件系統(tǒng)利用PRＯTEUS強(qiáng)大的功能來實現(xiàn),簡單切易于觀察,在仿真中就可以觀察到實際的工作狀態(tài)。關(guān)鍵字：單片機(jī)；數(shù)字電子秒表；仿真AbsｔraｃtWiththeraｐｉdｄｅvｅlopｍeｎｔｏfｓcieｎceａｎdtecｈnologyｉnreceｎtyｅaｒs,SＣＭaｐplｉcatioｎsarecｏnstant-dｅpｔｈmａｎnｅr．Iｎtｈispａpeｒ,ｂaｓeｄonsinglｅｃｈｉpｄesignofdｉgitａlelｅctronｉｃstopwatｃh.Thｅmaｉnchａractｅriｓtｉcsoｆthisdesiｇｎtiｍingaccuｒacyof0。00１s,toｓolｖethetｒadｉｔiｏnａlｒeｓuｌtofalaｃkaccuraｃydｕetotｉmingerrｏrsanｄｕｎfａir，ａndisavaｒiｅtｙｏfsporｔscｏmpｅｔitｉonｓ，oneoftheessentialeｑuiｐmeｎt。InａｄdiｔionthehardwarｅpaｒtofthesetViewｂuttonontｈｅsｔopｗａt(yī)ｃhｃanbｅthｅｌasttｉmetosavｅtimefoｒuｓeｒqueries.Thedｅｓigｎoｆthemuｌti—fuｎｃtｉｏnｓｔopｗatｃｈsysｔｅmusesSＴC8９C５２microｃｏｎtrｏllerastheｃentralｄevｉce，anｄuｓeitstimer／countｅrtiｍinganｄthecoｕntprｉnciｐｌｅs,combinedwiｔhdispｌaycｉrcuｉt,LＥDdigitａｌtuｂｅ，aｓwｅｌlａｓｔｈeｅxtｅrnａlｉnｔerruptcircuittodｅsignatimeｒ。Ｔhesoftwａreandｈardwaretogeｔhｅrorganically,alｌowingｔhｅsystemtoachiｅvetwｏL(fēng)EDdisｐlayshｏwsｔhetimefｒom0to99．９99ｓeconds,Tｉmingacｃuraｃyoｆ０.001ｓｅｃondｓ，Ｂｅabｌｅｔocoｒrectｌytimeatｔheｓametｉmｅｔｏrｅcordatｉme,ａnｄtｈenexｔｔｉmeaｆｔertheｌaｓttiｍeｔheｔimetoｓearch.ａuｔoｍaｔｉcaｌｌyaddedaseｃoｎdiｎｗｈiｃhｓｏftwareｓｙsteｍsuｓingasseｍblylanｇｕaｇｅｐrｏgｒamｍｉng,inclｕｄｉngthedisｐlａypｒｏgｒam,timinｇ，iｎterｒupｔserviｃｅ,externalｉnterruｐtserviceroｕtｉne，delaｙｐrｏceｄurｅs，keyｃoｎsumerｓhakingｐrocedurｅs,ａndWAVＥintｈeｃoｍmｉsｓiｏniｎg，operatｉon,harｄwareｓｙsｔemｕsestoａchｉｅvePＲOTEUＳｐowｅrfuｌ，ｓimｐleａｎdeasｙtoｏbservetheｃｕtｉntｈeｓimulａt(yī)ioncａnbeobservedonｔｈｅａｃtuaｌwoｒkｉngｃoｎdition．Keyword：ＬEDdisplay；High—precisioｎｓtｏｐwaｔch；STC８9C５2目錄TOC＼o”1－3”＼h\z\u緒論PAＧEREF_Ｔoc2503８９６75\h1１硬件設(shè)計PAGEREF_Ｔoc2503８9676＼h4１．１總體方案的設(shè)計PＡGEREＦ_Tｏc25０389677\h４1.2單片機(jī)的選擇PAGEREF＿Ｔｏｃ２５０389６7８\ｈ5１。3顯示電路的選擇與設(shè)計PAＧEＲEF_Ｔoｃ２503896７9\h8HYＰERLINK\l＂_Toc250３89680"1.4按鍵電路的選擇與設(shè)計PAＧＥREF_Toc2503８９680\h111。5時鐘電路的選擇與設(shè)計PＡGEREF_Ｔoc２50３8968１\h12HＹＰERＬINKｔransitｉｏｎtoaｌoｗ”eｎergyｓｔate”,itｗiｌlreleaseａneleｃｔｒomagnｅtiｃwａve。Tｈiｓchａraｃterｉｓtiｃfｒeqｕｅncyelｅctromａｇnetｉcwavesｉsnoｔcontinｕous，ｗhiｃhｉswｈａｔｐeoplesａidｒesonａnceｆｒeｑuency．Ｔhesameatomiｃrｅsonaｎcｅfreｑｕｅncyisacertaｉndegreeof—ｆorｅxample，theｒesonanceｆｒeqｕｅncyofｃｅｓium-13３pｅｒseｃｏnd9,19２，63１，７7０wｅｅｋｓ．Thereｆoｒｅ,ceｓiuｍaｔｏmsｗillbeusedａsametronｏｍｅtoｋeeｐhiｇhｌyaccuratetime。３0ｙｅaｒｓ，thｅrabbiaｎdhisstudｅntsatCｏluｍbiａUｎiｖｅｒｓｉty’ｓｌaborａt(yī)oｒystuｄiestｈeｆｕndamｅnｔａlchａracteriｓticsｏfａt(yī)omsandnuｃｌei.Ｔhａｔis，inheｒｅ,thｅyarｅrelｙiｎgonthiｓａｔomｉｃclｏｃkｉntｈeｔｉmertｏcrｅａt(yī)ｅavaluablefirststepｔakeｎ。Initssｔudｙproｃeｓs,thｅrａbbisｉnvｅｎｔｅdaｔｅcｈnoｌｏｇｙcalledｍagneticreｓｏｎanｃｅ。Relyｏntheteｃhnolｏgｙ，heｗiｌlbeabｌetｏmｅaｓuretheatom’ｓnatｕｒalrｅsonａncefrequency。Ｔｏthisenｄ,healsowoｎｔhｅ1944ＮｏｂelPｒｉzｅ.Ｉntｈesaｍeｙｅaｒ，hｅalsofｉrstｐｒｏposeｄ，”todiｓcｕsｓtodiscusssｕchａniｄea＂（sosayshisｓtuｄentｓ），whｉchistｈeaｃcｕraｃyoｆtｈeseresonaｎtfｒｅqueｎcｉesａresohigｈ，caｎbeusｅdtｏpｒoｄucｅhiｇｈ－prｅcisiｏncｌock．Inpａrticｕｌar，hepｒoｐｏsedｔomakｅｕｓｅoftｈeｓo－calledatomiｃ"supｅｒ－ｆｉｎｅtraｎｓition”freｑuenｃｙ。Tｈisrｅferstoｔhehyperfineｔraｎsiｔionwｉｔhｔheｄiffeｒenｃeｓbetweenaｔｏmicnucｌeiａndｅleｃtroｎｉcchangesintheｍagnetiｃeffectｃauｓedbｙtｈeeｎｅrｇydiffeｒｅｎｃebetweeｎtｈetwohａsasuｂtletraｎsitiｏnbeｔｗeentｈestａｔe．Intｈiｓｃｌock,thｅbunchisinａsｐecｉfｉc”ｓupｅr—fｉnestaｔｅ”oftheａt(yī)omｉcｂｅａmpasｓesthｒoｕghanosｃilｌatｉngｅlｅｃtｒomaｇneｔicfield．Whentheatｏmichypｅrｆineｔransitiｏnfrｅqｕｅncyoftｈｅoscｉllationfreｑｕeｎcyclｏｓertothemaｇneticfield，atomｓabｓorbenergｙfromtｈeｍagｎetiｃfieldｔhemoｒe，resultingｆｒoｍtheorｉginａlhyｐerfiｎestatetomａkeａstａt(yī)eｏftransｉtiｏn．Tｈroｕｇhafeedｂａｃkｌoop，onecanａｄjusttheｆｒequencyｏfoscillationfieldｕnｔilaｌltheatｏmstocompleｔethetｒanｓiｔｉｏn。Atomicclockisthｅｕsｅoffieｌdoｓcillaｔｉoｎfｒequenｃyｏfthereｓonanｔｆreqｕencyofatomsmaintaintｈesａmefrequencｙastｈｅtimeoｆｔheｐuｌsegｅnerateｄmetroｎomｅ.Ｐeopｌe＇sdａilylivesneedtoknowｔｈeexacttime，ｐrｏｄucｔion，sciｅntificreｓｅaｒｃｈeｓpｅciａlly.Itusuaｌlyuｓedinwａt(yī)cｈesandclｏcks,andhighprecisionofabout１minｕtepｅryearwｉllｂetheerror,wｈicｈｉsｎoimpacｔｏndailｙlｉfe，butｉｎdemandingpｒoductioｎ，ｒesearcｈontｈｅnｅｅdformoreaｃcｕｒatｅｔｉmｉngtool.Thewoｒld'smｏsｔacｃurateatoｍicclｏcktｉｍｉｎgtoolis，itisｔhe20thcentｕry，5０yearｓtoariｓe。Atomicｃlockｉstｈeuｓeofatoｍicａbsorptionorreleaseofｅnerｇｙwhｅnｔheelectrｏmagneticwaveｓemittedtotｉｍiｎg.Bｅcauｓeｏfthｉselectｒｏmagneticｗaveiｓveryｓｔabｌe,combinedwｉthｕsingaseｒｉesofsoｐhisticatｅｄｉｎstrｕmenｔstocontｒol,atｏｍicｃlocktimingｃanbeｖerｙaccurate.Ｎowusｅdinatｏmichｙdrogenｉnsｉdetheelemｅnt（Ｈａｃｔare），ceｓium（Ｓｅteｒiuｍ））,Ｒubidｉum(Ｒｕssium)ａndｓoon。Ａtomicclockacｃuｒacｙcanｂｅaｃｈiｅveｄoｎlｙeｖerｙ10０ｙｅaｒｓｅrrorof1second。Thisastroｎomｙ,navigation,Astroｎａｕticａｌprｏvidestrｏngproｔｅcｔｉoｎ.Thedｉscｏveryoftheｈumanhｉstoryofatoｍｉccloｃｋs：Untｉｌthｉscentury,20years，themosｔaccｕrateclock，orareｔhｅrulｅsdｅpeｎｄonthｅpenｄuluｍswｉng.Replacｅｔhｅmｗithmoreaccurａｔecloｃｋsａrebasedonvibratｉngqｕaｒｔｚｃrｙsｔaｌtheｒeareruleｓtｏｍaｎufactｕre，thiscｌoｃkeｒroｒoｆnotmｏrｅthanone-thoｕｓａｎdｔhｏfseｃoｎdsｐerｄay。Eveｎsoｐｒeciｓe，buｔｉｔ