武佳琪 張少飛

摘要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)時(shí)間的計(jì)算的精準(zhǔn)度越來(lái)越高，同時(shí)越來(lái)越多的學(xué)者對(duì)此進(jìn)行不斷的深入研究，計(jì)算時(shí)間的工具也就越來(lái)越多樣化?；诖?，本文使用單片機(jī)設(shè)計(jì)秒表系統(tǒng)，從硬件方案和軟件方案兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，拓展單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，豐富時(shí)間的計(jì)算工具樣式。

關(guān)鍵詞：時(shí)間;單片機(jī);秒表系統(tǒng)

單片機(jī)是一種類似于計(jì)算機(jī)的集成電路芯片，它克服了計(jì)算機(jī)的體積大、重量大的缺點(diǎn)"。同時(shí)它也是一種微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通常應(yīng)用于家用電器、智能型控制器械、工業(yè)設(shè)施等多個(gè)領(lǐng)域。它在工作時(shí)用到了許多算法邏輯運(yùn)算，同時(shí)也具備控制和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的功能，它的出現(xiàn)使我們的生活變地更為快捷方便。

1硬件方案

1.1主要元件工作原理

選用AT89C52單片機(jī)作為控制核心，其一般由5V供電，具有32個(gè)I/O口，有個(gè)5個(gè)中斷源，在本次設(shè)計(jì)中晶振頻率為11.0592MHZ，適用于本次設(shè)計(jì)。采用彈性按鍵和自鎖開關(guān)一端接地，另一端接單片機(jī)的I/O，當(dāng)按鍵或開關(guān)按下時(shí)，給單片機(jī)I/O輸人低電平信號(hào)。彈性按鍵內(nèi)部有彈簧可自動(dòng)復(fù)位，自鎖開關(guān)需再次按下手動(dòng)復(fù)位。在本次設(shè)計(jì)中，選用8位7端共陰極數(shù)碼管，位選端和片選端分別連接單片機(jī)的I/O口，共陰極數(shù)碼管高電平才可點(diǎn)亮。分時(shí)控制不同的數(shù)碼管顯示不同的狀態(tài)，單片機(jī)工作速度很快，會(huì)造成視覺誤差，即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。利用NPN型三極管控制有源蜂鳴器（內(nèi)部有頻率，合適電壓輸入就可以導(dǎo)通），合理設(shè)計(jì)電源電壓以及電阻阻值，就可以實(shí)現(xiàn)用單片機(jī)I/O的高電平控制蜂鳴器的導(dǎo)通。

2軟件方案

2.1基礎(chǔ)功能實(shí)現(xiàn)

首先要實(shí)現(xiàn)最基礎(chǔ)的功能即秒表系統(tǒng)能夠正常計(jì)時(shí)，同時(shí)可由按鍵控制啟停和清零?？梢岳脝纹瑱C(jī)定時(shí)器0計(jì)時(shí)，通過(guò)中間變量對(duì)時(shí)間就行累加，并完成時(shí)間上的進(jìn)制換算（一般是求模/取余運(yùn)算）B。并將相關(guān)運(yùn)算后的變量在合適的數(shù)碼管中顯示，通過(guò)控制數(shù)碼管的位選端選中該數(shù)碼管，設(shè)計(jì)數(shù)碼管段選數(shù)據(jù)組，通過(guò)調(diào)用即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)字的顯示。

2.2其他功能設(shè)計(jì)

用If函數(shù)判斷分鐘變量是否加1，如果加1，則導(dǎo)通一段時(shí)間蜂鳴器用于提醒;用哪個(gè)If函數(shù)判斷小時(shí)變量是否達(dá)到最大值，如果達(dá)到，一直導(dǎo)通蜂鳴器，同時(shí)控制數(shù)碼管位選端使其閃爍。只有按下停止按鍵，才可以使定時(shí)器關(guān)閉（TR0=0），同時(shí)回到初始狀態(tài)，進(jìn)行下一次計(jì)時(shí)用。

2.3倒計(jì)時(shí)功能設(shè)計(jì)

本文認(rèn)為倒計(jì)時(shí)功能最為難以實(shí)現(xiàn)，首先其計(jì)時(shí)順序與主功能相反，其次還要設(shè)置初值。在該方面，利用自鎖按鍵作為秒表正常計(jì)時(shí)和倒計(jì)時(shí)模式的一個(gè)切換條件，如果按鍵按下，則秒表系統(tǒng)處于倒計(jì)時(shí)狀態(tài)，如果不按下，處于正常計(jì)時(shí)狀態(tài)。在倒計(jì)時(shí)狀態(tài)，利用定時(shí)器1完成計(jì)時(shí)，將正常計(jì)時(shí)下的按鍵設(shè)置為定時(shí)初值的加減功能，中間時(shí)間變量隨著定時(shí)間中變量的增加而減少，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算后將結(jié)果在數(shù)碼管中顯示，就有了倒計(jì)時(shí)的功能。倒計(jì)時(shí)結(jié)束，用If函數(shù)判斷時(shí)間變量是否小于0。

參考文獻(xiàn)

【1】周文華.基于單片機(jī)的空調(diào)節(jié)能插座的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)【J】.電子世界，2015（14）：98-101.

【2】任郁苗，李滾，劉敏，孟祥艷，趙晨，潘海仙.基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)儀控制系統(tǒng)的研制【J】.激光雜志，2015，36（12）：81-84.

【3】張丙星.單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘計(jì)時(shí)功能的程序設(shè)計(jì)【J】.裝備制造技術(shù)，2014（05）：277-278.

【4】馬劍南.基于AVR單片機(jī)的監(jiān)測(cè)搶跑智能短跑計(jì)時(shí)系統(tǒng)【J】.價(jià)值工程，2012，31（35）：211-213.

【5】王節(jié)旺.一種基于STC89C52RC單片機(jī)的計(jì)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案【J】.微型機(jī)與應(yīng)用，2011，30（06）：28-30.