2020年07月30日 | 单片机智能秒表的制作与调试课程设计

一、项目任务：智能秒表的设计与制作

用四位LED数码管制作带小数显示的秒表，前两位显示整数部分（秒），后两位显示小数部分（百分之一秒）。

所设计的秒表最大计时时间为99秒99。

开始时，数码管显示“00. 00”，表明从0开始计时。

本智能秒表有两种时间计时模式。（注意：模式1与模式2用同一个程序实现，即当程序下载至单片机芯片后，只需要按下相应按键，该秒表可工作在任意一种模式下）

（一）基本部分：

1、模式1：累积计时模式

（1）按按键1可实现秒表开始、停止、再开始、再停止计时（时间累计）；

（2）计时完毕，按按键2计时归零。

2、模式2：间隔计时模式

（1） 按按键1开始计时；

（2） 按按键2一次暂停秒表并显示当前时间。间隔时间显示2秒后秒表将持续计时。（例如在3秒钟时秒表被暂停，2秒钟后秒表从5秒开始继续计时。显示2秒是为了方便记录当前时间）；

（3） 在下一点终止时再按按键2记录此时相关信息，如此重复；

（4） 当计时停止时按按键1；

（5）可通过按键3查看前面操作所记录的时间，最多可查看10个记录；

（6） 计时完毕，按按键2键计时归零。

（二）发挥部分

（1）用电脑时间校准秒表的时间，保证秒表走时的准确性（100秒的误差小于0.1秒），思考如何修改程序？

（2）利用内部E2PROM存储器（STC89C52自带），使智能秒表具有掉电数据不丢失的功能，思考如何修改程序？

（3）仿真无误后，购买元件制作该智能秒表，从商业价值考虑该智能秒表的美观性和实用性。

二、硬件电路及仿真效果图

三、STC90C52RC单片机引脚排列图

四、四位共阴极数码管引脚排列图

五、元器件清单

七、调试方法和步骤

1、通电前先用万用表欧姆档（1KΩ档）测量电源两端正反向电阻，正向电阻约80KΩ，反向电阻约6.5KΩ。如果电阻很小，则说明有短路性故障，不能通电，排除短路故障后才能通电，如果电阻为无穷大，则有开路性故障。

2、通电后，测量单片机40脚与20脚之间的电压应该有5V左右，如果电压不正常，则说明单片机供电不正常，应重点检查单片机供电电路。

3、测量单片机晶振引脚18和19脚电压，应该在1.9～2.3V左右，两个引脚电压相差0.2V左右，如果这两个引脚电压不正常，说明晶振电路没有起振，重点检查晶振和补偿电容是否焊接好。

4、测量单片机复位引脚9脚，正常工作时电压为0V，按复位键时为5V，松开手后由5V逐渐降至0V。如果该脚电压不正常，说明复位电路有故障，需要检查该脚的电阻、电容的连接和焊接是否正确。

5、以上步骤的测量如果正常，则多数是单片机的软件问题，可以通过编写几个小程序单独调试I/O口、按键、数码管和存储器的功能，测试到底是软件问题还是硬件问题。

六、C语言程序

/********************************/

/* 智能秒表（使用内部EEPROM）*/

/*--------------------------------------------*/

/**（1）启动/停止功能         **/

/**（2）复位/间隔功能          **/

/**（3）两种工作模式           **/

/**（4）查看数据功能           **/

/**（5）断电记忆功能           **/

/********************************/

#include

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

#define RdCommand 0x01                             //定义内部EEPROM存储器部分

#define PrgCommand 0x02

#define EraseCommand 0x03

#define Error 1

#define Ok 0

#define WaitTime 0x01

sfr ISP_DATA=0xe2;

sfr ISP_ADDRH=0xe3;

sfr ISP_ADDRL=0xe4;

sfr ISP_CMD=0xe5;

sfr ISP_TRIG=0xe6;

sfr ISP_CONTR=0xe7;

sbit key1=P2^0;                //定义"启动/暂停"按钮

sbit key2=P2^1;                //定义"复位"按钮

sbit key3=P2^2;                                                        //定义"模式"按钮

sbit key4=P2^3;                                                        //定义"查看"按钮

sbit key5=P1^5;                                                        //定义"清除"按钮

sbit wei1=P2^4;                                                        //定义位选

sbit wei2=P2^5;

sbit wei3=P2^6;              

sbit wei4=P2^7;

bit flag_start,flag_mode,flag_2sec,flag_CLR;

uchar temp,temp1,aa,aa1,shi,ge,shifen,baifen,num,i=0;

uchar time_data1[11],time_data2[11];

uchar code table[]={                              //共阴极数码管编码

0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40};      

void display(uchar shi,uchar ge,uchar shifen,uchar baifen);  //声明显示子函数

void delay(uint z);           //声明延时子函数

void init();                  //声明初始化函数

void key();                                                          //声明键扫描函数

void display_process();                              //声明显示处理函数

void delayus();                                            //声明延时微秒函数                                          

void data_read();                                            //声明内部EEPROM数据读出函数

void clear();                                                          //声明清除EEPROM数据函数

void ISP_IAP_enable(void);                //声明EEPROM操作函数

void ISP_IAP_disable(void);

void ISPgoon(void);

uchar byte_read(uint byte_addr);

void SectorErase(uint sector_addr);

void byte_write(uint byte_addr, uchar original_data);

void memory_read();                                            //声明EEPROM读函数

void memory_write();                                   //声明EEPROM写函数

void main()                                                                        //主函数

{            

              init();                                //调用初始化子程序

              while(1)

              {                           

                key();                                                                                       //调用按键扫描函数

                if(num==0&&i!=0)                                             //如果一开机就按查看键

                  memory_read();                                             //调用EEPROM数据读出函数

                if(flag_CLR==1)                                                           //如果按了清除键

                            clear();                                                                         //调用清除EEPROM数据函数

                display_process();                                             //调用显示处理函数

                display(shi,ge,shifen,baifen);      //调用显示函数   

              }

}

void delay(uint z)                     //延时毫秒函数

{

              uint x,y;

              for(x=z;x>0;x--)

                            for(y=110;y>0;y--);

}

void display(uchar shi,uchar ge,uchar shifen,uchar baifen)   //显示程序

{            

                            P0=table[shi];        //使用动态扫描的方法实现数码管显示

                            wei1=0;

                            delay(1);

                            wei1=1;

                            if(flag_CLR==0)                              //正常显示时，第二位显示小数点

                              P0=table[ge]|0x80;

                            else                                                              //按清除键时，不显示小数点