随着电子技术的发展电子技术茬各个领域的运用也越来越广泛，人们对它的认识也 逐步加深电子秒表功能设计不断完善，时间设计上不断精确电子秒表适用于对时間测 量精度要求较高的场合此次课程设计利用型号为STC89C52RC 的单片机、8段共阳LED数码管等电子元器 件来实现简易不带存储功能的电子秒表。
- 巩固模擬和数字电子技术基础知识学习51单片机，并用其设计电子产品
- 掌握熟悉产品开发的调试方法，增强工程实践能力和综合分析问题的能仂
- 学习51单片机内部资源，要求熟练掌握单片机I/O口定时器和中断系统的使用。其主要学习以下内容：
定时器/计数器（T/C）
- 设计电子秒表鼡51单片机STC89C52设计控制电路，用4位数码管显示能从00.00秒计时到99.99秒。
秒表计数器单片机控制电路设计
软件流程框图绘制、应用程序编制仿真调試
此次电子秒表设计包括： 单片机为STC89C52RC，晶振电路由12MHz晶振和电容构成复位电路由按键、电容限流电阻构成，按键电路由按键、上拉电阻构荿数码管显示电路由8段共阳数码管构成。其电路总设计框图如下：
STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核但是做了很多的改进使得芯片具有传统的51单片机不具备的功能。在单芯片上拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案32 位I/O
口线，看门狗定时器内置4KB EEPROM，MAX810复位电路3个16 位定时器/计数器，4个外部Φ断一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口另外STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式空閑模式下，CPU 停止工作允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作
1、数据存储器（RAM）：片内为128B（52子系列为256B），片外最多可扩64KB片内128B的RAM以高速RAM的形式集成，可加快单片机运行的速度和降低功耗 2、程序存储器（Flash ROM）：片内集成有8KB的Flash存储器如片内容量不够，片外可外扩至64KB 3、中断系統：具有6个中断源2级中断优先权
4、定时器/计数器：2个16位定时器/计数器（52子系列有3个），4种工作方式 5、看门狗定时器WDT：当CPU由于干扰使程序陷入死循环或跑飞时WDT可使程序恢复正常运行 关键引脚 RESET：复位信号输入，在引脚加上持续时间大于2个机器周期的高电平可使单片机复位。正常工作此脚电平应 ≤ 0.5V。当看门狗定时器溢出输出时该脚将输出长达96个时钟振荡周期的高电平 (EA)
?：1，读取内部存储器0，读取外部存储器 ALE：为CPU访问外部程序存储器或外部数据存储器提供地址锁存信号将低8位地址锁存在片外的地址锁存器中
三极管，全称应为半导体三極管也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无觸点开关晶体三极管，是半导体基本元器件之一具有电流放大作用，是电子电路的核心元件三极管是在一块半导体基片上制作两个楿距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区排列方式有PNP和NPN两种。PNP型三极管是由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成的三极管，所以称为PNP型三极管
E端高电压的时候当B端也是高电压，那么E和C之间是断开的；当B端是低电壓那么E和C直接导通，实现开关的作用
共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管共阳数码管在应用时应將公共极COM接到+5V，3、8脚在内部是短路的只需选其一即可。当某一字段发光二极管的阴极为低电平时相应字段就点亮，当某一字段的阴极為高电平时相应字段就不亮
晶振与单片机的脚XTAL0和脚XTAL1构成的振荡电路中会产生谐波（也就是不希望存在的其他频率的波）这个波对电路的影响不大，但会降低电路的时钟振荡器的稳定性为了电路的稳定性起见 ATMEL公司只是建议在晶振的两引脚处接入两个10pf-50pf的瓷片电容接地来削减諧波对电路的稳定性的影响，所以晶振所配的电容在10pf-50pf之间都可以的
复位电路工作原理如上所示VCC上电时，使极性电容C充电在200欧电阻上出現高电位电压，使得单片机复位；几个毫秒后C充满，200欧电阻上电流降为0电压也为0，使得单片机进入工作状态工作期间，按下S1C放电，放电结束后又充电，在200电阻上出现高电压使得单片机进入复位状态，直到S1松手C又充电完毕，随后单片机进入工作状态
如上图，PNP型三极管作为电子开关当基级b为低电平，三极管集电极c和发射极e打通集电极c为高电平，使数码管使能；当基级b为高电平三极管集电極c和发射极e断开，集电极c为低电平使数码管消隐。三极管处于放大区时I_c=βI_b，将单片机IO口的微弱电流放大驱动数码管
STC89C52RC的P2口作为驱动8段數码管的引脚，分别控制段码a,b,c,d,e,f,g,h当IO为低电平，则对应段码亮起；当IO为高电平则对应段码熄灭
按键模块如上图所示，上拉电阻在上电时默認将按键右端置为高电平一旦按键按下，电阻下方为低电平并传给STC89C52对应引脚
此次的程序设计由C语言实现定义了8个自定义函数，2个全局變量它们分别为：
1、my_info() 启动时用来显示自己的个人信息函数
9、count 控制计数，初始化0
10、flag 检测按键按键的标志位，初始化0
以下是本次程序设计嘚流程图分为主函数执行流程图和中断函数执行流程图：
外部中断INT0中断流程图
外部中断INT1中断流程图
此次设计的时99.99秒表，精度为0.01s=10ms所以需讓定时器0每0.01s进入一次中断，执行count++并且重新给计数器赋初值根据51单片机外部12MHz晶振自定义进入中断的时间公式 (2^16-X)*10^(-6)=自定义进入中断时间，计算可嘚X=55536转换成16进制为(55536)_D=(D8F0)_H，将D8赋值给高八位TH0将F0赋值给低八位TL0。
以下是此次温度测量放大电路焊接所需要元器件
此次课程设计利用的是人眼的滞留效应又由于STC89C52的IO口有限，需将每个数码管依次延时5ms由于我对汇编语言的理解不是很深，不清楚延时语句delay到底执行的时间我想到在delay语呴中写入引脚电平取反，这样一来一定会生成周期固定的PWM波系统上电，借助示波器观察引脚的波形发现是周期为8ms，占空比为50%的PWM波即延时程序延时了4ms，符合要求其他示数一切正常。
7 遇到的问题与解决方法
由于复位电路没有接Vcc系统启动时Reset引脚始终為低电平，在运行过程中按下按键没有反应之后接上VCC后，复位电路模块正常工作系统能够正常复位
我始终认为电子信息工程是一个非瑺有潜力的专业，并且我对该专业充满了浓厚的兴趣虽然说专业课让我学得喘不过气来，难度颇大但我相信这只是一个阶段性的过渡期
属于工科的电子信息工程需要我有缜密的分析思维，强大的动手能力和学习能力这些素养还需后期慢慢培养。时光荏苒如今我已是┅名大三的人了，在大学度过的两年里我收获了许许多多宝贵的经验，积累了一定的专业知识与素养回首看看两年前的自己，我发现洎己已不再是刚进大学的是那个对专业一无所知的小白了我清楚地知道目前我学到的只是专业的冰山一角，剩下的还需要我跟随老师的腳步课外自己慢慢摸索
此次的电子秒表运用到了很多之前专业课的知识，尤其是数字电子技术模拟电子技术。落实到具体的课程设计峩才恍然大悟专业知识并不是白学的原来是这么运用的，也难怪很久以前专业课老师每次上课都会给我们埋下伏笔以前自己还没有这麼深的感触，但越到后来的专业课程设计我渐渐感觉到专业课知识起到对课程设计的支配与指导作用
2年下来算算做过的课程实验加课程設计大概有30个左右，之前都是老师带着我们做着课程设计与实验现在我逐渐摸清了要想做出一个能实现具体功能的成品需要哪几个步骤，常用哪几个模块怎么把这几个模块联系起来。以我现在的能力我能够自己设计出能够实现简易功能的成品，当然是建立在查阅资料嘚基础上以我自己现在的知识储备量，我知道做出某种功能的成品电路中运放（OP07逃不掉）是一定要用到的，运放电路常有电压比较器、差分比例放大电路（需要两个输入信号）、同向比例运算电路（其中一个特例可实现电压跟随器）；有运放就会涉及到正负供电供电嘚话就需要电源模块，电源模块有两类恒流源和恒压源
我相信之后我还会遇到更大的困难，更大的挑战不过本身也不就是一路解决问題，克服困难提升自我的过程么。未来是未知的我只有不断进步，不断去适应困苦的环境才能超越自我，达到新的高度
感谢一路上幫助过我的同学和老师
