基于單片機的六位智能秒表設計與實現

賈電如++田俊芳++賈利敏

摘要：本設計以AT89C51單片機為核心元件，并配以微功耗LED顯示屏和應用石英晶振作為單片機的外接頻率，應用74LS245 寄存器來驅動數碼管，組合成的六位智能秒表系統。并通用proteus7.7和keil uvision4仿真調試的實現。單片機應用開發中采用proteus仿真不僅提高了教學和開發質量，而且對于培養學生的自主能力、創新能力、分析和解決問題的能力都起到了潛移默化的作用。

關鍵詞：單片機；六位秒表；定時中斷；LED動態顯示

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0035-02

單片機課程是一門理論實踐性都很強的專業基礎課程，但理論學習必須緊密地與實踐結合起來。當今時代是一個新技術層出不窮的時代，特別是單片機已廣泛應用到國家的經濟建設和日常生活中，成為現代化測控技術必只不過所必不可少的重要工具，單片機體積小、功能強、成本低等優點，是智能控制與自動化控制[1]。在單片機應用開發中通過軟件proteus技術仿真出實驗結果，進一步開發產品，提高電子產品制作的效率，還節約了成本。下面以具體智能秒表設計。

1 硬件設計

基于AT89C51單片機所設計的一種六位智能秒表系統，硬件電路部分給出了單片機的最小系統，輸入輸出端口按鍵和數碼管的顯示[2]。時間的顯示是通過LED數碼管動態顯示技術，應用單片機I/O擴展口，設計4個按鍵，分別控制小時，分鐘，秒值，可以通過按鍵來設置時間，還有一個按鍵是清0鍵，保證復位操作，加電秒表會自動開始計時。下面簡答介紹所用到的器件[3，4]。硬件設計框圖如圖1所示。

2 軟件設計

在本系統中，軟件的設計方面主要有兩個方面，一個是主程序，另一個是中斷子程序。主程序任務是實時監測有沒有鍵按下，如果有鍵按下，則應判斷是哪個鍵按下的，如果是小時鍵按下，則小時值加1；如果是分鐘鍵按下，則分鐘值加1；如果是秒鍵按下，則秒值加1；如果是rst鍵按下，則表示復位，各個時間值清0。并且通過led數碼管動態顯示出來。另一個定時中斷服務子程序主要負責自動秒值的計算，如果沒有外部打擾時，六位智能秒表一直工作在計時狀態。如圖2是判斷按鍵部分的流程圖及中斷部分程序代碼。

INT_T：

MOV TL0，#0B0H

MOV TH0，#3CH

INC TCNT

MOV A，TCNT

CJNE A，#20，RETEND

INC SECOND

MOV TCNT，#0

MOV A，SECOND

CJNE A，#60，RETEND

INC MINUTE

MOV SECOND，#0

MOV A，MINUTE

CJNE A，#60，RETEND

INC HOUR

MOV MINUTE，#0

MOV A，HOUR

CJNE A，#24，RETEND

MOV HOUR，#0

MOV MINUTE，#0

MOV SECOND，#0

MOV TCNT，#0

RETEND： RETI

3 系統仿真

通過proteus搭建硬件電路和利用keil uvision4編譯軟件對單片機進行編程，調試，產生HEX可執行文件，加載到AT89C51單片機中，可以實現六位智能秒表的顯示，如圖3所示，并且可以通過按鍵來設置時鐘的時，分，秒，以達到了自動秒表和數字時鐘的完美組合。

4 結語

通過上述的仿真設計，可以清晰看到實驗結果，實現容易，所需器件造價低，操作簡單。單片機應用開發中采用proteus仿真不僅提高了教學和開發質量，改善了教學手段，豐富了教學內容，提高了課堂教學效率，而且對于培養學生的自主能力、創新能力、分析和解決問題的能力都起到了潛移默化的作用。當然，也要注意仿真教學的輔助作用和實際工程能力的重要性，兩者必須相輔相成，相互結合。

參考文獻

[1]雷躍榮，詹旭，杜玲燕，等.基于單片機的只能秒表設計[J].《四川理工學院學報：自然科學報》，2010年第5期.

[2]司尚卓，楊恢東，等.基于單片機的超長時間定時控制器研制[J].微計算機信息，2010，2-2：113-115.

[3]樊清海，劉培培，耿娟平.基于單片機的數字時鐘C語言設計[J].《北華航天工業學院學報》，2010年第6期.

[4]楊遠成，趙創社，雷金利.基于FPGA的數字秒表的設計[J].《裝備制造技術》，2009年第9期.