基于單片機的秒表系統設計

武佳琪 張少飛

摘要：隨著社會的不斷進步，人們對時間的計算的精準度越來越高，同時越來越多的學者對此進行不斷的深入研究，計算時間的工具也就越來越多樣化。基于此，本文使用單片機設計秒表系統，從硬件方案和軟件方案兩個方面進行設計實現，拓展單片機的應用領域，豐富時間的計算工具樣式。

關鍵詞：時間;單片機;秒表系統

單片機是一種類似于計算機的集成電路芯片，它克服了計算機的體積大、重量大的缺點"。同時它也是一種微型計算機系統，通常應用于家用電器、智能型控制器械、工業設施等多個領域。它在工作時用到了許多算法邏輯運算，同時也具備控制和儲存數據的功能，它的出現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單片機作為控制核心，其一般由5V供電，具有32個I/O口，有個5個中斷源，在本次設計中晶振頻率為11.0592MHZ，適用于本次設計。采用彈性按鍵和自鎖開關一端接地，另一端接單片機的I/O，當按鍵或開關按下時，給單片機I/O輸人低電平信號。彈性按鍵內部有彈簧可自動復位，自鎖開關需再次按下手動復位。在本次設計中，選用8位7端共陰極數碼管，位選端和片選端分別連接單片機的I/O口，共陰極數碼管高電平才可點亮。分時控制不同的數碼管顯示不同的狀態，單片機工作速度很快，會造成視覺誤差，即可實現動態顯示。利用NPN型三極管控制有源蜂鳴器（內部有頻率，合適電壓輸入就可以導通），合理設計電源電壓以及電阻阻值，就可以實現用單片機I/O的高電平控制蜂鳴器的導通。

2軟件方案

2.1基礎功能實現

首先要實現最基礎的功能即秒表系統能夠正常計時，同時可由按鍵控制啟停和清零。可以利用單片機定時器0計時，通過中間變量對時間就行累加，并完成時間上的進制換算（一般是求模/取余運算）B。并將相關運算后的變量在合適的數碼管中顯示，通過控制數碼管的位選端選中該數碼管，設計數碼管段選數據組，通過調用即可實現相應數字的顯示。

2.2其他功能設計

用If函數判斷分鐘變量是否加1，如果加1，則導通一段時間蜂鳴器用于提醒;用哪個If函數判斷小時變量是否達到最大值，如果達到，一直導通蜂鳴器，同時控制數碼管位選端使其閃爍。只有按下停止按鍵，才可以使定時器關閉（TR0=0），同時回到初始狀態，進行下一次計時用。

2.3倒計時功能設計

本文認為倒計時功能最為難以實現，首先其計時順序與主功能相反，其次還要設置初值。在該方面，利用自鎖按鍵作為秒表正常計時和倒計時模式的一個切換條件，如果按鍵按下，則秒表系統處于倒計時狀態，如果不按下，處于正常計時狀態。在倒計時狀態，利用定時器1完成計時，將正常計時下的按鍵設置為定時初值的加減功能，中間時間變量隨著定時間中變量的增加而減少，經過數學運算后將結果在數碼管中顯示，就有了倒計時的功能。倒計時結束，用If函數判斷時間變量是否小于0。

參考文獻

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