關(guān)于計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)

劉浩 李自成 王昊 李智郴 張顏宏

摘要：在現(xiàn)如今的社會(huì)工作中，計(jì)時(shí)器體現(xiàn)的價(jià)值無(wú)處不在，在各項(xiàng)競(jìng)技比賽中，時(shí)間是作為衡量比賽成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)之一，用時(shí)的多少將決定你在此項(xiàng)比賽中的成績(jī)，而如何有效且方便的對(duì)成績(jī)進(jìn)行記錄，計(jì)時(shí)器在這個(gè)時(shí)候就充分的體現(xiàn)了其重要性。計(jì)時(shí)器的功能是按下開(kāi)關(guān)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)再次按下開(kāi)關(guān)計(jì)時(shí)停止，此時(shí)可以對(duì)第二次按下開(kāi)關(guān)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，當(dāng)我們按下第三次開(kāi)關(guān)的時(shí)候，顯示器將清零，并不會(huì)保存數(shù)據(jù)，然后等待下次按下開(kāi)關(guān)再繼續(xù)工作。

關(guān)鍵詞：計(jì)時(shí)工具;數(shù)字顯示;計(jì)時(shí)器;功能

一、引言

自單片機(jī)從二十世紀(jì)七十年代發(fā)明以來(lái)，因其性價(jià)比高，得到了很多人的青睞、重視和關(guān)注。并且在現(xiàn)如今的社會(huì)生活當(dāng)中能用到單片機(jī)的行業(yè)領(lǐng)域很多，運(yùn)用的方式方法也很多。主要是單片機(jī)的性價(jià)比對(duì)于其他芯片來(lái)說(shuō)顯得非常的高，在現(xiàn)在的市場(chǎng)中包括我們國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)，可以看出有些單片機(jī)非常的便宜，甚至低廉，最低的低至十幾塊錢，甚至幾塊錢人民幣，再給單片機(jī)加上少量的外圍原件，就可以組裝出一臺(tái)多功能且可以智能操作的裝置機(jī)器。并且單片機(jī)做出來(lái)集成度非常高，而且在現(xiàn)在這個(gè)少空間社會(huì)中有體積小的優(yōu)點(diǎn)，這種裝置把各種功能操作都集中在一塊小小的芯片上，足以顯現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)。而且單片機(jī)的內(nèi)部設(shè)計(jì)非常的人性，是采用簡(jiǎn)單的總線連接的結(jié)構(gòu)，之所以使用總線連接結(jié)構(gòu)，我們的目的是可以減少各種芯片之間的連線，這樣做很大的提高了單片機(jī)給我們帶來(lái)的可靠性，還有抗干擾能力，讓我們對(duì)其使用得更加放心。并且，由于單片機(jī)這個(gè)東西體積比較的小，非常容易就可以采取電磁屏蔽或密封措施，這樣就將芯片與外界產(chǎn)生很好的隔離。這樣的話，在惡劣的環(huán)境中，我們也可以很好的工作不會(huì)擔(dān)心單片機(jī)容易被損壞。從單片機(jī)的控制能力來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展可以說(shuō)單片機(jī)的控制能力非常的強(qiáng)，所以我們使用它能夠完成的指令非常的多，或者可以說(shuō)是異常的豐富，這樣就能充分地滿足，在工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)其控制的各種要求。這個(gè)單片機(jī)的功率很低，并且電壓也很低，這樣不僅使操作上的安全得以保障低，并且便于用于生產(chǎn)便攜式的產(chǎn)品。從擴(kuò)展方面來(lái)說(shuō)，容易擴(kuò)展，完全可以根據(jù)自己或者產(chǎn)品的需要來(lái)進(jìn)行并行或串行的擴(kuò)展，來(lái)設(shè)計(jì)完成各種不同應(yīng)用，各種規(guī)模的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。自從單片機(jī)完成設(shè)計(jì)并使用以后，它仿佛就像工業(yè)大軍一樣加入了我們的生活之中，生活中有各種的機(jī)器器械等都使用上了單片機(jī)。如全自動(dòng)洗衣機(jī)、雙開(kāi)門電冰箱、各種空調(diào)器、還有電子相關(guān)的玩具、 平時(shí)做飯用的電飯煲、還有娛樂(lè)設(shè)備比如視聽(tīng)音響設(shè)備等，這些家電設(shè)別用上了單片機(jī)過(guò)后，不僅提高了他們的智能化程度，還增加了各種功能，這樣使得他們倍受人們的喜愛(ài)。單片機(jī)的發(fā)展可以使我們的生活更加地方便、高效、舒適、多姿多彩，使其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這個(gè)系統(tǒng)就是使用了AT89C51芯片為主要核心設(shè)計(jì)的一個(gè)有兩位LED顯示的數(shù)字計(jì)時(shí)器，這個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)很多，比如設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，而且它的工作穩(wěn)定性比較高，制作的成本低廉。

二、計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)要求

使用AT89C51芯片為核心設(shè)計(jì)的一個(gè)具有兩位LED顯示的數(shù)字計(jì)時(shí)器，要實(shí)現(xiàn)，按下開(kāi)關(guān)計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，精度精確到毫秒。第二次按下開(kāi)關(guān)后，將會(huì)在同一時(shí)刻使數(shù)字顯示屏靜止，也就是停止計(jì)數(shù)，當(dāng)前顯示的數(shù)字就是從第一次按下開(kāi)關(guān)到第二次按下開(kāi)關(guān)所用的時(shí)間來(lái)達(dá)到計(jì)時(shí)的目的。再次按下開(kāi)關(guān)，顯示清零，方便下次計(jì)數(shù)。

2、設(shè)計(jì)過(guò)程

計(jì)時(shí)器當(dāng)然要顯示出數(shù)字，所以這個(gè)計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)我們采用了LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，并且同時(shí)使用到了共陽(yáng)極7SEG-MPX2-CA數(shù)碼管，對(duì)于兩位數(shù)碼管來(lái)說(shuō)我們可以將其分為共陽(yáng)極和共陰極兩種，而共陽(yáng)極的數(shù)碼管就是把所有LED燈的陽(yáng)極接到共同的點(diǎn)（com），而把每一個(gè)LED燈的陰極分別接到a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點(diǎn)）;反之，共陰極的數(shù)碼管則是把所有LED燈的陰極連接到共同接點(diǎn)（com），而把每一個(gè)LED燈的陽(yáng)極分別接到a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點(diǎn)），這樣就可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)控制各個(gè)LED燈的亮與滅來(lái)組合顯示出數(shù)字。我們將定時(shí)器T0工作定在方式1。當(dāng)我們第1次按下按鍵（開(kāi)關(guān)）時(shí)，我們?cè)O(shè)計(jì)的定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)?shù)诙伟聪掳存I（開(kāi)關(guān)）時(shí)，將會(huì)在同一時(shí)刻使數(shù)字顯示屏靜止，也就是停止計(jì)數(shù)，當(dāng)前顯示的數(shù)字就是從第一次按下開(kāi)關(guān)到第二次按下開(kāi)關(guān)所用的時(shí)間來(lái)達(dá)到計(jì)時(shí)的目的，將數(shù)據(jù)送入P0端口和P2端口，并將時(shí)間在數(shù)碼管中顯示出來(lái)，我們使P0端口顯示十位，P2端口顯示個(gè)位，以方便達(dá)到目的。

三、AT89C51

對(duì)于這款芯片，編寫的語(yǔ)言一般使用C語(yǔ)言，但是有所差異。C51在數(shù)據(jù)類型還有變量的存儲(chǔ)模式，輸出和輸入的處理，還有個(gè)別函數(shù)的運(yùn)用等有一定的差別。

這個(gè)C51程序的基本單位是函數(shù)，并且一個(gè)源程序至少包含一個(gè)主函數(shù)。當(dāng)然，也可以是一個(gè)主函數(shù)還附帶許多的其他函數(shù)。

接口有P0還有P1，P2，P3，每一個(gè)都有八個(gè)接口。

在這個(gè)計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)中我們將P0口接到了數(shù)碼管。使用到了一個(gè)大電阻，開(kāi)關(guān)連接的P3。P2端口連接的是控制個(gè)十位的，還有XTAL1和XTAL2連接兩個(gè)電容接地。RST和EA連接電源，并且連接電阻端接地。

VCC：電源電壓。

GND：接地。

四、總結(jié)

關(guān)于這個(gè)計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)沒(méi)有很高大上，也沒(méi)有很復(fù)雜，讓我意識(shí)到了自己知識(shí)的儲(chǔ)備并不足夠，做事情也不會(huì)一蹴而就，應(yīng)該在接下來(lái)的學(xué)習(xí)生活中更加努力，加強(qiáng)對(duì)單片機(jī)方面的學(xué)習(xí)力度

對(duì)于這個(gè)計(jì)時(shí)器，其優(yōu)點(diǎn)有成本低，組裝簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，精確度尚可。其缺點(diǎn)為功能單一，這個(gè)計(jì)時(shí)器沒(méi)有辦法做到一器多用，且無(wú)保存數(shù)據(jù)的功能，對(duì)實(shí)際操作計(jì)時(shí)器的人帶來(lái)的便利不大。

設(shè)計(jì)完成這個(gè)計(jì)時(shí)器，使我對(duì)單片機(jī)的使用更加熟悉，在學(xué)習(xí)過(guò)程中專心投入，對(duì)程序編寫絞盡腦汁，這些讓我對(duì)其的興趣愈發(fā)濃厚，沉迷其中。讓自己也在平日的學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)自己的不足，加以糾正與改進(jìn)。

當(dāng)代大學(xué)生應(yīng)該刻苦學(xué)習(xí)為祖國(guó)的未來(lái)而拼搏。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣輝平，基于Proteus的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例《機(jī)械工業(yè)出版社》

[2]皮大能，單片機(jī)原理與應(yīng)用《西北工業(yè)大學(xué)出版社》