姓名 学院 论文题目 题目来源 性别 专业 基于单片机的秒表 题目类别 学号 年级 √教师推荐题目 □自拟题目 指导教师 一、选题的目的、意义(理论意义、现实意义): 秒表计时器是电器制造，工业自动化控制、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器，它广泛应用于各种继电器、电磁开关，控制器、延时器、定时器等的时间测试。 奥运男子百米飞人大战中，牙买加飞人博尔特以9秒69的成绩夺得冠军。而博尔特冲过终点的瞬间，荧屏显示其成绩为9秒68。相差的这个0.01秒，系由电子计时系统确认。奥运会男子100米蝶泳决赛上，美国选手菲尔普斯以50秒58的成绩惊险夺冠，距离“八金梦想”仅一步之遥。塞尔维亚选手查维奇以50.59秒获得银牌，只比菲尔普斯慢0.01秒。这种细微的差距，即使是现场大屏幕用经典超慢镜头回放，也无法分辨。2004年8月28日15点15分，中国选手孟关良/杨文军在雅典奥运会男子500米划艇决赛中，以1分40秒278的成绩获得中国在雅典奥运会的第28金。这是中国皮划艇项目的第一枚奥运金牌，也是中国水上项目在历届奥运会上所获得的第一枚金牌。孟关良/杨文军的成绩比获得银牌的古巴选手只快了 0.072秒，以至于两人在夺冠之后还不敢相信。 自首届现代奥运会在希腊雅典举办以来，奥运计时技术一直在不断地向前发展。一百多年过去了，首届现代奥运会上计时所用的跑表如今换成了一系列高科技计时装 置，如高速数码摄像机、电子触摸垫、红外光束、无线应答器等等。鉴于当今计时技术的快速发展，即便千分之一秒(为眨眼的40倍)的毫微差距，也决定着冠军的归属。 在现在的体育竞技比赛中，随着运动员的水平不断提高，差距也在不断缩小。有些运动对时间精度的要求也越来越高，有时比赛冠亚军之间的差距只有几毫秒，因此就需要高精度的秒表来记录成绩。 二、选题的研究现状（理论渊源及演化、国外相关研究综述、国内相关研究综述）： 2.1理论渊源 电子秒表是一种较先进的电子计时器，目前国产的电子秒表一般都是利用石英振荡器的振荡频率作为时间基准，采用6位液晶数字显示时间。电子秒表的使用功能比机械秒表要多得多。 它不仅能显示分、秒，还能显示时、日、月及星期，并且有1／l00s的功能。一般的电子秒表连续累计时间为59min 59.99s，可读到1／l00s，平均日差±0.5s。电子秒表是一种较先进的电子计时器，它能精确的记录所用的时间，广泛应用于各类需要计时的比赛中；特别是最近这几年，随着科技的发展，各种运动对时间的要求不断地提高，秒表也越来越广泛地应用在各类比赛中。 2.2国内外相关研究综述 进入21世纪，随着信息产业的高速发展，秒表的用途越来越广泛。主要用于电力系统、供电部门、科研和制造单位精密测试各种时间参数。数字秒表是电器制造、电力、工业自动化控制、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器，同时还用于军事，医疗，商务等领域，它广泛应用于各种继电器、电磁开关、控制器、延时器、定时器等的时间测试，发展及应用前景广泛。目前已经有很多种类的数字秒表应用于各个行业了，它们大多是指针式或集成电路型的，但是结构相对复杂、测试功能单一。鉴于目前的情况，我们提出一单片机作为控制可行，添加必要的外围电路的价格低廉，走时精确、使用方便的秒表系统。 随着信息产业的高速发展，数显电子秒表用途不断增多而且越来越重要，它同时也在增加功能及性能改进。随着科学技术的发展，它先后经历了几个阶段，最早的秒表是纯机械的设计，其工艺十分复杂，并且即使不很精确，很易损坏，这给应用带来了很多不便。随着电子产业的发展，尤其是集成电路产业的发展，许多人开始将电子设计应用于生产实践，电子秒表就是一个很好的实例，基于集成电路的电子秒表设计改进了以往的很多不足，了解它的主要原理和设计过程，对于改良和提高秒表的设计是很有益处的。集成电路型的设计有模拟电路和数字电路两种设计，它们都是用晶体管或者一定的饮片来进行设计的。 今年来，随着计算机技术和半导体技术的发展，传统的硬件电路设计方法已大大落后于当今技术的发展。一中崭新的、采用硬件描述语言的硬件电路设计方法已经兴起，硬件描述语言是电子设计自动化领域的一次重大边个。EDA就是指以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件方式设计。 三、论文(设计)主要内容（提纲）： 本设计的数字电子秒表系统采用STC89C52单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管以及独立键盘来设计秒表,将软、硬件有机地结合起来。 本设计的软件系统是用C语言编写的.包括一个定时器中断，4个独立键盘及软件消抖等。最后做成一个具有打开、关闭、复位、记忆功能的数字秒表。 任务要求： 1、设计数码管显示的电子秒表。 2、能够准确的计时并显示。 3、开机显示00.00。 4、设计一个开始or暂停键和一个复位键。 5、并且只有在暂停的情况下才能实现复位。 6、最大记时59秒，最大精确到0.01秒。 四、拟研究的主要问题、重点和难点: 4.1主要问题： 研究秒表的精确计时以及稳定的显示。 4.2重点： 定时精度要达到0.01秒，并且保证稳定准确。 4.3难点： 对精准的定时的控制。 五、研究方法、研究手段、技术路线、实验方案： 实验的方案： 方案一：采用单片机芯片作为主控电路 单片机体积小、质量轻、价格便宜、便于模块化，为学习、应用和开发提供了便利条件。并且在运行中单片机的可靠性较高，出错几率很小，保证系统运行的安全性。同时，单片机的使用领域已十分广泛，也为以后产品的换代升级提供了便利。 方案二：利用数字电路芯片搭建主控电路 本方案原理简单但控制电路复杂，灵活性差，效率低下，占用空间较大，成本较高，对于传感器反馈值处理困难，不利于日后扩展升级。由于国内数字电路产业技术开发程度不够高，应用范围较小，不利于以后的应用。 综合以上利弊，本设计采用方案一设计方法。 七、研究的特色与创新之处： 1、本设计研究结果结合实际生活应用较强，能够将科研成果与实际生活相结合 2、制作成低、可靠性高抗干扰能力强、应用灵活； 八、进度安排及预期结果： 2015年11月25日——2016年2月15日 收集相关资料 2016年2月16日——2016年2月26日 毕业设计相关电子元件采购及说明书的阅读 2016年3月1日——2016年3月10日 硬件电路的设计与搭建 2016年3月11日——2016年3月31日 各个模块功能调试及实现 2016年4月1日——2016年4月5日 各模块功能整合 2016年4月6日——2016年4月12日 实物调试及结果分析 2016年4月13日——2016年4月29日 撰写设计报告 2016年4月30日 提交毕业设计报告与实物 九、参考文献 [1]阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2006年5月第5版 [2]胡健，刘玉宾，朱焕立等.单片机原理及接口技术[M].北京：机械工业出版社，2009 [3]郭天祥.51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社，2009年12月第一版 [4]谭浩强.C程序设计[M].北京：清华大学出版社，2005年7月第三版. [5]郑学坚，周斌.微型计算机原理及应用[M].北京：清华大学出版社， [6]毕维峰.单片机技术应用及其发展方向[J].吉林商业高等专科学校学报，2006 [7]田裕康.单片机在电子系统设计课程实验的应用[J].电气电子教学学报,2006 [8]孙飞.浅谈项目教学在单片机中和应用课程中的应用[J].常州信息技术学院学报,2006 指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日 答辩小组意见： 组长签名： 年 月 日