单片机秒表课程设计
掌握单片机基础应用：从AT89S52/8051单片机实现精确计时功能
一、项目概述
掌握单片机基础应用的核心在于综合运用AT89S52/8051单片机的定时器、中断系统实现精确计时功能。通过按键控制实现启动、暂停、复位等交互功能，打造一款实用且功能丰富的计时器。
二、功能实现
基础功能：本计时器可实现0-99秒的精确计时，精度高达0.1秒。
扩展功能：除了基础计时功能，本计时器还支持倒计时（如60秒倒计时）和计次功能，满足多种使用场景。
显示模块：采用LED数码管或LCD1602液晶屏进行显示，清晰直观。
三、硬件设计方案
核心器件：主控芯片采用8051/AT89S52系列单片机，显示模块可选用共阳/共阴LED数码管（配合74HC573驱动）或LCD1602。输入设备为独立按键（包括启动、停止、复位等）。辅助模块包括蜂鸣器（用于计时结束提示）和电位器（用于音量调节）。
电路设计要点：采用11.0592MHz晶振，配合22pF电容构成时钟电路。复位电路采用10kΩ电阻+10μF电容实现上电复位。按键消抖可通过硬件（RC滤波）或软件（延时检测）实现。
四、软件设计框架
软件设计基于定时器中断，以下是伪代码示例：
```c
void main() {
初始化定时器T0/T1； // 设置工作模式、装载初值
开启中断；
while(1) {
扫描按键状态； // 检测启动、暂停、复位等信号
更新显示数据； // 动态扫描数码管或刷新LCD
}
void Timer0_ISR interrupt 1 { // 定时器中断服务程序
重装定时初值； // 实现1ms/10ms基准时标
累计计时变量；
if(秒标志位到达) 更新秒计数；
}
```
五、关键技术实现
1. 定时器配置：选用定时器0模式1（16位定时）。在晶振11.0592MHz时，50ms定时初值为`0x3CB0`。通过20次中断累计实现1秒计时。
2. 按键处理逻辑：设计状态机，包括检测按下、消抖、确认、执行功能等步骤。功能优先级为复位>暂停>启动。
3. 显示驱动优化：数码管采用动态扫描，刷新周期控制在1-5ms以防止闪烁。采用BCD码转换显示十位/个位。
六、调试与测试
1. 分模块验证：进行硬件测试，使用万用表检测电源和信号通路；软件调试则通过Keil进行单步执行，验证定时器中断触发。
2. 综合测试用例：设计测试用例，包括启动、暂停、复位等功能，以及数码管显示和蜂鸣器提示的验证。
七、附加功能建议
1. 显示升级：采用LCD1602显示分钟、秒和毫秒。
2. 数据存储：增加EEPROM，存储多组计时记录。
3. 无线扩展：通过蓝牙模块实现手机端控制，增加便捷性。
八、参考文献设计
硬件原理图参考相关文献资料；中断服务程序和动态扫描算法可查阅相关书籍和教程；功能扩展方案可进一步研究和。