【知识点详解】
1. **单片机基础**:该实验主要使用了STC89C52单片机,这是一款常见的8位微控制器,具有40个引脚,32个I/O口,2个外部中断口,3个16位定时计数器,2个串行通信口,支持在线编程。它被广泛应用于电子设计中,因为其丰富的资源和易编程性。
2. **定时器/计数器应用**:秒表功能的实现依赖于单片机内部的定时器/计数器。STC89C52有两个16位定时器T1和T2,可以通过设置它们来实现定时或计数功能。在这个设计中,可能使用定时器来每秒加1,实现秒的递增。
3. **中断系统**:中断是单片机处理外部事件的重要机制。实验中提到了中断,可能是用于暂停和恢复计时功能。例如,S2键按下后,通过中断停止T1的计数,S3键按下则通过中断恢复计时。
4. **显示电路**:使用了2位LED数码管显示时间,数码管的编码需要正确设置以显示0-9的数字。对于共阳极数码管,每个数字对应的段码是不同的,例如0xc0表示显示数字0。
5. **按键电路**:实验中有三个按键,S1用于复位,S2用于暂停,S3用于继续。这些按键通过I/O口连接到单片机,通过检测它们的状态改变来执行相应的操作。
6. **电路设计**:设计中包含了电源电路、晶振电路、复位电路和显示电路。晶振提供稳定的时钟信号,复位电路用于系统初始化,电源电路为整个系统供电。
7. **程序流程**:程序流程图显示了从显示“00”开始,开启中断并初始化定时器,然后进入中断服务程序,每秒计数一次,S2和S3的处理都在中断服务程序中。
8. **检测与调试**:在硬件层面,进行了元件检测、安装和调试。遇到的问题包括元件未焊好、短路、数码管类型错误等,这些问题通过万用表检测和更换元件得以解决。
9. **软件编程**:程序用汇编语言编写,包括显示程序(处理数码管显示)、计数程序(通过定时器更新时间)、中断服务程序(处理按键事件)。
10. **Proteus仿真**:使用Proteus软件进行电路仿真,可以在虚拟环境中预览系统工作状态,便于设计验证和调试。
通过这个实验,学生不仅学习了单片机的硬件设计和软件编程,还了解了系统集成和故障排查的基本步骤,对单片机控制系统有了深入的理解。