基于单片机的红外线计时器的设计与实现毕业论文

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1、. . . . 毕 业 论 文（设计）题 目 基于单片机的红外线计时器的设计与实现毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得与其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名： 日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论

2、文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期：学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用

3、学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注意事项1.设计（论文）的容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文

4、）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体与大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外

5、文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它目录摘要1Abstract:21 引言11.1 选题背景11.2计时器概述11.3设计目标11.4系统主要功能21.4.1.计时功能21.4.2.按键功能21.4.3.中断嵌套和控制21.5文章的结构和容22基于单片机的红外计时器32.1.红外计时器的设计思路32.2.红外计时器的系统框图32.3.红外计时器的工作原理32.4.红外计时器的工作流程32.5. STC89C52单片机简介43硬件电路设计93.1.单片机最小系统93.2.单片机的时钟电路与复位电路设计93.3.显示模块103.4.红外传感器部分103.5.声光提示电路113.6.电源模块1

6、24 系统调试、数据与误差分析134.1.硬件调试134.2.软件调试134.3.采集、实验与数据分析144.3.1. 测试1144.3.2.测试2155总结19致20参考文献21附录22附件1：程序源代码22附录2：总体设计原理图28附录3：实物图29附录4：系统使用说明书30基于单片机的红外线计时器的设计与实现通信工程专业 xxx 指导老师 xxx摘要：在运动赛场尤其是竞赛比赛项目的成绩测量方面要求极为严格，甚至可以说是苛刻，往往百分之一秒的误差都会引起运动员成绩的变化。为此本设计以单片机为核心应用红外传感器设计了自动触发终止的红外计时器，当开始按键按下时计时器启动，同时发令枪响，数码管有

7、秒表变化。基于单片机的红外计时器的设计主要针对运动赛场上的计时所设计，相比较于传统的机械秒表需要手动开始和终止，利用红外传感器在终点线处自动触发终止，将更为精确的为竞赛项目计时。同时相比较于应用到全国乃至国际较高层次所使用的高速甚至超高速光感应摄像机等精确计时仪器，本设计是以单片机为核心的产品具有价格低廉、稳定性好、便于移动和场地适应性好等一系列优点，适合运动员日常训练与运动会等体育活动的计时工作。关键字：单片机；红外传感器；计时器Design and Realization Based on infrared timerStudent majoring in Communication En

8、gineering Sheng LeileiTutor Lu JianboAbstract:Performance measurement of a field in particular competition sport demands particularly intense, and even can be said to be demanding, often 1% second error will cause changes in athletic performance. The design of monolithic integrated infrared sensor d

9、esign of automatic IR trigger termination of the timer, when the Start button is pressed the timer starts and gunshot, digital stopwatch.Infrared based on single-chip microcomputer timer is designed mainly for sport-court timing design, compared to the traditional mechanical watch needs to be manual

10、ly started and stopped using the infrared sensor is triggered automatically terminates at the finish line, will be more accurate as event timing. But compared to apply to the national and international high level use of high-speed and ultra high-speed optical sensing cameras and other precision inst

11、ruments, this design is based on the SCM as the core products with low price and good stability, easy to move and space flexibility and other advantages, suitable for athletes daily training and sporting activities such as games of timing.Key words:SCM; infra-red thread; sensor; timer30 / 371引言1.1 选

12、题背景 21世纪已经进入了科技飞速发展的时代，尤其计算机以与精密仪器的高速发展更是势头迅猛，而单片机作为半精密仪器与其计算机的一个分支应用围相当广泛，发展异常迅猛，它已经成为现代电子科技技术、通信服务技术、计算机网络技术、互联网、机械类自动控制技术的一项新兴科技。因为我们学习通信工程专业，即便将来没有从事相关单片机方面的工作，现在学习单片机的知识也是十分有必要的。所谓技多不压身，不知何时何地我们就会因为今天的付出得到意想不到的收获。本论文主要介绍了我所设计的基于单片机的红外计时器的设计工作原理、实际用途以与实物实现的硬件电路等方面。1.2计时器概述计时器是大到事关国防科技、大小型实验室仪器以与

13、科研单位理想的计时仪器，小到我们周边平常普通的生活（微波炉、计时风扇、洗衣机洗衣脱水定时等等）或者赛场上运动员计时，而在工业上它广泛应用于各种继电器、控制器、延时器以与定时器等的时间测试。 在各类大小型运动赛场上，特别是在现代世界趋于大稳定的今天，体育竞技成为各国的另一场战争，而随着科学的训练体育人的素质在不断提升，所以精密的计时器更是不可或缺的。为此我设计的以单片机为核心、应用红外传感器的秒表计时器正好满足田径赛场上各种比赛所需要的计时需求，相比于人工手动机械秒表计时的误差会较小。该计时器是实现精确到毫秒计时并自动触发终止的半机械装置，虽然远远比不上应用于奥运会等国际规格的超高速光感应摄像机

14、那样精确，但是相对于传统机械秒表计时，本次所应用的红外传感器自动触发终止计时的设计以较高的精确性、较为简单的原理、较低的价格成本与较长的使用寿命，具有实用与推广价值。1.3设计目标本设计主要针对于运动赛场上的计时所设计，相比较于较为传统的机械秒表，在短短几十秒的中短距离竞赛项目中特别是只有十几秒的百米赛跑中，人短暂的反应时间将导致产生一定的误差，而本设计利用红外传感器在终点线处自动触发终止，将更为精确的为需要精确时间的竞赛项目计时，从而提高比赛成绩计时的准确性。同时相比较于应用到全国乃至国际较高层次所使用的高速甚至超高速光感应摄像机等精确计时仪器，本设计是以单片机为核心的产品，具有价格低廉、稳

15、定性好、便于移动和场地适应性良好等一系列优点，适合运动员日常训练与学校运动会等体育活动的计时工作。1.4系统主要功能1.4.1.计时功能当用作计时功能时，使用TIMER0进行10MS的定时，可将计时精度精确在百分之一秒以，满足精密计时与其竞技计时的需求1.4.2.按键功能按键的方式中断或查询的方法来识别。而本按键的功能是计时的开始以与计时暂停时的继续，是采用查询的方式实现的。1.4.3.中断嵌套和控制本设计中有连续的T0中断和外部中断INT0两个中断。这2个中断的特点是：T0的中断工作是连续的，而 INT0是用来停止T0的，INT0为外部中断。1.5文章的结构和容第1章：红外计时器的概要，简要

16、介绍了本设计的目标，以与研究的容和主要功能。第2章：主要介绍红外计时器的工作原理。第3章：硬件电路设计，元器件简要介绍。第4章：软件程序设计。详细描述程序各个部分的功能，并解释程序。第5章：系统调试。2基于单片机的红外计时器2.1.红外计时器的设计思路红外计时器是计时产品，具有精确到百分之一秒计时的秒表功能，可连接到发令器实现同步计时，由红外传感器检测到运动员撞线后自动触发终止计时功能，其计时精确度较高。该红外计时器的基本组成部分由单片机电路、数字显示电路、按键触发与声光提示电路、传感器检测探头（采用博光E18-D80NK反射式红外传感器集成探头）等部分组成。本设计包括两部分：软件程序部分以与

17、硬件单片机组合部分。2.2.红外计时器的系统框图系统工作的框图如2.1所示。STC89C52单片机最小系统电源电源开关按键控制红外检测显示屏声光提示图2.1 总体设计框图本系统由红外传感、单片机、声光提示部分以与显示模块四大部分。51系列单片机STC89C52作为处理器。整个系统在STC89C52单片机的控制下正常工作。红外传感器探头将检测到的变化传递给单片机，单片机终止计时。2.3.红外计时器的工作原理本人设计的红外计时器的基本工作原理如下：当按下启动开关时，蜂鸣器发声，半导体发光二极管亮灯，同时计时器开始工作计时。2.4.红外计时器的工作流程当按下时计时器开关，同时蜂鸣器鸣响表示开始工作，

18、LED发光二极管闪亮一次，秒表开始跳动。当运动员跑过终点线时，反射式红外传感器检测到变动信号，低电平触发电路导通，立即停止计时。当再次按下，计时器继续工作，在原有的时间基础上继续计时，当红外传感器再次检测到开关信号时，便停止计时。工作流程框图如图2.2所示。图2.2 流程图2.5. STC89C52单片机简介STC89C52是性能优越的微控制器，它具有低功耗但是却有较高的性能并且价格低廉，有8K可编程存储器。使用现在较先进的存储器制作技术制造，让其能与工业上的80C51 产品指令和引脚实现完全兼容，不会有使用不便得得现象发生。STC89C52具有以下标准功能：（1）兼容MCS51指令系统；（2

19、）8k可反复擦写(大于1000次）Flash ROM；（3）32个双向I/O口；（4）256x8bit部RAM；（5）3个16位可编程定时/计数器中断；（6）时钟频率0-24MHz；（7）2个串行中断，可编程UART串行通道；（8）2个外部中断源，共8个中断源；（9）2个读写中断口线，3级加密位；（10）片晶振与时钟电路；（11）空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器串口、中断继续工作。（12）掉电保护方式下RAM容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。（13）一个看门狗(WDT)定时/计数器。如果程序没有正常工作，就会强制整个系统复位，还可以

20、在程序陷入死循环时，让单片机复位而不用整个系统断电，从而保护硬件电路。其引脚结构如图2.3所示。图 2.3 STC89C52引脚图STC89C52各引脚功能的介绍如下：（1）电源引脚Vcc和VssVcc(40脚)：电源端为+5VVss(20脚)：接地端。（2）时钟电路引脚XTAL1和XTAL2 XTAL2(18脚)：接外部晶体和微调电容的一端。在单片机部它是振荡电路反向放大器的输出端，振荡电路的频率就是晶体固有频率。若需采用外部时针电路时，该引脚输入外时钟脉冲。要检查STC89C52的振荡电路是否正常工作，可用示波器查看XTAL2端是否有脉冲信号输出。 XTAL1(19脚)：接外部晶体和微调电

21、容的另一端。在片，它是振荡电路反向放大器的输入端。在采用外部时钟时，该引脚必须接地。 （3）控制信号引脚为 RST、ALE PSEN 和 EA。 RST(9脚)：RST是复位信号输入端，高电平有效。在此输入端保持两个机器周期(24个时钟振荡周期)的高电平时，就可以完成复位操作。 ALE/PROG（30引脚）：地址锁存允许信号端。当STC89C52上电正常工作后，ALE引脚不断向外输出正脉冲信号。此频率为振荡器频率fosc的1/6，当CPU访问片外存储器时，ALE输出信号作为锁存低8位地址的控制信号。在CPU访问片外数据存储时，每取值一次（一个机器周期）会丢失一个脉冲。平时不访问片外存储时，AL

22、E端也以1/6的振荡频率固定输出正脉冲，因而ALE信号可以用作对外输出时钟或定时信号。如果你想看一下STC89C52芯片的好坏，可用示波器查看ALE端是否有脉冲信号输出，如有脉冲信号输出，则STC89C52基本上是好的。ALE的负载驱动能力为8个LS型TTL（低功耗高速TTL）。 PSEN（29脚）；程序存储允许输出信号引脚，在访问片外程序存储器时，此端定时输出负脉冲作为读片外存储器的选通信号。此引脚接ERROM的OE端。PSEN端有效，即允许读出ERROM/ROM中的指令码。CPU在从外部ERROM/ROM取指令期间，每个周期PSEN两次有效。不过，在访问片外RAM时，要少产生两次PSEN负

23、脉冲信号。要检查一个AT89C52小系统上电后CPU能否正常到ERROM/ROM中读取指令码，也可用于示波器看PSEN端有无脉冲输出。如有，说明基本上工作正常。 EA/VPP（31脚）：外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端。当EA引脚接高电平时，CPU只访问片ERROM/ROM并执行部程序存储器中的指令。但在PC（程序计数器）的值超过OFFFH（对8751/8051为4k）时，将自动转向执行片外存储器的程序。当出入信号EA引脚接低电平（接地）时，CPU只访问外部ERROM/ROM并执行外部程序存储器中的指令，而不管是否有片程序存储器。对于无芯片的ROM的8031或8032，须外扩E

24、RROM，此时必须将EA引脚接地。如果使用有片ROM的STC89C52，外扩ERROM也是可以的，但也要使EA接地。（4）I/O（输入/输出端口，P0，P1，P2，P3） P0口：P0口是一个漏极开路的8位准双向I/O端口。 P1口：8位准双向I/O端口。 P2口：即可以做地址总线输出地址高8位，也可以做普通I/O用（此时为准双向口）。 P3口：双功能口，即可以做普通I/O口用（此时为准向口，也可以按每位定义实现第二功能操作）。如表2.4所示。表2.4 P3口第二功能引脚第二功能P3.0RXD （串行输入口）P3.1TXD （串行输出口）P3.2INT0（外部中断0）P3.3INT1（外部中断

25、1）P3.4T0（定时器0外部中断）P3.5T1（定时器1外部中断）P3.6WR（外部存储器写与选通）P3.7RD（外部存储器读与写通）3硬件电路设计3.1.单片机最小系统单片机基本电路构成如图3.1所示。图3.1 单片机最小系统图 单片机最小系统由单片机、时钟电路、复位电路不可或缺的几部分构成。STC89C52 单片机会在4V-5.5V的电压正常工作，斌企鹅规定单片机中的40脚VCC接+5伏电压，而20脚VSS接地。3.2 单片机的时钟电路与复位电路设计本系统采用部方式的时钟电路和加电自复位的复位电路，如图3.2和图3.3所示。图3.2 时钟电路图3.3复位电路由于单片机P0口部不含上拉电阻

26、，为高阻态，不能正常地输出高/低电平，因而该组I/O口在使用时必须外接上拉电阻。3.3.显示模块显示采用四位七段共阳极数码管显示，显示电路如图3.4所示。图3.4数码管显示3.4.红外传感器部分红外传感器为市面上常见廉价易于买到的成品博光E18-D80NK反射式红外传感器，其接口为红线（正极线）、绿线（地线）和黄线（接单片机P3.2 INT0，输出TTL低电平给单片机）。如图3.5所示图3.5 博光E18-D80NK反射式红外传感器3.5.声光提示电路电路通过三极管基极串连一个电阻与单片机P1.4端口连接从而控制蜂鸣器是否报警。电路原理图如下图3.6所示。图3.6 声光提示电路图3.6.电源模

27、块 由于系统需要正5V的电压，所以根据实际情况考虑了如下几种方案为系统供电。方案1：将家用220V交流电通过5V变压器转换为5V/1A直流电路供电。但考虑到在运动场地的交流电源较为不便。故此方案舍弃。方案2：采用3节1.5 V干电池供电，经过实验验证，单片机、传感器、红外探头的工作稳定，可以基本满足系统基本的要求，并且干电池更换方便，但是会产生电池耗尽后废弃处理易产生环境保护问题等情况。故此方案不可取。方案3：日常使用的为手机充电的移动电源也可提供5V/1A的稳定电压，故采用此方案。4 系统的调试以与数据和误差的分析单片机应用模型组装好后，便可与仿真器相连进行调试。在产品制作之初，因为没有严格

28、按照设计原理图布局，轻易更换了元器件导致完成时电路不通，我在充分查明原因之后便果断重新制作模型，这也促成了第二块电路板的整体质量有了更好的提升。4.1硬件调试单片机应用系统的硬件和软件调试是交叉进行的，但一般操作是首先排除样机中明显的故障，特别是电源故障，因为通不上电后面的操作也无法进行下去，只有排除电源故障，这样才能与仿真器相连，再进行综合调试。硬件电路故障与解决方法：（1）故障：错线、断路、短路。 原因：电路设计的错误或加工过程中的工艺性错误造成的错线、短路、短路等电路故障；解决方法：在画原理图时仔细检查、细心校正即可有效避免故障的产生。 （2）故障：上电前后元器件以各种原因损坏，（情况大

29、概为买回来就是坏的、中途损坏、被电流烧坏、焊接时被损坏）导致无常供电，电路不能正常工作。原因：电压过大或者电流过大将元器件不小心损坏，焊接时导致接触不良或者短路，各档电源之间的短路，变压器功率不足，原件本身就是坏的，阻太大，负载能力差等。解决方法：元器件必须单独调试确保毫无问题以后才能加到系统的各个位置中，这样既能节约时间跟成本，又不会让自己只为了硬件焦头烂额。4.2 软件调试本设计由于前期原理图的设计比较成熟，所以硬件问题在更正了第一块电路板的问题之后，硬件制作几乎很顺利，繁复的工作主要集中在在软件程序的调试上。在调试过程中，不可避免的遇到某些问题： 在通电后，光线被遮挡时无法进行正常终止；

30、原因：遮挡物与红外传感器超出了反射式红外传感器探测距离。解决方法：选用的反射式红外传感器探测距离在3-80cm，在集成探头背面调节旋钮，设定合适的距离做演示。4.3.采集、实验与数据分析4.3.1. 测试1（1）测试环境：学校体育场；（2）测试方法：由一人作为运动员进行百米赛跑，使用红外计时器和机械秒表同时计时；（3）测试结果：反复进行十次测试后，将成绩记录汇总如表4.1所示。表4.1 百米赛跑成绩记录次数红外计时器计时机械秒表计时114.3114.44214.4314.63314.9215.20414.8815.02514.9314.98615.4215.72715.6615.69815.1

31、915.62915.3315.671015.6115.88（4）数据分析：将统计数据绘制成折线图，如图4.2所示。图4.2百米赛跑成绩统计分析由汇总数据中每一次的计时成绩可以看出，红外计时器的计时总是比机械秒表计时更为提前，而且总是早于机械秒表终止计时。4.3.2.测试2（1）测试环境：校园一处斜坡。受自然气候条件影响，此处斜坡选择的首要条件是斜坡处风速较小，由此便可将自然环境等其它无关因素的影响降到最低。（2）测试方法：在斜坡上打扫出一条光滑的直线线路，在顶端和低端分别做好标记，将一个篮球放在起点位置使其自然滚下，在终点处放置红外计时器的红外传感器探头，由红外计时器与机械秒表同时计时，反复测

32、试并对数据进行比较，从而分析比较红外计时器和机械秒表的稳定性。（3）测试结果：在本次测试中，运用了控制变量法，将篮球每一次的下落条件尽可能的限定为一样变量，从而可以近似认为篮球每一次的下落时间一样，由此便可分别比较红外计时器和机械秒表的稳定性。本测试进行了30次，测试数据汇总如表4.3所示。表4.3篮球下落测试数据次数红外计时器计时机械秒表计时111.3111.33211.3211.36311.3211.41411.3411.40511.3311.33611.3511.35711.3511.33811.3011.30911.3611.321011.3511.341111.3211.391211

33、.3411.351311.3611.391411.3211.401511.3411.36 1611.3111.331711.3211.361811.3211.411911.3411.402011.3311.392111.3511.352211.3411.332311.3011.302411.3611.322511.3511.342611.3311.392711.3411.322811.3611.392911.3211.403011.3511.34（4）数据分析：将此30组数据求平均值与标准偏差，分析结果如表4-4、图4-5所示。表4.4 数据分析红外计时器计时机械秒表计时平均值11.33433

34、11.35767标准偏差0.0179430.034108图4.5 数据分析折线图标准偏差计算公式：(N=30)4.1标准偏差计算公式由该30组数据的平均值比较可以看出，红外计时器的计时平均值小于机械秒表的计时平均值，说明红外计时器的计时更为精确。标准偏差可以反映数据的离散程度，由此将30组数据的标准偏差求出后发现，红外计时器计时的数据的标准偏差远小于机械秒表计时的数据的标准偏差，其机械秒表组的标准偏差是红外计时器组的1.9倍。综合测试1与测试2可初步得出结论，红外计时器的稳定性高于机械秒表。4.4.误差分析本设计的误差主要存在于红外传感器探头在终点线的放置高度。因为在正规竞赛项目终点计时的时候

35、，是要求以运动员的躯干到达终点线时为计时终止，而在本设计中红外外传感器探头的放置高度可能会与运动员身高有些许出入，导致计时会有微小误差，同时运动员手臂的向前摆动可能会触发红外感应从而造成计时器提前终止。当然，利用红外传感器探头作为终点计时触发终止装置，终究是比不上高速红外摄像机那样精确，但正如前面所说，本设计有着自身的优势和应用价值，其误差存在于可控围之。4.5 系统改进方案本设计还存在着很大的改进与升级的空间，因毕业设计时间和精力所限，不能完善于本设计中，故在此提出，希望日后有机会可以将本设计完善和发展。本设计存在的不足与建议改进方案主要有以下几个方面：（1）不足：只能单个计时；改进：程序中

36、增加数组并使用ROM存储，可以进行多个计时；（2）不足：四位数码管显示数字有限，最多计时99.99秒；改进：改用LCD1602液晶显示屏，可以显示和读取多组数据；（3）不足：反射式红外传感器精确度与灵敏度不高，功率过小，导致探测距离过近；改进：改用对射式红外传感器或激光探头，并选用更大功率，从而可以适用实际的比赛场地条件与应用。5总结 红外计时器以其利用红外传感器自动触发计时终止的特点，为运动赛场提供更为精确、公正的计时和数据，具有良好的应用和推广价值。本论文是在对运动赛场计时方面进行深入探究的基础上，放眼国际级别的运动赛事计时的最前沿技术，本着高标准、低成本的原则，合理地确定系统的设计方案。

37、本论文设计的红外计时器由红外传感器集成感应电路与单片机控制电路两大部分构成。根据设计要求、使用环境、成本等因素，选用集成的博光E18-D80NK反射式红外传感器。该传感器探测围为3-80CM。 通过实地现场测试，本红外计时器能够满足运动赛场上的竞赛计秒功能，在运动员到达终点线时能够触发终止，有效率达到并超过95%以上，满足检测的要求，达到了预期的设计效果的结论，在理论和实践上都证明可以应用与推广。 三个月的毕业设计，使我有了很深的感触：社会一直在发展，作为一国之本的科学技术的发展更是迅猛至极，可以预想单片机技术的应用在未来社会发展中将发挥越来越重要的作用。而本次设计主要是完成两方面的工作，硬件

38、电路板设计以与焊接和软件程序的设计编译下载。硬件设计包括设计并绘制电路原理图，生成图后根据电路图小心焊接元器件（防止温度过高烧坏元器件），再做硬件测试。软件设计包括用单片机设计语言设计控制系统并仿真、实现。通过这些都使我对单片机的使用跟作用有了更深的理解和掌握，同时也让我把在大学中所学的相关知识初步的应用到了实践中，万事开头难，又说良好的开端是成功的一半。当然，要我自己肯定是完不成本设计的，在此就要我的老师跟同学，在学习生活很多方面帮助了我。大学生活虽然结束了，但是俗话说活到老学到老，只有不断学习，用知识充实自己的头脑，才能在未来社会有一席之地，才能为社会的发展做出应有的贡献。学无止境。致 光

39、阴似箭，大学四年转眼结束，回想起来，对最后的学生时代满是回忆跟留恋，美丽的母校xxxx大学，坐落在美丽的海滨城市，塔松苍翠，青竹扶风，乔灌花草，红绿交织。尊敬的老师，虽个性扬，但和蔼可亲，且学识渊博，并治学严谨。都让人依依不舍的我们的母校。学校秉承厚德、博学、笃行、志远的校训，是我们一生做人行事的标准跟基则。基于单片机的红外计数器设计是在我的导师xxx老师的精心指导和悉心关怀下完成的，从开题报告到产品设计制作以与论文完成之前的数易其稿，无不倾注着导师辛勤的汗水和心血，为此老师常熬到深夜。老师学高德馨，为人为学皆是我的楷模。在此向xxx老师致以深深的敬意和意！祝老师身体健康，工作顺利，桃满天下。

40、 另外，本设计的制作与其论文撰写过程中无可避免的参考了大量文献材料与前人的论文，站在巨人的肩膀上才能看的更远，在此向原作者表示衷心的感，也向给予我关心帮助的老师、同学、家人、朋友，一并致以最诚挚的意。祝愿大家在以后的学习、工作、生活中顺心如意。最后，感各位评审专家百忙中评审本论文，并提出宝贵意见！参考文献：1 鑫，华臻，书谦.单片机原理与应用M.：电子工业，2005.8.2 光友，朱宏辉.单片微型计算机原理与接口技术M.：水利水电，2002.9 .3 夏路易，石宗义.电路原理图与电路板设计教程M.：希望电子工业，2002.4 永甫.红外探测与控制电路M.：人民邮电，2004.6.5 谭浩强.C

41、程序设计（第3版）M.：清华大学，2005.7.6 胡汉才.单片机原理与接口技术M.：清华大学，1995.6.7 楼然苗等.51系列单片机设计实例M.：航空航天，2003.3. 8 毓屏.传感器无线传输分配控制系统的研究D.理工大学，2004.9 晓安.MCS-51单片机原理与应用M.：大学，2001.3.10 肖洪兵.跟我学用单片机M.：航空航天大学，2002.8.11 夏继强.单片机实验与实践教程M.：航空航天大学， 2001. 12杰，黄鸿.传感器与检测技术M.：高等教育，2008.13翟玉文等.电子设计与实践M.：中国电力，2005.14肖忠祥.数据采集原理M.：西北工业，2002.1

42、5余锡存，.单片机原理与接口技术M.：电子科技大学，2004 .16 何立民.单片机高级教程M.：航空航天大学，2001.17胡博.推土机铲刀升降控制系统的研究D.长安大学，200618智民.自动检测记录输出实验仪控制系统设计D.200419王广先.矿井毫米波雷达深度指示器设计与研究M. 科技大学.2011附录附件1：程序源代码#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar led=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /09uchar seco

43、nd=0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10;uint count=0;uchar miao1,miao2,miao3,miao4;volatile uchar key_flag = 0;volatile uchar beep_flag = 0;volatile uchar start_flag = 0; /数码管位选sbit thousand = P23; / 个sbit hundred = P22; / 十sbit ten = P21;sbit one = P20;uint T0count; /T0中断子程序执行次数sbit ke

44、y = P11;sbit beep = P14; void delay(uint z) /延时5msuint x,y; for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);uchar key_ctr() if(!(P1&0x02) delay(10); if(!(P1&0x02) key_flag = 1;beep_flag +;if(beep_flag=1000) beep_flag = 2; else key_flag = 0 ;return key_flag;void SYS_Init(void)/系统初始化函数 TMOD = 0X01;TH0 = (65536-10000)/

45、256;TL0 = (65536-10000)%256;ET0 = 1; EA=1; / CPU所有中断开（IE最高位MSB）EX0=1; / INT0中断开IT0=1; / INT0（为低电平触发）（为1则为下降沿触发）EX1=1; / INT1中断开IT1=1; / INT1（为低电平触发）（为1则为下降沿触发）void display2() thousand=0; hundred=1; ten = 1; one =1; P0=ledmiao4; delay(3); thousand=1; hundred=0; ten = 1; one =1; P0=secondmiao3; delay(

46、3); thousand=1; hundred=1; ten = 0; one =1; P0=ledmiao2; delay(3); thousand=1; hundred=1; ten = 1; one = 0; P0=ledmiao1; delay(3); void main() P0=0xff; P1=0xff; P3=0xff; SYS_Init();while(1) if(beep_flag = 1) beep = 0; delay(150); beep = 1; start_flag = 1; else beep = 1; display2(); if(key_ctr() if(s

47、tart_flag) TR0 = 1; /计数器使能 void t0(void) interrupt 0T0count+;/计数器，每进入一次计数一次if(T0count=2)TR0 = 0;if(T0count=99)EA=0;void timer0() interrupt 1 /定时器中断 TH0 = (65536-10000)/256; TL0 = (65536-10000)%256; miao1+; if(miao19) miao1 = 0; miao2+;if(miao29) miao2 = 0; miao3 +; if(miao39) miao3 =0; miao4+; if(miao4 =9) miao4 = 0; 附录2：总体设计原理图附录3：实物图附录4：系统使用说明书如附录3中连接好元器件，确保供电稳定与安全后；步骤1：打开右侧蓝色电源开关，蜂鸣器发声，半导体发光二极管亮灯，表示已经启动成功，但是秒表没有数字变化；步骤2：要是需要计时，按启动按钮一秒左右，秒表跳动，开始计时；步骤3：当有障碍物在红外传感器探头前造成遮挡，计时停止；步骤4：若再次按下启动键，计时累计继续；步骤5：若按下复位键读数清零，可以继续步骤二的操作；步骤6：与时完成后，按下复位键清零，关闭电源键，完成全部操作。