农产品网站建设的意义,开发网站开票写什么,义乌营销型网站建设,北京小程序设计制作1、.第一章 课题综述1.1 课题背景速度素质是指人体进行快速运动的能力#xff0c;即在单位时间内迅速完成某一动作或通过某一距离的能力。反应速度是指人体对刺激发生反应的快慢。从生理机制分析#xff0c;反应快慢取决于“反射弧”的五个环节#xff1a;感受器传入神经神经…1、.第一章 课题综述1.1 课题背景速度素质是指人体进行快速运动的能力即在单位时间内迅速完成某一动作或通过某一距离的能力。反应速度是指人体对刺激发生反应的快慢。从生理机制分析反应快慢取决于“反射弧”的五个环节感受器传入神经神经中枢传出神经效应器。下面以MCS-8051单片机为核心设计出测试人体反应速度的仪器用以测试人的反应时间。我们学习的是单片机理论知识而课程设计则是对我们学习的理论知识的实践和巩固。1.2 设计要求基于MCS-8051单片机的人体反应速度测试仪设计要求如下1.按下“开始”按钮红灯亮按钮一直保持按下状态。2.红灯持续点亮一段随机时间然后熄灭灯熄灭时人松开按钮。。2、3.计算灯熄灭的时间和按钮被松开的时间之差显示出来。4.若测试者在红灯熄灭之前松开按钮则显示出错信息。1.3 面对的问题1.对MCS-8051单片机的了解和应用。2. 对八段数码管的特性的了解和使用。1.4 需解决的关键技术课题主要通过控制红灯的状态通过测试按钮的状态来间接计算人体反应速度。要了解每一段数码管与MCS-8051单片机的连接数码管显示数字的段码各个芯片的输入输出关系单片机内部定时器的原理与控制必须通过查阅资料确定。必须了解数码管显示器的显示原理。第二章 系统分析2.1 涉及的基础知识通过学习和查阅资料本课题需要掌握和了解如下知识1.MCS-8051单片机各输入输。3、出端口的功能特性。2.MCS-8051单片机复位电路工作原理及设计。3.MCS-8051单片机晶振电路工作原理及设计。4.测试按钮、测试灯电路设计。5.驱动器74LS244、反相器74LS04的特性及使用。6.数码管显示器的特性及使用。7.MCS-8051单片机引脚。8.单片机内部定时器原理及使用。9.单片机C语言及程序设计。2.2 MCS-8051单片机简介随着超大规模集成电路技术的发展在一个集成电路芯片上集成了中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM或EPROM、各种I/O接口等构成了一个计算机称为单片机。也就是说单片机是集成在一块集成电路芯片上的计算机。单片机以其较高。4、的性价比、较高的集成度、较高可靠性、较强控制功能以及低电压、低功耗、偏于携带等优点收到广大用户的青睐。MCS-51系列单片机以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富指令系统堪称为一代“名机”为以后的其他单片机发展奠定了基础。MCS-51系列单片机具有品种全、兼容性强、软硬件资料丰富等特点因此应用非常广泛直到现在MCS-51系列单片机仍为单片机中的主流机型也是高档单片机的基础。8051是MCS-51系列单片机中的代表产品它内部集成了功能强大的中央处理器包含了硬件乘除法器、21个专用控制寄存器、4KB的程序存储器、128字节的数据存储器、4。5、组8位的并行口、两个16位的可编程定时/ 计数器、一个全双工的串行口以及布尔处理器。8051中集成了完善的各种中断源用户可十分方便的控制和使用其功能使得它的应用范围加大可以说它可以满足绝大部分的应用场合。2.3 MCS-8051单片机引脚图MCS-8051单片机采用40条引脚的双列直插式封装引脚配置如图21所示。单片机电源引脚接入单片机的工作电源VCC引脚接5V电源VSS引脚接地。单片机时钟由引脚XTAL1和XTAL2接外部时钟配置电路组成。单片机复位当振荡器运行时在RST引脚加上两个机器周期的高电平使单片机复位。MCS-8051单片机具有4个8位的输入/输出口P0、P1、。6、P2和P3口。P0口是双向8位三态I/O口此口常作为地址总线低8位及数据总线分时复用口可带8个LSTTL负载。P1口是8位准双向I/O口可带4个LSTTL负载。P2口是8位准双向I/O口常作地址总线高8位使用可驱动4个LSTTL负载。P3口是8位准双向I/O口为双功能复用口可驱动4个LSTTL负载。2.4 数码管显示器2.4.1 数码管显示器的特性1.发光响应快亮度强高频特性好而且随着材料的不同数码管还能发出红、黄、绿、蓝、橙等多种颜色的光。图21 MCS-8051单片机引脚图2. 机械性能好体积小重量轻价格低廉能与COMS和TTL电路配合使用使用寿命长。3. 。7、工作电压低驱动电流适中。每段电流为510mA一只数码管的8段LED全亮需要电流3570mA。这样打的电流需要由驱动电路提供因此使用时要注意数码管的驱动问题。在使用中为了给发光二极管加驱动电压他们应有一个公共的引脚公共的引脚有如下两种链接方法一、共阴极接法。把发光二极管的阴极连接在一起构成阴极公共引脚使用时公共引脚接地这样阳极引脚上加高电平的发光二极管就导通点亮而加低电平的则不亮。二、共阳极接法。把发光二极管的阳极连接在一起作为阳极公共引脚使用时阳极公共引脚接5V。这样阴极引脚上加低电平的发光二极管即可导通点亮而加高电平的则点不亮。本课题采用SR410561K四位一体。8、数码管为共阳极接法位选信号位高电平有效段码信号为低电平有效。2.4.2 数码管的显示原理并排使用的多位数码管组成数码管显示器。数码管显示器多采用动态显示方式全部数码管共用一套段码驱动电路各位数码管的同段引脚短接后再接到对应段码的驱动线上。显示时通过位控制信号采用扫描的方法逐位地循环点亮各位数码管。动态显示虽然在任一时刻只有一位数码管被点亮但是由于人眼具有的视觉残留效应看起来与全部数码管持续点亮的效果完全一样。 数码管显示器的动态显示需要为各位提供段码以及相应的位控制此即通常所说的段控和位控。把数码管显示器段码表预先存放在存储器中使用时通过查表就可以得到段码。段码输出后送到公共。9、端码线上也可称为段控信号。而通过并行口输出的相互独立的位码则是起选通作用的也称位控活扫描信号用于选择显示位。动态显示具有硬件简单功耗低和显示灵活性强等优点。但动态显示增加了驱动软件的复杂性且显示亮度较低。2.4.3 数码管显示器段码SR410561K四位一体数码管采用共阳极接法单个数码管如图22所示。图22 八段数码管则数码管段码如表21所示。表21 数码管段码显示数字Dp g f e d c b a段码011000000c0111111001f9210100100a4310110000b0410011001995100100109261000001082711111000f881。10、00000008091001000090A1000100088b1000001183C11000110c6d10100001a1E1000011086F100011108e2.5 定时器2.5.1 定时器工作原理在MCS-8051单片机内集成了两个16位的定时器/计数器T0和T1其基本工作原理是加1计数即对指定的脉冲信号进行加1操作直到出现溢出为止。当T0和T1作为定时器使用时其计数脉冲信号取自单片机内部的时钟信号每个机器周期产生一个计数脉冲使计数器加1。T0和T1分别有两个8位的计数器组成其中T0由特殊功能寄存器TH0与TL0组成而T1则由特殊功能寄存器TH1与TL1组成。这。11、四个寄存器用来存储定时或计数使用的初值所以也被称为时间常数存储器。特殊功能寄存器TMOD和TCON完成对定时器/计数器的控制功能。2.5.2 定时器的控制MCS-8051单片机的定时功能是由特殊功能寄存器TH0,TL0,TH1,TL1,TMOD和TCON完成的。特殊功能寄存器TMOD用于确定定时器的工作方式格式如下D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0其中前4位用于控制T1的工作方式后四位用于控制T0的工作方式。本课题仅使用T1作为定时器选择工作方式为方式1即为选择T1为16为定时器。则TMOD的值应设置为00010000B即TMOD0x。12、10。特殊功能寄存器TCON用于用于控制定时器的启动和停止技术同时包含了定时器的状态可进行位寻址。格式如下D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0本课题中用到的控制位有TI的控制位TR1和TF1无需中断控制。TR1为T1运行控制位若TR11允许T1计数若TR10禁止T1计数。TF1为T1计数溢出标志值当T1被允许计数后T1从初值开始加1计数最高位产生溢出时TF1由硬件置1TF1的信息可由软件查询。2.5.3 定时器初值的设定本课题中设置初值使T1的定时周期为1ms。当红灯熄灭后定时器开始工作每1ms定时器产生一次溢出。13、使数码管要显示的反应时间以毫秒为单位加1达到使数码管显示人体反应时间的目的。T1采用工作方式1定时时钟频率采用6MHz则计数初值x216-6106110-3/1265536-6000/1265036化为二进制x1111111000001100B则计数初值应为TH10xfe ,TL10x0c。第3章 总体方案设计3.1 总体方案数码管的显示电路中采用动态数码管显示。采用MCS-8051单片机的P0端口(P0.0P0.7端口)控制段码低电平有效。P2.0P2.3端口控制4位数码管的位选择高电平有效。(P2.3端口控制第1个数码管P2.2端口控制第2个数码管P2.1端口。14、控制第3个数码管P2.0端口控制第4个数码管)。各个数码管的段码都是P0端口的输出即各个数码管输入的段码都是一样的为了使其分别显示不同的数字可采用动态扫描的方式即先只让最低位显示经过一段延时再只让次低位显示以此类推。由于视觉暂留只要延时时间足够短就能够使得数码的显示看起来非常稳定清楚。3.2 功能模块框图人体反应速度测试仪的功能模块框图如图31所示。硬件电路由MCS-8051单片机、电源电路、测试按钮和测试灯电路、晶振电路、复位电路、驱动电路、反相电路以及数码管显示电路组成。电源电路测试按钮和测试灯电路数码管显示电路MCS8051单片机复位电路驱动电路反相电路晶振电路图31 人体反应速度测试仪功能模块框图第4章 系统硬件设计4.1 硬件连接图4.1.1 测试按钮与测试灯电路MCS-8051单片机的P1.0端口控制一个发光二极管即为测试红灯。发光二极管加限流电阻接5V电源当单片机的P1.0端口输出低电平时。《人体反应速度测试仪毕业设计说明》由会员xmg****18分享可在线阅读更多相关《人体反应速度测试仪毕业设计说明》请在金锄头文库上搜索。
