长短跑自动计时器系统

1、湖南理工学院毕业设计（论文） 学号：毕业设计(论文) 题 目： 长短跑自动计时器系统 作 者 郑文静 届 别 2 0 1 5 系 别 机械工程学院 专 业 机械电子工程 指导老师 谭鹤良 职 称 教授 完成时间 2015年5月1号 摘 要为了让学生德智体全面发展，每年定期对学生进行多次体能测试，学生的人数在万人以上，测试的项目多。如果采用传统的人工方法，不仅耗时过长，难以满足要求，而且对裁判的要求较高，人为因素大，精度低，大量数据的保存以及成绩的查阅方面等都有很大的困难，几乎不可能完成。但在电子技术飞速发展的今天，电子产品的人性化和智能化已经非常成熟，其发展前景仍然不

2、可估量。如今的人们需求的是一种能给自己带来方便的电子产品，当然最好是人性化和智能化的，如何能做到智能化呢？单片机的引入就是一个很好的例子。单片机又称单片微型计算机，也称为微控制器，是微型计算机的一个重要分支，单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是集CPU，RAM，ROM，I/O接口和中断系统于同一硅片上的器件。单片机的诞生标志着计算机正式形成了计算机系统和嵌入式计算机系统两个分支。尤其是美国Intel公司的MCS-51系列单片机，由于其具有集成度高，处理功能强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉，易于使用等特点，在工业控制，智能仪器仪表，办公室自动化，家用电器等诸多领域

3、得到广泛的应用。美国ATMEL公司推出的AT89S5x系列在世界的8位单片机市场中占有较大的份额，是替代MCS-51系列单片机的主要机型。该系列中的AT89S51单片机是目前与MCS-51单片机兼容的最具典型性、代表性的机种，同时也是各种增强型、扩展型等衍生的基础。本设计，采用了AT89S5单片机实现长短跑计时器的硬件设计和软件设计，也说明了关于计时器系统的监测设备的硬件设计。其中，利用单片机设计的新型的长短跑计时系统。它不仅能精确计时，准确地分辩各跑道运动员的比赛成绩，并能在运动员冲过终点时记录该运动员的比赛成绩，实时性、精确性优于人工秒表。现场监测装置由激光发射器和激光接受器组成，每个赛道

4、上的起点和终点均安置一现场监测装置，现场监测装置负责监视参赛者是否抢跑，终点线上的现场监测装置负责向控制台发送该参赛者成绩的信号。并且，该装置还具有一致性好，使用便捷，价格低廉等优点。 关键词：AT89S51 单片机 计时器ABSTRACT In order to let the students all-round development of morality, intelligence and physique, physical fitness test, every year regularly undertake to the student many times the numb

5、er of the students in more than ten thousand people, more testing project. If use the traditional manual method, not only take too long, difficult to meet the requirements, and higher requirement for the referee, human factors, low accuracy, large amounts of data preservation and refer to the achiev

6、ement of all have great difficulties, such as almost impossible. But in today's rapid development of electronic technology, electronic products, humanization and intelligent has been very mature, its development prospects are still immeasurably. Now the people demand is a kind of can bring conve

7、nience to your electronic products, preferably humanization and intelligent, of course, how intelligent can do it? The introduction of the single chip microcomputer is a very good example. Microcontroller is also called the single chip microcomputer, also known as micro controller, is an important b

8、ranch of microcomputer and single chip microcomputer is developed in the mid - 1970 - a kind of large scale integrated circuit chips, is a collection of CPU, RAM, ROM, I/O interface and interrupt system on the same silicon devices. The birth of the single chip microcomputer marks computer formally f

9、ormed computer systems and embedded computer system two branches. Particularly in the us Intel MCS - 51 series microcontroller, since it has high integration, strong processing power, high reliability, system structure is simple, cheap, easy to use etc, in industrial control, intelligent instruments

10、, office automation, household appliances, and many other fields has been widely used. America ATMEL company launched AT89S5x series in the 8-bit microcontroller market of the world occupy larger share, is the main model of alternative MCS - 51 series microcontroller. The series of AT89S51 is compat

11、ible with MCS - 51 single chip microcomputer of the most typical and representative models, as well as a variety of enhanced type, extension, such as the foundation.This design, use a long dash AT89S5 microcomputer timer of hardware design and software design, also explains the hardware design of ti

12、mer system monitoring equipment. Among them, the use of single-chip design of new type of long sprint timing system. It can not only precise timing, accurately determine the performance of each track athletes, and can finish the athletes of recorded when the athlete's performance, real-time and

13、accuracy is better than that of artificial stopwatch. Field monitoring device is composed of laser and laser receiver, starting point and end point are placed on each track a field monitoring device, field monitoring devices is responsible for monitoring the contestants is false start, the scene of

14、the finishing line monitoring device is responsible for signal send the participant results to the console. And, the device also has a good consistency, the use is convenient, the price is low wait for an advantage.Keywords: AT89S51 single-chip microcomputer timer 目 录摘 要ABSTRACT1 概述11.1工程背景11.2 工程项目

15、11.3本设计介绍21.4 设计要求及任务32 原理52.1 理论阐述52.2 数字传导53 硬件73.1主电路设计83.2 控制电路设计83.3 信号装置设计93.4监测系统设计113.5硬件自检134 软件设计154.1主程序设计154.2 抢跑处理234.3 定时器的计时服务程序264.4 成绩查询285 系统说明及注意事项305.1 系统功能及性能305.2 使用说明305.3 注意事项31结论32参考文献33致谢34III第1章 工程概况11工程背景单片微计算机子20世纪70年代问世以来，已对人类社会产生了巨大的影响。尤其是美国Intel公司的MCS-51系列单片机，由于其具有集成度

16、高，处理功能强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉，易于使用等特点，在工业控制，智能仪器仪表，办公室自动化，家用电器等诸多领域得到广泛的应用。美国ATMEL公司推出的AT89S5x系列在世界的8位单片机市场中占有较大的份额，是替代MCS-51系列单片机的主要机型。该系列中的AT89S51单片机是目前与MCS-51单片机兼容的最具典型性、代表性的机种，同时也是各种增强型、扩展型等衍生的基础。单片机已在广阔的计算机应用领域中表现得淋漓尽致。从家用消费类电器到复印机、打印机、扫描仪、传真机等办公自动化产品；从智能仪表、工业测控装置到CT、MRI、刀等医疗设备；从数码相机、摄录一体机到航天技术、导航设备

17、、现代军事装备；从形形色色的电子货币如电话卡、水电气卡到身份识别卡、门禁控制卡、档案管理卡及相关读/写卡机等等都有单片机在里面扮演重要角色。因此，单片机已成为电子类工作者必须掌握的专业技术之一。单片机的出现给电子技术智能化和微型化起到了很大的推动作用。关于89S51单片机，从功能上，它包括如下部件：一个8位中央处理器（CPU）；4K可在线编程Flash ；128字节RAM与特殊功能寄存器；2个16位定时/计数器；中断逻辑控制电路；一个全双工串行接口（UART）；32条可编程的IO口线；另外，还包括一些寄存器如程序计数器PC 、程序状态寄存器PSW 、堆栈指针寄存器SP 、数据指针寄存器DPTR

18、等部件。1.2工程项目本设计主要利用89S51单片机实现长短跑计时器的硬件设计和软件设计，详细介绍了计时器系统的监测设备的硬件设计和利用中断、中断扩展以及定时器等软件技术实现智能计时的功能，现场监测装置由激光发射器和激光接受器组成，每个赛道上的起点和终点均安置一现场监测装置，起跑线上的现场监测装置负责监视参赛者是否抢跑，终点线上的现场监测装置负责向控制台发送该参赛者成绩的信号。基于89S51单片机，设计中有键盘控制、显示电路、以及监测装置等方面设计。从系统的设计功能上看，系统可分为三大部分，即监测部分、键盘输入控制部分和显示部分，其中监测部分是重点。而且该系统对实时性和精确度要求特别高。最后还

19、介绍了长短跑计时器的使用方法和注意事项。设计的电源可用成品，可自制。设计报告正文中包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序、和完整的测试结果用附件给出。在测试结果中给出跑道之间最小的时间间隔。1.3本设计介绍长短跑规则规定每位选手必须采用蹲踞式起跑及使用起跑器。在枪响之前发令员要发“预备”及“各就位”口令让参赛者完成有关准备动作。在枪声响起前参赛者有任何起跑动作，属起跑犯规。目前短跑采取的是 “一次抢跑”起跑原则，每次短跑比赛中只允许发生一次抢跑事件，第一次抢跑的运动员将不会遭到处罚，而第二次抢跑的运动员则将被罚出场，即使第一次抢跑的不是他。

20、对于短跑赛道规则要求整个过程中参赛者不得越出其指定之赛道。根据要求，以AT89C51单片机为核心设计短跑计时器。系统由现场监测装置，控制信号装置，控制台等部分组成。现场监测装置由激光发射器和激光接受器组成，每个赛道上的起点和终点均安置一现场监测装置，起跑线上的现场监测装置负责监视参赛者是否抢跑，终点线上的现场监测装置负责向控制台发送该参赛者成绩的信号。控制信号装置有信号灯和语音设备组成，起跑线上的每个赛道上均设置红、绿、黄三信号灯和语音设置，以便使每位参赛者都能公平一致的得到发令信号。显示装置负责显示比赛已进行时间和比赛结束后显示每个赛道上参赛者的成绩以及抢跑的赛道。控制台上配有有一系列按键，

21、由操作人员控制。当系统开启后系统处于就绪状态，赛道上只有红色信号灯亮，显示器状态位显示 “AA”等待发令人员在控制台按键发令。第一轮当操作人员按“命令”按键时显示状态位器显示 “BB”，起跑线上的语音设备都发出“嘀嘀嘀”三声。若有人抢跑则切换到第二轮，若无人抢跑再按“命令”按键信号灯切换成黄色信号灯亮，显示器状态位显示“CC”，语音装置发出“嘀嘀”两声。第一轮按第二次“命令”键后，若有人抢跑则进入第二轮，若无人抢跑操作人员再按“命令”按键，信号灯切换成绿色信号灯，同时语音装置发出“嘀”一声，显示器状态位显示已用的时间，参赛者跑到终点时终点监测装置向系统发出记录成绩的信号，系统把该赛道上的参赛者

22、成绩储存下来。该轮比赛结束后操作员按“显示结果”按键，信号灯变成红色，并显示第一道状态和结果，按“UP”显示上一赛道状态和结果，若当前是第一赛道则显示第8赛道状态和结果，按“DOWN”时显示下一赛道状态和成绩，若当前是第八赛道则显示第一赛道状态和结果。若第一轮中有人抢跑，则信号灯切换成红色信号灯，显示器状态位显示“AA”，操作人员再按“命令”键则分别依次是“各就位”、“预备”“起跑”，其情景和第一次相同。若第二轮还有人抢跑则起点监测装置向系统发该赛道参赛者抢跑的信号，系统记录该赛道状态位为“E”。若最终显示成绩时，某道的状态为“E”，则表明该赛道参赛者抢跑，若某道状态为“A”、时间为0，则表示

23、该赛道缺跑，某道的状态为“A”时间不为0，则表明该赛道参赛者成绩有效。本次设计注重对单片机工作原理以及键盘控制及显示原理的理解，以便今后自己在单片机领域的学习和开发打下基础，提高自己的动手能力和设计能力，培养创新能力，丰富自己的理论知识，做到理论和实践相结合。本次设计的重要意义还在于对单片机的内部结构和工作状态做更进一步的了解，同时还对单片机的接口技术，中断技术，定时/计数器技术，存储方式和控制方式作更深层次的了解。此次设计更进一步了解基本电路的设计流程，提高自己的设计理念，丰富自己的理论知识，巩固所学知识，使自己的动手动脑能力有更进一步提高，为自己今后的学习和工作打好基础，为自己的专业技能打

24、好基础。1.4本设计要求及任务由于激光具有相干性好、方向性强、发散角小、亮度高等特点，故每个监测装置用一对激光发射/接收器来实现，现场监测装置的硬件设计采用激光发射/接收器装置，起跑线和终点线的每个赛道上仍都安装一个监测装置，但每个监测装置的输出口加了一个非门作为输出。与单片机相连时单片机的P0口和P1.0,、P1.1口连接到8位串行口接收端RXD后与单片机的P3.2、P3.3口相连，采用外部中断源的扩展方法利用中断技术进行监测装置的定位，然后进行起点抢跑或终点计时处理。键盘控制仍采用独立式键盘，每个按键的“接零端”均接地，每个按键的“测试端”各接一条输入线，通过检测输入线的电平状态就可以很容

25、易地判断哪个键被按下了。显示装置采用第一种方案中的动态显示，采用移位寄存器4094显示驱动程序驱动七段数码管显示。该方案设计支持发令抢启动，可以用拍掌代替。计时器能够能够设定最大定时极限，计时器开始后，当超过定时极限后自动停止计时，认为8个跑道全部结束，同时未到达终点的跑道要有相应状态显示。而系统每轮至多允许8名运动员同时跑，而且占用单片机I/O口较多，但该方案的实时性好，可靠性好，易于实现，而且一般的田径跑道几乎最多只能同时容纳8人，该方案能满足大多数场合田径短跑比赛计时要求。计时器能够支持远程网络数据的读取，每台计时器能够任意设定18号子机地址。当8个跑道全部结束后，当前计时器能够自动向远

26、程主机报告竞赛结果。主机上能够实时显示每个计时器工作状态与实时数据。第2章 原 理2.1理论阐述本系统由主机和子机构成，主机用PC机模拟，至少能支持8台计时器。子机由电源、主控电路、激光收发装置、显示模块、主从通信等组成。主控单元采用MCS-51系列单片机。其特点是高度单片集成， 可以用比较低的成本来完成尽可能多的任务，并且可利用伟福软件、仿真器进行仿真和调试，使用简单方便。根据实际情况，采用MCS-51足以实现该系统的功能。传感器选择采用激光发送接收装置。接收方便，同时可用电位器调节发射强度，易于控制，且抗环境干扰能力强。显示部分采用LED显示，又采用LCD显示。本设计做的是长短跑自动计时器

27、系统，故我们可以用LED显示提供观众成绩，而用LCD增加显示内容，使系统更完善。电源部分根据实际电路，需向主控单元、显示电路、激光检测电路等供电。2.2数字传导支持发令枪启动，可以用拍掌代替。当外部有声音激励时，产生电平跳变，经过电压比较器后，输出脉冲信号，经过放大及单稳态电路之后，产生便于单机检测的信号。电路如图所示。图2. 1数字传导电路图第3章 硬件设计硬件的设计应考虑到软件的可实现性，只有软硬件达到最好的结合才能显示出系统的优越性，所以软硬件设计要想结合。根据设计任务与要求，可初步将系统分为五大功能模块：主电路模块、监测装置电路模块，信号电路模块、控制台电路模块和 5V稳压电源模块。进

28、一步细说，主电路选用AT89S51作为中央处理器；监测装置电路用一对激光发射/接收器组成；控制电路由“发令键”、“成绩查询键”UP“键”、“DOWN”键、“复位”键，5个按键组成；信号电路由蜂鸣器、信号灯、显示器组成，显示器由七个数码管和4094移位寄存器组成；音响电路用蜂鸣器； 稳压电路把电源电压稳定在 5V。系统整体的模块图如图3所示。图3-1 系统整体模块图3.1 主电路设计主电路是整个系统的核心部分，以89S51单片机为中央处理器。主电路模块包括现场监测模块、信号模块、控制模块，复位模块和晶振电路模块等几部分组成。现场监测模块接P0口、P3.2和P3.3。监测装置与系统连接采用外部中断

29、源扩展的连接方法，每个赛道的起点和终点都安装监测装置，同一赛道起点和终点的两个监测装置经过保护电阻连接到单片机P0口上的同一接口上，然后P0口通过8位串行口接收端RXD连接到外部中断接口P3.2和P3.3上。信号模块接P1口、P2口的P2.0、P2.1、P2.2和P3口的P3.0。P1口连接信号模块的显示器，其中P1.0、P1.1连接道号状态显示器，P1.2、P1.3连接分显示器，P1.4、P1.5连接秒显示器，P1.6、P1.7连接毫秒显示器。P2口中，P2.0、P2.1、P2.2口连接信号模块的红色信号灯、黄色信号灯和绿色信号，其中P2.0连接红灯，P2.1连接黄灯，P2.2连接绿灯。P3

30、.0连接蜂鸣器。控制模块由P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、和RST五个接口连接。其中，P2.3接“发令”按键，P2.4连接“显示成绩”按键， P2.5连接”UP”按键，P2.6连接“DOWN”按键。3.2 控制台电路设计控制台由“复位”按键电路、“命令”按键电路、“查看结果”按键电路、“UP”按键电路以及“DOWN”按键电路组成。控制模块由P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、和RST五个接口连接。P2.3接“发令”键，P2.4连接“显示成绩”键， P2.5连接”UP”键，P2.6连接“DOWN”键。复位电路连接+V电源、地线，通过电容、电阻、和按键接在单片机的VCC、RST、VSS

31、三接口上。复位电路是连接电源和单片机的通道，负责向系统提供电源和复位。其功能是复位到系统初始化状态，而且其功能的实现是通过硬件电路来实现的。图3-2是控制台电路的电路连接、信号灯电路的连接以及音响设备电路的连接的原理图。3.3 信号装置设计信号电路由显示器，信号灯、音响设备组成。显示装置用的设计采用移位寄存器4094与数码杆连接的方法。其中，道号状态显示器由两个4094移位寄存器和两位数码管组成，接在P1.0、P1.1两个接口；分显示器也由两个4094移位寄存器和两位数码管组成，接在P1.2、P1.3两个接口；秒显示器由两个4094移位寄存器和两位数码管组成，接在P1.4、P1.5两个接口上；

32、毫秒显示器由三个4094移位寄存器和三位数码管组成，接在P1.6、P1.7两个接口。其连接原理图见图3-3。信号灯由红色信号灯、黄色信号灯、绿色信号灯组成。其中P2.0接红色信号灯、P2.1接黄色信号灯、P2.2接绿色信号灯。音响设备使用驱动电路连接蜂鸣器，用单片机的P3.0接口连接蜂鸣器的驱动设备。信号灯和音响设备电路的连接见图3-2。图3-2 控制台电路原理图图3-3 显示器电路原理图3.4监测装置设计激光由于具有亮度高，方向性、准直性、相干性好等的优点，所以采用激光来发射和接收实现监测系统的监测情况。在赛道的一侧，放置一个激光发射器，而在另一侧，则对应的放置一个接收的激光装置，但是，要注

33、意发射的激光光束，必须要射到相对应的，用来接收的装置的感应器上。这样，在系统开始启动之后，当无人经过监测装置时，发射器发出的激光光束随即会照射到接收器的感应器件上去，然后系统会接受到输出的高电平。运动员跑步经过时，激光的光束就会被运动员的身体给挡住，感应器上就会无法感应到到激光光束的照射，系统会接收到输出的低电平。3.4.1 监测装置激光发射器激光发射器是负责产生激光信号，然后发送给接收装置。图3-2-1是激光电路的原理图。它们由PIC12C508A芯片、9014三极管、以及激光发射管等器件一起连接组成的，在+5V的电压下，激光发射管LD发射出激光束。图3.4.1 激光发射器电路原理图激光接收

34、器则是负责监视激光发射器和自己之间的激光路是不是畅通，随即会对检测到的具体情况进行下处理，传送给系统。系统输出低电平，就是有物体遮挡了，即是有人通过了。输出高电平，就是激光光路无人阻挡，即是没有运动员通过。激光接收器的电路原理图如图3-4-2所示。图中的IRM8881V可对接收到的激光信号进行放大。锁相环则起译码作用。与单片机连接时，则需要把OUT与单片机的相关接口相连接。图3-4-2 激光接收器的电路原理图3.4.3 监测装置与系统的连接系统的监测系统装置好之后，然后把现场监测装置和单片机连接起来。系统一共有8个赛道，赛道上的起点安置现场监测装置，终点也得安置。起点的装置是为了看运动员又没有

35、抢跑的行为，而终点上的监测装置，则是为了看运动员有没有到达终点。但考虑到I/O接口要节省一点，那么同一赛道上的两个监测装置的输出端，它们的端口则接到单片机的同一接口。8个赛道上的监测装置的接口，连接对应的单片机上的8个接口，单片机可以接收到监测装置检测到情况和信息。外部中断源扩展，就把8个接口和一个8位串行口接收端RXD连接到单片机两外部中断接口上。这样处理之后，系统就知道这是哪一个接口的信号，即分辨出运动员是在哪一个赛道上跑步。图3-2-3是监测装置与系统连接的示意图。如图监测装置与系统连接可采用外部中断源扩展的连接方法，每个赛道的起点和终点都安装监测装置，同一赛道起点和终点的两个监测装置经

36、过保护电阻连接到单片机P0口上的同一接口上，然后P0口通过8位串行口接收端RXD连接到外部中断接口P3.2和P3.3上。图3-4-3 监测装置连接电路原理图3.5硬件的自检智能仪器具有强大的控制和数据处理功能。主要包括：硬件故障的自检，自动测量功能，仪器测量精度的提高，干扰的数字滤波算法的消除。所谓自检，就是利用事先编制好的检测程序对仪器的主要部件进行自动检测，并对故障进行定位。自检功能给智能仪器的使用和维修带来很大的方便。简单的说：自诊断和自测试。它是智能仪器的一项重要功能。 自检的内容通常包括：ROM、RAM、键盘、总线、显示器、主要接插件的检查。自检过程中，如果检测仪器出现某些故障，应该

37、以适当的形式发出指示。智能仪器一般借助于本身的显示器，以文字或数字的形式显示“出错代码”，出错代码通常以“Error X”字样表示，其中“X”为故障代号，操作人员根据“出错代号”，查阅仪器手册便可确定故障内容。自检一般有三种类型： 1、开机自检开机自检在仪器电源接通或复位之后进行 2、周期性自检智能仪器大部分自检操作应在测量过程中定期地、反复地进行，以保证仪器一直处于最佳的工作状态。通常在每次测量的间歇插入一项自检操作，多次测量之后便可完成全部自检。可以把自检例程按顺序编成序号，把各自检子程序入口地址制成自检项目表，程序可根据自检序号和自检项目表的首地址找到自检例程（子程序散转）。 3、键控自

38、检在键盘上设置自检键，操作者根据需要按下自检键进行某项自检操作。智能仪器的软件总体设计中都包括：开机初始化、自检或自校正、测试功能与数据处理等几部分。 智能仪器仪表已不再是简单的硬件实体，而是硬件、软件相结合，软件如果做的好就可以完善硬件，可大大减少人力物力资源。第4章 系统软件实现系统软件模块分为：主程序模块，抢跑中断1处理模块，计时中断0处理模块，成绩查询模块4.1主程序设计在硬件连接中，P0口和现场监测装置相连并与P3.2、P3.3相连。P2.0连接红灯，P2.1连接黄灯，P2.2连接绿灯。P2.3连接“发令”键，P2.4连接“显示成绩”键，P2.5连接”UP”键，P2.6连接“DOWN

39、”键。P1.0、P1.1连接道号状态显示器，P1.2、P1.3连接分显示器，P1.4、P1.5连接秒显示器，P1.6、P1.7连接毫秒显示器。P3.0连接蜂鸣器。存储单元中用，30H37H单元依次存放18赛道的道号和状态，38H3FH存储18赛道用时的分钟数，40H47H存储18赛道用时的数钟，48H4FH存储18赛道用时的毫秒数。用51H存储开跑以来时间的分钟数，52H存储秒数，53H存储毫秒数。代码中用XSZ模块显示道号和状态，用XSF模块显示分钟数，XSM模块显示秒数，XSHM模块显示毫秒数。INT0模块处理中断0计时处理，INT1模块处理中断1抢跑处理。初始化时，赛道18的状态分别为1

40、A、2A、3A、4A、5A、6A、7A、8A，赛道18的分钟数，秒钟数，毫秒数都为0。状态显示器显示十六进制数据，分钟显示器、秒数显示器、毫秒显示器都显示十进制数据。图4-1是主程序流程图。图4-1主程序流程图这程序代码如下：ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HLJMP INT0ORG 0013HLJMP INT1ORG 0030HMAIN:MOV R4,#0H;存放计数器数据MOV 30H,#1AHMOV 31H,#2AHMOV 32H,#3AHMOV 33H,#4AHMOV 34H,#5AHMOV 35H,#6AHMOV 36H,#7AHMOV 37H,#8AHMOV 3

41、8H,#0MOV 4FH,#0MOV 51H,#0AAHMOV 52H,#0HMOV 53H,#0HCLR EAMOV P0,#0FFH;P0口置高电平SETB P2.0CLR P2.1CLR P2.2LCALL XSZLCALL XSFLCALL XSMLCALL XSHM;初始化，状态AAJB P2.3,$;=各就位CLR P3.0LCALL TDELAYSETB P3.0LCALL TDELAYCLR P3.0LCALL TDELAYSETB P3.0LCALL TDELAYCLR P3.0LCALL TDELAYSETB P3.0;三声蜂鸣器MOV 51H,#0BBH;状态显示BBLC

42、ALL XSZYB:MOV A,P0JNZ QP1;=判断是否有人抢跑JB P2.2,YB;判断“预备”CLR P3.0LCALL TDELAYSETB P3.0LCALL TDELAYCLR P3.0LCALL TDELAYSETB P3.0;两声蜂鸣器CLR 2.0SETB P2.1CLR P2.2MOV 51H,#0CCHLCALL XSZ;状态显示CCKP:MOV A,P0JNZ QP1;判断抢跑JB P2.2,KP;“起跑”？QP:CLR EA;禁止中断CLR 2.0CLR P2.1SETB P2.2CLR P3.0LCALL TDELAYSETB P3.0;一声蜂鸣器MOV 51H

43、,#0DDHLCALL XSZ;状态显示DDXS1:INC 53H;=计时显示程序LCALL XSHM;调显示毫秒JB P2.2,XSCJ;判断是否按显示成绩MOV A,53HCJNE A,#999,XS1；判断是否到99毫秒XM:INC 52H；到999ms，m+1LCALL XSMMOV 53H,#0；ms清0MOV A,52HCJNE A,#2,KZDCJNE A,#59,XS1；判断是否到59sKZD:SETB IT0SETB EX0CLR IT1CLR EX1SETB EA;开跑两秒允许中断0，禁止中断1LJMP XS1XF:INC 51H；59s，f+1LCALL XSFMOV 5

44、2H,#0；s清零SJMP XS1QP1:SETB IT1;=抢跑处理模块SETB EX1CLR IT0CLR EX0SETB EA;禁止中断0，允许中断1SETB P2.0CLR P2.1CLR P2.2MOV 51H,#0AAHLCALL XSZ;状态显示AALCALL XSFLCALL XSMLCALL XSHMJB P2.3,$;等待发“各就位”命令CLR P3.0LCALL TDELAYSETB P3.0LCALL TDELAYCLR P3.0LCALL TDELAYSETB P3.0LCALL TDELAYCLR P3.0LCALL TDELAYSETB P3.0;三声蜂鸣器MOV

45、 51H,#BBH;状态显示BBLCALL XSZYB1:JB P2.2,$;等待按“预备”CLR P3.0LCALL TDELAYSETB P3.0LCALL TDELAYCLR P3.0LCALL TDELAYSETB P3.0;两声蜂鸣器MOV 51H,#0CCH;状态显示CCCLR 2.0SETB P2.1CLR P2.2JB P2.2,$;等待按“跑”LCALL QPTDELAY:MOV R6,#14H;显示延时子程序DL1: MOV R7, #19H ;DL2: DJNZ R7,DL2 DJNZ R6,DL1 RETXSSJ:XHM:INC 53HLCALL XSHMMOV A,5

46、3HCJNE A,#999,XHMXM:INC 52LCALL XSMMOV A,52HCJNE A,#59,XMXF:INC 51HLCALL XSFXSZ:MOV A,50H；显示状态程序RETXSF:MOV A,51H;显示分程序RETXSM:MOV A,52H;显示秒程序RETXSHM:MOV A,53H;显示毫秒程序RETXSTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H; 0，1，2，3显示字型码 DB 99H,92H,82H,0F8H,; 4，5，6，7显示字型码 DB 80H,90H,88H,83H; 8，9，A，B显示字型码 DB 0C6H,0A1H,86H,8EH;

47、C，D，E，F显示字型码END4.2 抢跑处理若第一轮有人抢跑，则系统运行QP1程序，此时系统允许中断1，不允许中断0，若此时有人抢跑，则监测系统触发中断1，中断1负责记录抢跑信息，然后中断返回。抢跑中断1处理流程图如图4-2所示。抢抢跑中断1处理程序代码如下：图4-2 中断1流程图抢跑中断1处理程序代码如下：INT1:PUSH PSWPUSH ACCJNB P1.0,EXT0JNB P1.1,EXT1JNB P1.2,EXT2JNB P1.3,EXT3JNB P1.4,EXT4JNB P1.5,EXT5JNB P1.6,EXT6JNB P1.7,EXT7EXIT:POP ACCPOP PSW

48、RETIEXT0:MOV 30H,#1EHLJMP EXITEXT1:MOV 31H,#2EHLJMP EXITEXT2:MOV 32H,#3EHLJMP EXITEXT3:MOV 33H,#4EHLJMP EXITEXT4:MOV 34H,#5EHLJMP EXITEXT5:MOV 35H,#6EHLJMP EXITEXT6:MOV 36H,#7EHLJMP EXITEXT7:MOV 37H,#8EHLJMP EXIT4.3 计时处理若第一次按“起跑”键前无人抢跑，或第一次抢跑第二次按“起跑”键，则系统禁止中断。延时两秒后系统禁止中断1，允许中断0。若此时运动员跑到终点，则监测系统触发中断0

49、进行记录成绩。中断0的流程图如图4-3所示。图4-3 计时中断0处理流程图中断0处理程序代码如下：INT0:PUSH PSWPUSH ACCJNB P1.0,EXT00JNB P1.1,EXT01JNB P1.2,EXT02JNB P1.3,EXT03JNB P1.4,EXT04JNB P1.5,EXT05JNB P1.6,EXT06JNB P1.7,EXT07EXIT0:POP ACCPOP PSWRETIEXT00: MOV 30H,#1BHMOV 38H,51HMOV 40H,52HMOV 48H,53HLJMP EXIT0EXT01: MOV 31H,#2BHMOV 39H,51HMO

50、V 41H,52HMOV 49H,53HLJMP EXIT0EXT02:MOV 32H,#3BHMOV 3AH,51HMOV 41H,52HMOV 4AH,53HLJMP EXIT0EXT03:MOV 33H,#4BHMOV 3BH,51HMOV 42H,52HMOV 4BH,53HLJMP EXIT0EXT04: MOV 34H,#5BHMOV 3CH,51HMOV 43H,52HMOV 4CH,53HLJMP EXIT0EXT05: MOV 35H,#6BHMOV 3DH,51HMOV 44H,52HMOV 4DH,53HLJMP EXIT0EXT06: MOV 36H,#7BHMOV 3

51、EH,51HMOV 45H,52HMOV 4EH,53HLJMP EXIT0EXT07: MOV 37H,#8BHMOV 3FH,51HMOV 47H,52HMOV 4FH,53HLJMP EXIT04.4 成绩查询当按“查询结果”按键时，屏幕上状态位显示道号和状态，对应显示该道所用的时间。若道号后的状态为E，则表示该道运动员抢跑。若道号后的状态为A，则表示该道缺跑。若道号后的状态为B，则表示后面对应的时间有效。当按“查询结果”时显示第一道状态和结果，按“UP”显示上一赛道状态和结果，若当前是第一赛道则显示第8赛道状态和结果。按“DOWN”时显示下一赛道状态和成绩，若当前是第八赛道则显示第一赛

52、道状态和结果。成绩查询程序流程图如图4-4所示。图4-4 查询成绩模块流程图5 系统说明及注意事项5.1 系统功能及性能该长短跑自动计时器的设计，一定程度上节省了人力，而且使得计时更加精确和公正。本系统，它能精确到1ms，这是使用传统人工计时方法是无法达到这种精确度的。这个自动计时系统的设计，为学生运提供了统一的声音信号以及信号灯信号，这种方法对于每一次参加跑步的学生都是公平的。而且，对运动员的抢跑和记时处理方面，避免了外界因素的影响，使比赛更公正。长短跑自动计时系统的设计，进一步推进了体育比赛的智能化。5.2 使用说明系统在通电之后，初始化的时候红色信号灯会亮，显示器则显示“AA 00 00

53、 000”。运动员此时一切准备就绪，按下命令键即相当于发出了声音的命令，蜂鸣器就会发出“嘀嘀嘀”的命令声音，响三声，红色信号灯亮时显示“BB 00 00 000”。若第一次按“信号”键之后，在没有人抢跑的时候，则可进行第二次按“命令”键，则为发出了“预备”命令，蜂鸣器发出“嘀嘀”两声，黄色信号灯亮，显示器显示“CC 00 00 000”，否则切换到第二轮进行。若第一次按“信号”键，在没有人抢跑，而且在第二次按“信号”键的情况下，无人抢跑则可以进行第三次按键，此时随即发出“跑” 的命令，蜂鸣器发出“嘀”一声，黄色信号灯亮，显示器显示“DD 00 00 000”，否则切换到第二轮。在第一轮中，对于有人抢跑，那么系统就会切换到第二轮中去了，这时，红色信号灯会亮起来，显示器则会显示出“AA 00 00 000”的数字。当然运动员在一切准备就绪的情况下，也可以按下命令键，即是发出了“开跑”的命令，蜂鸣器就会发出“嘀嘀嘀”的命令声音，响三声，红色信号灯亮时显示器会显示“BB 00 00 000”的数字。根据现场情况，操作员也可再次按下“命令”键，即是发出了“预备”命令，蜂鸣器“嘀嘀”的会响两声，黄色的信号灯随即会亮起来，显示器会显示出“CC 00 00 000”的信号，对于抢跑行为，系统则会自动记录抢跑者的抢跑信息，然