基于单片机的数字秒表设计（有完整资料）

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编号：

CJ-51-2021-026

设计简介：

本设计是基于单片机的数字秒表的设计，主要实现以下功能：

可实现LCD12864显示时间以及倒计时、顺计时等信息；
可实现通过按键调节调节时间的大小以及实现计时功能；
可实现通过通过语音播报目前的时间以及倒计时完成播报；
秒表计时可以实现毫秒级别。

标签：51单片机、LCD12864、语音播报、倒计时

中控部分

核心控制器：采用STC89C52单片机，负责接收输入部分的数据，经过内部处理后，控制输出部分的动作。

输入部分

DS1302时钟模块：
- 提供时间信息，实现计时和倒计时功能。
- 支持时间设置、计时和倒计时操作。
独立按键：
- 通过四个独立按键实现以下功能：
  - 设置时间和倒计时时间。
  - 开始/停止计时。
  - 开始倒计时。
供电电路：为整个系统提供电力支持。

输出部分

LCD12864显示模块：
- 显示当前时间、星期、计时时间和倒计时时间。
- 提供直观的视觉反馈，便于用户查看时间信息。
语音播报模块：
- 当计时停止时，语音播报“计时结束，时间是”。
- 当倒计时结束时，语音播报“倒计时结束”。
- 提供听觉反馈，增强用户体验。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将LCD12864显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器和LED指示灯，第九部分是DS1302时钟模块，第十部分是电池盒，第十一部分是TTS语音播报模块。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 设置时间检测实物测试

如图5-2所示，可以设置时间，按下按键K1进入设置时间模式，按下按键K2时间加一，按下按键K3时间减一。

图5-2设置时间检测实物图

5.3 计时器和倒计时实物测试

如图5-3所示，此设计中按下按键K2开始计时，计时开始右边是毫秒。再按一下按键K2计时停止，语音播报模块将播报“所计时的时间”。再按一下会退出计时模式。在倒计时模式下，我们先将倒计时的时间设置成我们想要的时间，按下按键K4进入设置倒计时时间模式，按下按键K1时间加一，按下K2时间减一。把倒计时时间设置好了之后，我们将按下K3倒计时开始，等我们倒计时的时间结束后，语音播报“倒计时结束”。

图5-3时器和倒计时实物图

设计摘要：

本论文介绍了基于STC89C52单片机的数字秒表系统设计。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STC89C52单片机作为核心控制器，负责获取输入部分数据并进行内部处理，以控制输出部分。输入部分包括DS1302时钟模块，用于时间获取、计时和倒计时；独立按键，实现时间和倒计时设置、计时控制等功能；以及供电电路，为系统提供电源支持。输出部分包括LCD12864显示模块，用于展示时间、星期、计时和倒计时等信息；以及语音播报模块，在计时和倒计时结束时分别进行语音播报。整个系统能够实现基本的计时和倒计时功能，并提供了直观的信息显示和语音提示。该设计为数字计时器的实际应用提供了一种简单可行的解决方案。本论文详细阐述了系统的各个组成部分、工作原理以及实现过程，为数字计时器的设计和开发提供了参考依据。

关键词：单片机；语音播报；DS1302时钟模块