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基于AVR单片机监测抢跑智能短跑计时系统 　　摘要：本文主要介绍了利用ATmega128单片机设计智能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计时器的功能，以及智能短跑计时器的使用方法和注意事项。 　　Abstract： This paper describes the use of the ATmega128 microcontroller in designing the hardware design and software design of smart sprinter timer， detailed hardware design for monitoring equipment of the timer system and use of interrupts， interrupt expansion and timer to achieve the function of timer， as well as the methods and precautions for the use of smart sprinter timer. 　　关键词： 单片机；中断；定时器；数码管 　　Key words： SCM；interrupt；timer；digital tube 　　中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）35-0211-03 　　1 系统简介 　　①利用红外避障传感器检测运动员的起跑；②传感器信号作为AVR单片机外部中断源；③利用红外避障传感器检测运动员是否到达终点；④AVR单片机控制LED显示；⑤利用AVR单片机的内部时钟与LED显示模块结合产生显示成绩功能；⑥IAR Embedded Workbench IDE开发环境的使用。 　　2 创新性及应用 　　虽然大型短跑比赛上已经采用了相当精确智能的计时系统，但在很多重要性一般的比赛中仍停留在人工计时的阶段，开发这样一套智能短跑计时系统，可以很好的完成计时工作，提高精确度，节省人力。 　　这套计时系统涵盖了单片机中的中断技术，计时器技术以及数码管的显示技术，对这个系统的研究将让我们有机会学到很多实用的技术。 　　作为电气专业的学生，做这样的一个项目有利于对单片机以及其他相关专业知识的学习，熟悉一个科研项目的开发过程，目的是得到锻炼和提高，对今后的就业有所帮助。 　　3 实现原理 　　3.1 控制模块：EXP-Atmega128 EXP-ATMEGA128 适配器板是以ATMEL公司的ATMEGA128 为核心器件，配以外部11.0592MHZ晶振的开发板。为方便下载程序而提供的ISP 和JTAG接口。总线接口部分分为P1、P2、P3、P4。电源模块 LM1117-3.3 将+5.0V电源降压为+3.3V。+5.0V电源为单片机提供电源，同时通过D1 发光二极管指示。 　　研究红外避障传感器是怎样对运动员进行感应，并做出有效、准确识别的。 　　采取一定的软件编程和优质红外传感器套装实现红外传感器对队员的准确、无误的识别并且给系统Atmega128单片机核心控制块的CPU发出信号，让CPU采取相应的行动。 　　红外避障传感器是检测有无物体靠近的传感器，由红外发射管和红外接收管组成，工作时，红外发射管发射一束红外光线，当遇到物体时，可以反射回来，具体反射回来的红外光有多少，取决于物体的颜色和与发射管之间的距离。当物体越远，反射回来的红外光线越少；当物体的颜色越深，反射回来的红外光越少，因为深色物体吸收光线的能力大于浅色物体吸收光线的能力。 　　如图1，我们采用E18-D80NK红外避障传感器，这是一种集发射与接受于一体的光电传感器，用于对障碍物的检测。对障碍物的感应距离可以根据要求通过后部的旋钮进行调节。有红绿黄三根引线，原理如图2所示。 　　红线接直流电压源，绿线接地，黄线作为数据输出端连接给单片机的I/O口。具体接线端口见附录原理图。 　　LED显示模块分为两个部分，分别显示一跑道的时间和二跑道的时间。 　　LED显示有两种方式，分别是静态显示和动态显示。动态显示优点是节省I/O端口。它是让字符在不同的时刻出现，而在同一时刻只有一位显示，利用人眼的“视觉暂留”作用，造成“多为同时亮”的假象。我们使用的就是动态显示。 　　3.2 模拟跑道的设计（图3） 跑道1、2起点的下方分别安置了一个红外壁障传感器，在这里是用来检测队员是否起跑的，一旦队员起跑，离开传感器，传感器将产生一个上升沿的脉冲给单片机，单片机接收到信号，打开计时器，开始计时并且显示时间，这两个传感器也是用作监视队员抢跑的，假如有人抢跑，给单