湖南商务职业技术学院毕业设计
目录
1产品功能分析1
2设计方案遴选1
2.1单片机的选择1
2.2显示屏的选择2
2.3系统框图设计2
3产品硬件设计3
3.1电路原理图及工作原理3
3.2STC89C52单片机核心电路设计4
3.3数码管显示模块电路6
3.4警报模块电路的设计7
4产品软件设计7
4.1主程序流程图8
4.2APP程序设计8
4.3产品程序清单10
5产品使用说明10
5.1产品装配图10
5.2产品调试11
5.3产品使用说明11
6、产品设计技术标准12
7参考资料12
附录13
附录1元器件清单13
附录2原理图13
附录3PCB设计图14
附录4产品实物图15
附录5主程序代码16
湖南商务职业技术学院毕业设计
基于51单片机人体反应速度测试仪设计与制作
1产品功能分析
人体反应测试仪是一款基于STC89C51单片机的电子设备，用于评估和测量
人体的反应速度。它适用于多种场所，如健身房、训练中心、电竞俱乐部等，
为个人或团体提供快速、准确的反应时间测量。该设备通过控制LED测试灯的
状态和检测按键的输入来计算人体反应速度。在正常运行状态下，主程序处于
等待状态。当检测到客户按下按键时，LED测试灯立即点亮。单片机在灯亮时
开始计时并计算一个随机时间。时间结束后，单片机将LED测试灯熄灭，并继
续计时从灯灭到客户松开按键的时间差。这个时间差就是客户的反应时间，并
以秒为单位在数码管上显示出来。如果在LED测试灯熄灭之前提前松开按键，
设备将显示出错信息（如9999）并由蜂鸣器发出报警。
2设计方案遴选
通过产品功能的需求，我们要选择合适的元器件来进行硬件的焊接和组装。
其中的模块有数码管显示模块，按键模块，蜂鸣器报警模块，晶振模块等，需
要考虑产品兼容性。
2.1单片机的选择
方案一：使用STM32系列单片机
STM32单片机的优势在于其采用了ARM-Cortex-M内核，从而具备了出色
的性能和大容量存储器，特别适合应对复杂的计算和控制任务，同时外设模
块丰富，包括USB、CAN、以太网等，方便进行复杂的IO扩展，可惜成本
颇高，使用起来较为复杂，对于学生来讲，并不是最恰当的选择；
方案二：使用51系列单片机
51单片机的主要优点是成本低廉，价格相对较低，适用于毕业设计场
景，且简单易用，指令集和编程模型相对较简单，拥有强大的中断处理能
力，较多的GPIO引脚，稳定性好。其缺点就是时钟频率和存储容量有限，
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不适合复杂的场景，外设也相对较少，综合成本，产品功能的需求来考虑，
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最终我选择了单片机。
2.2显示屏的选择
方案一：使用LED数码管
LED数码管的优点是采用发光二极管作为显示元件，具有非常高的亮度，
即使在强光环境下也清晰可见；并且可以显示更多的字符和符号，功耗较低，
能源利用率高，性能稳定。其缺点也很明显，成本颇高，数码管的控制电路和
编程较为复杂。
方案二：使用四位数码管
四位数码管是一款常见的电子显示设备，通常是由四个LED段组成，因此
其控制和使用较为简单此外，与LED数码管相比，四位数码管的价格更为经济
实惠。其缺点便是四位数码管仅能显示有限的数字字符，可视性受到了限制，
综合产品功能需求，经济成本来考虑，最终我选择了四位数码管。
2.3系统框图设计