电子秒表的设计报告
电子计时秒表设计报告
西南民族大学机器人创新团队单片机设计报告项目名称:电子计时秒表项目成员:(第五组)XX XXXXXX负责人员:XXX完成时间:2014年 01 月 15 日报告成绩:摘要:本次设计的是一个能显示计时状态和结果的秒表,它是基于定时器/计数器设计的一个简单的电子计时秒表。
该系统采用STC89C52单片机为中心器件,利用其定时器/计数器定时和记数的原理,结合显示电路、LED 数码管以及外部中断电路来设计计时器,使得系统能够实现四位LED显示,显示时间为00.00~99.99秒,计时精度为0.01秒,能正确地进行计时,并显示计时状态和结果,软件代码采用C语言编写程序,包括显示程序,初始化子程序,键盘扫描程序,中断服务程序,延时子程序等,并在keil中调试运行,硬件系统利用单片机电路板强大的功能来实现,操作简单且视觉效果易于观察。
关键字:STC89C52RC单片机、LED码管显示、电子计时秒表、C语言电子计时秒表设计一、任务要求:1、设计任务:设计并制作一个电子计时秒表。
2、设计要求:●利用定时计数器来实现电子秒表功能;●秒计时精确到0.01秒:●设计启动、暂停、清零按钮;●4位数码管显示。
二、成员组成及分工:XXX:负责本设计的前期资料搜集与整体布局;X X:负责程序的编写与调试;XXX:负责后期程序的改进及硬件操作;三、方案论证:1.显示部分:采用LED数码管动态显示。
对于静态显示方式,所需的译码驱动装置很多,引线多而复杂,且可靠性也较低。
而对于动态显示方式,上述缺点即可很好的避免,且视觉效果甚佳。
2.硬件介绍:2.1 STC89C52简介STC89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,STC89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
简易电子秒表设计
分数:单片机技能+电子初级工程师认证培训设计报告题目:简易电子秒表设计姓名:学号: 2072系别:电子信息工程学院班级: 09自动化1指导老师:文丽完成时间: 2012.05.17华南理工大学广州学院电子信息工程学院单片机课程设计报告1 绪论2 方案设计3 系统的硬件设计3.1 主控制器3.2 显示电路3.3 LCD1602工作原理3.4 LCD1602接口电路4 系统的软件设计4.1 主程序4.2 秒表流程图4.3 LCD1602显示程序5 系统的测试与总结参考文献附录1 原理图附录2 源程序清单1 绪论随着单片机技术的不断发展,单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛,而本文设计并制作了一款基于AT89C51的LCD1602显示的秒表,其电路简单,软硬件结构模块化,易于实现。
2方案设计1.1系统设计要求(1)秒表计时最大值为99小时99分99秒(2)秒表由LCD1602显示屏显示,其中最高两位显示“小时”,中间显示“分”,低两位显示“秒”。
(3)秒表拥有计时、暂停/启动、清零功能。
(4)设置三个功能键:键1开始计时,鍵2暂停/启动计时,键3清零计时。
1.2总体方案设计数字秒表系统主要完成对计时实时的显示,精度达到1秒,以及通过功能键可以使铛前计时暂停或清零。
系统主要包括时钟电路、按键电路以及LCD1602显示屏显示电路。
系统采用LCD1602显示屏,其中第1脚:VSS为电源地,第2脚:VDD接5V电源正极,第3脚:V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高(对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度)。
第4脚:RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
第5脚:RW为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操作。
第6脚:E(或EN)端为使能(enable)端。
第7~14脚:D0~D7为8位双向数据端。
电子秒表设计方案
电子秒表设计方案电子秒表是一种按时间计数的仪器,主要用于精确测量短时间内的时间间隔。
传统的机械秒表已经逐渐被电子秒表所取代,因为电子秒表具有更高的精确度、更便捷的使用和更多的功能。
电子秒表的设计方案如下:1. 时钟系统:电子秒表需要一个准确的时钟系统来实现时间的测量和显示。
可以采用晶体振荡器来提供稳定的时钟信号,并通过倒数计数器来计算出时间。
2. 按键设计:电子秒表需要一个按键来控制计时的开始、停止和重置。
可以采用机械按键或者触摸按键,通过按下按钮来触发计时动作。
3. 显示屏幕:电子秒表需要一个清晰的数字显示屏来显示计时结果。
可以采用液晶显示屏或者LED显示屏,显示出秒表的计时时间。
4. 计时精确度:电子秒表需要具有高精确度的计时功能。
可以采用纳秒级的计时芯片来提供更精确的计时结果,并且可以进行校准来保持计时的准确性。
5. 记录功能:电子秒表可以添加记录功能,可以记录多个计时数据,并提供查看和保存功能,方便用户随时查看和比较不同的计时结果。
6. 声音提示功能:电子秒表可以添加声音提示功能,用于在计时开始、停止和重置时发出提示音,方便用户的操作。
7. 计时模式选择:电子秒表可以提供不同的计时模式选择,如计时、计次、倒计时等,满足不同用户的需求。
8. 电池供电:电子秒表可以采用电池供电,方便携带和使用。
可以选择使用可充电电池或者干电池,提供持久的使用时间。
9. 外观设计:电子秒表的外观设计可以采用简洁大方的设计风格,便于携带和使用。
可以选择耐用的材质和防水设计,增加秒表的使用寿命和适应性。
总之,电子秒表是一种精确、便捷、多功能的计时工具,设计方案可以结合以上要点进行设计,以提供用户更好的计时体验。
数字电子秒表设计总结报告1
数字电子秒表设计总结报告一.工作原理本数字电子秒表设计由启动、清零复位电路、多谐振荡电路、分频计数电路、译码显示电路等组成。
如下图所示:启动清零复位电路主要由U6A 、U6B 、U7B 、U7D 组成,其本质是一个RS 触发器和单稳态触发器。
J1控制数字秒表的启动和停止,J2控制数字秒表的清零复位。
开始时把J1合上,J2打开,运行本电路,数字秒表正在计数。
当打开J1,合上J2键,J2与地相接得到低电平加到U6B 的输入端,U6B 输出高电平又加到U6A 的输入端,而U6A 的另一端通过电阻R15与电源相接得到高电平,(此时U6B 与U6A 组成RS 触发器),U6A 输出低电加到U7A 的输入端,U7A 被封锁输出高电平加到U5的时钟端,因U5不具备时钟脉冲条件,U5不能输出脉冲信号,因此U3、U4时钟端无脉冲而停止计数。
当J1合上时,打开J2键,J1与地相接得到低电平加到U6A 的输入端,U6A 输出高电平加到U6B 的输入端,U6B输出低电平加至U7B,使U7B输出高电平,因电容两端电压不能跃变,因此在R7上得到高电平加到U7D输入端,U7D输出低电平(进入暂态)同时加到U3、U4、U5的清零端,使得U3、U4的QD ---QA输出0000,经U1、U2译码输出驱动U9、U10显示“00”。
因为U7B与U7D组成一个单稳态电路,经过较短的时间,U7D的输出由低电平变为高电平,允许U3、U4、U5计数。
同时U6A输出高电平加到U7A的输入端,将U7A打开,让555的3脚输出100KHZ的振荡信号经U7A加到U5的时钟脉冲端,使得U5具备时钟脉冲条件,U5的9、10、7脚接高电平,U5构成十分频器,对时钟脉冲计数。
当U5接收一个脉冲时,U5内部计数加1,如果U5接收到第十个脉冲时,U5的15脚(RCO端)输出由低电平跳变为高电平作为U4的时钟脉冲,从而实现了对振荡信号的十分频,产生周期为0.1S的脉冲加至U4的时钟端。
电子秒表设计VHDL
一、设计题目:基于VHDL语言的电子秒表设计(可调时,有闹钟、定时功能)二、设计目的:⑴掌握较复杂的逻辑设计和调试⑵学习用原理图+VHDL语言设计逻辑电路⑶学习数字电路模块层次设计⑷掌握QuartusII软件及Modelsim软件的使用方法三、设计内容:(一)设计要求1、具有以二十四小时计时、显示、整点报时、时间设置和闹钟的功能。
2、设计精度要求为1S。
(二).系统功能描述1 . 系统输入:系统状态及校时、定时转换的控制信号为k、set、ds;时钟信号clk,采用实验箱的50MHz;系统复位信号为reset。
输入信号均由按键产生。
系统输出:8位LED七段数码管显示输出,蜂鸣器声音信号输出。
多功能数字钟系统功能的具体描述如下:2. 计时:set=1,ds=1工作状态下,每日按24h计时制计时并显示,蜂鸣器无声,逢整点报时。
3. 校时:在set=0,ds=0状态下,按下“k键”,进入“小时”校准状态,之后按下“k键”则进入“分”校准状态,继续按下“k键”则进入“秒校准”状态,之后如此循环。
1)“小时”校准状态:在“小时”校准状态下,显示“小时”数码管以1Hz的频率递增计数。
2)“分”校准状态:在“分”校准状态下,显示“分”的数码管以1Hz的频率递增计数。
3)“秒”复零状态:在“秒复零”状态下,显示“分”的数码管以1Hz的频率递增计数。
4. 整点报时:蜂鸣器在“59”分钟的第50—59,以1秒为间隔分别发出1000Hz,500Hz的声音。
5. 显示:采用扫描显示方式驱动8个LED数码管显示小时、分、秒。
闹钟:闹钟定时时间到,蜂鸣器发出交替周期为1s的1000Hz、500Hz的声音,持续时间为一分钟;6. 闹钟定时设置:在set=0,ds=1状态下,按下“k”,进入闹钟的“时”设置状态,之后按下“k键”进入闹钟的“分”设置状态,继续按下“k 键”则进入“秒”设置状态, 之后如此循环。
1)闹钟“小时”设置状态:在闹钟“小时”设置状态下,显示“小时”的数码管以1Hz 的频率递增计数。
电子秒表实验报告
电子秒表实验报告电子秒表实验报告引言:电子秒表是一种常见的计时工具,广泛应用于实验室、体育比赛和日常生活中。
本实验旨在通过对电子秒表的使用和测量,深入了解其工作原理和准确性。
实验目的:1. 理解电子秒表的工作原理;2. 掌握正确使用电子秒表的方法;3. 比较电子秒表与传统秒表的准确性。
实验材料和方法:1. 实验材料:电子秒表、传统秒表、计时器、待测物体;2. 实验方法:a. 将电子秒表和传统秒表校准至同一起点;b. 使用电子秒表和传统秒表分别计时待测物体的时间;c. 重复多次实验,记录数据并计算平均值;d. 比较电子秒表和传统秒表的准确性。
实验结果与讨论:通过多次实验,我们得到了以下数据:实验次数 | 电子秒表计时(s) | 传统秒表计时(s)---------------------------------------1 | 10.23 | 10.202 | 10.21 | 10.183 | 10.25 | 10.224 | 10.24 | 10.195 | 10.22 | 10.21通过计算平均值,我们可以得到电子秒表的平均计时为10.23秒,传统秒表的平均计时为10.20秒。
可以看出,两者的计时结果非常接近,差距在0.03秒以内。
这个结果表明,电子秒表在准确性方面与传统秒表相当。
其准确性主要依赖于内部的计时装置,通常采用晶体振荡器,其频率非常稳定。
而传统秒表则依赖于人工操作,容易受到人为因素的影响,如反应时间和手动操作的误差。
此外,电子秒表还具有其他优点。
首先,它可以提供更精确的计时结果,小数点后几位的精度可以满足实验的要求。
其次,电子秒表通常具有计时、计数、暂停和复位等功能,更加灵活方便。
最后,电子秒表还可以记录多次计时结果,并进行平均值计算,提高数据的可靠性。
然而,电子秒表也存在一些局限性。
首先,它依赖于电池供电,一旦电池耗尽,计时功能将无法使用。
其次,对于某些特殊实验,如高温、高压环境下的计时,电子秒表可能无法正常工作。
电子秒表设计报告书
单片机课程设计报告论文题目:班级:学号:姓名:指导教师:内容摘要本文设计所实现的电子秒表是电子设计技术中最基本的设计实验之一。
比较简单通过设计实现电子秒表的计时及显示功能(计时60s,循环且LED灯流水跳动显示),使其更进一步了解单片机的定时、中断等功能模块的应用,并熟悉学习单片机的Protues仿真软件及Keil C编程软件的运用及方法。
本设计报告包括内容摘要、目录、PROTEUS简介、 Keil C简介、原件与介绍、电路及程序设计、功能描述及仿真运行、实物运行图、结束语等部分。
关键字:AT89S51,CD4511,电子秒表目录1. PROTEUS简介 (3)2. Keil C简介 (4)3. 原件及介绍 (5)3.1 原件清单 (5)3.2 主要原件介绍 (5)3.2.1 AT89S51 (5)3.2.2 CD4511 (6)4. 电路及程序设计 (8)4.1 电路原理图设计 (8)4.2 电路运行程序设计 (8)4.2.1 Keil操作 (8)4.2.2 程序源 (9)5. 功能描述及仿真运行 (11)5.1 电路实现功能 (11)5.2 仿真运行截图 (12)5.2.1电路程序载入 (12)5.2.1 电路仿真运行 (12)6. 实物运行图 (14)7. 结束语 (15)8. 参考文献 (15)1 PROTEUS简介Protues软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
微机原理课程设计报告(电子秒表)
微机原理课程设计报告(电⼦秒表)⼀、设计⽬的培养和锻炼在学习完本门课后综合应⽤所学理论知识,解决实际⼯程设计和应⽤问题的能⼒。
通过课程设计,要求熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的⽅法、设计步骤,得到微机开发应⽤⽅⾯的初步训练。
掌握8255、8259、8253等芯⽚使⽤⽅法和编程⽅法,通过本次课程设计,学以致⽤,进⼀步理解所学的相关芯⽚的原理、内部结构、使⽤⽅法等,学会相关芯⽚实际应⽤及编程,系统中采⽤8086微处理器完成了电⼦秒表系统的独⽴设计。
同时并了解综合问题的程序设计掌握实时处理程序的编制和调试⽅法,掌握⼀般的设计步骤和流程,使我们以后搞设计时逻辑更加清晰。
⼆、设计内容设计⼀个可任意启动/停⽌的电⼦秒表,要求⽤6位LED数码显⽰,计时单位为1/100秒。
利⽤功能键进⾏启/停控制。
其功能为:上电后计时器清0,当第⼀次(或奇数次)按下启/停键时开始计数。
第2次(或偶数次)按下该键时停⽌计时,再⼀次按启/停键时清零后重新开始计时。
可⽤开关控制,也可⽤按键控制三、设计要求1、基本要求:1)设计可以显⽰1~60秒的⽆存储功能的秒表,最⼩单位为毫秒。
2)通过键盘按键控制秒表清零、暂停、继续,退出等。
其中数字0控制清零,数字1控制继续和退出。
2、提⾼要求:1)秒表可以分组存储、批量显⽰、倒计时等。
2)采⽤图像显⽰,界⾯精美,设置报警声等四、设计原理与硬件电路1、整体设计思想使⽤8253⼯作在⽅式0计数,对1/100S计数,并讲计数值写⼊bl中并与100⽐较若不相等,则将计数值装换为10进制后送8255控制端显⽰,如相等则1S计数程序加1之后并与59⽐较若不相等则将计数值装换为10进制后送8255控制端显⽰,如相等则1min计数程序加1之后并与59⽐较若不相等则将计数值装换为10进制后送8255控制端显⽰,如相等则计数程序加1之后产⽣溢出,跳转清零程序将计数清零,同时数码管清零。
2、使⽤各芯⽚的作⽤及⼯作原理1)定时器/计数器8253⽤系统8253定时器提供的55ms定时单位,设计秒表定时程序。
电子秒表课程设计报告
电子秒表课程设计报告电子信息工程专业10级学生单片机原理课程设计任务书电子秒表的设计一、设计要求设计一个电子秒表,与通用秒表功能类似,有启动,暂停、复位等键。
计时长长度为300秒,需显示百分秒。
二、设计方案分析1.方案设计数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点,在计时中广泛使用。
本设计用单片机组成数字电子秒表,力求结构简单、精度高为目标。
本系统采用C51系列单片机为中心器件,利用其定时器/计数器定时和记数的原理,结合硬件电路如电源电路,晶振电路,复位电路,显示电路,以及一些按键电路等来设计计时器,将软、硬件有机地结合起来。
其中软件系统采用汇编语言编写程序,硬件系统利用*****强大的功能来实现,简单切易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
本设计利用*****2单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,使其能精确计时。
利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。
根据要求知道秒表设计主要实现的功能是计时和显示。
因此设置了两个按键和LCD显示时间,两个按键分别是开始、停止和复位按键。
利用这两个建来实现秒表的全部功能,而LCD则能显示最多4.59.99秒的计时。
电路原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后在正确性和布局合理的前提下力求美观。
硬件电路图按照图1.1进行设计。
图1.1 数字秒表硬件电路基本原理图本设计中,数码管显示的数据存放在内存单元31H-33H中。
其中31H存放分钟变量,32H存放秒钟变量,33H存放10ms计数值,即存放毫秒位数据,每一地址单元内均为十进制BCD码。
由于采用软件动态扫描实现数据显示功能,显示用十进制BCD码数据的对应段码存放在ROM表中。
显示时,先取出31H-33H 某一地址中的数据,然后查得对应的显示位,并从P1口输出,就能显示该地址单元的数据值。
计时通过INT1中断完成,定时溢出中断周期为1ms,当一处中断后向CPU发出溢出中断请求,每发出一次中断请求就对毫秒计数单元进行加一,达到10次就对十毫秒位进行加一,依次类推,直到4.59.99秒重新复位。
秒表计时器设计报告
1、实训任务目的1.根据单片机课程所学内容,结合其他相关课程知识,设计电子秒表,以加深对单片机知识的理解,锻炼实践动手能力,为以后的毕业设计和工作打下坚实基础;2.熟悉汇编语言或C语言的程序设计方法,熟悉51系列单片机的使用;3.掌握单片机的内部功能模块的应用,如定时器/计数器、中断、I/O口、串行口通讯等功能;4.掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现。
2、设计方案2.1系统总体设计方案使用STC89C52单片机作为核心控制部件,采用12M晶体振荡器及30PF微小电容构成振荡电路;用1个四位一体共阴极数码显示管作为显示部分,构成数字式秒表的主体结构,配合独立式键盘和复位电路完成此秒表的计时、清零、停止、增减初始时间等各项功能。
2.2 系统总体整体框图图2.2 系统设计框图3、电路设计3.1 硬件部分系统设计3.1.1电路原理图图3.1.秒表计时器电路图1. 时钟电路在XTAL1、XTAL2 的引脚上外接定时元件(一个石英晶体和两个电容),内部振荡器便能产生自激振荡。
在本设计中采用的12M 的石英晶振。
和晶振并联的两个电容的大小对振荡频率有微小影响,可以起到频率微调作用。
当采用石英晶振时,电容可以在20 ~ 40pF 之间选择。
2.复位电路复位操作通常有两种基本形式:上电自动复位和开关复位。
上电瞬间,电容两端电压不能突变,此时电容的负极和RESET 相连,电压全部加在了电阻上,RESET 的输入为高,芯片被复位。
随之+5V电源给电容充电,电阻上的电压逐渐减小,最后约等于0,芯片正常工作。
并联在电容的两端为复位按键,当复位按键没有被按下的时候电路实现上电复位,在芯片正常工作后,通过按下按键使RST管脚出现高电平达到手动复位的效果。
3. EA/VPP(31 脚)的功能和接法51 单片机的EA/VPP(31 脚)是内部和外部程序存储器的选择管脚。
当EA 保持高电平时,单片机访问内部程序存储器;对于现今的绝大部分单片机来说,其内部的程序存储器(一般为flash)容量都很大,因此基本上不需要外接程序存储器,而是直接使用内部的存储器。
数电课程设计--数字秒表报告
数字电子课程设计报告题目名称:电子秒表电路姓名:李美柳学号:1003741104班级:电子101班指导老师:刘纯天2012年6月(1)计时范围:0~59秒(2)显示分辨率为1s。
(3)用按钮开关控制工作状态,即:暂停、清零。
(4)本身带有,工作时指示灯亮。
二、元件清单:三、详细设计:(1)秒脉冲的产生CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成,振荡器的结构可以是RC 或晶振电路,CR为高电平时,计数器清零且振荡器使用无效。
所有的计数器位均为主从触发器。
在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。
在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。
D 2Q5CLK3Q6S4R1U2:A74HC74CLK 1E 2MR 7Q03Q14Q25Q36U3:A4518CLK 9E 10MR 15Q011Q112Q213Q314U3:B4518图2-1脉冲发生器是数字钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了数字钟的质量,通常用晶体振荡器产生标准频率信号经过整形、分频获得1Hz的秒脉冲。
石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。
如晶振为32768 Hz,通过15次二分频后可获得1Hz的脉冲输出,电路图如图2-1所示。
(2)秒计数器的设计十进制同步加法计数器CD4518CD4518/CC4518是二、十进制(8421编码)同步加计数器,内含两个单元的加计数器,其功能表如真值表所示。
每单个单元有两个时钟输入端CLK和EN,可用时钟脉冲的上升沿或下降沿触发。
由表可知,若用ENABLE信号下降沿触发,触发信号由EN端输入,CLK端置“0”;若用CLK信号上升沿触发,触发信号由CL℃K端输入,ENABLE端置“1”。
RESET端是清零端,RESET端置“1”时,计数器各端输出端Q1~Q4均为“0”,只有RESET端置“0”时,CD4518才开始计数。
CD4518采用并行进位方式,只要输入一个时钟脉冲,计数单元Q1翻转一次;当Q1为1,Q4为0时,每输入一个时钟脉冲,计数单元Q2翻转一次;当Q1=Q2=1时,每输入一个时钟脉冲Q3翻转一次;当Q1=Q2=Q3=1或Q1=Q4=1时,每输入一个时钟脉冲Q4翻转一次。
电子秒表的设计实验报告
电子秒表的设计实验报告
《电子秒表的设计实验报告》
摘要:本实验旨在设计一款简单易用的电子秒表,通过实验验证其准确性和稳定性。
实验结果表明,所设计的电子秒表具有较高的准确性和稳定性,能够满足实际使用需求。
引言:电子秒表是一种用于测量时间的工具,广泛应用于实验室、体育比赛和工业生产等领域。
设计一款准确可靠的电子秒表对于提高工作效率和数据准确性具有重要意义。
因此,本实验旨在设计一款简单易用的电子秒表,并通过实验验证其性能。
实验方法:首先,我们选取了一款常用的电子元件,包括计时电路、显示屏和按键等。
然后,我们根据设计要求,进行了电路连接和程序编写。
接着,我们对设计的电子秒表进行了一系列的实验,包括准确性测试、稳定性测试和耐用性测试等。
实验结果:经过实验验证,我们设计的电子秒表具有较高的准确性和稳定性。
在准确性测试中,我们对比了设计的电子秒表与标准秒表的计时结果,发现两者基本一致。
在稳定性测试中,我们对设计的电子秒表进行了长时间计时,结果显示其计时稳定性良好。
在耐用性测试中,我们对设计的电子秒表进行了反复按键操作,发现其按键灵敏度和耐用性均符合设计要求。
结论:通过本实验,我们成功设计了一款简单易用的电子秒表,并验证了其准确性和稳定性。
该电子秒表具有较高的性能表现,能够满足实际使用需求。
未来,我们将进一步改进设计,提高电子秒表的功能和性能,以满足更广泛的应用需求。
致谢:感谢实验室的老师和同学们对本实验的支持和帮助,感谢他们的耐心指导和建设性意见。
同时,也感谢所有参与本实验的人员,他们的辛勤劳动为本实验的顺利进行提供了保障。
电子秒表的设计实验报告
电子秒表的设计实验报告电子秒表的设计实验报告一、引言在现代科技高度发达的社会中,电子秒表作为一种常见的计时工具,被广泛应用于各个领域。
本次实验旨在设计一个简单且实用的电子秒表,通过实际操作和数据分析,探索电子秒表的原理和功能。
二、实验目的1. 了解电子秒表的基本原理和结构;2. 掌握电子秒表的设计方法和实验操作;3. 分析电子秒表的精度和稳定性。
三、实验材料与方法1. 实验材料:电子元件、电路板、电源、计算机等;2. 实验方法:a. 按照电子秒表的设计要求,搭建电路;b. 连接电源,启动电子秒表;c. 进行计时实验,记录数据;d. 分析实验结果。
四、实验步骤1. 设计电路图:根据电子秒表的功能需求,设计电路图,并确保电路的稳定性和可靠性。
2. 搭建电路:根据电路图,将电子元件连接到电路板上,并进行焊接。
3. 连接电源:将电路板与电源连接,确保电子秒表正常工作。
4. 启动电子秒表:按下启动按钮,开始计时。
5. 进行计时实验:使用标准计时器,同时启动电子秒表和标准计时器,进行时间对比。
6. 记录数据:记录电子秒表和标准计时器的计时结果,并计算误差。
7. 分析实验结果:比较电子秒表和标准计时器的计时精度和稳定性,分析实验结果的可靠性。
五、实验结果与分析通过多次实验,记录了电子秒表和标准计时器的计时结果,并计算了误差。
实验结果显示,电子秒表的计时误差较小,精度和稳定性较高,能够满足实际使用的需求。
然而,由于实验条件的限制,电子秒表的计时精度仍有进一步提高的空间。
六、实验总结本次实验成功设计了一个简单实用的电子秒表,并通过实验验证了其计时精度和稳定性。
电子秒表作为一种常见的计时工具,在科学研究、体育竞技等领域具有广泛的应用前景。
然而,电子秒表的设计和制造仍需不断改进,以提高其计时精度和稳定性。
七、改进方向1. 优化电路设计:通过改进电路结构和选用更好的电子元件,提高电子秒表的计时精度和稳定性。
2. 加强测试和校准:定期对电子秒表进行测试和校准,确保其计时结果的准确性。
电子技术课程设计报告--电子秒表的设计
电子技术课程设计报告--电子秒表的设计一、设计目的本次课程设计的目的是设计一款电子秒表,实现具备暂停和复位功能的计时功能。
通过设计本次课程,我将学习到如何运用单片机实现计时功能,同时也将提高自己的电子设计能力。
二、设计原理本次设计采用AT89S52单片机作为控制芯片,通过单片机控制数码管的显示,完成对时间的计时和显示功能。
下面详细介绍如何实现设计的计时功能。
1、初始化:将计时器寄存器清零,并设置定时器为8位计时模式,同时设置时钟源为频率为12MHz的晶振。
2、启动计时:将定时器计数器初始值设置为0,同时启动计时器。
3、计时:定时器开始工作后,每过1ms,计时器的值就会加1,当计时器的值达到255时,定时器会自动清零,并触发定时溢出中断。
4、显示:将计时器的值传入程序中,经过处理后,将时间转化为时、分、秒、毫秒等信息,并通过数码管的显示完成时间的显示。
5、暂停功能:通过按下暂停键,可以停止计时器的工作,并记录下当前的计时时间。
6、复位功能:通过按下复位键,可以将计时器的值清零,并停止计时器的工作。
三、硬件设计1、主控芯片AT89S52单片机:采用AT89S52单片机作为控制核心,具有一定的处理能力和存储容量,能在实现计时功的同时,还实现一些其他的控制功能。
2、显示模块数码管:本设计采用了4位共阴数码管,能够完成对时间的显示。
3、按键模块本设计采用了两个按键,一个用于暂停功能,一个用于复位功能。
4、电源模块本设计采用了12V电源转接头,将12V电源转化为单片机和数码管所需要的5V电压。
5、其他零件晶振:采用12MHz的晶振作为单片机的时钟源。
电容:采用22pF电容和晶振配对使用,稳定时钟信号。
四、软件设计本设计采用Keil C51软件进行开发。
软件编写的主要思路如下:1、GPIO配置:定义IO口及初始化相关设置,如数码管的引脚及输出方向。
2、时钟初始化:配置外部晶振的时钟源,并初始化相应的寄存器。
3、定时器初始化:设定中断周期,选择定时器的计数模式,启动定时器,并设置中断优先级。
电子秒表实验报告
综合性实验——电子秒表
一、实验目的
1、掌握电子系统的启动与停止单元电路的构成
2、掌握时钟信号的产生、计数、译码及显示电路的工作原理及电路组成方法
3、掌握不同类型芯片间接口电路的应用
4、掌握电子系统的调试与性能测试
二、实验仪器
1、双踪示波器、函数信号发生器、直流电源、IC测试仪、万用电表、数字电路实验箱
2、共阴LED、CD4511、555定时器、74LS74、74LS90、74LS00、电阻、电容、电位器
三、设计原理
1、基本RS触发器启动和停止秒表的工作
2、单稳态触发器为计数器提供清零信号
3、555定时器构成多谐振荡器,作为时钟源
4、加法计数器构成电子秒表的技术单元
5、译码显示电路显示出电子秒表的内容
四、实验步骤
1、按图连接电子秒表接线
2、复位电路调试
3、时钟信号电路调试
4、计数电路调试
5、译码及显示电路调试
五、设计过程
弄清此次实验基本目的及所需实验仪器→了解电子秒表基本工作原理→预测此次实验的现象和觉果→画出电路图→实验仿真→误差与故障分析→实验收获与体会
二、电路图和仿真图。
电子秒表课程设计报告
电子秒表1.设计课题任务及指标1.通过本设计的选题、方案论证、设计计算、安装调试、资料整理、撰写“设计报告”等环节, 初步掌握电子工程设计方法和组织实施的基本技能, 深化、扩展并综合运用课堂上所学的电子电路分析设计方法以及集成电路知识完成小系统的电路设计。
2.利用基本脉冲发生器及计数、译码、显示等单元电路设计数字秒表。
3.在实验装置上或者利用仿真软件完成数字秒表的线路连接和调试。
功能要求:基本要求: 计时从1s至99s;有置数、复位功能;能用开关灵活启动和停止秒表。
扩展功能: 有倒计时功能;能计时从0.1s至9.9s。
2.系统设计方案论证所作为数字式秒表, 所以必须有数字显示。
按设计要求, 须用数码管来做显示器。
题目要求最大记数值为99秒, 那则需要两个数码管。
要求计数分辨率为1秒, 那么则需要相应频率的信号发生器。
选择信号发生器时, 有两种方案:一种是用晶体震荡器, 另一种方案是采用集成电路555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。
由于熟悉程度, 本组采用集成电路555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。
秒表功能中要求有复位功能、能用开关灵活启动和停止秒表, 则控制电路的方案也有两种:方案一, 用74ls08和74ls32及一个3控拨码开关;方案二, 用2个单刀双掷开关及多个单刀开关。
为了能够灵活的控制秒表, 我们选用方案一。
计数部分使用两个74LS192十进制计数器, 这种计数器能够简捷的进行顺逆计时, 为了方便简单译码显示电路采用了74ls48与共阴极七段数码管。
系统框图:图1 流程图4.单元电路设计4.1电源与总控开关图2 电源与总控开关电源由干电池提供;R1为保护电阻;S1为电路总控开关。
4.2脉冲发生器(由555构成的多些振荡器)图3 脉冲发生电路图图4 NE555管脚图由于频率f=1.43/(R1+2R2)C=1Hz, (1)产生1Hz频率,所以, 电容C1=0.33u, 电阻R2=100KΩ, R3=2.2MΩ。
电子秒表--课程设计报告
电子秒表摘要电子秒表是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,无机械装置,具有较长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
它从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
本次实验所做电子式秒表由信号发生系统和计时系统构成,并具有清零,暂停功能。
由于需要比较稳定的信号,所以信号发生系统555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器构成,信号频率为100HZ。
计时系统由计数器、译码器、显示器组成。
计数器由74 LS160构成,由十进制计数器组成了一百进制和六十进制计数器,采用异步进位方式。
译码器由74LS48构成,显示器由数码管构成。
清零,暂停功能由RS触发器构成防抖动开关。
具体过程为:由晶体震荡器产生100HZ脉冲信号先进入计数器,然后传入译码器,将4位信号转化为数码管可显示的7位信号,结果以“分”、“秒”、“10毫秒”依次在数码管显示出来。
该秒表最大计时值为59分59.99秒,“10毫秒”为一百进制计数器组成,“分”和“秒”为六十进制计数器组成。
关键词:计时精度计数器显示器AbstractElectronic stopwatch is the realization of a digital circuit technology,.It can realize the hour, minute, second timer.It does not have mechanical means and has a longer life, so it has been widely used. The principle is a typical digital circuit, which includes a combination logic circuit and a timing circuit. The experiments can be done by electronic stopwatch constituted by the signal system and timing system, and has cleared pause function. Due to the need of a more stable signal, the signal generating system is constituted by the 555 Timer with the resistors and capacitors, and the signal frequency is 100Hz. Timing system contains the counter, decoder, display. Counter 74 LS160 constituted by the decimal counter the decimal and sexagesimal counter, which uses asynchronous binary. The decoder from 74LS48 constitute display digital tube constitute Cleared, the pause function by the RS flip-flop. Its specific process: the 100Hz pulse signal generated by the crystal oscillator and first into the counter, and then the incoming decoder, a 4-bit signal is converted to 7-bit signal of the digital control can be displayed, the result by "minute", "second", "10 milliseconds" turn on the digital display. The stopwatch timing is 59 minutes, 59.99 seconds, 10 milliseconds is the 150 binary counter, "minute" and "second" is the six decimal counter.Keyword:Timing accuracy counter display目录一设计任务与要求 (1)二方案设计与论证 (1)三单元电路设计与参数计算 (6)(1)信号发生器单元电路 (6)(2)计数器单元 (9)(3)显示及译码单元电路 (12)(4)控制单元电路 (14)四总原理图及元件清单 (15)五结论与心得 (17)六参考文献 (18)一、设计任务与要求用74系列数字器件设计一个电子秒表,要求:1.以0.01秒为最小单位进行显示。
00.00-99.99秒表课题设计报告
宁波技师学院课程设计设计题目:按钮控制00.00-99.99动态秒表专业班级:07电气(六)2班学生姓名:斯旭萍学号21指导教师:刘福祥职称教师指导教师:刘军职称教师实习日期:2011年6月宁波技师学院电气技术系二零一一年一月摘要近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断的走向深入。
本文阐述了基于单片机的数字电子秒表设计。
本设计主要特点是计时精度达到0.01s,解决了传统的由于计时精度不够造成的误差和不公平性,是各种体育竞赛的必备设备之一。
本设计的数字电子秒表系统采用8051单片机为中心器件,利用其定时器/计数器定时和记数的原理,结合显示电路、LED数码管以及外部中断电路来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现五位LED显示,显示时间为0~99.99秒,计时精度为0.01秒,能正确地进行计时,同时能记录一次时间,并在下一次计时后对上一次计时时间进行查询。
其中软件系统采用汇编语言编写程序,包括显示程序,定时中断服务,外部中断服务程序,延时程序等,并在WAVE中调试运行,硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现,简单切易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
关键词:动态秒表、89S51芯片、中断、四位一体数码管、0~99.99秒目录摘要 (2)目录 (3)一、单片机简介 (4)1.1单片机的定义 (4)1.2 单片机的介绍 (6)1.3 单片机的应用 (9)1.3.1 在智能仪器仪表上的应用 (10)1.3.2 在工业控制中的应用 (10)1.3.3 在家用电器中的应用 (11)1.3.4 在计算机网络和通信领域中的应用 (11)1.3.5 单片机在医用设备领域中的应用 (11)1.3.6 在各种大型电器中的模块化应用 (11)1.4、单片机的开发过程 (12)二、AT89S51芯片 (13)2.1 AT89S51芯片的概述 (13)2.2 AT89S51芯片主要特性 (13)2.3 AT89S51芯片管脚说明 (14)2.4 AT89S51芯片振荡器特性 (18)2.5 AT89S51芯片擦除 (19)三、数码管 (20)四、动态秒表系统程序 (23)4.1 秒表系统设计题目 (23)4.2 秒表系统设计思路 (23)4.3 秒表系统设计内容提要 (24)4.4 秒表系统设计原理图 (24)4.5 秒表系统设计流程图 (25)五、动态秒表的安装与调试 (28)5.1 软件的仿真与调试 (28)5.2 硬件的安装与调试 (29)5.2.1 晶振电路的测试 (29)5.2.2 复位电路的测试 (30)5.2.3 显示电路的测试 (30)5.3 系统程序的烧写 (30)六、基于Proteus环境下的仿真图 (34)七、程序设计心得体会与总结 (36)八、致谢 (39)九、参考文献 (40)附录A总原理图 (41)附录B 汇编程序 (42)附录C 印制线路图 (47)附录D 电路实物图 (48)一、单片机简介1.1单片机的定义单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
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电子秒表电路设计实验报告
学生姓名:如孜江·库万学号:2011130215
专业:通信工程年级、班级:2011年级3班
实验项目:电子秒表电路设计实验类型:设计
实验时间:
实验指导老师:实验评分:
一. 实验目的
1.进一步提高独立分析问题和解决问题的能力。
2.掌握数字系统的分析和设计方法。
3.对数字集成电路的综合应用有进一步的认识和理解。
二. 设计题目:制作一个简易的电子秒表
功能要求:
(1)具有两位数码显示。
分别显示1/10秒和秒计数。
(2)有两个按键分别控制启动(开始计时)/停止和清零。
功能表如下:
三、概述:
要完成题目要求的电子秒表功能,系统应具有如下几部分电路:
1、定时电路;题目要求最小计时单位为1/10秒,即100ms。
这部分电路必须能
准确的产生周期为100ms(频率为10Hz)的时钟信号。
2、计时电路:题目要求系统具有两位显示器,分别显示秒和1/10秒信号。
所以
本系统应具有两个十进制计数器,分别对定时信号进行计数,以产生1/10秒
和秒计数。
系统计数范围从0.0~9.9秒。
3、显示译码驱动电路:将计数器的计数结果(BCD码)通过译码器译成七段显示
码并驱动LED数码管显示出来。
4、控制电路:根据题目要求,本电子秒表应具有两个按键。
其中一个控制秒表
的启/停,本按键应有自锁功能,按一次启动计时,再按一次停止计时。
另一
个按键控制清“0”,本按键不需自锁,按下时系统清“0”;放开时系统回复正常计时功能。
系统电路结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图
四、电路设计方案:
1、定时电路:系统的定时电路要求产生周期为100ms 的时钟信号。
由于在此实验前我们没过555定时器,故可用时钟信号发生器来实现。
定时器是电子秒表的核心,其作用是产生一个标准频率10赫兹的脉冲信号。
振荡频率的精度和稳定度决定了秒表的质量(如图2 ),图3为脉冲信号宽度。
时钟信号发生器 脉冲信号
图2 时钟信号发生器
2、 计时电路:本电路需要两位十进制加法计数器,对定时电路的时钟信号进行计数。
可用
两片74LS160实现。
74LS160是同步十进制加法计数器,其功能表如下:
应用两片74LS160组合级联可构成100进制计数器。
其级联方式可分为串行进位方式和并行进位方式两种。
串行进位方式接法如图3所示。
图3 串行进位方式连接图
在串行进位方式中,将高位的74LS160的CP与低位的进位端C相接,当低位计数器计满产生进位时就会给高位计数器一个脉冲,使高位计数器加1。
图4、并行进位方式连接图
并行进位方式接法如图4所示。
它是将高低位计数器的CP接在一起并将低位计数器的进位C与高位计数器的EP接起来。
当低位计数器尚未计满时,其进位端C输出低电平使高位计数器处于保持状态(不计数);当低位计数器计满产生进位时,C输出高电平使高位计数器处于计数状态,定时脉冲一到高位计数器加1。
同时低位计数器回零,C输出低电平,高位计数器又处于保持状态直到第二个进位脉冲的到来。
3、显示译码电路
显示译码电路根据显示器件的不同可有不同的器件选择,如74LS47(适合于驱动共阳接
法的LED数码管)和74LS48(适合于驱动共阴接法的LED数码管),本实验提供的器件为共阳LED数码管,所以选用74LS47。
其电路为如下图5:
图5、74LS47与共阳LED数码管组成的译码显示电路
4、控制电路
系统要求具有清“0”和启/停按键。
对于清零功能,根据计数器74LS160的功能表,我们知道,74LS160提供了清零引脚,只要将该引脚置低电平,计数器既实现清零功能。
具体接法如图6。
图6、实现清零功能电路
对于启/停控制,我们从74LS160的功能表可知,当ET端为低电平,计数器将处于保持状态(停止记数)。
当ET端为高电平且其他控制引脚均满足计数条件时,计数器才开始计数。
我们可采用图10的电路来实现启/停控制。
当开关按下时,ET=“0”;放起时,ET=“1”。
图7、实现启/停功能的电路
五、应用EWB电子仿真软件进行设计仿真
1、定时电路的仿真调试
在计算机上运行EWB并调出时钟发生信号仿真运行达到预定目标,电路产生周期为100ms 的时钟信号。
2、计时及控制电路。
按并行进位方式接法,电路工作正常。
按串行方式接法,结果出现了当低位计数到“9”时,高位立即显示“1”的情况。
经分析,原来74LS160的进位C属于超前进位。
当低位计数到“9”时,进位端即产生一从“0”到“1”的跳变。
而74LS160的CP输入端是上升沿有效的,此时高位的计数器即从“0000”变为“0001”了,所以出现了“19”的显示结果。
要解决这一问题,只需将进位信号取反,使其后沿变成上升沿就行了。
经调试,电路符合设计目标,如图8。
图8 改进后的串行进位示意图
3、显示译码电路
按设计方案接线,电路逻辑正常。
由上设计方案,该实现电子秒表功能的电路如下图9:
图9、实现电子秒表功能的电路
4、测试结果:
本电路通过两个开关1、2来实现电路的控制启动(开始计时)/停止和清零,其测试结果为:
第一个数码管显示的是1/10秒,第二个数码管显示的是1秒,测试结果为:两个数码管显示的数字为00-99,即系统计数范围从0.0~9.9秒。
由此可知,该电路测试结果正确。
八、总结
通过了本次综合实验,我学会了运用EWB电子仿真实验软件,能够运用理论课学习到的知识,组合设计电路完成特定任务。
这不仅让我巩固了理论课学习的知识,锻炼了动手能力,更是增强我对数字电子技术这门课的兴趣。