单片机课程设计_秒表系统
课程设计单片机秒表
课程设计单片机秒表一、教学目标本课程旨在通过学习单片机秒表的设计与实现，让学生掌握单片机的基本原理、编程方法和实际应用。
具体的教学目标如下：1.了解单片机的基本结构和工作原理；2.掌握C语言编程的基本语法；3.掌握单片机秒表的设计方法和步骤。
4.能够使用单片机开发工具进行程序编写和调试；5.能够独立完成单片机秒表的设计和实现；6.能够对单片机程序进行优化和升级。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神；2.培养学生对新技术的敏感度和持续学习的兴趣；3.培养学生对社会和科学的负责任态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.单片机的基本原理：介绍单片机的结构、工作原理和编程语言；2.C语言编程：讲解C语言的基本语法和编程技巧；3.单片机秒表的设计：讲解单片机秒表的设计方法和步骤，包括硬件设计和软件编程；4.实践操作：安排实验室实践环节，让学生亲手操作单片机，完成秒表的设计和实现。
三、教学方法为了达到上述教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解单片机的基本原理和C语言编程基础知识；2.案例分析法：分析具体的单片机秒表设计案例，让学生了解实际应用；3.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲手操作单片机，完成秒表的设计和实现；4.讨论法：学生进行小组讨论，培养团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择合适的单片机和C语言编程教材；2.参考书：提供相关的参考书籍，供学生自主学习；3.多媒体资料：制作PPT和教学视频，帮助学生更好地理解教学内容；4.实验设备：准备单片机开发板和实验工具，让学生进行实践操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问和小组讨论等方式，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置相关的编程练习和设计任务，评估学生的编程能力和设计水平；3.考试：安排期末考试，测试学生对单片机秒表设计和C语言编程知识的掌握程度。
单片机电子秒表课程设计
单片机电子秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解其内部结构和功能。
2. 使学生了解电子秒表的工作原理，掌握相关电子元器件的使用。
3. 帮助学生理解程序设计的基本思路，学会编写简单的单片机程序。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成单片机电子秒表的硬件搭建和程序编写。
2. 提高学生的问题解决能力，能够分析并解决在电子秒表制作过程中遇到的问题。
3. 培养学生的团队协作能力，学会在团队中分工合作，共同完成任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对单片机及电子制作的兴趣，培养创新精神和动手制作的热情。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和实验过程的完整性。
3. 增强学生的自信心，让学生在完成任务的过程中体验成功，树立学习的信心。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在培养学生的动手实践能力和创新能力。
学生特点：学生处于初中或高中年级，对电子制作有一定的兴趣，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：结合学生特点和课程性质，教师应注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导学生在实践中学习，提高学生的综合能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论部分：- 单片机原理与结构：介绍单片机的基本组成、工作原理和性能特点。
- 电子秒表原理：讲解电子秒表的工作原理，包括计时、停止和清零等功能。
- 程序设计基础：阐述C语言编程的基本语法，以实现电子秒表功能为例，进行编程指导。
2. 实践部分：- 硬件搭建：指导学生使用相应的电子元器件，搭建单片机电子秒表的硬件电路。
- 程序编写：教授学生编写实现电子秒表功能的程序，并进行调试与优化。
- 功能测试：让学生对自己的作品进行功能测试，确保秒表的准确性。
3. 教学大纲：- 第一阶段：介绍单片机原理与结构，让学生对单片机有基本的认识。
- 第二阶段：讲解电子秒表原理，使学生了解其工作过程。
单片机课程设计之秒表设计
单片机课程设计之秒表设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解单片机的基本原理，掌握单片机编程基础知识；2. 学生掌握秒表设计的流程和关键步骤，了解计时器的工作原理；3. 学生熟悉并掌握单片机中断、定时器等相关知识，并能将其应用于实际项目中。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立设计并实现一个简单的秒表程序；2. 学生能够通过编程调试，解决在秒表设计过程中遇到的问题；3. 学生具备团队协作能力，能够与同学共同分析问题、讨论方案并完成项目。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机及电子制作的兴趣，激发创新精神和实践能力；2. 学生养成勤奋好学、独立思考的良好习惯，形成积极向上的学习态度；3. 学生在项目实践中，培养团队精神，学会相互尊重、沟通协作。
本课程针对单片机课程设计之秒表设计，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力和实际操作技能。
通过课程学习，使学生能够掌握单片机基础知识，具备实际项目设计与实施能力，同时培养他们的团队协作和创新能力。
课程目标明确、具体，可衡量，有助于学生和教师在教学过程中清晰了解预期成果，并为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 单片机基础知识回顾：主要包括单片机的结构、工作原理、指令系统及编程基础；2. 定时器与中断：讲解单片机定时器的工作原理，中断处理过程，以及如何利用定时器实现精确计时；3. 秒表设计原理：分析秒表的功能需求，设计流程，以及所需硬件和软件资源；4. 程序设计：根据秒表设计原理，编写程序代码，实现秒表的开始、停止、计次、清零等功能；5. 硬件电路设计：介绍秒表所需硬件电路的设计方法，包括单片机、按键、显示屏等部分的连接；6. 调试与优化：教授学生如何对程序进行调试，找出并解决存在的问题，优化程序性能；7. 课外拓展：引导学生思考如何改进秒表功能，增加趣味性和实用性。
教学内容依据课程目标制定，涵盖单片机基础知识、定时器与中断、程序设计、硬件电路设计等方面，以确保内容的科学性和系统性。
51单片机秒表课程设计
51单片机秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的基本原理，掌握其编程方法；2. 学习并掌握定时器/计数器在51单片机中的应用，理解其工作原理；3. 了解秒表的功能需求，掌握秒表的程序设计方法。
技能目标：1. 能够独立完成51单片机的程序编写，具备基本的编程能力；2. 能够运用定时器/计数器进行计时，完成秒表的实时显示功能；3. 能够分析和解决程序运行过程中出现的问题，具备一定的调试能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力；2. 增强学生对电子制作的兴趣，激发创新意识；3. 培养学生严谨、细心的学习态度，养成良好的编程习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求，将课程目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够掌握51单片机的基本原理和编程方法；2. 学生能够运用定时器/计数器实现秒表的计时功能；3. 学生能够通过团队协作，共同完成秒表的程序设计和调试；4. 学生能够对编程过程中遇到的问题进行分析和解决，提高自身调试能力；5. 学生能够体验电子制作的乐趣，培养创新意识和严谨、细心的学习态度。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 51单片机基础知识：- 单片机概述与51单片机的结构原理；- 51单片机的寄存器、I/O口及其编程方法；- 定时器/计数器的工作原理与应用。
2. 秒表功能需求分析：- 秒表的功能定义与需求分析；- 电路设计与硬件连接；- 软件设计框架及流程图。
3. 定时器/计数器的应用：- 定时器/计数器的工作模式；- 定时器/计数器的编程实现；- 秒表计时功能的具体实现。
4. 程序编写与调试：- 51单片机程序结构；- 程序编写技巧与调试方法；- 秒表程序编写与功能测试。
5. 教学案例与实战：- 案例分析：经典秒表程序剖析；- 实战练习：学生分组进行秒表的程序编写与调试；- 成果展示与评价。
教学内容安排和进度：第一课时：51单片机基础知识学习；第二课时：秒表功能需求分析与电路设计；第三课时：定时器/计数器的应用；第四课时：程序编写与调试；第五课时：教学案例与实战。
单片机课程设计_基于单片机的数字秒表设计
单片机课程设计_基于单片机的数字秒表设计在当今科技迅速发展的时代，电子设备的应用无处不在，其中数字秒表作为一种常见的计时工具，具有广泛的应用场景，如体育比赛、科学实验、工业生产等。
本次课程设计旨在基于单片机技术实现一个数字秒表，通过对硬件电路的设计和软件程序的编写，掌握单片机系统的开发流程和方法，提高实践动手能力和解决问题的能力。
一、设计要求1、能够实现秒表的启动、暂停、复位功能。
2、计时精度达到 001 秒。
3、能够通过数码管显示计时结果。
二、系统方案设计1、硬件设计单片机选型：选用常见的 STC89C52 单片机作为核心控制器，其具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。
显示模块：采用 8 位共阴极数码管作为显示器件，通过动态扫描的方式实现数字的显示。
按键模块：设置三个独立按键，分别用于启动、暂停和复位操作。
时钟模块：使用单片机内部的定时器/计数器产生精确的时钟信号，实现计时功能。
2、软件设计主程序：负责系统的初始化、按键扫描和计时处理等。
中断服务程序：利用定时器中断实现 001 秒的定时，更新计时数据。
三、硬件电路设计1、单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振频率选择 12MHz，为单片机提供时钟信号。
复位电路采用上电复位和手动复位相结合的方式，确保系统能够可靠复位。
2、显示电路将 8 位数码管的段选引脚通过限流电阻连接到单片机的 P0 口，位选引脚通过三极管连接到单片机的 P2 口。
通过动态扫描的方式，依次点亮每个数码管，实现数字的显示。
3、按键电路三个按键分别连接到单片机的 P10、P11 和 P12 引脚，采用低电平有效。
当按键按下时，相应引脚的电平被拉低，单片机通过检测引脚电平的变化来判断按键的操作。
四、软件程序设计1、主程序流程系统初始化后，进入主循环。
在主循环中，不断扫描按键状态，如果检测到启动按键按下，则启动计时；如果检测到暂停按键按下，则暂停计时；如果检测到复位按键按下，则将计时数据清零。
单片机课程设计-秒表
单片机课程设计姓名: 学号: 设计课题: 指导老师: 同组人员: 设计时间: 一、设计目的1.单片机的基本原理及相关的简单应用。
2.掌握用单片机设计系统的一般步骤。
3.了解LED数码管的基本知识和驱动方法。
4•掌握单片机系统各个组成部分的作用以及分布位置5•学会运用单片机的硬件资源。
*********2009 年12 月16二、设计要求1、要求设计一个秒表，精度为00.01秒;2、显示位数为4位；3、有启动、停止、清零功能三、设计工具1.PC机一台2.TDN-MI教学实验系统台（配串行口通讯线）四、元器件4位数码管（1个）、30P瓷片电容（2个）、12M晶振（1个）、12*12键盘（2个）、面包板（1块）、连接线（若干）、10K排阻（1个）五、电路连接1、本系统中“启动/停止”按钮接在外部中断0 口（P3.2）;2、本系统中“清零”按钮接在RST脚（第9管教）;3、本系统的位选通信号接在P1 口的低四位；4、本系统的LED数据端口使用的是P0口，由于采用了共阴数码管，且面包板上空间有限，未加扩流三极管，只使用了上拉电阻。
5、为使电路工作更加稳定，加了上电复位电路。
详见下图06级电子信息工程单片机课程设计六、设计原理图1、3641数码管脚位图nO1DI01Gco6JGAAiiiiiA Ki i A ii i i ******; l E C D [ f F 帥fi c > r t or ij B C J> F r cDIG*neoA if F ；W*I0 6 61 4 2O O O OI ICM 32、系统电路图19七、程序流程图(1)主函数(2) LED动态扫描(3)外部中断0 (4)定时器0羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊//乂）人羽PIOA诲国庙第工酉&寅易咸诲〃!()Xe|sp piOA 诲国工酉易咸诲//!()Xe|dsip piOA滋国羽券回//：()l!U! P!OA************************* 国羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊Mj9X0'jZX020X0'PZX0'P9X0'99X0hX0'qgxo'90XO‘j£Xo}=[]o|qEl 」Eip psu6isun spoo! 0 = SOBjLU0 = snqsoeix 0 = i^nqsoeix jeqo psu6isunJvbElj = P|OH_se>rs| *qs !0v6e|j = 6e|d _sn;e;s l!qs !6e|j jeqo psu6isun e;epq3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3dD0lzlN00 Nld 羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊 *//uM SUUiuj,,spnpuj# ”UN9bai”spnpuj#/羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊91/乙1/60 ：晡目妞琴 SLOO:首1糾4視 即磷4》当尊回：#W韋戢 '可劃 '程日 黑44視：來壷44視華矽:@WW羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊羊,MW 6~o *申 //（冯亠）冯一骂占涯诲轟阴呦44孙爭〃! 0 = l^oeiiu*//单诲\[/孙爭〃 口陳舉滋a3i x 君〃冯园骂易咸诲孙爭// 冯三骂易咸诲孙爭// 冯二骂易咸诲孙爭// 冯一骂易咸诲孙爭// ws 韋戢 m WS 可劃/程日"II08X0 da ou!Qp# 0d a31 ou!Qp#：£vid = LC T IOS *qs 2v ・d = LO_|8S *qsiivid =旧 PS *qs ：0vid = LV_|8S *qs!£v£d = JBSIO *qs3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.3f.44探屋削酗月寅屋工冒马£因舵90void key() 〃启动停止按钮释放键盘判断{if(ls_KeyS_Hold)if(Start_Stop){Is_KeyS_Hold = 0 ; EXO = 1 ;〃****************display(void delay() {unsigned int i ; for(i = 0; i<300; i++); }void display() {Sel_A1 = 1; Sel_B1 = 1; Sel_C1 = 1; Sel_D1 = 0;LED = table[xiaoshu2];delay();Sel_A1 = 1; Sel_B1 = 1; Sel_C1 = 0;//********************* void main() { init(); while(1){ key(); display 。
单片机秒表课程设计 (3)
单片机秒表课程设计1. 引言秒表是一种常用的计时工具，可以用来测量时间的精确度。
在本课程设计中，我们将使用单片机来设计一个简单的秒表。
本文档将详细介绍该秒表的设计思路、硬件和软件实现以及测试结果。
2. 设计思路我们的设计目标是实现一个简单的秒表，包括计时、暂停和复位功能。
我们将采用基于单片机的设计，使用定时器和中断来实现计时。
具体的设计思路如下：•使用微控制器作为核心控制单元，我们选择XXXX型号的单片机。
•使用定时器模块来计时，通过设置定时器的计数频率来控制计时的精确度。
•使用外部中断按钮来控制计时的开始、暂停和复位操作。
•使用LED显示屏来显示计时结果。
3. 硬件设计3.1 硬件连接在硬件设计方面，我们需要将单片机与其他外部设备进行连接。
具体的连接方式如下：•将定时器模块的输出引脚连接到单片机的计时输入引脚。
•将外部中断按钮连接到单片机的中断输入引脚。
•将LED显示屏的控制引脚连接到单片机的输出引脚。
3.2 硬件组成本设计所需要的硬件组成如下：•单片机：XXXX型号微控制器•定时器模块•外部中断按钮•LED显示屏4. 软件设计4.1 主程序框架主程序的框架如下：#include <reg51.h>// 定义全局变量和标志位// 定时器中断函数// 外部中断中断函数// 主程序入口void main() {// 初始化定时器和中断// 循环检测按钮状态，并执行相应操作}4.2 定时器中断函数定时器中断函数用于实现计时功能，其主要逻辑如下：1.获取当前的计数值，并进行相关处理。
2.更新LED显示屏上的计时数据。
4.3 外部中断函数外部中断函数用于响应按钮的按压操作，其主要逻辑如下：1.判断按钮的按下类型，根据不同的按压类型执行相应的操作（开始、暂停或复位）。
2.根据操作类型更新相应的标志位。
4.4 功能函数除了定时器中断函数和外部中断函数之外，还可以编写一些功能函数来实现计时、暂停和复位等功能。
单片机秒表课程设计
单片机 秒表 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理，掌握秒表编程的基本知识。
2. 学生能描述单片机内部定时器的功能和工作原理。
3. 学生能运用所学知识，编写出功能完整的秒表程序。
技能目标：1. 学生能运用C语言进行单片机程序设计，具备一定的编程能力。
2. 学生能够通过实验，学会使用开发板和编程软件进行程序下载和调试。
3. 学生能够通过团队协作，解决实际编程过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机编程的兴趣，激发创新意识和实践欲望。
2. 学生在学习过程中，形成积极思考、主动探究的良好学习习惯。
3. 学生通过团队协作，培养沟通能力和团队精神，学会共同解决问题。
课程性质：本课程为实践性课程，以单片机基础知识为背景，结合秒表实例，培养学生的编程能力和实际操作能力。
学生特点：学生已具备一定的单片机基础知识和C语言编程能力，对实际操作感兴趣，喜欢动手实践。
教学要求：教师需结合课程目标，采用任务驱动法，引导学生主动参与，注重培养学生的动手能力和团队协作能力。
教学过程中，关注学生个体差异，给予个性化指导，确保学生能够达到预期的学习成果。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 理论部分：a. 单片机基础知识回顾：主要包括单片机内部结构、工作原理及常用寄存器的作用。
b. 定时器原理讲解：详细介绍单片机内部定时器的工作原理，包括计数器、定时器的设置和使用方法。
c. C语言编程基础：复习C语言在单片机编程中的应用，重点讲解与秒表编程相关的语法和技巧。
2. 实践部分：a. 秒表功能需求分析：明确秒表的功能需求，包括开始、停止、计次、清零等功能。
b. 程序设计：引导学生运用所学知识，编写秒表的程序代码。
c. 程序下载与调试：教授学生如何将编写好的程序下载到开发板上，并进行调试和优化。
3. 教学大纲：a. 第一课时：回顾单片机基础知识，讲解定时器原理，明确秒表功能需求。
单片机课程设计——秒表
单片机预习报告--------------秒表一、题目分析利用单片机内部定时／计数器和中断功能，实现分、秒、十分之一秒的正计时和倒计时功能，并将计时时间通过六位数码管实时动态显示出来。
倒计时模式中可通过键盘上的按键分别对分、秒进行定时设定，在计时过程中，可通过相应按钮进行暂停、开始，从而实现了六位倒计时秒表功能。
二．系统总体设计与框图系统框图如图下图所示。
该过程是：利用单片机8051实现计数功能，按键开关 K4按下，切换定时与计时。
定时范围在0到99分，计时范围在0到99.99.秒。
首先通过检测按键K4,来确定系统工作什么模式，计时模式有开始，暂停，复位3种功能，倒计时模式有，置数，开始，暂停，复位功能。
系统总体设计与框图三．解决方案：初始化为何种状态，开关是否按下，显示是定时状态还是计时状态。
若为定时状态，。
用6个共阴数码管LED显示起显示时间，采用动态显示的方法，P2.4、P2.5、P2.6、P2.7作为位选信号，P0口输出选段码。
键盘为独立式按键，分别接在P3.2、P3.3、P3.4、P3.5上。
K1为设置/启动功能键。
按下时，系统进入时间设置；再按下，系统启动。
K2为倒计时时间十位数设定键，按下时十位数字在0到9的范围。
K3倒计时个位数设定键，按下时，个位数字在0到9的范围。
K4为复位键。
K5为定时与计时的切换键，按下切换到计时状态，不按为定时状态。
P3.5连接发光二极管状态指示，系统时间设为定时状态熄灭，倒计时状态闪烁。
P3.6输出控制信号驱动蜂鸣器，倒计时时间到，蜂鸣器响。
开始正计时，正计时结束，蜂鸣器再响，程序结束。
四.各模块方案1.计时模式开始计时：利用外部中断1与定时中断1进行开始功能与计时功能暂停计时：利用外部中断关闭时实现暂停功能硬件复位：利用电容的冲电与放电特性实现硬件复位。
实现方法：用8051单片机做一个最小系统，计数器的复位功能通过单片机的硬件复位来实现。
秒表的显示用数码管显示，秒表的秒计数和循环通过程序控制单片机的输出来显示在数码管上。
单片机数字秒表课程设计
单片机数字秒表课程设计一、课程目标单片机数字秒表课程设计旨在通过实践操作，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三方面得到全面发展。
1. 知识目标：（1）掌握单片机的基本原理和结构；（2）了解数字秒表的工作原理；（3）熟悉C语言编程和单片机编程环境。
2. 技能目标：（1）能够运用所学知识设计并实现一个简单的数字秒表；（2）培养动手实践能力，提高问题解决能力；（3）提高团队协作和沟通表达能力。
3. 情感态度价值观目标：（1）激发学生对单片机及电子技术的学习兴趣，培养科技创新精神；（2）培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯；（3）增强学生的自信心和成就感，培养克服困难的意志。
课程性质：本课程为实践性课程，注重理论联系实际，强调动手能力培养。
学生特点：本课程针对初中年级学生，他们在前期的学习中已具备一定的电学基础和编程知识，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：教师需结合学生特点，以引导为主，注重启发式教学，充分调动学生的积极性和主动性，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 单片机原理及结构：涉及单片机的内部组成、工作原理、引脚功能等，对应教材第二章内容。
2. 数字秒表原理：介绍数字秒表的基本工作原理，包括计时、计数、显示等，对应教材第四章内容。
3. C语言编程：复习C语言基础知识，重点掌握数组、循环、函数等编程技巧，对应教材第五章内容。
4. 单片机编程环境：学习如何使用编程软件（如Keil）进行程序编写、编译和下载，对应教材第六章内容。
5. 实践操作：设计并实现一个简单的数字秒表，分小组进行实践操作，培养动手能力。
教学大纲安排如下：第一周：回顾单片机原理及结构，学习数字秒表原理；第二周：复习C语言基础知识，学习单片机编程环境；第三周：编写数字秒表程序，进行调试；第四周：分组实践，完成数字秒表的设计与制作。
教学内容具有科学性和系统性，确保学生在掌握理论知识的基础上，通过实践操作提高综合能力。
单片机课程设计_秒表系统设计
中南科技大学课程设计(论文)题目名称基于单片机的秒表系统设计课程名称单片机原理及在电气测控学科中的应用学生姓名学号系、专业电气工程系、09电气测控类指导教师2011年月日邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业09电气测控学生姓名学号题目名称基于单片机的秒表系统设计设计时间课程名称单片机原理及在电气测控学科中的应用课程编号设计地点数字控制与PLC实验室（一、课程设计（论文）目的课程设计是在校学生素质教育的重要环节，是理论与实践相结合的桥梁和纽带。
单片机课程设计，要求学生更多的完成软硬结合的动手实践方案，解决目前学生课程设计过程中普遍存在的缺乏动手能力的现象。
《单片机课程设计》是继《电子技术》、和《单片机原理与应用》课程之后开出的实践环节课程，其目的和任务是训练学生综合运用已学课程“电子技术基础”、“单片机原理及应用”的基本知识，独立进行单片机应用技术和开发工作,掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。
二、已知技术参数和条件1、89C51系列单片机，LED数码管等；2、KEIL 软件；Wave软件；Proteus仿真软件；3、THKSCM-1型单片机实验系统。
三、任务要求1、设计一个精度为0.1s的秒表系统；2、具有启动、停止、清零的功能；3、设计每到一秒有声音提醒功能，可以通过按钮打开及关闭该提醒功能；4、其他功能(创新部分)。
注：1．此表由指导教师填写，经教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）1、单片机课程设计指导，中南大学出版社，张一斌等2009年9月2、单片机实验与实践教程，北京航空航天大学出版社，何立民等2004年7月3、童诗白.模拟电子技术基础，高等教育出版社，2001年4、THKSCM-1型单片机实验系统实验指导书、KEIL 软件，W A VE 软件5、数字控制与PLC实验室”THKSCM-1型单片机实验系统”。
单片机课程设计(交通灯、秒表)
单片机课程设计
在单片机课程设计中，学生通常会接触到各种实际的应用场景，比如交通灯控
制和秒表功能。
这些实际项目既能帮助学生巩固所学的理论知识，又能培养他们的实际动手能力和解决问题的能力。
交通灯设计
项目简介
交通灯控制是一个常见的单片机应用项目，通过控制红绿灯的亮灭顺序，模拟
实际道路的交通流量控制。
学生可以通过这个项目了解控制流程和时序控制。
设计思路
在这个项目中，学生可以设计一个简单的交通灯系统，包括红灯、黄灯和绿灯。
他们需要考虑如何控制各个灯的亮灭顺序，以及红绿灯的时间间隔。
实现步骤
1.设计红绿灯的控制逻辑，确定各个灯的亮灭顺序。
2.编写程序，实现控制逻辑。
3.测试程序，检查红绿灯的切换顺序和时间间隔是否符合要求。
秒表设计
项目简介
秒表是用来计时的工具，通常用于测量短暂时间间隔。
在单片机课程设计中，
学生可以通过设计秒表项目来巩固定时器的使用和计时逻辑。
设计思路
学生可以设计一个简单的秒表系统，通过单片机的定时器功能实现计时功能。
他们需要考虑如何初始化计时器、开始计时、暂停计时和重置计时。
实现步骤
1.初始化定时器，设置时间间隔。
2.编写计时功能的程序，包括开始、暂停和重置功能。
3.测试程序，检查计时功能是否准确。
总结
通过交通灯和秒表项目的设计，学生可以巩固单片机的编程技能和实际应用能力。
这些项目不仅有助于加深对单片机工作原理的理解，还可以培养学生解决实际问题的能力。
希望学生在完成这些项目的过程中，能够不断学习和进步，成为优秀的单片机工程师。
单片机秒表系统课程设计
单片机秒表系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理，掌握单片机在秒表系统中的应用。
2. 学生能掌握计时器的原理，学会编写简单的计时器程序。
3. 学生了解并掌握秒表系统的硬件连接，能解释各个部分的作用及其相互关系。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的单片机秒表系统。
2. 学生能够编写程序，实现对秒表的启动、停止、计时的基本功能。
3. 学生通过动手实践，提高解决问题的能力和团队合作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对单片机及电子制作的兴趣，激发创新意识。
2. 学生在学习过程中，培养严谨的科学态度，养成良好的实验操作习惯。
3. 学生通过小组合作，学会分享、交流，培养团队协作精神。
本课程针对高中电子技术课程，结合学生年龄特点和认知水平，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的动手实践能力和创新能力。
课程目标具体、可衡量，既关注学生对单片机知识的掌握，又注重技能的培养和情感态度价值观的引导，为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 单片机基础知识：介绍单片机的原理、结构和功能，重点讲解51单片机的内部资源及其在秒表系统中的应用。
2. 硬件设计：讲解秒表系统所需硬件，包括单片机、时钟电路、按键、显示器等，分析各部分硬件的功能及相互关系。
3. 软件编程：学习单片机编程语言（C语言），掌握计时器编程方法，编写秒表的启动、停止、计时的程序。
4. 系统调试与优化：学习如何对秒表系统进行调试和优化，提高系统稳定性。
教学内容安排如下：1. 第一周：单片机基础知识学习，了解51单片机的内部资源。
2. 第二周：硬件设计，分析秒表系统各部分硬件功能及连接方法。
3. 第三周：软件编程，编写秒表程序，实现基本功能。
4. 第四周：系统调试与优化，提高系统性能。
本教学内容参考教材相关章节，结合课程目标，确保教学内容具有科学性、系统性和实践性。
单片机课程设计——电子秒表
设计过程中的难点与挑战：硬件电路的设计、软件编程的调试、测试结果的分析 设计过程中的收获与体会：提高了实践能力，加深了对理论知识的理解，增强了解决问题的能 力
存在的不足与改进方向
功能实现：部分功能尚未实现， 如倒计时、暂停等功能
总体设计思路和方案
硬件设计：选择合适的单片 机、显示模块、按键模块等 硬件设备
设计目标：实现电子秒表的 基本功能，如计时、暂停、 清零等
软件设计：编写相应的程序， 实现电子秒表的功能
测试与调试：对电子秒表进 行测试和调试，确保其正常
运行
硬件电路设计
单片机选择：选择合适的单片机型号，如STC89C52 晶振选择：选择合适的晶振频率，如12MHz 复位电路设计：设计复位电路，确保系统稳定运行 定时器设计：设计定时器，实现秒表的计时功能 显示电路设计：设计显示电路，显示秒表的时间信息 电源电路设计：设计电源电路，为系统提供稳定的电源电
显示更新：显示驱动程序的显示更新函数，包括刷新显示内容、更新显示时间等。
中断处理：显示驱动程序的中断处理函数，包括处理显示中断、更新显示内容等。
按键处理程序流程图和代码实现
流程图：按键输入、处理、输出
流程图和代码实现：按键处理程序 的流程图和代码实现
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
代码实现：按键扫描、状态判断、 时间更新
特点：单片机具 有体积小、功耗 低、可靠性高、 编程简单等优点。
应用：在电子秒 表中，单片机负 责接收按键输入、 显示时间、控制 蜂鸣器等操作。
单片机的分类和特点
单片机分类：根据功能、性能、应用领域等不同，可以分为8位、16位、32位等不同类型。 特点：单片机具有体积小、功耗低、可靠性高、编程灵活等特点，广泛应用于各种电子设备中。 应用领域：单片机广泛应用于工业控制、智能家居、汽车电子、医疗电子等领域。 发展趋势：随着技术的不断发展，单片机正在向高性能、低功耗、高集成度方向发展。
单片机秒表课程设计
单片机秒表课程设计设计目的本文档旨在介绍一个基于单片机的秒表课程设计方案，通过该课程设计，学生可以学习和掌握单片机的基本原理和应用，同时加深对计时器和中断的理解和应用能力。
课程设计内容本课程设计将通过以下几个步骤来实现一个基本的秒表功能：1.硬件准备：准备一个支持单片机编程的开发板、显示屏模块和按钮模块。
2.程序框架：编写程序框架，初始化单片机的引脚和外设，并定义相关的变量和常量。
3.显示模块：编写程序代码，实现显示屏的驱动，在屏幕上显示计时的时间。
4.按钮模块：编写程序代码，实现按钮的驱动，用于开始、停止和复位秒表。
5.计时功能：编写程序代码，实现秒表的计时功能，包括计时开始、计时停止和计时复位等操作。
6.中断处理：利用中断技术，实现定时中断，以精确计时，并实现按钮的中断处理功能。
7.调试和测试：将程序烧录到开发板上，进行调试和测试，确保秒表功能正常运行。
操作流程以下是使用该秒表的基本操作流程：1.程序启动：按下按钮模块上的启动按钮，秒表开始计时并在显示屏上显示计时时间。
2.计时中：显示屏上的时间会实时更新，秒表将一直计时。
3.计时停止：按下按钮模块上的停止按钮，秒表停止计时，但显示屏上的时间保持不变。
4.计时复位：按下按钮模块上的复位按钮，秒表归零，并在显示屏上显示零。
软件设计以下是软件设计的关键部分：程序框架#include <reg51.h>// 定义所使用的引脚和外设sbit startButton = P0^0; // 启动按钮sbit stopButton = P0^1; // 停止按钮sbit resetButton = P0^2; // 复位按钮sbit display = P1; // 显示屏// 定义所使用的变量和常量unsigned char hour; // 时unsigned char minute; // 分unsigned char second; // 秒unsigned int count; // 计数器// 函数声明void init();void displayTime();// 主函数void main(){init();// 主循环while(1){displayTime(); }}// 初始化函数void init(){// 初始化引脚和外设// ...// 初始化变量和常量 hour = 0;minute = 0;second = 0;count = 0;}// 显示时间函数void displayTime(){// 显示时间的代码// ...}显示模块使用该模块可以将计时的时间显示在屏幕上，具体实现需要根据显示屏的驱动方式来编写代码。
单片机课程设计秒表
单片机课程设计 秒表一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和功能，理解单片机在秒表设计中的应用。
2. 使学生了解秒表的计时原理，掌握秒表的程序设计方法。
3. 帮助学生掌握单片机I/O口的使用，定时器/计数器的工作原理及其编程方法。
技能目标：1. 培养学生运用C语言进行单片机程序设计的能力，能够编写简单的秒表程序。
2. 培养学生动手实践能力，能够独立完成单片机秒表的硬件连接和程序下载。
3. 提高学生分析问题、解决问题的能力，能够对程序进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及嵌入式系统的兴趣，激发学生学习主动性和创新精神。
2. 培养学生团队合作意识，学会在团队中分享观点、沟通协作。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯，注重实践与理论相结合。
课程性质分析：本课程为单片机原理与应用课程的一部分，以实践操作为主，理论讲解为辅。
针对学生特点，注重培养学生的学习兴趣和动手能力。
学生特点分析：学生为高中二年级学生，具备一定的电子基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：结合课程性质和学生特点，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，确保学生能够掌握单片机秒表设计的相关知识和技能。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，以促进全体学生的全面发展。
二、教学内容1. 单片机基础理论：- 单片机原理与结构- 单片机的I/O口操作- 定时器/计数器原理与应用2. C语言编程基础：- 数据类型与运算符- 控制结构（循环、分支）- 函数的定义与调用3. 秒表程序设计：- 秒表的计时原理- 程序流程图设计- 编程实现秒表功能（启动、停止、复位、计次等）4. 硬件连接与调试：- 单片机与按键、显示器的连接方法- 程序下载与调试方法- 故障分析与排查技巧教学大纲安排：第一课时：单片机基础理论，介绍单片机原理、结构及I/O口操作第二课时：C语言编程基础，讲解数据类型、运算符、控制结构等第三课时：定时器/计数器原理与应用，分析秒表的计时原理第四课时：秒表程序设计，学习程序流程图设计及编程实现第五课时：硬件连接与调试，动手实践单片机秒表的硬件连接和程序下载，进行调试与优化教材章节关联：《单片机原理与应用》第三章：单片机I/O口编程《单片机原理与应用》第四章：定时器/计数器《C语言程序设计》第二章：数据类型与运算符《C语言程序设计》第三章：控制结构《C语言程序设计》第五章：函数教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标和教学大纲，按照以上进度进行教学，使学生能够全面掌握单片机秒表设计与实现的相关知识与技能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程设计报告课程名称单片机原理及应用设计题目基于单片机的秒表系统设计系部名称机械电子工程系专业班级电子信息工程2014级2班姓名学号成绩指导教师2016年12月摘要秒表主要有机械和电子两大类，电子表又可分为三按键和四按键两大类。
绝大部分体育教师使用的多是电子秒表，机械秒表在很多地方已经成为历史。
电子秒表是一种较先进的电子计时器，国产的电子秒一般都是利用石英振荡器的振荡频率作为时间基准，采用6位液晶数字显示时间，具有显示直观、读取方便、功能多等优点。
广泛运用于学校、小型比赛等计时时间较短的场所。
单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。
并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等。
本课程设计以STC89C51单片机为核心，结合C语言编程及其他硬软件相结合设计的简易秒表，旨在学会运用单片机解决实际生产生活中问题。
关键字：STC89C51单片机、C语言、秒表等目录摘要 (I)目录 (II)第1章设计目的、内容及要求 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计内容 (1)1.3 设计要求 (1)1.4 设计工具 (1)1.4.1 主要软件 (1)1.4.2 主要硬件 (2)第2章设计原理及相关硬件 (4)2.1 设计方案原理及各模块设计 (4)2.2 硬件原理及模块设计 (4)2.2.1 时钟电路 (4)2.2.2 复位电路 (5)2.2.3 控制电路 (5)2.2.4 报警电路 (6)2.2.5 显示电路 (6)2.2.6 总体电路图 (7)2.3 软件原理及模块设计 (7)第3章程序编译及仿真过程 (9)3.1 工程建立及原理图绘制 (9)3.2 仿真方法 (9)3.3 仿真结果分析 (9)第4章设计总结 (12)参考文献 (15)附录1 源程序 (16)附件1 任务书 (19)附件2 评价表 (20)第1章设计目的、内容及要求1.1 设计目的了解并掌握一般设计方法，具备初步的独立设计能力；掌握用C语言程序设计基本技能；提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力；进一步掌握单片机技术的开发流程，学习较复杂的数字系统设计方法，为以后进行工程实际问题的研究打下设计基础。
1.2 设计内容1、进行总体设计，画出设计原理图；2、用PROTEUS软件画出设计电路图；3、用Keil软件编写程序；4、在PROTEUS里模拟并调试程序达到期望功能。
5、撰写单片机课程设计报告1.3 设计要求1、设计精度为1/60S的秒表系统。
2、设置启动、暂停、清零按钮。
3、秒表的最长计时长度为01:59:59，超过此长度，报警。
1.4 设计工具1.4.1 主要软件1、PROTEUS软件Proteus软件是英国Lab Center 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。
它是目前比较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。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
2、KEIL 软件Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。
Keil提供了包括C编译器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（μVision）将这些部分组合在一起。
运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。
如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。
1.4.2 主要硬件1、STC89C51单片机STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有4K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
其引脚如图1.1所示。
图1.1 STC89C51引脚1）电源地组Vcc和Vss：Vcc—(40)脚接+5V电压；Vss—(20)脚接地2）时钟电路组XTAL1和XTAL23）控制信号组RST/ALE/PSEN和EA4）I/O端口P0、P1,、P2和P32、数码管数码管也称LED数码管，不同行业人士对数码管的称呼不一样，其实都是同样的产品。
数码管按段数可分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元，也就是多一个小数点（DP）这个小数点可以更精确的表示数码管想要显示的内容；按能显示多少个（8）可分为1位、2位、3位、4位、5位、6位、7位等数码管。
按发光二极管单元连接方式可分为共阳极数码管和共阴极数码管。
共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管，共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。
共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。
对应段码如表1.1所示，对应符号和引脚及内部结构如图1.1所示。
表1.1 常用字符字型码（十六进制表示）字符0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F P . 暗共阴极3F 06 5B 4F 66 6D 7D 07 7F 6F 77 7C 39 5E 79 71 73 80 00 共阳极C0 F9 A4 B0 99 92 82 F8 80 90 88 83 C6 A1 86 8E 8C 7F FF图1.1 符号和引脚及内部结构第2章设计原理及相关硬件2.1 设计方案原理及各模块设计本设计是基于AT89C51单片机设计的，分为硬件设计模块、软件设计模块。
秒表的硬件包括时钟电路、控制电路以及外部显示电路。
利用89C51单片机的定时器/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。
计时精度为1/60s。
秒表软件设计采用C语言编写程序，包括延时程序、显示程序、按键扫描、报警程序、定时中断服务程序等。
设计原理框图如图2.1所示。
图2.1 设计原理框图2.2 硬件原理及模块设计2.2.1 时钟电路通过XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器构成内部振荡方式。
由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。
51单片机内部的振荡电路是一个高增益反相放大器，引线 XTAL1和XTAL2分别为反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入和来自反向振荡器的输出，该反向放大器可以配置为片内振荡器。
其中石英晶振为12MHz时钟电路如图2.2所示。
图2.2 时钟电路2.2.2 复位电路采用上电加按键复位电路，也就是手动复位，上电后，由于电容充电，使RET持续一段高电平时间，当单片机运行时，按下复位键也能使RET持续一段时间的高电平，从而实现上电加开关复位的操作。
复位电路如图2.3所示。
图2.3 复位电路2.2.3 控制电路当某一按键按下时，连接按键的IO口被置为低电平，通过软件识别产生相应控制指令。
控制电路如图2.4所示。
（1）复位/暂停按键，按下后使得TR0取反，相应启动和停止T0定时器。
（2）清零按键，按下后使得num清零，TR0=0，即秒、分等置零，且定时计数器关闭。
图2.4 控制电路2.2.4 报警电路当数显显示1-59-59时，P1.0口变为低电平并延时1s后再变为高电平，使得LED 灯亮1s后灭。
报警电路如图2.5所示。
图2.5 报警电路2.2.5 显示电路由软件控制单片机给P0口发送段码，P0口P0.0-P0.7分别与A,B,C,D,E,F,G,DP 相连（同时连上拉电阻），P2口发送位码，P2口P2.0-P2.7分别与8个选通口顺次相连。
采用数码管动态显示原理，8个位码单独发送，每次仅选选通一位，于此同时给该位发送相应段码，然后延时一段时间，大约为1-10ms。
虽然每次只有一个LED 显示，但只要扫描显示速率够快，由于人的视觉余辉效应，使我们仍会感觉所有的数码管都在同时显示。
显示电路如图2.6所示。
图2.6 显示电路2.2.6 总体电路图图2.7总体电路2.3 软件原理及模块设计相关计算：设计要求精度为1/60s ，因此定时计数器T0定时时间为1/60s ，则：时钟周期：MHz T cy 12= 计数值：7.16666101212601/6=⨯÷÷==-cy T t N 计数初值1666765536216-=-=N X256)%1666765536(0256/)1666765536(0-=-=TL TH 利用C 语言编程，程序见附录1。
软件设计框图如图2.8所示。
图2.8 软件设计框图第3章程序编译及仿真过程3.1 工程建立及原理图绘制1) 启动KEIL建立一个空白工程，然后命名为miaobiao.uvproj。
2) 新建C语言源程序文件miaobiao.c，写出程序代码并保存（程序附后），进行编译，若在编译过程中发现错误，则找出并更正误，直至编译成功为止，点击图标，output选项下勾选Create HEX file，再次编译生成miaobiao.hex文件3) 启动Proteus软件新建设计原理图，然后命名为miaobiao.DSN。