实验二60秒倒计时电路设计的实验报告
单片机60秒倒计时实验报告
倒
计
时
项
目
报
告
姓名:***
班级:电子09-2
学号: **********
目录
第一章摘要
第二章实验任务
第三章实验主要器材
3.1 AT89S51芯片概述
3.2 LED数码管显示器概述
第四章实验步骤
4.1 硬件设计
4.2 软件设计
第五章实验结果
5.1 调试与仿真
第六章实验总结
第一章摘要
近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的
软件结合,以作完善。模拟多通道压力系统是利用压力传感器采集当前压力并反映在显示器上,它可以分析压力过量程,并发出报警。并采用电子秤原理可根据输入单价准确的计算出物体的金额。本篇论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作,对于倒计时器中的四位LED数码显示器来说,我为了简化线路、降低成本,采用以软件为主的接口方法,即不使用专门的硬件译码器,而采用软件程序进行译码。
第二章实验任务
任务说明:
单片机控制的多功能60s倒计时
(1)用单片机AT89C51的定时器实现多功能60s倒计时。本例中用两位数码管动态显示倒计时秒值。并在00时发光二极管亮、蜂鸣器响。
(2)用PROTEUS设计,仿真基于AT89c51单片机的60s倒计时实验。
第三章实验主要器材
3.1 AT89S51芯片概述
AT89C51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k
Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。其工作电压在4.5-5V,一般我们选用+5V电压。外形及引脚排列如图2所示。
数字电路实验-打地鼠游戏设计与实现
信息及通信工程学院
数字电路实验报告
题目:打地鼠游戏的设计及实现
姓名:
班级:
学号:
班内序号:
指导教师:
实验日期:
目录
一、设计课题的任务及要求 (3)
二、系统设计 (3)
2.1 设计思路 (3)
2.2 总体框图 (3)
2.3 分块设计 (3)
三、仿真波形及波形分析 (4)
3.1 分频器 (4)
3.2 随机数产生模块 (4)
3.3 防抖模块 (5)
3.4 点阵显示模块 (5)
3.5 键盘控制模块 (6)
3.6 计分模块 (6)
3.7 计时模块 (6)
3.8 译码器模块 (7)
四、源程序 (7)
4.1 分频器 (7)
4.2 随机数产生模块 (8)
4.3 防抖模块 (10)
4.4 点阵显示模块 (10)
4.5 键盘控制模块 (12)
4.6 计分模块 (13)
4.7 计时模块 (14)
4.8 译码器模块 (15)
五、功能说明及资源利用情况 (16)
六、故障及问题分析 (16)
七、总结及结论 (17)
一、设计任务及要求
1、设计一个挑战反应速度的“打地鼠”游戏,采用用8×8 双色点阵显示游戏界面,其中游戏边界采用绿色LED 显示,随机出现的地鼠采用红色LED 显示,游戏有16 个洞穴。
2、游戏洞穴每次随机出现一个地鼠,每个地鼠的最长保持时间为2 秒,2 秒后随机出现下一个地鼠。以4×4 键盘的按键代表锤子,16 个洞穴及16 个按键一一对应,一旦锤子在2 秒内击中地鼠,地鼠消失,数码管计分器分数加1 分;若锤子一直没有击中地鼠,2 秒后该地鼠消失。用两个数码管显示游戏成绩,当游戏成绩达到10 分时游戏结束,点阵显示字符“V”。
数字电路实训报告-30秒倒计时
实训报告
实训名称:数字电子技术实训
专业:电子信息工程
班级:0906班
姓名:于孟飞
学号:07090640
指导老师:程光老师
实习时间:09-10第2学期第15周
译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED显示器组成。
管代替。
当启动开关闭合时,控制电路应封锁时钟信号CP,
示电路显示“30”字样;当启动开关断开时,计数器开始倒计数;当暂停/连续开关拨到相应位置起到暂停和继续的功能,当译码器显示“00”时同时
现短路,应为是正面视角布线注意反焊板时不要弄错位置。把元器件全部按照布线图完成走线。
周四:(电路检测)
对已焊接完成的电路进行冷态测试,
看电路是否存在短路,检测所有IC地线
和5V供电是否接通,在检测无误后通电。
观察电路是否可以按照设计实现功能,如
果出问题则依照原理检测问题。
我的电路接通电后发现在复位后预
置数正确,为30,但在拨通连续开关后
、暂停开关问题,发现非门输入输出电位一样,检测发现短路,原因为漏锡短接到正面飞线且挡到没有发现,排除故障后发现工作正常,在检测中发现问题最好不要继续通电测试,尤其是发现IC发烫的时候,到此检测完成。
交通灯实验报告
交通灯实验报告
一、实验分析:
利用计数器74LS192做60秒、57秒和3秒的倒计时(在计数器74LS192的,当计数器上的十位上的计数器为九时置5做成一个六十秒的倒计时)做倒计时3秒和倒计时六十秒相与得到倒计时57秒和3秒。做倒计时的57秒和3秒的分析过程可以根据以下图一可知:
红灯南北(东西):
绿灯东西(南北):黄灯东西(南北):
图一
做好倒计时后,放入JK触发器后做好各个方向的灯的信号,加入三极管增大负载后接入灯泡。
二、实验目的:
1、熟悉计数器74LS19
2、触发器、三极管、和各种门电
路的应用。
2、利用各种器材做出交通灯。
三、实验器材:
计数器74LS192、7SEG-BCD、JK触发器、三极管2N1711、电阻、与门、与非门、红灯LED-RED、绿灯LED-BIRG、
黄灯LED-BIBY。
四、实验步骤:
1、倒计时的制作:用计数器74LS192做60秒的倒计时
把脉冲接到计数器的DN端,在十位的那里用九置五,
个位的满一周后接一个脉冲放在十位的DN上,个位
和十位的计数器的UP和清零端(高电平有效)接低
电平。接的图如图二所示:
图二
做3秒的脉冲把个位的B3、B2与起来以后与B7、B6、B5、B1非后的数在与非得到B11。做三秒脉冲时的分析:(当
B3和B2为高电平的数有3、7、13、17、23、27、33、37、
43、47、53、57所以当为三秒的时候就只能B3、B2的时
候为高电平就得排除B7、B6、B5、B1)连接的图如下图三
所示:
图三
做57秒的脉冲和3秒的脉冲之和就为60秒脉冲所以就可以把B11、B10与起来以后做黄灯和绿灯的脉冲,六十秒做红灯的脉冲。分析图和实验图如图四和图五所示:红灯南北(东西):
电子科技大学电子技术应用实验报告(四人抢答器)
电子科技大学
实验报告
一、实验项目名称
4人智力竞赛抢答器
实验内容:设计并实现一个4人竞赛用抢答器电路
具体要求为:
1.每个参赛者控制一个按钮,用按动按钮发出抢答信号;
2.竞赛主持人另有一个按钮,用于将电路复位;
3.抢答器具有锁存功能,即竞赛开始后,先按动按钮者将对应的一个LED灯
点亮,此后其他三人再按动按钮对电路不起作用,直到主持人将电路复位
为止。
4.用LED数码管显示抢答成功选手的编号。
5.加入倒计时功能。当主持人复位电路开始抢答时,自动启动60秒计时,
时间到后计时数码管显示“00”并持续报警,直至主持人将电路复位为止。
实验要求:设计满足要求的电路,并在Multisim中进行连接、仿真和调试。
在实验报告中简要地说明实验原理,画出实验电路图,在相应的位置附上实
验中的仿真结果和波形。
二、试验时间计划表
1.主要任务:确定模块分工,画出模块连接示意框图;
计划学时数:4;实际学时数:1;
完成情况:确定模块分工和具体功能,初步确认主器件和基本实现方式,不需要块图
2.主要任务:对每个模块进行实现并基本调试成功;
计划学时数:6;实际学时数:8;
完成情况:通过建立电路中遇到的问题不断修改优化初步功能,并在建立其他模块的时候利用已有功能帮助简化电路的建立。
3.主要任务:对已经建立的模块进行耦合调试和修改;
计划学时数:4;实际学时数:2;
完成情况:成功对各模块进行耦合,并对布线进行一定的优化。
三、方案论证
此数字式抢答器主要需要实现锁存功能、复位功能、计时功能、显示功能和警告功能。其中锁存、复位、计时功能是这个电路的核心:锁存功能需要锁存抢答信息,当一个选手进行抢答以后必须阻断别的选手的抢答。锁存计时信号,当一个选手抢答以后倒计时停止,阻断时钟信号。复位锁存,当处于复位状态的时候其他选手不能抢答;复位功能需要复位抢答,消除所有选手的抢答状态;复位计时,恢复倒计时数字,并停止计时;计时功能需要建立起振器,形成1Hz脉冲;需要建立60位倒计时器。对于其他功能,显示功能可以通过编码器和数显管建立。
篮球倒计时课程设计 2
河南科技学院机电学院电子课程设计报告
题目:篮球板倒计时设计
专业班级:***********
姓名:***********
时间:************
指导教师: ************
完成日期:************
篮球倒计时电路设计任务书
1.设计目的与要求
设计出一个篮球倒计时牌。准确地理解有关要求,独立完成系统设计,要求所设计的电路具有以下功能:
(1)设计的倒计时牌能直接显示“分”,“秒”;
(2)实现1分钟暂停倒计时,中场10分钟暂停倒计时;
(3)终场和暂停的声音提示;
(4)注意3种倒计时之间的相互逻辑。
2.设计内容
(1)画出电路原理图,正确使用逻辑关系;
(2)确定元器件及元件参数;
(3)进行电路模拟仿真;
(4)SCH文件生成与打印输出;
(5)PCB文件生成与打印输出;
3.编写设计报告
写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
4.答辩
在规定时间内,完成叙述并回答问题。
目录
1引言 (1)
2 总体设计方案 (1)
2.1 设计思路 (1)
2.2 总体设计框图 (2)
3 设计原理分析 (3)
3.1 元件的选择 (3)
3.2 倒计时电路的工作原理 (3)
3.3 停止及控制电路工作原理 (5)
3.4 驱动显示电路 (5)
3.5 脉冲产生电路 (5)
4 总结与体会 (5)
参考文献 (6)
附录1电路仿真图 (7)
附录2 SCH电路图 (8)
附录3 PCB电路图 (9)
篮球倒计时电路
摘要:本系统电路通过555与组成的多谐振荡器产生一定频率的脉冲信号,经分频器分频输出标准的秒脉冲信号,送往倒计时电路,计时电路的秒计时、分计时。输出则送往译码显示电路,显示出当前时间。此外电路还有报警电路,停止控制电路,报警和显示电路组成。系统能完成15分钟,10分钟和1分钟倒计时,以及倒计时停止时的警报功能。
30秒60秒定时器电路制作报告(一)
30秒60秒定时器电路制作报告(一)
30秒60秒定时器电路制作报告
概述
本报告介绍了一种简单而有效的30秒60秒定时器电路的制作方法。该电路可以用于各种需要准确计时的应用场景,如实验室实验、厨房烹饪等。
材料准备
为了制作该定时器电路,你需要准备以下材料: - 555定时器芯片 - 电解电容 - 电阻 - 压电蜂鸣器 - 开关 - 连接线 - 面包板
制作步骤
1.在面包板上安装555定时器芯片。确保芯片的引脚正确插入面包
板的孔中。
2.连接电解电容到芯片的引脚2和6之间。电容的正极连接到引脚
2,负极连接到引脚6。
3.连接一个电阻到芯片的引脚7,另一端连接到底线上的负极列。
4.将一个电阻的一端连接到芯片的引脚6,另一端连接到底线上的
负极列。
5.将压电蜂鸣器的一个引脚连接到芯片的引脚3,另一个引脚连接
到底线上的负极列。
6.连接一个开关到芯片的引脚4,另一端连接到底线上的负极列。
7.连接一个连接线到芯片的引脚8,另一端连接到底线上的负极列。
8.连接一个连接线到芯片的引脚1,另一端连接到底线上的负极列。电路原理
该定时器电路的原理如下所述: 1. 555定时器芯片的引脚2和6构成一个比较器,用于产生稳定的参考电压。 2. 当芯片的电源被打
开时,电容开始充电。当电压达到比较器所需的电压时,芯片的引脚6变为高电平,启动计时。 3. 引脚3连接的压电蜂鸣器会发出声音,
提醒时间结束。 4. 芯片的引脚2和6之间的电容充电时间决定了定
时器的时间长度。
使用方法
制作完成后,你可以按下开关启动定时器。蜂鸣器会在设定的时
单灯闪烁和60秒计时的程序和电路图
《嵌入式系统原理及实验》实验报告
实验二硬件延迟模式
姓名:苏怡仁
学号:201013201032
邮箱:623054737@
2012年11月18日星期日
一、TIMER0控制单只LED闪烁
(一)实现原理
1.总体思路:
第一、掌握89C51的I/O接口的几个PO~P3端口的用途,用P0.0控制一个发光二极管闪烁。
第二、在Protues仿真软件上将电路画出。
第三、在Keil-4软件上编写程序,用硬件延迟模式编程
第四、实现Protues与Keil-4的链接
2.硬件设计
电路图仿真图:
原件:单片机89C51 晶体振荡器12MHz 普通电容30pF 电解电容10uF
电阻10千欧电阻220欧发光二级管
3.软件设计
流程图:
程序:#include
sbit P0_0=P0^0; //定义位名称
void delay(); //延时函数声明
void main(){
while(1){
P0_0=0; //点亮信号灯
delay(); //调用延时函数
P0_0=1; //熄灭信号灯
delay();
}
}
void delay()
{
unsigned char j; //定义字符常量j
TMOD=0x10; //设置定时器T1工作于方式1
for(j=0;j<0x08;j++){ //设置8次循环次数
TH1=0x3c; //设置定时器初值为0x3cb0
TL1=0xb0;
TR1=1; //启动T1
while(!TF1); //查询计数是否溢出,即定时50ms时间到,TF1=1 TF1=0; //50ms定时时间到,将T1溢出位TF1清0
电工电子课程设计60秒倒计时报告
电子电工课程设计
(60秒倒计时)
学生姓名:XXXXX
学号:XXXXXXXXXX 系别:信息与电子系专业:
指导教师:
完成日期:
一.设计任务和要求
二.方案原理框图
根据设计任务要求,电子秒表的工作原理框图如图1所示。主要包括三大部分:脉冲信号发生器倒计时器时间显示器。由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS192芯片级联成60进制倒计时器,计时器输出的数据通过译码器和数码管显示出来。原理框图如图1
图1
三.各部分电路设计及元器件选择
1、秒脉冲电路
系统所需要的秒脉冲由定时器NE555所构成的多谐振荡器提供,多谐振荡器如图2所示。其中1脚是电路地GND;8脚是正电源端Ucc,工作电压范围为5~18V;2脚是低触发端TR;3脚是输出端OUT;4脚是主复位端R;5脚是控制电压端Uc;6脚是高触发端TH;7脚放电端DISC。R1、R2和C为定时电阻和电容,C1为电压控制端稳定电容。在信号的输出端产生矩形脉冲,其振荡频率为f=1.44/( R1+2R2)C。脉冲电路图如下图2所示。
图2
2.译码显示部分
74LS48为有内部上拉电阻的BCD-七段译码器/驱动器, 输出端(Ya-Yg)为高电平有效,可驱动灯缓冲器或共阴极LED。当要求输出0-15时,消隐输入(BI)应为高电平或开路,对于输出为0时还要求脉冲消隐输入(RBI)为高电平或者开路。当BI为低电平时,不管其它输入端状态如何,QA-QG均为低电平。当RBI和地址端(A-D)均为低电平,并且灯测试输入端(LT)为高电平时,QA-QG为低电平,脉冲消隐输出(RBO)也变为低电平。当BI为高电平或开路时,LT为低电平可使Ya-Yg均为高电平。本次设计采用共阴数码管,数码管管脚如图3,数码管驱动电路如图4。
shiyanbaogao
福建农林大学计算机与信息学院
信息工程类
实验报告
课程名称:单片机技术
姓名:念鹏程
系:电子信息工程系
专业:电子信息工程
年级:2011级
学号:3116004069
指导教师:易金聪
职称:副教授
2013 年10 月28 日
实验项目列表
福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系:电子信息工程专业:电子信息工程年级: 2011级
姓名:念鹏程学号: 3116004069 实验课程:单片机技术
实验室号:___田C513 ____ 实验设备号:实验时间: 2013.10.26 指导教师签字:易金聪成绩:
实验1 Keil C 和Proteus软件的使用
1.实验目的和要求
1)熟悉Keil C51软件界面,以及编辑、编译、运行程序的步骤;
2)熟悉Proteus软件界面,掌握用Proteus画仿真图的方法。
3)掌握电子电路的设计与仿真调试的方法。
2.实验原理
1)Keil C51软件使用
在Keil C51集成开发环境下,建立一个工程并编辑以下源程序,熟悉Keil C51集成开发
环境下各种菜单、命令的使用。
2)Protues软件使用
下图为利用单片机、1个开关和1个发光二极管,构成一个简单的开关检测系统的仿真
电路图。单片机P3.0引脚接按钮开关,P1.0引脚接发光二极管的阴极。当开关闭合时,发光
二极管亮;开关打开时,发光二极管灭;按钮开关与发光二极管没有任何电气上的联系。利
用Protues仿真软件画出仿真电路图,并进行电气规则检查。
3)Proteus仿真
电路图绘制完毕后,加载“.hex”文件到电路图中的单片机内进行仿真,观察运行结果。注意系统时钟频率的设置
单片机60秒计时器实验报告
单片机60秒计时器实验报告
一、实验目的
本实验旨在设计并实现一个基于单片机的60秒计时器,通过学习单片机的基本原理和编程语言,掌握单片机计时器的设计和实现方法。
二、实验原理
1. 单片机基础知识:单片机是一种集成电路芯片,它包含了中央处理
器(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入输出(I/O)接口等多个功能模块。单片机可以通过编写程序来控制各种外设,如LED灯、蜂鸣器等。
2. 计时器原理:计时器是一种用于测量时间的电子设备,它通常由一
个晶振作为基准信号源,通过分频和计数来实现精确计时。在单片机中,计时器通常由定时器(Timer)模块来实现。
3. 60秒计时器设计:本次实验需要设计一个能够精确计时60秒的计
时器。具体步骤如下:
(1) 设置定时器工作模式为定时模式;
(2) 设置定时时间为60秒;
(3) 等待定时完成,并触发中断;
(4) 在中断服务函数中输出时间到LED灯或数码管上。
三、实验材料
1. STC89C52RC单片机开发板;
2. 4位共阳数码管或8个LED灯;
3. 杜邦线若干。
四、实验步骤
1. 连接电路:将单片机开发板上的P0口连接到4位共阳数码管或8
个LED灯的控制引脚,P3口连接到晶振、复位电路等。
2. 编写程序:使用Keil C51编写单片机程序,实现60秒计时器功能。具体代码如下:
#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit LED1 = P0^0; //LED灯连接到P0.0
倒计时定时器电路设计
倒计时定时器电路设计
1.时钟源:提供一个稳定的时钟信号作为基准。可以使用晶体振荡器
或其他稳定的时钟源。
2.频率分频器:可将时钟信号分频为更低的频率,使定时器可以设置
更长的时间。比如,使用一个12位频率分频器,可以将1Hz的时钟信号
分频为1/4096Hz,即每4096秒产生一个脉冲。
3.总计数器:用于控制定时器的定时时间。总计数器可以采用二进制
计数器,其位数由分频器的位数决定。比如,如果使用12位频率分频器,总计数器可以是一个12位的二进制计数器。
4.设定逻辑:用户可以通过设置开关或编程的方式设置定时时间。设
定逻辑会将用户设置的时间转换为二进制码,并将其加载到总计数器中。
5.使能逻辑:用于启动或停止定时器。当用户设置完成后,使能逻辑
会将时钟信号传递给总计数器,从而开始倒计时。当倒计时时间到达时,
使能逻辑会发出一个触发信号。
6.触发逻辑:用于处理触发信号。触发逻辑可以根据需要控制其他电
路或设备的启停。比如,可以连接蜂鸣器使其发出声音,或控制电源开关
以打开或关闭其他设备。
以上是倒计时定时器电路的基本组成部分。在实际设计中,还需要考
虑到一些其他因素,比如电源电压稳定性、电路的抗干扰能力等。
例如,如果需要设计一个倒计时1分钟的定时器电路,可以采用一个
1Hz的时钟信号作为时钟源,使用一个6位的频率分频器将时钟信号分频
为1/64Hz,然后使用一个6位的二进制计数器作为总计数器。用户可以
通过设置开关将60秒转换为二进制码,并加载到总计数器中,然后使能逻辑启动倒计时。当倒计时时间到达时,触发逻辑会发出一个触发信号,控制其他电路或设备的启停。
LED数字倒计时器实验报告
淮阴师范学院物理与电子电气工程学院课程设计报告
学生姓名靖洋学号171206011
班级12级4班
专业电子信息科学与技术
题目LED数字倒计时器
指导教师魏东旭、陈勇
2014 年12 月
一、设计任务与要求
LED倒计时器设计以AT89S52单片机为核心,系统包括6位数码管显示电按键电路、电源电路、复位电路、晶振电路及蜂鸣器电路几部分。要求:
1)LED数码管显示倒计时时间;
2)倒计时过程中能设置多个闹钟,当倒计时值倒计到定值时会发出约2s的报警声音;
3)通过按键可以对倒计时设定初值,倒计时初始值范围在24:00:00---00:00:60之间,用户可根据需要对其进行设置,设置成功后复位初始值为成功设定值。
二、框图设计
2.1 LED数字倒计时器主要由AT89C51单片机、晶振电路、复位电路、按键电路、数码管电路、蜂鸣电路组成(如图2.1)。
图2.1 LED数字倒计时器系统设计框图
2.2 晶振电路分析
1)晶振电路原理:
晶振是通过电激励来产生固定频率的机械振动,而振动又会产生电流反馈给电路,电路接到反馈后进行信号放大,再次用放大的电信号来激励晶振机械振动,晶振再将振动产生的电流反馈给电路,如此这般。当电路中的激励电信号和晶振的标称频率相同时,电路就能输出信号强大,频率稳定的正弦波。整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用。
2)晶振电路的特点:
晶振是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,晶振分为有源晶振和无源晶振两种,其作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号。它是时钟电路中最重要的部件,它的作用是向IC等部件提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。由于制造工艺不断提高,现在晶振的频率偏差、温度稳定性、老化率、密封性等重要技术指标都很好,已不容易出现故障,但在选用时仍可留意一下晶振的质量。
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。
60秒倒计时
《数字电子技术基础》
课程设计报告
题目 60秒倒计时器的设计
姓名
专业班级
指导教师
日期
目录
一、设计任务与要求 (2)
二、元器件清单及简介 (2)
三、设计原理分析及简单设计过程 (4)
四、设计中的问题及改进 (8)
五、总结 (9)
六、参考文献 (9)
60秒倒计时器电路的设计
一、 设计任务与要求 具体设计任务与要求如下:
(1) 设计一个60秒倒计时器,用两位数码管显示; (2) 具有停止和清零功能。
二、元器件清单及简介
1.原器件清单如下表1所示:
表1 实验所需元器件清单
2.元器件简介
2.1 关于555定时器的介绍
555定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图1和
图
2所示。
图1 555定时器内部结构
Vi1(TH)
Vi2
Vco
.
.
.
(a ) 555的逻辑符号
(b ) 555的引脚排列
图2 555定时器逻辑符号和引脚排列图
555定时器内含一个由三个阻值相同的电阻R 组成的分压网络,
产生31V CC 和32V CC 两个基准电压;两个电压比较器C 1、C 2;一个由与非门G 1、G 2组成的基本RS 触发器(低电平触发);放电三极管T 和输出反相缓冲器G 3。
其有8个引脚,各引脚功能分别如下:
V i1(TH ):高电平触发端,简称高触发端,又称阈值端,标志为TH ; V i2(TR ):低电平触发端,简称低触发端,标志为TR ; V CO :控制电压端; V O :输出端; Dis :放电端; Rd :复位端
555定时器的控制功能表如下表2所示 。
输 入 输 出 TH TR
d R
V O Dis × <32V CC
单片机课程设计方案60秒倒计时.doc
前言
在生活和生产的各领域中,凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的身影出现;从简单到复杂,从空中、地面到地下,凡是能想像到的地方几乎都有使用单片的
需求。现在尽管单片机的应用已经很普遍了,但仍有许多可以用单片机控制而尚
未实现的项目,因此,单片机的应用大有想像和拓展空间。单片机的应用有利于产
品的小型化、多功能化和智能化,有助于提高劳动效率,减轻劳动强度,提高产
品质量,改善劳动环境,减少能源和材料消耗,保证安全等。但是,单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上,更重要的意义还在于:单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须有模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能使用单片机通过软件(编程序)
方法实现了。这种以软件取代硬件并提高系统性能的控制系统“软化”技术,称之为微控制技术。微控制技术是一种全新的概念,是对传统控制技术的一次革命。随着单片机应用的推广普及,微控制技术必将不断发展、日益完善和更加充实。
近年来随着计算机在社会领域的渗透 , 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具
体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。模拟多通道压力系统是利用压力传感器采集当前压力并反映在显示器上,它可以分析压力过量程,并发出报警。并采用电子秤原理可根据输入单价准确的计算出物体的金额。本篇论
文讨论了简单的倒计时器的设计与制作,对于倒计时器中的四位 LED数码显示器来说,我为了简化线路、降低成本,采用以软件为主的接口方法,即不使用专门的硬件译码器,而采用软件程序进行译码。
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实验二60秒倒计时电路设计的实验报告
一、实验目的
1.进一步熟悉Quartus II混合层次化设计方法。
2.学习7段数码管的驱动设计方法。
二、实验内容
60秒倒计时电路如图1所示。其中,模块cnt_d60完成60倒计数,输出结果为2位十进制BCD码。模块SCNA_LED完成BCD码到7段数码管显示译码功能。
图1 60秒倒计时电路
图2 60秒倒计时底层电路
60倒计数模块cnt_d60底层电路如图2所示。主要由2片74192(双向十进制计数器)
构成。
模块cnt_d60和SCNA_LED的源设计文档(cnt_d60.bdf和SCAN_LED.vhd)提供给大家。要求大家建立新工程,为模块cnt_d60和SCNA_LED新建封装(*.bsf),并根据图1完成顶层60秒倒计时电路设计。
完成以上程序设计,编译时器件选择Cyclone系列的EP1C12Q240C8。引脚锁定参考表1内容。注意:应把未分配管脚置为三态输入,切记!!
表1 实验连线
1.原理图设计输入
(1)首先将模块cnt_d60和SCNA_LED的源文件放在等一下需要建立的文件中,打开QuartusII软件。
(2)选择路径。选择File/New Project Wizard。添写后以后,单击“NEXT”进入下一步。(3)添加设计文件,在File name中选择路径然后添加模块cnt_d60和SCNA_LED的源文件,点击“Next”。
(4)选择FPGA器件。Family选择Cyclone,先在Packge选择Any QFP,Pin Count 选择240,Speed grade选择8;然后在Available device中选择EP1C12Q240C8,点击“Next”。
(5)选择外部综合器、仿真器和时序分析器。设置好后,单击“NEXT”进入下一步。(6)结束设置。“工程设置统计”窗口,列出了工程的相关设置情况。最后单击“Finish”,结束工程设置。
(7)建立原理图文件。点击cnt_d60文件,然后点击File/Crete/Update/Create Symbol Files For Current file以新建原理图封装文件方式,然后以同样的方式创建原理图SCNA_LED封装文件,文件格式都为*bdf。保存原理图文件。选择File/Save As…菜单,存为testone文件,选择Edit/Insert Symbol…(或直接双击原理图空白处)打开元器件库窗口,选择合理的器件(封装好的cnt_d60文件和SCNA_LED文件都在里面)按图1完成60秒倒计时电路原理图设计,完成后选择File/Save…保存原理图。(8)综合编译。编译之前,打开原理图文件,选择Project/Set as Top-Level Entity,以确保当前编译的文件为顶层的实体文件。然后选择Processing/Start Compilation,进行综合分析,直至编译通过为止。
(9)保护设计中没有使用到的引脚。对于FPGA芯片(包括EP1C12Q240C8),在做Quartus II工程时必须将未分配的管脚置为三态输入。选择Assignments\Device…
打开工程设置窗口。在Category中选择Device项,然后在Available Devices栏中,选中EP1C12Q240器件,再单击Device & Pin Options…按钮,在弹出窗口(中选择Unused Pins栏,然后设置Reserve all unused pins为AS input tri-stated。推荐把未分配管脚置为三态输入。如未将未分配管脚置为三态输入,将可能导致主芯片或外围芯片损坏,切记!!
(10)添加管脚信息(主要是分配引脚号)。当综合完成后,网表信息才会生成。选择Assignments/Pin Planner菜单,打开Pin Planner窗口。下方表格Node Name栏中列出了设计中所有引脚名,在Location栏中双击输入引脚号。完成后关闭Pin Planner 窗口。
(11)再次选择Processing/Start Compilation,进行全局编译综合,使引脚三态保护和引脚号分配设置生效。编译成功后,生成最终的下载文件(JTAG下载方式的*.sof和AS 下载方式的*.pof文件)。注意,在Compilation Report窗口中选择Fitter栏下的Device Options项,观察Reserve all unused pins属性是否成功配置成了As input tri-stated(三态输入)。如果没有,必须重新完成第(11)步,再全局综合编译。(12)建立仿真文件。在下载之前在QuartusII软件环境下进行设计的功能仿真。选择File/New…。选择Vector Waveform File文件类型,建立仿真文件。
(13)选择仿真节点信号。选择View/Utility Windows/Node Finder,弹出Node Finder窗口,单击List按钮)。将需要观察的节点直接用鼠标左键拖放至仿真文件的Name栏中。(14)设置仿真输入波形。选择Edit/End Time…设置仿真时长为10us,选择Edit/Grid Size…
设置最小仿真步长为1us。对输入信号的波形设置,利用窗口左侧的快速工具栏来完成。最后存盘仿真文件(如EXAM),其扩展名为*.vwf。
(15)设置仿真类型为时序仿真。选择Assignment/Settings…,弹出的窗口中在Category 栏中选择Simulator Settings项,然后选择Simulation mode(仿真类型)为Timing(时序仿真),选择Simulation input(仿真输入文件)为EXAM.vwf)。完成,单击OK。(16)观察仿真结果。选择Processing/Start Simulation开始仿真。本例仿真结果如图2-1-20所示,由于仿真类型为时序仿真,所以能够观察到由于器件延时所带来的毛刺现象。
如果仿真结果不正确,说明此前的程序可能存在功能上的设计错误,必须修改源程序以使仿真结果正确为止。
(17)下载前的硬件连线。下载可以选择JTAG方式和AS方式。为了方便调试,选用JTAG 下载方式,对于FPGA器件,这种下载方式的配置信息会掉电丢失。下载之前必须先完成硬件测试的连线(不要带电操作),按照表1 实验连线中的各个接口连线。(18)下载。选择Tools/Programmer,弹出窗口Mode栏选择JTAG下载方式。一般情况下,系统会自动添加一个SOF下载配置文件。若没有,则选择Add File,添加*.sof文件(AS下载方式,添加*.pof文件),。同时,选中Program/Configure复选框,点击“Start”
后开始下载。下载成功后,进行硬件功能的测试。
四.实验现象及效果分析
8个数码管全亮,同时最后两个数码管从59开始倒计时,当倒计时为00时,按键k3可以对其置位为59;按键k2可以将其复位为00。
由于接线问题使实验效果并不是很理想,数码管经常没有显示。
五.实验拓展
1.分析模块cnt_d60的工作原理,说明各引脚的功能。
2.如果要设计24秒倒计时电路,将如何操作?
1.解:该模块最主要的部分是由两片74192芯片构成,其主要工作原理如下:
(1)第一片的借位输出BON 连接到第二片的减计数时钟输入端DN,同时加计数时钟输入UP接高电平。
(2)74192有四个输入D, C, B, A,其中D为最高位。把把第一片的四位依次置为1,0,0,1,第二片依次置为0,1,0,1,则模值为60的倒计时计数器完成,从59开始倒计时。
2.