单片机秒表设计..

合集下载

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

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。

单片机秒表课程设计报告

单片机秒表课程设计报告

单片机秒表课程设计报告㈠设计任务及要求秒表系统设计——用AT89C51设计一个2位LED数码显示“秒表”,显示时间为00~59秒,每秒自动加一。

另设计一个“开始”按键和一个“暂停”按键。

实验要求通过单片机的定时器/计数器定时和计时原理,设计简单的计时器系统,拥有正确的计时、暂停、清零、快加功能,并同时可用数码管显示。

(二)设计思路分析该实验要求进行计时并在数码管上显示时间,则可利用芯片AT89C51中的P2.5管脚作为外部中断0的入口地址,并实现“开始”按键功能;将P2.6作为数据信号DATA输入的入口地址;将P2.7做为外部中断1的入口地址,并实现“清零”按键的功能;其中“开始”按键当开关由1拨向0时开始计时;“清零”按键当开关由1拨向0时数码管清零,此时若再拨“开始”按键则有可重新开始计时。

(三)硬件电路设计如图在P0口上接一个16M的晶振,它是时钟电路中最重要的部件,向主板的各部分提供基准频率。

2位LED数码管作为显示,并接在P0口和P2口。

“起始”、“暂停”和“清零”三个按键分别对应接在P2.5、P2.6、P2.7上。

(四)程序设计STRT EQU P2.5 ; 启动键端口STP EQU P2.6 ; 暂停键端口CLRR EQU P2.7; 复位键端口ORG 00HAJMP MAINORG 0BH ;定时器T0,中断入口AJMP T0INTORG 30HMAIN: MOV R0,#20 ; 中断计数器(循环次数)MOV TMOD,#01H; 定时器初始化MOV TH0,#3CH ; 设定时间50msMOV TL0,#0B0HMOV DPTR,#TABLESETB EA ; 开中断SETB ET0 ; 启动T0k1: LCALL DISPJB STRT,K2 ; 等待k2键停止LCALL DISPJNB STRT,$-3AJMP STARTk2: JB STP,K3 ; 等待K3键LCALL DISPJNB STP,STOPK3: JB CLRR, K1 ; 等待K1键LCALL DISPJNB CLRR,CLEARAJMP K3START: SETB TR0AJMP K1STOP: CLR TR0AJMP K2CLEAR: CLR TR0MOV 40H,#0AJMP K1T0INT: MOV TH0,#3CH ; 重新设置初始值MOV TL0,#0B0HDJNZ R0,RTIMOV R0,#20MOV A,40HCJNE A,#59,ADD1 ; 判断是否等于59MOV 40H,#00H ; 清零CLR TR0AJMP RTIADD1: ADD A,#01H ; 加一MOV 40H,ARTI: RETIDISP: MOV A,40HMOV B,#10DIV AB ;//当前值除以10MOV 20H,A ;//得出的商送给十位MOV 21H,B ;//得出的余数送给个位CLR P2.0SETB P2.1MOV A,20H ;//十位显示MOVC A,@A+DPTRMOV P0,ALCALL DELAYCLR P2.1SETB P2.0MOV A,21H ; //个位显示MOVC A,@A+DPTRMOV P0,A ; P0显示RETDELAY: ;误差0usMOV R6,#01HDL0:MOV R5,#61HDJNZ R5,$DJNZ R6,DL0RETTABLE: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H ;//共阳极0-9显示代码DB 92H,82H,0F8H,80H,90HEND(五)调试及结论在整个程序设计、电路的选择过程中,小组成员都遇到了许多问题。

单片机秒表课程设计 (3)

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报告

单片机秒表课程设计报告

一:课程设计题目秒表/时钟计时器二:课程设计任务与要求:利用89C51单片机设计秒表/时钟计时器,通过LED显示器显示秒十位和个位,在设计过程中用一个存储单元作为秒计数单元,当一秒钟到来时,就让秒计数单元加1,当秒计数达到60时,就自动返回到0,重新开始秒计数。

三:设计过程:1.设计原理:此次课程设计题目是秒表/时钟计时器,由课程设计的要求和任务,我采用的C语言编程,设计秒表要求一秒定时,采用了定时器和FOR循环来定时,其中一个软件一个硬件,会在方案论证中分析在1秒时采用的是硬件定时,即用单片机内部的定时器T0。

先将时钟初始化,赋入初值50ms定时,循环20次来进行1秒定时。

然后由定义的变量second来进行加一运算,然后将其值通过P1,P2口在数码管上进行显示。

其中数码管的显示时,我在程序中首先定义了一个关于数码管显示的字形码定义,以便在显示时调用即可。

(1)方案论证:方案1:在方案1中,我们所选用的是软件定时,即用for循环来定时1秒进行显示的变化.方案2:在方案2中,采用的是硬件定时,即用单片机内部的定时器T0。

先将时钟初始化,赋入初值50ms定时,循环20次来进行1秒定时.方案比较:我们从两方面进行两种方案的比较,第一,由于此次课程设计要求是秒表,则在定时时要求比较精确,所以采用硬件的定时器定时时比较准确的。

第二,由于秒表的定时程序是很小的,在利用软件定时占用的CPU并不是很多,不能显现出来,但真正大程序时会很占用资源的,所以在用定时中断过程中是非常节省资源的.综合上述两种比较,我们选用了第二种方案.(2)创新点:a。

在课程要求的基础上,我们做成的电路板上,用复位键来控制秒表计时的重新开始,即清零。

b。

在以上设计的基础上,我们又重新设计了一个程序,基本原理没有变,只是将秒表在到达59清零的瞬间向分的位数上进1,程序将会在附录3中给出。

2.硬件系统框图与说明:首先,连接的是单片机51的最小系统,其中包括时钟电路,复位电路,在此中包括的元器件在附录3中.我们所选用的数码管是共阴极的,置1时导通,所以将单片机的P1。

单片机秒表课程设计

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

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。

51单片机秒表程序设计

51单片机秒表程序设计

51单片机秒表程序设计1. 简介秒表是一种用于测量时间间隔的计时器,常见于体育比赛、实验室实验等场合。

本文将介绍如何使用51单片机设计一个简单的秒表程序。

2. 硬件准备•51单片机开发板•LCD液晶显示屏•按键开关•连接线3. 程序流程3.1 初始化设置1.设置LCD液晶显示屏为8位数据总线模式。

2.初始化LCD液晶显示屏。

3.设置按键开关为输入模式。

3.2 主程序循环1.显示初始界面,包括“00:00:00”表示计时器初始值。

2.等待用户按下开始/暂停按钮。

3.如果用户按下开始按钮,则开始计时,进入计时状态。

4.如果用户按下暂停按钮,则暂停计时,进入暂停状态。

5.在计时状态下,每隔1毫秒更新计时器的数值,并在LCD液晶显示屏上显示出来。

6.在暂停状态下,不更新计时器的数值,并保持显示当前数值。

3.3 计时器控制1.定义一个变量time用于存储当前的计时器数值,单位为毫秒。

2.定义一个变量running用于标记计时器的状态,0表示暂停,1表示运行。

3.定义一个变量start_time用于存储计时器开始的时间点。

4.定义一个变量pause_time用于存储计时器暂停的时间点。

5.在计时状态下,每隔1毫秒更新time的值为当前时间与start_time的差值,并将其转换为小时、分钟、秒的表示形式。

6.在暂停状态下,保持time的值不变。

3.4 按键检测1.检测按键开关是否被按下。

2.如果按键被按下,判断是开始/暂停按钮还是复位按钮。

3.如果是开始/暂停按钮,并且当前处于计时状态,则将计时状态设置为暂停状态,并记录暂停时间点为pause_time;如果当前处于暂停状态,则将计时状态设置为运行状态,并记录开始时间点为当前时间减去暂停时间的差值。

4.如果是复位按钮,则将计时器数值重置为0,并将计时状态设置为暂停。

4. 程序代码示例#include <reg51.h>// 定义LCD控制端口和数据端口sbit LCD_RS = P1^0;sbit LCD_RW = P1^1;sbit LCD_EN = P1^2;sbit LCD_D4 = P1^3;sbit LCD_D5 = P1^4;sbit LCD_D6 = P1^5;sbit LCD_D7 = P1^6;// 定义按键开关端口sbit START_PAUSE_BTN = P2^0;sbit RESET_BTN = P2^1;// 定义全局变量unsigned int time = 0; // 计时器数值,单位为毫秒bit running = 0; // 计时器状态,0表示暂停,1表示运行unsigned long start_time = 0; // 开始时间点unsigned long pause_time = 0; // 暂停时间点// 函数声明void delay(unsigned int ms);void lcd_init();void lcd_command(unsigned char cmd);void lcd_data(unsigned char dat);void lcd_string(unsigned char *str);void lcd_clear();void lcd_gotoxy(unsigned char x, unsigned char y);// 主函数void main() {// 初始化设置lcd_init();while (1) {// 显示初始界面lcd_clear();lcd_gotoxy(0, 0);lcd_string("00:00:00");// 等待用户按下开始/暂停按钮while (!START_PAUSE_BTN && !RESET_BTN);// 判断按钮类型并处理计时器状态if (START_PAUSE_BTN) {if (running) { // 当前处于计时状态,按下按钮将进入暂停状态 running = 0;pause_time = time;} else { // 当前处于暂停状态,按下按钮将进入计时状态running = 1;start_time = get_current_time() - pause_time;}} else if (RESET_BTN) { // 复位按钮按下,重置计时器time = 0;running = 0;}}}// 毫秒级延时函数void delay(unsigned int ms) {unsigned int i, j;for (i = ms; i > 0; i--) {for (j = 110; j > 0; j--);}}// LCD初始化函数void lcd_init() {lcd_command(0x38); // 设置8位数据总线模式lcd_command(0x0C); // 显示开,光标关闭lcd_command(0x06); // 光标右移,不移动显示器lcd_command(0x01); // 清屏}// 向LCD发送指令函数void lcd_command(unsigned char cmd) {LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EN = 1;LCD_D4 = cmd >> 4 & 1;LCD_D5 = cmd >> 5 & 1;LCD_D6 = cmd >> 6 & 1;LCD_D7 = cmd >> 7 & 1;delay(1);LCD_EN = 0;LCD_D4 = cmd >> 0 & 1;LCD_D5 = cmd >> 1 & 1;LCD_D6 = cmd >> 2 & 1;LCD_D7 = cmd >> 3 & 1;delay(1);LCD_EN = 0;}// 向LCD发送数据函数void lcd_data(unsigned char dat) { LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_EN = 1;LCD_D4 = dat >> 4 & 1;LCD_D5 = dat >> 5 & 1;LCD_D6 = dat >> 6 & 1;LCD_D7 = dat >> 7 & 1;delay(1);LCD_EN = 0;LCD_D4 = dat >> 0 & 1;LCD_D5 = dat >> 1 & 1;LCD_D6 = dat >> 2 & 1;LCD_D7 = dat >> 3 & 1;delay(1);LCD_EN = 0;}// 向LCD发送字符串函数void lcd_string(unsigned char *str) {while (*str) {lcd_data(*str++);delay(5);}}// 清屏函数void lcd_clear() {lcd_command(0x01);}// 设置光标位置函数void lcd_gotoxy(unsigned char x, unsigned char y) {unsigned char addr;if (y == 0)addr = x | (0x80 + y);else if (y == 1)addr = x | (0xC0 + y);lcd_command(addr);}5. 总结本文介绍了使用51单片机设计一个简单的秒表程序。

单片机秒表设计课程设计报告范文2

单片机秒表设计课程设计报告范文2

单片机秒表设计课程设计报告范文2基于52单片机的简易秒表课程设计摘要自20世纪70年代单片微型计算机(简称单片机)诞生以来,单片机以其功能强、体积小、质量轻、价格低、可靠性高、可塑性好等优点得到了广泛的应用,成为目前世界上数量最多的计算机和工程师们开发嵌入式应用系统和小型智能化产品的首选控制器。

一.设计任务及要求1、题目基于51单片机的简易秒表课程设计2、基本要求1)使用51系列单片机作为主控芯片构建最小系统,熟练掌握晶振与复位电路;2)用LED数码管来显示倒计时;3)用按键来实现起动与停止等功能;4)设计一完整电路,要求应用Protue软件进行仿真验证,并要求焊接实物后进行功能调试。

3、设计目的1)掌握单片机的接口技术及外围芯片的工作原理及控制方法;2)进一步掌握单片机程序编写及调试过程,掌握模块化程序设计方法;3)掌握LED数码管的工作原理;4)通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握,对单片机课程的应用进一步的了解;4)掌握定时器、外部中断的设置和编程原理;5)通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来,对程序进行编辑,校验。

4、设计任务1)用STC89C52RC单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,通过proteu仿真软件模拟设计一个2位LED数码显示“秒表”,显示时间为00-99秒,每秒自动加一或减一。

2)另设计一个“开始(正计数)”按键和一个“倒计数”按键,再增加一个“暂停”按键。

按键说明:按“开始”按键,开始正计数,数码管显示从00开始,每秒自动加一;按“暂停”按键,系统暂停计数,数码管显示当时的计数;按“倒计数”按键,系统在原先的计数上自动减一秒。

按“总开关”按键,结束计数;再按一下,系统清零,数码管显示00。

二、总体方案设计1、硬件方案设计1)时钟电路模块时钟电路由一个晶体振荡器12MHZ和两个22pF的瓷片电容组成。

引线某TAL1和某TAL2分别是放大器的输入端和输出端。

51单片机秒表程序设计报告

51单片机秒表程序设计报告

单片机程序设计报告题目: 秒表设计班级:姓名:学号:指导老师:时间:一、课题任务要求用AT89C51设计一个2位LED数码显示“秒表”,显示时间为00~99秒,每秒自动加一。

即数码显示管在原先的计数上快速加一。

二、设计思路1、使用单片机,设计秒表,能显示分分秒秒;2、使用三个按键停止,开始,复位,其中“开始”按键当开关由上向下拨时开始计时,此时若再拨“开始”按键则数码管暂停;“清零”按键当开关由上向下拨时数码管清零,此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时;3、使用液晶或数码管显示;4、使用定时器中断。

三、硬件设计3.1、单片机介绍单片机:AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

AT89C51主要特性:·与MCS-51 兼容·低功耗的闲置和掉电模式·4K字节可编程闪烁存储器·全静态工作:0Hz-24MHz·寿命:1000写/擦循环·数据保留时间:10年·三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·片内振荡器和时钟电路·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道3.2管脚说明:VCC:供电电压。

GND:接地。

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

单片机秒表设计课程设计报告

单片机秒表设计课程设计报告

单片机课程设计报告一、实验题目秒表系统设计——用两个数码管来显示秒表数据,一个显示秒,另一个显示十分之一秒。

二、系统总体功能用两个数码管来显示秒表数据,一个显示秒,另一个显示十分之一秒。

有一个按键来启动秒表的开始和结束。

增加一个清零按钮,计时结束后可以清零。

三、实验目的1、利用单片机定时器/计数器中断设计秒表,从而实现秒、十分之一秒的计时。

2、综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识,通过实践加强对所学知识的理解,具备设计单片机应用系统的能力。

3、通过本次课程设计加深对单片机掌握定时器、外部中断的设置和编程原理的全面认识复习和掌握,对单片机实际的应用作进一步的了解。

4、通过本次试验,增强自己的动手能力。

认识单片机在日常生活中的应用的广泛性,实用性。

四、系统设计方案本实验利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,通过采用proteus 仿真软件来模拟实现。

模拟利用AT89C51单片机、LED数码管以及控件来控制秒表的计数以及计数的开启/暂停/继续与复位!其中有两个数码管用来显示数据,一个数码管显示秒(两位),另一个数码管显示十分之一秒,十分之一秒的数码管计数从0~9,满十进一后显示秒的数码管的数字加一,并且十分之一秒显示清零重新从零计数。

计秒数码管采用两位的数码管,当计数超过范围是所有数码管全部清零重新计数。

五、试验设计所需硬件(模拟硬件)Atmel89C51单片机芯片一个、LED数码显示管三个,低压电源、开关(按钮)两个、电阻、电容及导线若干。

由于条件限制本实验采用软件模拟硬件系统,采用proteus软件进行模拟设计及调试工作。

图2 Atmel89C52单片机外部引脚图六、试验设计原理图图3 试验设计电路图七、软件设计分析程序流程图:是 否 是 否定时器溢出中断对定时器重新赋值进行加一操作后重新计算时间往P0口和P2口送显示时间数码管显示中断返回主函数对定时器/计数器初始化始化程序开始判断P0^4口是否有低电平信号开中断并启动定时器开始、暂停或者继续 计数置零判断P0^7口是否有低电平信号 手动开关实验程序清单:#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code table[]="2010-05-18";uchar code time[]="23:00:00";uchar code xi1[]="mon";uchar code xi2[]="tue";uchar code xi3[]="wed";uchar code xi4[]="thu";uchar code xi5[]="fri";uchar code xi6[]="sat";uchar code xi7[]="sun";sbit wr=P3^3;sbit rd=P3^5;sbit lcde=P3^4;uint i,shi,fen,miao,nian,yue,ri,count,num,x; void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void write_add(uchar add){rd=0;P0=add;lcde=1;delay(5);lcde=0;}void write_date(uchar date){rd=1;P0=date;lcde=1;delay(5);lcde=0;}void writesfm(uchar add,uchar date){uchar s,g;s=date/10;g=date%10;write_add(0x80+0x40+add);write_date(0x30+s);write_date(0x30+g);}void writenyr(uchar add,uchar date) {uchar s,g;s=date/10;g=date%10;write_add(0x80+0x00+add);write_date(0x30+s);write_date(0x30+g);}void xi(uchar a){if(a==1){write_add(0x80+0x00+10);for(i=0;i<3;i++){write_date(xi1[i]);delay(5);}}if(a==2){write_add(0x80+0x00+10);for(i=0;i<3;i++){write_date(xi2[i]);delay(5);}}if(a==3){write_add(0x80+0x00+10);for(i=0;i<3;i++){write_date(xi3[i]);delay(5);}}if(a==4){write_add(0x80+0x00+10); for(i=0;i<3;i++){write_date(xi4[i]);delay(5);}}if(a==5){write_add(0x80+0x00+10); for(i=0;i<3;i++){write_date(xi5[i]);delay(5);}}if(a==6){write_add(0x80+0x00+10); for(i=0;i<3;i++){write_date(xi6[i]);delay(5);}}if(a==7){write_add(0x80+0x00+10); for(i=0;i<3;i++){write_date(xi7[i]);delay(5);}}}void init(){lcde=0;wr=0;write_add(0x38);write_add(0x0c);write_add(0x06);write_add(0x01);write_add(0x80+0x00+0); for(i=0;i<10;i++){write_date(table[i]); delay(5);}write_add(0x80+0x00+10); for(i=0;i<3;i++){write_date(xi7[i]);delay(5);}write_add(0x80+0x40+0); for(i=0;i<8;i++){write_date(time[i]); delay(5);}}void main(){init();TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){key();if(count==20){count=0;miao++;if(miao==60){miao=0;fen++;if(fen==60){fen=0;shi++;if(shi==24){shi=0;ri++;x++;xi(x);if(x==7){x=0;}if(ri==30){ri=0;yue++;if(yue==13){yue=0;nian++;if(nian==100){nian=0;}writenyr(2,nian);}writenyr(5,yue);}writenyr(8,ri);}writesfm(0,shi);}writesfm(3,fen);}writesfm(6,miao);}}}void t()interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; count++;}八、试验设计总结通过这一周的课程设计,我对一些专业知识和电子设计有了更深的了解,同时也尝试着去应用自己的所掌握的知识。

单片机秒表系统课程设计

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。

单片机设计秒表

单片机设计秒表

单片机设计秒表
设计一个单片机秒表需要以下步骤:
1. 选择合适的单片机:需要选择一个具有定时/计数器功能的单片机,比如常见的STC89C52、AT89S52等。

2. 连接外部硬件:将单片机与LCD显示屏、按键等外部硬件连接起来。

其中,LCD显示屏用于显示秒表的计时结果,按键用于启动/停止计时和复位秒表。

3. 编写程序:使用C语言或汇编语言编写单片机程序,实现秒表的计时、显示和控制功能。

具体包括:
a. 初始化各个端口和定时器/计数器,设置中断服务程序;
b. 等待用户按下启动按钮,开始计时,并对按键进行检测;
c. 每隔一定时间(比如10ms)更新计时器/计数器的值,并将其转换为小时、分钟、秒和毫秒的形式;
d. 将计时结果输出到LCD屏幕上,实时更新;
e. 如果用户按下停止按钮,则暂停计时;如果用户按下复位按钮,则清零计时器/计数器,并重新开始计时。

4. 调试测试:将程序下载到单片机中,通过按键测试和观察LCD 显示结果进行调试测试,确保秒表能够正常工作。

以上就是设计一个单片机秒表的基本步骤,需要充分了解单片机原理和编程知识才能完成。

单片机简易秒表课程设计

单片机简易秒表课程设计

智能家电:通过单片机控制家 电设备,实现远程控制和智能 调节
智能安防:通过单片机实现门 窗、烟雾、燃气等安全监测, 提高家居安全
智能照明:通过单片机控制灯 光亮度和色温,实现节能和舒 适
智能环境:通过单片机监测室 内温度、湿度、空气质量等,
实现智能调节和节能
智能健康:通过单片机监测人 体健康数据,实现健康预警和
控制秒表计时:通过单片机控制秒表开始、暂停、复位等操作 显示时间:单片机通过驱动LCD或LED显示屏显示时间 报警功能:单片机可以设置报警时间,当达到设定时间时发出声音或灯光报警 数据存储:单片机可以存储秒表的运行数据,方便查看和统计 接口扩展:单片机可以扩展其他功能,如无线通信、数据传输等
掌握单片机基础知识和基本操作 提高编程能力和逻辑思维能力 培养团队合作和沟通能力 提高解决问题的能力和创新能力
初始化:设置定时器、中断、显示等参 数
循环:循环读取定时器值,计算时间
判断:判断时间是否达到设定值,如果 达到则停止计时
显示:将计时结果显示在屏幕上
处理中断:处理定时器中断,更新计时 值
结束:结束程序,关闭定时器、中断等 资源
驱动程序功能:控制显示模块的显示状态 驱动程序结构:包括初始化、显示、清除等函数 驱动程序实现:通过调用单片机的I/O接口实现显示模块的控制 驱动程序优化:考虑显示模块的刷新频率和功耗,进行优化设计
优化算法:采用更高效的 算法,提高计算速度
减少延迟:优化程序结构, 减少不必要的延迟
增加缓存:增加缓存大小, 提高数据读取速度
优化硬件:选择更高性能 的硬件,提高整体性能
PART SIX
运动计时:用于 跑步、游泳等运 动项目的计时
烹饪计时:用于烹 饪过程中的计时, 如煮饭、炖汤等

单片机秒表课程设计

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。

单片机秒表课程设计

单片机秒表课程设计

单片机秒表课程设计课程设计:单片机秒表1.课程概述本课程旨在通过设计和实现一个单片机秒表来加深学生对单片机原理和应用的理解。

通过该课程,学生将学习到单片机的基本原理、编程技巧以及秒表的设计思路和实现方法。

2.预备知识- 了解单片机的基本结构和工作原理- 掌握C语言编程基础- 熟悉计时器的工作原理3.课程目标- 掌握单片机秒表的原理和实现方法- 培养学生的动手能力和创新思维- 提高学生的编程能力和解决问题的能力4.课程大纲4.1 单片机基础知识回顾- 单片机的基本结构和工作原理- C语言与单片机的编程方法- 计时器的工作原理和使用方法4.2 秒表设计思路- 设计一个简单的秒表的功能要求和界面布局- 设计秒表的计时器模块和显示模块- 实现秒表的基本功能,包括开始、暂停、计时和复位4.3 秒表的编程实现- 使用C语言编写单片机秒表的代码- 完成秒表的功能实现和调试- 进行实际测试和性能优化4.4 实验任务- 学生按照所学内容,自行设计和实现一个单片机秒表- 学生需要编写秒表的代码并进行测试和调试- 学生需要撰写实验报告,详细描述设计思路、代码实现和成果展示5.实验条件- 单片机开发板或模拟器软件- 电脑和编程软件- 连接线和显示器等实验器材6.实验评估- 学生的实验报告和代码的完成情况- 学生在实验过程中的思考和解决问题的能力- 学生对于秒表功能和性能优化的理解和实现情况7.教学方法- 理论教学与实践相结合,通过讲解、演示和实验操作相结合的方式进行教学- 鼓励学生进行独立思考和创新,帮助学生培养解决问题的能力- 引导学生进行团队合作,提高学生的沟通和协作能力8.参考资料- 《C语言程序设计》- 《单片机原理与应用》- 网络上的相关教学资源和论文材料。

单片机课程设计秒表

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. 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. 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. 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)。

科技学院单片机课程设计题目学生专业班级学号院(系)指导教师完成时间2015年1月9日科技学院单片机课程设计任务书专业11电科班级1班学号201131006 军一、设计题目电子秒表二、设计任务与要求基本功能:1.使用AT89C51单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,使秒表其能精确计时。

2.能够稳定显示并能准确计时,计时精度达到0.01秒,最大计时59-59-99。

3.能够实现开始、暂停、清零、保存、读取的功能三、主要参考文献[1] 艾运阶.单片机项目教程.:理工大学,2011[2] 泉溪.单片机原理与实例仿真.:航空航天大学,2009[3] 江世明.基于Protues的单片机应用技术.:电子工业,2009[4] 朝青.单片机原理及接口技术(第3版).:航空航天大学,2006[5] 育才.MCS-51 系列单片微型计算机及其应用.:东南大学,2009四、设计时间2014 年12 月29日至2015 年1月9 日指导教师签名:年月日目录前言 (1)1 课程设计的目的及要求 (2)1.1 课程设计的目的 (2)1.2 课程设计的任务 (2)1.3 课程设计的要求 (2)2 设计的方案及论证 (2)2.1 方案设计 (2)2.2 方案选择 (3)2.3 方案确定 (4)3 硬件电路设计 (5)4 软件设计 (5)4.1 主要模块流程图 (6)4.2 程序的主要模块 (6)5 电路仿真 (7)6 电路的焊接与调试 (8)6.1 电路的焊接 (8)6.2 电路的调试 (9)7 总结 (11)参考文献 (12)附录1:总体电路原理图 (13)附录2:元器件清单 (14)附录3:编码程序 (15)前言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,同时带动着传统控制检测日新月异更新。

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,仅单片机方面的知识是不够的,还要根据具体的硬件结构,以及针对具体的应用对象的软件结合,加以完善。

人们在日常生活中,有很多时候要精确地计算时间,但往往因为人为因素造成人们不愿意看到的误差。

本设计利用AT89C51单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,使其能精确计时。

计时精度达到0.01s,P1口P2口接数码管显示功能,P3.4、P3.5、P3.6、P3.7分别接四个按钮开关,分别实现开始、暂停、清零、保存、读取的功能。

显示电路由两个四位共阴极数码管组成。

电子秒表精确度的提高,使它的运用越来越广泛,它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。

1 课程设计的目的及要求1.1 课程设计的目的(1) 掌握51单片机的基本使用方法和相关电子器件的应用。

(2) 掌握键盘的使用,灵活运用中断。

(3) 掌握Proteus的仿真与调试。

(4) 秒表具有启动/停止、保存、读取、复位功能。

(5) 单片机为控制核心,实现方案设计、电路的设计、程序设计,并在PROTEUS电子设计平台实现仿真。

1.2 课程设计的任务本设计是基于AT89C51数码管显示的电子秒表,利用AT89C51单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,使其计时精度达到0.01s,P1口P2口接数码管显示功能,P3.4、P3.5、P3.6、P3.7分别接四个按钮开关,分别实现开始、暂停、清零、保存、读取的功能。

1.3 课程设计的要求(1) 设计基于单片机AT89C51数码管显示的电子秒表。

(2) 通过按键控制开始、清零、暂停和停止能够准确计时并显示。

(3) 开始显示00-00-00。

(4) 最大计时59-59-99,最大精确到0.01秒。

2 设计的方案及论证2.1 方案设计(1) 在性价比满足应用系统要求的基础上,选择更可靠、更熟悉的单片机,缩短研制周期。

(2) 尽可能选择较成熟的典型应用电路,以提高系统的可靠性。

(3) 单片机部的资源与外部扩展资源应在满足应用系统设计要求的基础上留有余地,为进一步升级和扩展其功能提供方便。

(4) 应充分结合软件方案统筹考虑硬件结构,通常硬件功能较完善,其相应的软件就简单,但硬件成本较高;而硬件功能略低,其相应的软件就复杂。

实际中应尽量以软件替代硬件来降低成本。

2.2 方案选择在方案选取的时候有两个方案可以选:方案一如图2-1所示,能够最大显示99秒,精确度为1秒,具有开始/暂停,复位功能。

图2-1 方案一原理图方案二如图2-2所示,能够最大显示59-59-99,精确度为0.01秒。

具有开始/暂停、复位、保存、读取功能。

图2-2 方案二原理图2.3 方案确定总体设计案如图2-3所示:图2-3 方案总体设计我们选用较熟悉的具有部程序存储器的AT89C51单片机作为主控电路。

选用时钟电路、复位电路和AT89C51单片机组成最小控制系统,再通过按键电路控制显示电路来组成的硬件电路。

通过分析与比对,我们选用方案二,它能够精确0.01秒,并且能够显示时间更长,具有开始/暂停,复位,保存,读取功能。

3 硬件电路设计本次课程设计是基于单片机的秒表设计,其中硬件电路采用AT89C51单片机的定时器/计数器定时和记数的原理;时钟电路及复位电路组成的最小控制系统,复位电路采用上电复位;显示模块是采用两个共阳极数码管;按键电路包含四个按键开关及74ls08与门芯片,四个开关分别具有开始/暂停,复位清零,保存数据,读取数据的功能,与门芯片与四个开关相与,然后接入外部中断接口。

与门芯片真值表如图3-1所示:图3-1 74ls08真值表4 软件设计4.1 主要模块流程图主程序流程图如图4-1所示:图4-1 主程序流程图4.2 程序的主要模块本程序主要分为四部分:主程序模块、显示模块、按键中断模块、定时模块。

(1) 主程序分析:主程序负责整个程序的调用和转跳,实现启动与暂停、复位、保存、读取之间的切换。

程序开始时进行系统初始化,之后显示“00-00-00”,接着等待“启动”按键触发。

(2) 显示模块分析:显示模块负责把分、秒、毫秒通过8位数码管显示出来,中间通过“-”隔开。

首先根据定时器用来保存分、秒、毫秒的寄存器的值,判断得知每个数字的段码,把分的高位送到数码管的第一位,再把分的低位送到数码管的第二位,接着把“-”的段码送到数码管的第三位,同样的方法把秒和微秒送到数码管,然后循环扫描每一位把时间显示出来。

(3) 按键中断服务程序分析:产生外部中断时,进行按键判断,程序采用3次条件转跳进行按键判断,每个按键都标志相应的值:“启动/停止”时把定时器开放或与停止,“复位”时,把用来保存时间的寄存器清0,“保存”时,把用来保存时间的寄存器的值保存到连续的单元中,“读取”时把保存时间的单元依次读取出来放回到用来保存时间的寄存器里。

(4) 定时程序分析:当按了“启动”键时,开放定时,以10MS作为一个计时单位,每计100个10毫秒(即1秒),就进一位,用(INC R6)实现,R6加了60次之后,R7就加1,表示“分”加1。

5 电路仿真本次课程设计仿真所用到的软件有keil编译软件和proteus仿真软件,先把写好的程序用keil软件编译生成hex文件,在proteus仿真软件中查找元器件,连接电路图,再把hex文件加载到仿真软件的单片机中,最后进行仿真测试。

仿真图如图5-1所示:图5-1 电路仿真图6 电路的焊接与调试6.1 电路的焊接(1) 使用电烙铁时,首先检查焊头,焊头若出现黑色的氧化物就先磨掉。

上锡的具体方法是:插上电源插头,将电烙铁烧热,刚刚熔化焊锡时,涂上助焊剂,再用焊锡均匀地涂在烙铁头上,是烙铁头均匀地涂上一层锡。

(2) 焊接时将引脚对应好焊接电路板的焊接位置上,接着先将焊丝接触然后电烙铁从下至上的较快速的上锡。

焊接出来的焊点应该饱满,略有尖头。

(3) 导线焊接:导线焊接前要出去末端绝缘层。

导线焊接,搪锡是关键步骤,尤其多股导线。

(4)焊接时间不宜过长,否则容易烫坏元件,必要时可用镊子夹住管脚帮忙散热(5) 焊点应呈正弦波峰形状,表面应光亮圆滑,无焊刺,锡量适中。

焊接完成后,再对照电路图检查一遍接线有无错误,若有及时更正,没有的话就可加电压测试了。

加上电压后,若正常工作且符合设计要求和目的,则电路设计成功,否则继续调试找出问题所在,修正错误直至达到正常工作且符合设计要求和目的。

6.2 电路的调试硬件调试一般分为四步骤:第一个是目测法。

只要是检查一些很明显的错误,如电解电容的电极是否连错、焊点否光亮饱满无虚焊,用万用板连的线是否连好了、焊盘有否脱落。

对单片机应用系统中所用的器件与设备,要仔细核对型号,检查它们对外连线(包括集成芯片引脚)是否完整无损。

通过目测查出一些明显的器件、设备故障并及时排除。

第二个是万用表测试。

先用万用表复核目测中认为可疑的连接或接点,检查它们的通断状态是否与设计规定相符。

再检查各种电源线与地线之间是否有短路现象,如有再仔细查出并排除。

第三个是上电检查。

首先检查所有插座或器件的电源端是否有符合要求的电压,接地端电压是否接近于零,接固定电平的引脚端是否电平正确。

在对各芯片、器件加电过程中,是否出现打火、过热、变色、冒烟、异味的现象。

如出现这些现象,应立即断电,仔细检查电源加载的情况、各个芯片是否插反等,找出产生异常的原因并加以解决;并且用万用表测各芯片的引脚电平是否合理。

第四个是复位检查。

在上电检查后,按一下复位按钮,看实验板上的LED灯是否闪烁。

如果不闪烁,那么说明复位有问题。

就要仔细检查复位的电容是否接错了电极,线是否连错。

刚开始时,我就把复位按键给接错了,把它和开始、停止键同时接地了,应该是并联电容接的。

实物图如图6-1所示:图6-1实物图7 总结经过一个星期的课程设计,让我更加巩固了有关于单片机电路设计上的一些知识,运用所学的知识制作了一个基于AT89C51单片机的电子秒表设计。

学会如何的去思考电路的制作,确定方案是这次课程设计的首要任务,确定了方案后,我们才知道如何的去实现它的功能,查找关于这方面的资料,然后动手去分析和制作电路。

通过本次电子秒表的设计,让我对单片机知识的实际应用有了更深刻的理解和体会,这次课程设计,不仅提高了动手能力,对设计的整个流程有了一定的了解,更了解到了单片机知识应用的广泛性和前景。

设计的成功,极提高了自信心,促进了对单片机的学习兴趣,明白了理论联系实际的重要性。

此次设计清楚了一项设计的整体流程:明确设计要求、功能及功能模块的设计,查阅相关资料并确定元器件,电路连接、调试、调整改进与检查,电路成型,总结;设计电路时,和搭档上网查阅了很多资料,这培养了搜索的能力,开拓了视野。

调试过程中掌握了一些电路调试的方法和规律,同时也掌握了如何来检查和排除实验中的所遇到的一些常见故障,明白了动手的重要性,懂得了实践出真知的道理。

相关文档
最新文档