数字秒表设计论文
数字式秒表设计
一、内容摘要本设计所实现的数字式秒表是电子设计技术中最基本的设计实验之一。
该数字计数系统的逻辑结构较简单,是由微动开关、抖动消除电路、三状态控制电路、微分及整形清零电路、上电复位电路、0·1秒脉冲发生器、闸门计数控制电路、译码及显示电路组成的电子秒表,其中核心的部分为0·1秒脉冲发生器、计数、译码及显示电路部分,而其它部分是为使电子秒表在0.1~9·9秒范围内测定时间附加上的一些外围控制电路。
本设计报告由内容摘要、设计任务指标、系统方案论证、元件清单、单元电路设计、电路图及电路工作原理、组装调试、设计成果的评价、课程设计心得体会和参考文献十大部分组成,力求将整个系统的设计过程、原理、以及心得体会完整的呈现出来。
二、设计任务及指标1通过本课程设计计算、安装调试、资料整理、撰写报告等环节,初步掌握电子设计方法以及完成数字秒表的电路设计。
2利用基本RS触发器、脉冲发生器及计数、译码、显示等单元电路设计数字秒表。
3由2位数码管显示计数时间,显示分辨率为0.1s,计时误差小于5%。
4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,实现上电自动清零、启动计时显示、暂停计时显示以及重新计时等控制功能。
三、系统设计方案论证1数字式秒表,首先需要一个数字显示。
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9.9秒,则需要一个8段数码管作为秒位(有小数点)和一个7段数码管作为分秒位。
要求计数分辨率为0. 1秒,那么我们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。
秒表核心部分——计数器,使用两个74LS390计数器构成,这种连接方式简单,使用元器件数量少。
计数脉冲是由555定时器构成的多谐振荡器,产生10赫兹脉冲,如果精度要求高,也可采用石英振荡器。
在选择译码器的时候,有多种选择,如74LS46,74LS47,74LS48等4-7线译码器。
基于51单片机的数字秒表课程设计、毕业设计论文
基于51单片机的数字秒表课程设计、毕业设计论文三、课题名称基于51单片的数字秒表设计二、目的和意义1、通过本次课程设计可以灵活运用单片机的基础知识,依据课程设计内容,能够完成从硬件电路图设计,到电路搭建焊接,再到软件编程及系统调试实现系统功能,完成课程设计,加深对单片机基础知识的理解,并灵活运用,将各门知识综合应用。
2、本次课程设计还可以通过上网查询器件资料,培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。
3、在这次课程设计中,我们运用到了很多一切所学的知识和一些很有用的软件和工具,如keil4编程软件、Proteus仿真软件、Visio软件、等。
4、通过独立完成一个小的数字秒表系统设计,从硬件设计到软件设计,增强分析问题、解决问题的能力,为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。
5、掌握51单片机软件编程知识、实现功能、设计方法,及KEIL软件使用方法;6、应用所学模拟电子线路的知识,掌握电路的设计与应用;7、熟悉PROTEUS的设计与仿真;8、STC——ISP的使用方法;9、掌握焊接电子元器件的方法以及查阅元件功能与参数的方法、步骤。
三、设计目标或任务要求1 、设计目标以单片机为核心,设计数字秒表。
通过硬件电路设计,软件设计,电路搭建,作品调试。
最后完成本次课程设计。
2 、设计要求1、计时范围:0~59分59.59秒,整数四位数和小数两位数显示;2、计时精度10毫秒;3、复位按钮,计时器清零,并做好下次及时准备;4、可以对三个对象(A、B)计时,具有启/停控制;5、设开始、停止A、停止B、显示A、显示B、复位按钮。
四、任务分析、设计方案1、任务分析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。
设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。
其硬件电路主要有主控制器,计时与显示电路和回零、启动和停表电路等。
主控制器采用单片机89C52显示电路采用共阳极LED数码管显示计时时间。
数字秒表论文
山西职业技术学院专科生题目:数字秒表设计专业:年级:学号:学生:指导教师:完成日期:内容摘要在科技高度发展的今天,集成电路和计算机应用得到了高速发展。
尤其是计算机应用的发展。
它在人们日常生活已逐渐崭露头角。
大多数电子产品多是由计算机电路组成,如:手机、mp3等。
而且将来的不久他们的身影将会更频繁的出现在我们身边。
各种家用电器多会实现微电脑技术。
电脑各部分在工作时多是一时间为基准的。
本文就是基于计算机电路的时钟脉冲信号、状态控制等原理设计出的数字秒表。
秒表在很多领域充当一个重要的角色。
关键词:时钟脉冲信号数字秒表一.数字电路的发展历程与分类方法.....................‥ (5)1.1数字电路的发展 (5)1.2数字逻辑电路分 (5)二.数字电路的应用领 (6)三.数字电路的数制 (6)3.1二进制定义 (6)3.2八进制定义 (6)3.3十六进制定义 (6)3.4数制应用领域 (7)四、逻辑运算的基本法则 (7)4.1 逻辑运算法则 (7)4.2逻辑问题的描述方法 (7)五、数字秒表系统的基本功能及其组成,各部分的工作原理 (8)5.1秒表系统方框图 (8)5.2 秒信号发生模块 (9)5.3 计时控制模块 (10)5.4译码显示模块 (13)六、心得体会 (16)七、参考文献 (16)引言数字秒表是日常生活中比较常见的电子产品,以其价格低廉、走时精确、使用方便、功能多而倍受广大用户的喜爱.如在很多喜庆场合,对某一时刻进行倒计时,人们常常使用倒计时秒表.下文介绍了如何利用74LS192和74LS47译码器级555集成块来进行的“60”妙数字正计时和数字倒计时秒表的设计与实现.一.数字电路的发展历程与分类方法1.1数字电路的发展数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。
但其发展比模拟电路发展的更快。
从60年代开始,数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。
秒表电子时钟毕业设计
Graduation electronic clock stopwatch
Abstract::Digital electronic stopwatch with a display intuitive, easy to read, high accuracy, widely used in the timing. The design of digital electronic stopwatch with a single chip, and strive to simple structure, high accuracy as the goal. The design of hardware circuit design and system program design. The hardware are the main controller, timer and display circuit and back to zero, start and stopwatch circuit. Main controller using microcontroller AT89C52, common cathode LED display circuit using digital display timer time.:Keywords:microcontroller, clock, bit code, the code, display
图2.2 AT89C51引脚分配图
控制线 AT89C51单片机的控制线有以下几种:
(1)RST:复位输入端,高电平有效。
(2)ALE/PROG:地址锁存允许/编程线。
(3)PSEN:外部程序存储器的读选通线。
带有两次计数功能的60秒秒表设计论文
5V
Key = A
Key = C
附:设计电路图
5kΩ 50% Key=D Key = Space 47kΩ
3 4 5 6 A B C D ENP ENT ~LOAD ~CLR CLK RCO 15 QA QB QC QD 7 10 9 1 VCC 2 OUT RST DIS THR TRI CON GND 3 4 5 6 7 10 9 1 2 A B C D ENP ENT 3 5 4 14 13 12 11 7 1 2 6 A B C D
74LS00N Key = B 1kΩ 1kΩ
3 4 5 6 7 10 9 1 2
A B C D ENP ENT
QA QB QC QD RCO ~LOAD ~CLR CLK
14 13 12 11 15
7 1 2 6 3 5 4
A B C D
A B C D E F G H
74160N
~LT ~RBI ~B个 1HZ 的自动秒脉冲信号,原理是通过 555 定时器设计一个多谐振荡器, 设定振荡频率为 1HZ 即可。 通过公式������ =
1 ������ ,+2������2 ������ ln 2
,
计算出所需电阻和电容数值, 计算后得到所需两个电阻都是 47K 的, 电容是 10uf, 与 555 定时器连接之后就能输出 1HZ 矩形波脉冲。 3.二次计数功能的设定 本设计另外加了两个数码管, 通过置数方法实现对前两个数码管的数字跟随 功能。 即把后两个 160 芯片的并行输入端依次连接到前两个 160 芯片的并行输出 端。 并把后两个的 CLOCK 端连接到一个按键开关上,通过手动给一个脉冲实现跟 随功能,按键松开之后 160 芯片会保存所记录的数字,从而实现二次计数功能。 4. 从任意数字开始计时的设定 本设计使用了一个单刀双掷开关,可以实现脉冲的自动和手动切换,当需要从任 意数字开始计时时,把开关拨到手动脉冲上,通过按动鼠标微动开关给 CLOCK 端一个计时脉冲,一次会走一个数,当走到需要的数字时停止即可,然后把开关 再拨到自动脉冲上,可实现从任意数开始计时功能。 5. 手动清零的设定 考虑到刚接上电源时, 数码管可能显示的是乱码,本设计附加了一个手动清 零开关,把 4 个 160 芯片的清零端 RD’连接到一起,外接到一个按键开关上, 当按动开关时,清零端会接收到一次低电平信号,这时数码管会全部清零。+ 六、 电路仿真: 有了以上设计思路和原理,我用 multisim 仿真软件画出了电路图,在计算 机上进行了电路仿真,从仿真结果来看,和预想的功能一样,完全达到了设计要 求,从而论证了设计电路的可行性。 七、 调试过程: 当电路板焊出来之后, 进入到了调试阶段,在此阶段遇到的一个最大的问题 是手动按动开关给脉冲的时候,理论上是按一次开关,数码管会加一个数,但实 际却跳好几十个数,没有达到设计要求,为此我查阅了有关资料,最后明白了按 键开关在实际操作过程中会存在机械抖动,为了消除机械抖动,我在按键开关上 加了一个 SR 锁存器,从而消除了机械抖动。原理如下:
数字秒表的设计(数电课设)
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的设计。
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。
另外硬件部分设置了查看按键,可以对秒表上一次计时时间进行保存,供使用者查询。
本设计的数字电子秒表系统采用AT89S52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,结合数码管显示电路、LED指示灯以及外部键盘电路来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现四位数码管显示,显示时间为0~59.99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C语言编写程序,包括显示程序,定时中断服务,键盘扫描程序,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。
关键字:单片机,数字秒表,程序,仿真AbstractWith the rapid development of science and technology in recent years, SCM applications are continually deepening. In this paper, based on single chip design of digital electronic stopwatch.The main characteristics of this design timing accuracy 0.01s, to solve the traditional timing accuracy because the errors caused by inadequate and unfair, and is the necessary equipment for various sports competitions one. Also set the View button hardware can be the last time on the stopwatch to save time for user queries.The design of digital electronic stopwatch system uses AT89S52 microcontroller as the central device, use the timer / counter timing and counting principles, combined with digital control circuitry, LED indicator and external keyboard to design the timer circuit. The software and hardware together organically, making the system able to achieve four digital display, display the time from 0 to 59.99 seconds, timing accuracy of 0.01 seconds, and can correctly time, while able to record a time, and after the next time The last time time to check. One software system using C language programming, including the display program, timing interrupt service, the keyboard scanner, delay procedures, and WA VE in the debugging and running, the hardware system used to achieve PROTEUS powerful, simple and easy to observe the cut in the simulation can be observed on the actual working condition.Keywords: microcomputer, digital stopwatch, procedures, simulation1、设计要求及技术指标1.1、设计题目:数字秒表的设计1.2、初始条件:本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等。
电子秒表的设计与制作
论文摘要:本毕业论文通过电子秒表的设计,给出了以555定时器为核心,以分频、计数与译码显示模块为主要构成部分的电子秒表的设计方案。
系统具有随时启动、停止以及清零功能。
关键词: 555定时器分频计数译码艾力达引言随着电子技术的发展,电子技术在各个领域的运用也越来越广泛。
人们对它的认识也逐步加深。
在秒表的设计上功能不断完善,在时间的设计上不断的精确,人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。
秒表的设计是由555芯片提供的,秒表时间由相关的电阻与电容的大小决定。
除了时间的设计精确外,秒表还在功能上有所改变,如实现倒计时。
电子秒表广泛应用于对运动物体的速度、加速度的测量实验,还可用来验证牛顿第二定律、机械能守恒等物理实验,同时也适用于对时间测量精度要求较高的场合,如测定短时间间隔的仪表。
秒表有机械秒表和电子秒表两类。
机械秒表与机械手表相仿,但具有制动装置,可精确至百分之一秒;电子秒表用微型电池作能源,电子元件测量显示,可精确至千分之一秒,广泛应用于科学研究、体育运动及国防等方面。
在当今非常注重工作效率的社会环境中,定时器能给我们的工作、生活以及娱乐带来很大的方便。
充分利用定时器,能有效的加强我们的工作效率。
目前数字电子技术已经广泛地应用于计算机、自动控制、电子测量仪表、电视、雷达、通信等各个领域。
例如在现代测量技术中,数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高、功能强,而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着集成技术的发展,尤其是中、大规模和超大规模集成电路的发展,数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门,并将产生越来越深刻的影响。
随着现代社会的电子科技的迅速发展,要求我们要理论联系实际,数字电路课题设计的进行使我们有了这个非常好的机会,通过这种综合性训练,我们的动手能力、实际操作能力、综合知识应用能力得到了更好的提升。
本设计是基于数字电路和模拟电路的电子秒表的设计思路及实现方法。
基于51单片机的数字秒表毕业设计论文
摘要近年来随着科学技术的发展,单片机的应用正在不断走下面还深入。
本文简单阐述了基于单片机的数字秒表的的设计。
本设计的主要特点是计时精度达到0.01秒,是各种体育竞赛的必要设备之一。
本设计的数字秒表采用AT89S52单片机为主要器件,利用其定时器的原理,结合显示电路、LED数码管以及外部外部中断电路来设计计时器。
将软硬件结合起来,使得系统能实现0~99.99秒的计时,计时精度位0.01秒。
硬件系统利用proteus仿真,在仿真中就能观察到系统的实际运行情况。
关键字:单片机数字秒表仿真一硬件设计1、1 总体方案的设计数字秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点,在计时中广泛应用。
本设计中用单片机和数码管组成数字秒表力求结构简单。
设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。
硬件电路主要有主控制器、控制按钮与显示电路组成。
主控制器采用单片机AT89S52,显示电路采用四位共阴极数码管显示计时时间。
本设计利用AT89S52单片机的定时器,使其能精确计时。
利用中断系统使其实现启动和暂停的功能,P0口输出段码数据,P2.0~P2.2连上译码器作为位选,P3.2和P3.3接口的两个按钮分别实现启动和暂停功能。
设计的基本要求是正确性。
硬件电路按下图进行设计。
计时器采用T0中断实现,定时溢出中断周期为1ms,当溢出中断后向CPU发出溢出中断请求,每发出10次中断请求就对10ms位(即最后一位)加一,达到100次就对100ms位加一,以此类推,直到99.99s为止。
再看按键的处理。
两个按键采用中断的方法,设置外部中断0和外部中断1位脉冲边沿触发方式,这样一来每当按键按下时便会触发中断,从而实现启动和暂停。
1.2 单片机的选择本设计在选取单片机时,充分借鉴了许多成型产品使用单片机的经验。
并根据自己的实际情况,选用了ATMEL公司的AT89S52。
ATMEL公司的89系列单片机以其卓越的性能、完善的兼容性、快捷便利的电擦写操作、低廉的价格完全替代了87C5162和875152,低电压、低功耗,有DIP、PLCC、QFP封装,是目前性能最好、价格最低、最受欢迎的单片机之一。
数显秒表的设计大学毕设论文
课程设计课程设计名称:EDA课程设计专业班级电科1303学生姓名:张渊博学号: 201316030301指导教师:王彩红课程设计时间:2016-6-20~2016-7-2电子信息科学与技术专业课程设计任务书说明:本表由指导教师填写,由教研室主任审核后下达给选题学生,装订在设计(论文)首页1 设计任务及要求(1)设计一个带数字显示的秒表,可随时清零、暂停和计时。
(2)要求能准确的计时并显示,开机显示00.00.00。
(3)要求计时范围为59分59.99秒。
(4)要求技术精度为0.01s。
功能分析:数显秒表要实现上述要求的功能,首先要具有计时控制器模块、计时模块、分频模块、数据选择器、显示模块。
首先输入1KHZ脉冲首先经分频器10分频,变为计数最小单位0.01s然后经过十进制的毫秒计数器,计满进位给秒计数器然后是分计数器左后送给数码管进行显示。
直到全部计满然位59.59.99后变为00.00.00,重新开始计数。
在计数过程中可以通过计数控制模块可以控制计数暂停、计数、清零的操作。
2设计原理及总体框图图一图二实现原理:各模块功能原理如下:a、计时控制器模块:计时控制器模块的作用是将按键信号转变为计时器的控制信号。
本设计中设置了两个按键,即启动/暂停和清零贱键,由他们产生计数允许保持和清零信号。
启动/暂停键是多用途键,在“按下—>松开—>再按下—>在松开”的过程中,所起的作用分别是“启动—>暂停—>继续”。
这类电路适合用状态机描述。
b、计时模块计数器通过对10ms的脉冲计数,达到计时的目的。
由于计数器的范围是0到59分59.99秒,所以计时模块共需要4个十进制计数器和2个六进制计数器。
c、分频模块时基分频器对1KHZ的脉冲分频产生100HZ的时基,它同十进制计数器的方法一样,因此可直接调用。
d、数据选择器数据选择器的作用是对10ms、100ms、s和min的6个BCD数进行扫描。
秒表设计论文
摘要摘要了解STC89C52芯片的工作原理和工作方式,使用该芯片对LED数码管进行显示控制,实现用单片机的端口控制数码管,显示分、秒,并用按钮实现秒表启动,停止,清零功能,分组计时,蜂鸣器报时,精确到0.01秒。
通过本次课程设计要求选用定时器的工作方式,画出使用单片机控制LED数码管显示电路图,并在实验箱实现其硬件电路,并编程完成软件部分,最后调试秒表启动、停止、清零功能,分组计时,蜂鸣器报时。
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。
掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。
通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来,对程序进行编程,校验。
该实验通过单片机的定时器/计数器定时器和计数原理,设计简单的计时器系统,拥有正确的计时、暂停、清零,并同时可以用数码管分组显示,在现实生活中应用广泛,具有现实意义。
本设计的成品是在单片机最小系统的基础上增加显示电路和控制电路来完成电子秒表的硬件电路的。
电子秒表电路主要由STC89C52单片机最小系统电路、七段数码管动态显示电路和控制电路组成,它能实现四位数码显示和多次计时,能通过控制电路能控制时间的暂停和开始,能够多次计时,查询计时时间。
关键字:STC89C52,LED数码管,蜂鸣器,时钟,按键ABSTRACTABSTRACTUnderstand STC89C52 chip principle of work and the work method, using the chip to LED digital display control pipe, realize the port with single-chip computer control digital tube, show minutes and seconds, and button realize a stopwatch start, stop, reset function, group time, a buzzer tell time, accurate to 0.01 seconds.Through this course design requirements choose timer way of working, painted using single-chip microcomputer control LED digital display the circuit diagram, and in the box to realize its hardware circuit and software programming to complete part, finally commissioning a stopwatch start and stop, reset function, group timing, to strike the buzzer.Deepen our understanding of the single chip microcomputer curriculum review and master the comprehensive understanding of to the single chip course application further understanding. Master timer, set up and external interruption programming principle. Through this course design can combine SCM software and hardware, the procedure programming, calibration.This experiment through the single chip microcomputer timer/counter timer and count the principle, design simple timer system, have the right timing, pause, reset, and also use digital tube group shows, in real life applications, have realistic meanings. This design is finished in the SCM system based on the smallest increase display circuit and control circuit to complete electronic stopwatch hardware circuit. Electronic stopwatch circuit by single chip minimize system STC89C52 main circuit, seven period of digital tube dynamic display of circuit and control circuit, it can realize the four digital display and the many time, can through the control circuit can control the time to halt and began, many times to timing, inquires the timing of time.Key word: STC89C52, LED digital tube, a buzzer, clock, buttons目录目录第1章引言 (1)1.1选题背景 (1)1.2研究目标和意义 (1)1.3研究思路 (2)第2章研究的理论基础 (3)2.1总体介绍 (3)2.2时钟介绍 (4)2.3复位及复位电路 (4)2.4STC89C52主要功能 (9)第3章控制芯片介绍 (3)第4章单片机最小系统 (11)4.1单片机部分 (11)4.2单片机与PC机接口部分. (11)第5章系统功能 (13)5.1系统实现 (13)5.2元件清单 (13)第6章电路设计 (14)第7章模块框图 (16)7.1按键模块 (16)7.2时钟模块 (17)7.3复位模块 (18)7.4显示模块 (19)7.5蜂鸣器模块 (22)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)第1章引言第1章引言1.1选题背景单片机自二十世纪七十年代以来,以及其好的性价比受到人们的重视和关注,所以发展很快,应用广泛。
毕业设计论文:沈阳工业大学数字秒表数电课程设计[管理资料]
课程设计课程名称数字电子技术课程设计课题名称数字秒表专业班级队员指导教师2010年11 月29 日目录一.工程设计任务书 (3)二.设计目的及流程 (5)三.设计总体框图及目的 (6)四.设计原理及说明 (6)五.单元电路设计 (7)六.器件选择 (17)七.设计电路图 (17)八.安装与调试 (11)九.设计心的与体会 (12)沈阳工业大学电子技术基本技能大赛设计任务书项目:数字电子题目:电子秒表专业班级:班队员:指导老师:任务书下达日期2009年11月1日设计完成日期2009年11月29 日一、设计目的及流程1.【目的】为引导学生充分利用课外业余时间将课堂所学理论知识与动手实践相结合,体会电子学的奥秘从而激发大学生对电子技术的爱好,培养大学生动手设计能力。
2.【流程】(1):查找资料,确定总体电路设计方向。
(2):设计并确定电路。
(3):应用multisim仿真,并校验电路。
(4):使用面包板连接电路,最后确认电路的实际可行性(5):焊接实物电路图二、设计总体框图及三、设计原理及说明本电路由启动、清零复位电路,计数电路,译码显示电路,回读电路,开关去抖电路等组成。
充分运用芯片74LS90的逻辑功能,用四片74LS90芯片实现秒表示00:00—99:99秒。
利用集成与非门构成的基本RS触发器(低电平直接触发)实现电路的直接置位、复位功能。
利用555定时器构成的多谐振荡器为电路提供脉冲源以驱动电路工作。
利用4511芯片与共阴极七段显示器,实现译码显示器功能,显示时间。
利用D触发器,实现电路的存储功能。
利用74LS194芯片的逻辑功能,实现移位读数功能四、单元电路设计1、电路的直接置位、复位电路:利用集成与非门构成的基本RS触发器实现,属于低电平直接触发的触发器,有直接置位、复位的功能。
由基本RS触发器构成的具有直接置位、复位功能的逻辑电路它的一路输出作为单稳态触发器的输入,另一路输出Q作为与非门的输入控制信号,控制脉冲源CP的放行与禁止。
数字式秒表的课程设计报告范文
数字式秒表的课程设计报告范文目录第一章系统概述------------------------------------------------------------------------------11.1系统设计思路与总体方案--------------------------------------------------------------11.2总体工作过程-----------------------------------------------------------------------------21.3各功能块的划分和组成-----------------------------------------------------------------21.4芯片简介-----------------------------------------------------------------------------------2第二章单元电路的设计和总体分析------------------------------------------------------92.1毫秒信号的发生电路--------------------------------------------------------------------92.2分、秒、毫秒计数电路-----------------------------------------------------------------102.3组合设计-----------------------------------------------------------------------------------12第三章总体电路的设计与安装------------------------------------------------------------153.1PCB电路板的制作----------------------------------------------------------------------153.1安装调试的步骤--------------------------------------------------------------------------163.2遇到的主要的问题及注意事项--------------------------------------------------------17第四章总结------------------------------------------------------------------------------------18附录1元器件明细表------------------------------------------------------------------------19附录2总原理接线图------------------------------------------------------------------------19参考文献---------------------------------------------------------------------------------------20第一章系统概述1.1系统设计思路与总体方案通过对设计要求的分析,应用相关的数字电子电路方面的知识画出原理图,检查无误后,将原理图在EWB中仿真,验证通过无误后,可以考虑使用何种方案来实现设计电路。
单片机秒表设计毕业论文
毕业设计论文说明书课题名称:单片机秒表系统的设计学生专业机电一体化班级机电0902时间指导教师电子与电气工程系近年来随着科技的飞速开展,微电子的开展可谓是日新月异,特别是单片机更是百花争艳。
在电子时代的大潮流中,MCS-51系列的单片机以其特有的简单、易用、易学、应用技术成熟、应用技术人员多、性价比高的优势占有8位微控制器市场大约50%以上的份额,由此可见单片机在实际生活的广泛运用。
单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品,具有功耗低,平安性高,使用方便等优点。
本次设计容为以AT89C51单片机为核心的秒表。
设计的主要特点是计时器从00~99秒的计时,每秒自动加1,同时设置有暂停键和复位键,在任何情况下都可以暂停和复位。
利用单片机定时器/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3位LED显示,显示时间为0~99秒,计时精度为1秒,能正确地进展计时。
其中软件系统采用汇编语言编写程序,包括显示程序,中断效劳,外部中断效劳程序,复位程序等。
本系统相对简单,指令中有较丰富的逻辑控制功能指令,能叫方便的直接操作外部的I/O设备。
关键字:单片机;定时器;计数器一、硬件简介与电路设计错误!未定义书签。
1.1 单片机AT89C51介绍31.1.1 单片机AT89C51管脚说明31.1.2 振荡器特性51.1.3 芯片擦除51.2 复位和按键电路设置51.3 显示电路的选择与设计81.4 晶振电路和电源电路的设计11二、软件设计112.1 程序设计思想122.2 系统资源的分配132.3 主程序设计122.4 中断程序设计162.4.1外部中断0效劳程序142.4.2 外部中断1效劳程序142.5定时器T0子程序设计17三、数字电子秒表的安装与调试 (15)3.1 软件的仿真与调试153.2 硬件的安装与调试163.2.1晶振电路的测试203.2.2复位电路的测试203.2.3显示电路的测试20四、程序设计20五、完毕语21❖致24❖参考文献25一.硬件简介与电路设计1.1 单片机AT89C51介绍AT89C51单片机介绍AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器〔FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory〕的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
基于单片机的秒表系统设计论文
- - -..基于单片机的秒表系统设计目录0 前言31总体方案设计32 系统硬件设计33软件设计63.1软件设计概述63.2程序框图63.3子程序模块设计84系统调试及结果分析114.1软件调试94.2硬件调试105结论及进一步设想13参考文献14课程设计体会14附录1 元件清单15附录2 系统电路图16附录3 源程序17基于单片机的秒表系统设计摘要:本设计的多功能秒表系统采用AT89C51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、电源电路、LED数码管以及键盘电路来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现两位LED显示,显示时间为00~99秒,每秒自动加1,能正确地进行加1计时。
其中软件系统采用C语言编写程序,包括显示程序,计数程序,中断程序,延时程序等,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。
关键字:单片机;计时秒表;LED数码管0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。
秒表的出现,解决了传统的由于人为因素造成的误差和不公平性,本文就是利用AT89C51单片机与数码管设计一个简单的秒表系统。
1总体方案设计本系统采用AT89C51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,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C语言编写程序,包括显示程序,中断程序,延时程序,按键消抖程序等,并在Keil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。
基于单片机的电子秒表的设计 毕业论文1
毕业设计(论文)基于单片机的电子秒表的设计姓名:学号:班级:应用电子1001班指导教师:所在系部:信息工程系二○一三年六月摘要时间是工农业生产,国防,人民生活等领域不可缺少的。
它涉及到我们工作,生活的各个方面。
没有时间人们的一切行为都无法进行。
本篇论文是利用单片机AT89C51和接口外围电路等组成的电子秒表电路。
整个设计由硬件电路和软件程序两部分组成。
硬件电路由单片机AT89C51等元件组成,它使用元件少,电路结构简单,功能强;软件程序采用汇编语言进行设计,它结构合理,思路清晰,利用中断服务程序对各种事件进行处理,提高微处理器的工作效率。
关键字:单片机、秒表AbstractTime is the industry and agriculture production, national defense, and people's living areas such as indispensable. It involves our work, all aspects of life. Not all the time people are unable to act. This paper is using single-chip Microcomputer chip (your) AT89C51 such as chip clocks and stopwatch function of electronic stopwatch circuit. The circuit hardware circuit and software program by two parts. The hardware circuit of microcomputer AT89C51, such as simple structure, the function is strong, Software design using assembly language, its structure is reasonable, clarity, using an interrupt service routine treatment of various events, improve work efficiency of microprocessors.Key Words:LED display;High-precision stopwatch.目录引言 (5)第一章概述 (6)1.1.单片机简介 (6)1.2.设计任务 (6)1.3.设计要求 (6)1.4.主要元器件 (6)第二章硬件电路的设计 (8)2.1.总体方案的设计 (8)2.2.显示电路的设计 (9)数码管简介 (9)数码管的显示方式 (9)2.3.复位电路的设计 (11)第三章软件程序的设计 (12)3.1.设计思想 (12)3.2.程序流程图 (12)3.3.源程序代码 (14)第四章软件仿真 (17)第五章结束语 (18)第六章致谢 (18)参考文献 (19)引言单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器,常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。
数字电子秒表设计.
攀枝花学院综合设计(论文)数字式电子秒表学生姓名:陈勇学生学号: 201210502008院(系):电气信息工程学院年级专业: 2012级电气工程与自动化指导教师:游霞讲师二〇一四年五月摘要该设计的进行使我们的动手能力、实际操作能力、综合应用能力得到更好的提升。
这次设计是基于计算机电路的时钟脉冲信号、状态控制等原理设计出的数字秒表。
秒表在很多领域充当一个重要的角色。
在各种比赛中对秒表的精确度要求很高,尤其是一些科学实验。
他们对时间精确度达到了几纳秒级别。
现实生活中电子秒表是一种很常见的装置,应用范围也是相当的广泛。
比如,城市的交通信号灯。
是我们最常见的一种电子秒表。
数字式电子秒表由他独特的好处——显示直观,内容一目了然。
本次课程设计从总体设计框图开始,将设计任务逐步分解,直到可以用标准的集成电路部件实现,然后将各部件联结成系统,通过Multism 进行设计的分析综合和时序仿真验证。
本文在原理简要处,还加入了程序设计中用到的几种集成元件的管脚图,以及简单介绍了这些元器件所能实现的功能。
先后设计出了计秒、计分和计时电路,并完成了初步的调试与仿真。
最后,在分析时序仿真结果的基础上,对设计电路进行进一步的修改和完善,已达到对设计电路正确运行且学会运用Multism电路设计与仿真的目的。
操作步骤:(1)启动仿真电路,可观察到数字时钟的秒位开始计时,计数到60后复位为0,并进位到分计时电路。
(2)观察到数字时钟的分位开始计时,计数到60后复位为0,并进位到时计时电路(3)开关J1可控制时计时电路的方式选择。
(4)控制键可控制秒脉冲直接引入时、分计数器。
(5)出现整点,即时计数器发生变化。
由以上的操作步骤可以完成课程设计的要求。
关键词时钟脉冲信号,状态控制,计数器,555定时器,多谐振荡器目录目录摘要............................................. 错误!未定义书签。
数字电子秒表的设计与实现毕业设计(论文)
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0.001s,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。
另外硬件部分设置了查看按键,可以对秒表上一次计时时间进行保存,供使用者查询。
自首届现代奥运会在希腊雅典举办以来,奥运计时技术一直在不断地向前发展。
一百多年过去了,首届现代奥运会上计时所用的跑表如今换成了一系列高科技计时装置,如高速数码摄像机、电子触摸垫、红外光束、无线应答器等等。
鉴于当今计时技术的快速发展,即便千分之一秒(为眨眼的40倍)的毫微差距,也决定着冠军的归属。
在现在的体育竞技比赛中,随着运动员的水平不断提高,差距也在不断缩小。
有些运动对时间精度的要求也越来越高,有时比赛冠亚军之间的差距只有几毫秒,因此就需要高精度的秒表来记录成绩。
有关计时钟表的发展历史,大致可以分为三个演变阶段。
一、从大型钟向小型钟演变。
二、从小型钟向袋表过渡。
三、从袋表向腕表发展。
从我国水运仪像台的发明到现在各国都在研制的原子钟这几百年的钟表演变过程中,我们可以看到,各个不同时期的科学家和钟表工匠用他们的聪明的智慧和不断的实践融合成了一座时间的隧道,同时也为我们勾勒了一条钟表文化和科技发展的轨迹。
本设计的数字电子秒表系统采用AT89C52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0~99.999秒,计时精度为0.001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。
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题目:数字秒表设计
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指导教师:
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内容摘要
在科技高度发展的今天,集成电路和计算机应用得到了高速发展。
尤其是计算机应用的发展。
它在人们日常生活已逐渐崭露头角。
大多数电子产品多是由计算机电路组成,如:手机、mp3等。
而且将来的不久他们的身影将会更频繁的出现在我们身边。
各种家用电器多会实现微电脑技术。
电脑各部分在工作时多是一时间为基准的。
本文就是基于计算机电路的时钟脉冲信号、状态控制等原理设计出的数字秒表。
秒表在很多领域充当一个重要的角色。
关键词:时钟脉冲信号数字秒表
一.数字电路的发展历程与分类方法.....................‥ (5)
1.1数字电路的发展 (5)
1.2数字逻辑电路分 (5)
二.数字电路的应用领 (6)
三.数字电路的数制 (6)
3.1二进制定义 (6)
3.2八进制定义 (6)
3.3十六进制定义 (6)
3.4数制应用领域 (7)
四、逻辑运算的基本法则 (7)
4.1 逻辑运算法则 (7)
4.2逻辑问题的描述方法 (7)
五、数字秒表系统的基本功能及其组成,各部分的工作原理 (8)
5.1秒表系统方框图 (8)
5.2 秒信号发生模块 (9)
5.3 计时控制模块 (10)
5.4译码显示模块 (13)
六、心得体会 (16)
七、参考文献 (16)
引言
数字秒表是日常生活中比较常见的电子产品,以其价格低廉、走时精确、使用方便、功
能多而倍受广大用户的喜爱.如在很多喜庆场合,对某一时刻进行倒计时,人们常常使用倒计时秒表.下文介绍了如何利用74LS192和74LS47译码器级555集成块来进行的“60”妙数字正计时和数字倒计时秒表的设计与实现.
一.数字电路的发展历程与分类方法
1.1数字电路的发展
数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。
但其发展比模拟电路发展的更快。
从60年代开始,数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。
随后发展到中规模逻辑器件;70年代末,微处理器的出现,使数字集成电路的性能产生质的飞跃。
数字集成器件所用的材料以硅材料为主,在高速电路中,也使用化合物半导体材料,例如砷化镓等。
逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。
TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今仍为主要的基本逻辑器件之一。
随着CMOS工艺的发展,TTL 的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的趋势。
近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步,使数字电子技术开创了新局面,不仅规模大,而且将硬件与软件相结合,使器件的功能更加完善,使用更灵活。
1.2数字逻辑电路分类
1、按功能来分:
(1)组合逻辑电路
简称组合电路,它由最基本的的逻辑门电路组合而成。
特点是:输出值只与当时的输入值有关,即输出惟一地由当时的输入值决定。
电路没有记忆功能,输出状态随着输入状态的变化而变化,类似于电阻性电路,如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。
(2)时序逻辑电路
简称时序电路,它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路(输出到输入)或器件组合而成的电路,与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。
时序电路的特点是:输出不仅取决于当时的输入值,而且还与电路过去的状态有关。
它类似于含储能元件的电感或电容的电路,如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电路的典型器件。
2、按电路有无集成元器件来
可分为分立元件数字电路和集成数字电路。
3、按集成电路的集成度进行分类
可分为小规模集成数字电路(SSI)、中规模集成数字电路(MSI)、大规模集成数字电路(LSI)和超大规模集成数字电路(VLSI)。
4、按构成电路的半导体器件来分类
可分为双极型数字电路和单极型数字电路。
二.数字电路的应用领域
数字电路的应用领域非常广泛,比如数字电路与数字电子技术广泛的应用于电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、航天等科学技术各个领域。
秒表时钟更常在日常生活中应用。
三.数字电路的数制
在我们的日常生活中常用的进制主要是十进制(因为我们有十个手指,所以十进制是比较合理的选择,用手指可以表示十个数字,0的概念直到很久以后才出现,所以是1-10而不是0-9)。
例如:在早期设计的机械计算装置中,使用的不是二进制,而是十进制或者其他进制,利用齿轮的不同位置表示不同的数值,这种计算装置可能更加接近人类的思想方式。
比如说一个计算设备有十个齿轮,它们级连起来,每一个齿轮有十格,小齿轮转一圈大齿轮走一格。
这就是一个简单的十位十进制的数据表示设备了,可以表示0到999999999的数字。
配合其他的一些机械设备,这样一个简单的基于齿轮的装置就可以实现简单的十进制加减法了。
而在如今的信息化、数字社会,十进制不能满足人们的使用要求,从而出现了不同的进制概念,如我们常说的二进制、八进制、十六进制等。
那么对于二进制、八进制、还有十六进制它们各自的定义。
3.1二进制定义
二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。
它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”。
二进制数据也是采用位置计数法,其位权是以2为底的幂。
3.2八进制定义
八进制是以8为基数的计数体制,在八进制中,每位有0,1,2,3,4,5,6,7八个数码,它的进位进规律是逢八进一,各位的权为8的幂。
3.3十六进制定
十六进制是以16为基数的计数体制,在十六进制中,每位有0,1,2,3,4,5,6,7、8、9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)十六个不同的数码,它的进位进规律是逢十六进一,各位的权为16的幂。
3.4数字电路的数制应用场合
二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。
计算机运算基础采用二进制。
电脑的
基础是二进制,电子计算机出现以后,使用电子管来表示十种状态过于复杂,所以所有的电子计算机中只有两种基本的状态,开和关。
也就是说,电子管的两种状态决定了以电子管为基础的电子计算机采用二进制来表示数字和数据。
这种通过不同的位置上面不同的符号表示数值的方法就是进制表示方法。
一个字是电脑中的基本存储单元,根据计算机字长的不同,字具有不同的位数,现代电脑的字长一般是32位的,也就是说,一个字的位数是32。
字节是8位的数据单元,一个字节可以表示0-255的数据。
对于32位字长的现代电脑,一个字等于4个字节,对于早期的16位的电脑,一个字等于2个字节。
八进制的数较二进制的数书写方便,常应用在电子计算机的计算中。
十六进制常用在单片机的编程里。
数制应用领域范围之广,一时难以一一举例,未来的世界数字化,期待着。
四、逻辑运算的基本法则
逻辑运算的基本法则以及逻辑问题的描述方法
4.1 逻辑运算法则
根据或运算、与运算和非运算等三种基本逻辑运算,可以推导出逻辑运算的一些法则,为逻辑代数的运算法则。
(1) 0·A=0 (2) 1·A=A (3) A·A=A ( 4) 0+A=A (5) 1+A=1 (6) A+A=A (8)与运算交换律 AB=BA(9)或运算交换律 A+B=B+A
(10)与运算满足结合律 ABC=(AB)C=A(BC) (11)或运算满足结合律
A+B+C=(A+B)+C=A+(B+C)
4.2 逻辑问题的描述方法
表示一个逻辑函数有多种方法,常用的有:真值表、逻辑函数式、逻辑图、卡诺图4种。
它们各有特点,又相互联系,还可以相互转换,现介绍如下。
1.真值表
真值表是根据给定的逻辑问题,把输入逻辑变量各种可能取值的组合和对应的输出函数值排列成的表格。
它表示了逻辑函数与逻辑变量各种取值之间的一一对应关系。
逻辑真值表具有唯一性。
2.逻辑函数式
逻辑函数式是用与、或、非等基本逻辑运算来表示输入变量和输出变量函数间的之间关系的逻辑函数式。
由真值表写出的逻辑式是标准的与—或逻辑式。
写标准与—或逻辑式的方法是:(1)把任意一组变量取值中的1代以原变量,0代以反变量,由此得到一组变量的与。