单片机电子秒表课程设计报告书
单片机秒表设计报告
广西科技大学单片机课程设计说明书课题名称单片机秒表系统的设计系别职业技术教育学院专业电子信息工程班级电子Z112姓名(学号)红头巾组合指导教师廖贵成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电子秒表设计。
本设计主要特点是计时精度达到0.1s,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。
本设计是基于AT89C51单片机设计的,我们是分为几个模块来设计的。
首先对秒表的硬件进行了设计,它包括时钟电路设计、复位电路设计以及外部显示电路。
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0.1s。
其次是软件进行了设计,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。
最后通过仿真调试,在proteus环境下建立了仿真模型,仿真和调试结果表明本设计是正确的。
关键词:单片机;秒表;系统设计目录摘要 (I)1 课题内容要求及目的 (1)1.1课题内容 (1)1.2课题要求 (1)1.3 课题目的 (2)2 硬件设计 (2)2.1 AT89C51单片机简介 (2)2.2设计思路 (3)2.3硬件电路设计 (3)3软件设计 (6)3.1程序设计 (6)3.2源程序 (7)4系统调试与仿真 (11)4.1 proteus简介 (12)4.2仿真调试 (12)5总结 (15)参考文献 (16)致谢 (16)1 课题内容要求及目的1.1课题内容用AT89C51设计一个秒表,该秒表课可显示0.0~9分59.9秒的时间,进行相应的单片机硬件电路的设计并进行软件编程利用单片机定时器/计数器中断设计秒表,从而实现秒、十分之一秒的计时。
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。
通过本次系统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。
51电子秒表课程设计
51电子秒表课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解电子秒表的基本原理,掌握其计时功能的工作机制。
2. 学生掌握51单片机的编程基础,能够运用C语言进行简单的程序编写。
3. 学生了解电子秒表中涉及到的电子元器件,如晶振、电容、按键等,并理解它们在电路中的作用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成51电子秒表的硬件电路搭建。
2. 学生能够编写程序,实现电子秒表的启动、停止、清零及计时功能。
3. 学生能够通过实际操作,解决电子秒表中遇到的问题,提高动手能力和故障排查能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发学习热情,养成积极探索和主动学习的良好习惯。
2. 学生通过合作完成项目,培养团队协作能力和沟通能力,增强集体荣誉感。
3. 学生在课程学习中,树立正确的价值观,认识到科技对生活的影响,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识与动手实践,旨在提高学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的物理和数学基础,对电子技术有较高的兴趣,喜欢动手操作,但编程能力可能较弱。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,循序渐进,由浅入深地引导学生掌握电子秒表的设计与制作。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生积极参与,充分调动学生的主观能动性。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体、可衡量的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 电子秒表原理:介绍电子秒表的工作原理,分析计时功能的实现过程,探讨51单片机在电子秒表中的应用。
2. 硬件电路设计:学习51单片机的基本电路,掌握晶振、电容、按键等电子元器件的选择和使用方法,学会搭建电子秒表的硬件电路。
3. 软件编程:学习C语言编程基础,掌握51单片机的编程技巧,编写电子秒表的程序,实现启动、停止、清零及计时功能。
4. 实践操作:学生分组进行硬件电路搭建,编程调试,实际操作电子秒表,解决过程中遇到的问题。
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 秒表课程设计
CJNE A,#0,HH
MOV A,73H
CJNE A,#0,HH
MOV A,72H
CJNE A,#0,HH
MOV A,70H
CJNE A,#0,HH
CLR P0.7;蜂鸣
CLR TR0
CLR ET0;T0关中断
MOV 70H,#00H;重新赋值
MOV 71H,#0AH
MOV 72H,#00H
INC 72H
LL1:
MOV TH0,#3CH
MOV TL0,#0B0H
JNB P3.1,DAOJISHI;P3.1倒计时
INC 70H
MOV A,70H
CJNE A,#0AH,XIAN0
MOV 70H,#00H
INC 72H
XIAN0:
MOV A,72H
CJNE A,#0AH,XIAN1
MOV 72H,#00H
单片机课程设计报告书
课题名称
秒表
姓 名
学 号
院、系、部
电气工程系
专 业
指导教师
秒表
一、设计目的
本次设计是以单片机为基础,设计一个可以实现启动,暂停,继续,复位,可选择正计时,倒计时。四位显示,精确到0.1(999.9)的秒表。目的是学习和掌握单片机中常用接口电路的应用和设计技术,充分认识理论知识对应用技术的指导性作用,进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。通过这次设计实践能够进一步加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解,使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。
INC 73H
XIAN1:
MOV A,73H
CJNE A,#0AH,XIAN2
89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告
单片机课程设计报告单片机秒表系统课程设计班级:课程名称:秒表设计成员:实训地点:北校机房实训时间:6月4日至6月15日目录1课程设计的目的和任务1.1 单片机秒表课程设计的概述1.2课程设计思路及描述1.3 课程设计任务和要求2硬件与软件的设计流程2.1系统硬件方案设计2.2所需元器件3 程序编写流程及课程设计效果3.1源程序及注释3.2原理图分析3.3课程设计效果4 心得体会1. 课程设计的目的和任务1.1单片机秒表课程设计的概述一、课程设计题目秒表系统设计——用STC89C51设计一个4位LED数码显示“秒表”,显示时间为000.0~9分59.9秒,每10毫秒自动加一,每1000毫秒自动加一秒。
二、增加功能增加一个“复位”按键(即清零),一个“暂停”和“开始”按键。
三、课程设计的难点单片机电子秒表需要解决几个主要问题,一是有关单片机定时器的使用;二是如何实现LED的动态扫描显示;三是如何对键盘输入进行编程;四是如何进行安装调试。
四、课程设计内容提要本课程利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,结合集成电路芯片8051、LED数码管以及课程箱上的按键来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够正确地进行计时,数码管能够正确地显示时间。
其中本课程设计有三个开关按键:其中key1按键按下去时开始计时,即秒表开始键,key2按键按下去时数码管清零,复位为“00.00”. key3按键按下去时数码管暂停。
五、课程设计的意义1)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。
2)掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。
3)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)该课程通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理,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显示,在现实生活中应用广泛,具有现实意义1.2课程设计思路及描述该课程设计要求进行计时并在数码管上显示时间,则可利用MCS-51系列单片机的芯片AT89C51的P3.2,P3.3,RST作为按键的入口;定时器T1作为每0.1秒加一的定时器。
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
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。
单片机原理及系统课程设计报告基于单片机的数字秒表系统设计
基于单片机的数字秒表系统设计1.引言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,它在人们日常生活中已经崭露头角。
大多数电子产品多是由计算机电路组成,如:手机、MP3等。
而且将来的不久它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以时间为基准的。
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来的数字秒表,秒表在很多领域充当一个很重要的角色。
在各种比赛中对秒表的精确度要求更高,尤其是一些科学实验,它们对时间精确度达到了几纳秒的要求。
本设计是设计一个单片机控制的数字电子秒表本秒表采用8051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,能正确地进行计时,且具有快加功能。
其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,快加程序,外部中断服务程序,延时程序等,并在keil下调试通过,硬件电路通过proteus模拟连接,并与软件相结合,调试修改,使达到预期的目的。
2.设计方案及原理2.1该数字秒表所要实现的功能。
设计一个秒表,按“开始”按键,开始计数,数码管显示从00每秒自动加一;按“复位”按键,系统清零,数码管显示00;按“暂停”按键,系统暂停计数,数码管显示当前的计数;按“快加”按键,系统每10ms快速加一,即数码管显示在原先的计数上快速加一。
(1)使用两位数码管显示,显示时间00~99秒;(2)正常计数时,每秒自动加一;(3)一个开始按键,一个复位按键,一个暂停按键和一个快加按键;(4)实现计数、复位、清零和快加功能;(5)单片机通电后,首先初始化,然后进行对按键扫描。
开始键用来控制秒表工作的开始;暂停键用来暂停程序的运行;快加键控制快速计数的开始,利用暂停键停止;复位键是用来对程序复位用的,当程序出现死循环或想从00开始重新计时,按下复位键可返回程序开始,重新执行。
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。
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 秒表计时器 课程设计3
单片机课程设计报告书学院:土木工程学院班级:土木023 设计人:田春杰1设计题目:设计一个电子秒表计时器2总体设计:完成按下按扭启动,开始计时;再次按下该按扭后停止计时。
按下另一个按扭时,秒表清零的功能,计时数值最大为99分59秒99。
用LED数码管显示计时的时间,显示的时间应有百分之一秒为、十分之一秒位、秒个位、秒十位、分个位、分十位;利用单片机的外部中断,某键为低时产生中断开始计时,再一次为低时产生中断停止计时。
当来一外部脉冲时,产生中断使时间清零。
3 硬件系统设计:将P1.2口接到一按钮开关上,作为一个停止或开始计时的中断。
外部中断0的引脚INT0接一按钮开关,作为清零中断。
利用定时器0产生一个百分之一秒的计时中断。
4源程序如下:A_BIT EQU 20H ;数码管个位数存放内存位置B_BIT EQU 21H ;数码管十位数存放内存位置TEMP EQU 22H ;计数器数值存放内存位置;开机初始化MOV P3,#0FFH;对P3口初始化,设置为高电平,用于按键输入MOV P0,#0FFH;使显示时间数码管熄灭CLR F0CLR F1MOV DPTR,#NUMTAB ;指定查表启始地址;等待按键输入;根据按键的输入判断执行什么功能;按键1按下则执行功能1MOV P3,#0FFH;对P3口初始化,设置为高电平,用于按键输入MOV P0,#0FFH;使显示时间数码管熄灭START:JB P3.6,START1;循环判断开始按钮K1是否按下?ACALL DELAY10;延时10毫秒触点消抖JB P3.6,START;如果是干扰就返回JNB P3.6,$;等待按键松开LJMP GN1;按键2按下则执行功能2START1: JB P3.7,START;循环判断开始按钮K2是否按下?ACALL DELAY10;延时10毫秒触点消抖JB P3.7,START1;如果是干扰就返回JNB P3.7,$LJMP GN2;数码管显示秒表时间的程序GN1: ;先初始化S1:MOV A,#0MOV TEMP,AGOON1: MOV R2,#2JS1: MOV R3,#250TIME1: MOV A,TEMP ;将TEMP中的十六进制数转换成10进制MOV B,#10 ;10进制/10=10进制DIV ABMOV B_BIT,A ;十位在AMOV A_BIT,B ;个位在BLCALL DPLOP1;插入一段判断定时过程中是否有按键输入的程序段C1: JB P3.6,B1ACALL DELAY10;延时10毫秒消抖JB P3.6,C1JNB P3.6,$;等待按键松开CPL F0ZT1: ; MOV P3,#0FFH;对P3口初始化,设置为高电平,用于按键输入JB P3.6,$;循环判断开始按钮K1是否按下?ACALL DELAY10;延时10毫秒触点消抖JB P3.6,ZT1;如果是干扰就返回JNB P3.6,$;等待按键松开LCALL DPLOP1B1: JB P3.7,LOOP1ACALL DELAY10;延时10毫秒消抖JB P3.7,B1JNB P3.7,$;等待按键松开AJMP OVERLOOP1: DJNZ R3,TIME1 ;2毫秒循环执行250次,时间约0.5秒DJNZ R2,JS1 ;循环执行2次,时间为1 秒钟INC TEMP;满一秒钟对时间加1MOV A,TEMPCLR CSUBB A,#60JNZ GOON1;判断TEMP的数值是否为60?不为60循环ACALL OVERRETGN2: MOV A,#14H ; 设定倒计时的时间20SMOV TEMP,A;数码管显示倒计时时间的程序;初始化MOV P3,#0FFH;对P3口初始化,设置为高电平,用于按键输入MOV P0,#14H;使显示时间为设定的倒计时时间GOON2: MOV R2,#2JS2: MOV R3,#250TIME2: MOV A,TEMP ;将TEMP中的十六进制数转换成10进制MOV B,#10 ;10进制/10=10进制DIV ABMOV B_BIT,A ;十位在AMOV A_BIT,B ;个位在BMOV DPTR,#NUMTAB ;指定查表启始地址DPLOP2: MOV A,A_BIT ;取个位数MOVC A,@A+DPTR ;查个位数的7段代码MOV P0,A ;送出个位的7段代码CLR P2.5 ;开个位显示ACALL DEL Y1;显示1毫秒SETB P2.5;关闭个位显示,防止鬼影MOV A,B_BIT ;取十位数MOVC A,@A+DPTR ;查十位数的7段代码MOV P0,A ;送出十位的7段代码CLR P2.6 ;开十位显示ACALL DEL Y1;显示1毫秒SETB P2.6;关闭十位显示,防止鬼影;插入一段判断定时过程中是否有按键输入的程序段C2: JB P3.6,B2ACALL DELAY10;延时10毫秒消抖JB P3.6,C2JNB P3.6,$;等待按键松开ZT2: MOV P3,#0FFH;对P3口初始化,设置为高电平,用于按键输入JB P3.6,$;循环判断开始按钮K1是否按下?ACALL DELAY10;延时10毫秒触点消抖JB P3.6,ZT2;如果是干扰就返回JNB P3.6,$;等待按键松开B2: JB P3.7,LOOP2ACALL DELAY10;延时10毫秒消抖JB P3.7,B1JNB P3.7,$;等待按键松开AJMP OVERLOOP2: DJNZ R3,TIME2 ;2毫秒循环执行250次,时间约0.5秒DJNZ R2,JS2 ;循环执行2次,时间为1 秒钟DEC TEMP;满一秒钟对时间减1MOV A,TEMPJNZ GOON2;判断TEMP的数值是否为0?不为0循环ACALL OVERRET;结束定时OVER: AJMP START;退到开机初始化状态;1毫秒延时子程序DELY1: MOV R4,#2D1:MOV R5,#248DJNZ R5,$DJNZ R4,D1RET;10毫秒延时子程序DELAY10: MOV R4,#20D2:MOV R5,#248DJNZ R5,$DJNZ R4,D2RET;实验板上的两位一体的数码管0~9各数字的显示代码NUMTAB: DB 40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,10H DPLOP1: MOV A,A_BIT ;取个位数MOVC A,@A+DPTR ;查个位数的7段代码MOV P0,A ;送出个位的7段代码CLR P2.5 ;开个位显示ACALL DEL Y1;显示1毫秒SETB P2.5;关闭个位显示,防止鬼影MOV A,B_BIT ;取十位数MOVC A,@A+DPTR ;查十位数的7段代码MOV P0,A ;送出十位的7段代码CLR P2.6 ;开十位显示ACALL DEL Y1;显示1毫秒SETB P2.6;关闭十位显示,防止鬼影RETEND5自评分和收获体会:通过本次设计让我又一次认识到了单片机应用的广泛性,同时也看到了自己在单片机应用上的不足之处,以后还要加强学习。
52单片机秒表课程设计
52单片机秒表课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握52单片机的基本原理和功能;2. 学生能掌握秒表的计时原理,并能运用C语言编程实现对秒表的启动、停止、复位及时间显示功能;3. 学生了解并掌握电子元器件的基本使用方法,如按键、LED等。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,完成52单片机的硬件连接及程序编写;2. 学生通过实际操作,提高动手能力,培养解决实际问题的能力;3. 学生能够独立思考,分析并解决程序编写过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生在学习过程中,培养对电子技术的兴趣,提高学习积极性;2. 学生通过团队协作,培养沟通、合作能力,增强团队意识;3. 学生在课程实践中,体验科技的魅力,培养创新精神和实践能力;4. 学生认识到知识在实际应用中的价值,增强学习责任感和使命感。
本课程针对高中年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标,旨在让学生在掌握基本知识的同时,提高实践操作能力和团队协作能力,培养创新精神和科技素养。
课程目标具体、可衡量,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标,结合教材相关章节,具体安排如下:1. 52单片机基本原理及功能介绍:包括单片机内部结构、工作原理、指令系统等,对应教材第3章;- 硬件连接:介绍单片机与外围电路的连接方法,如按键、LED等,对应教材第4章;- C语言编程基础:回顾并巩固C语言基础知识,为单片机编程打下基础,对应教材第5章。
2. 秒表功能实现:- 计时原理讲解:分析秒表的计时原理,对应教材第6章;- 程序编写:运用C语言编写程序,实现秒表的启动、停止、复位及时间显示功能,对应教材第7章;- 硬件与软件结合:将编写好的程序烧录至单片机,进行实际操作,调试并优化程序,对应教材第8章。
3. 实践操作与团队协作:- 学生分组进行硬件连接、编程、调试等实践活动,培养动手能力;- 鼓励学生相互交流、合作,共同解决问题,提高团队协作能力。
单片机课程设计报告 秒表
单片机课程设计报告院系:****班别:****课程名称:****姓名:****学号:****指导老师:****日期:****年**月**日一、设计任务与要求用89C51设计一个2位的LED数码作为“秒表”。
显示时间为00—99秒,每秒自动加1,另设计一个“开始”键和一个“复位”键。
能存储三组计时。
按一次开始键,开始计数,第二次按开始键后,计时停止。
之后再按开始键,则轮流显示存储的三个计时值,直到按复位键后,再按开始键,则开始重新计时。
二、设计思想和设计说明本设计利用AT89C52单片机的定时器/计时器定时和计数的原理,使其能精确计时。
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、计时与显示电路和复位电路等。
主控制器用AT89C52,显示电路采用共阴极LED数码管显示计时时间。
利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。
P3.2,P3.3开口接2个按钮,分别实现开始,暂停,复位的功能。
电路原理图设计最基本得要求是正确性,其次布局合理,最后在正确性和布局合理的前提下力求完美。
三、硬件原理框图四、硬件原理图与其软件配合1、程序存储器2、数据存储器六、程序流程图七、源程序清单====================================================== ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HAJMP X0_INTORG 000BHAJMP T0_INTORG 0013HAJMP X1_INTMAIN:MOV TMOD,#01H ;T0定时方式1MOV TH0, #(65536-50000) / 256 ;50ms@12MHzMOV TL0, #(65536-50000) MOD 256;SETB TR0SETB ET0 ;开启定时中断SETB EX0SETB EX1SETB EA ;定时器初始化结束,下面循环显示即可MOV R1, #99H ;0~99计数.MOV R7, #1 ;50ms计数.MOV P0, #3FHMOV P2, #3FHLOOP:SJMP LOOP;-----------------------------------------------------------DELAY: ;延时子程序.AA4: MOV R4, #0DJNZ R4, $DJNZ R4, $RET;-----------------------------------------------------------X0_INT: ;启动/停止CPL F0RETI;-----------------------------------------------------------X1_INT: ;清零MOV R1, #0MOV P0, #3FHMOV P2, #3FHRETI;-----------------------------------------------------------T0_INT: ;50ms中断执行一次.MOV TL0, #(65536-50000) MOD 256;MOV TH0, #(65536-50000) / 256 ;50ms@12MHzDJNZ R7, T0_END ;中断不到20次.MOV R7, #20JNB F0, T0_ENDMOV A, R1ADD A, #1DA AMOV R1, AANL A, #0FHMOV DPTR, #TABMOVC A, @A+DPTR ;查出段码MOV P2, AMOV A, R1SWAP AANL A, #0FHMOVC A, @A+DPTR ;查出段码MOV P0, A ;显示十位数.T0_END:RETI;-----------------------------------------------------------TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH, 6FHEND====================================================== =====八、芯片资料AT89C52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,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
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。
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工业大学华立学院
课程设计
课程名称电子技术综合设计与实践题目名称数字电子秒表设计学生学部(系)机械电气学部
专业班级
学号
学生
指导教师
2011年12 月26 日
摘要:
采用现代数字电路设计方法和EDA技术,即自顶向下的设计方法,应用protues开发平台进行设计并仿真验证和硬件测试。
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protues集成开发平台进行设计的分析综合和时序仿真验证。
最后,在分析时序仿真结果的基础上,对设计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protues电路设计与仿真的目的。
关键词:
555定时器;LED;暂停计时
目录
1 设计方案的选择 (1)
2 总体框架设计 (2)
3 分步电路设计 (3)
3.1控制电路的设计 (3)
3.1.1时钟发生单元 (3)
3.1.2计数器 (3)
3.2数码管显示电路 (4)
4调试中的问题 (4)
5硬件设计 (4)
6元器件的选择 (5)
7参考文献 (5)
8心得体会 (6)
1 设计方案的选择
如图1-1所示,要实现数字秒表的控制,则要求数字信号控制系统由NE555脉冲输出、计数器、译码器、数码管等几个部分构成。
图1-1 数字秒表框图
2 总体框架设计
电路总原理图如图2-1所示。
图2-1中1单元NE555定时器构成了多谐振荡器,是一种性能较好的时钟源。
图2-1中2单元为
①74LS161构成计数器
②74LS247构成译码器
③7段数码管显示数字。
图2-1电路总原理图
3 分步电路设计 3.1 控制电路的设计 3.1.1时钟发生单元
时钟发生器可以采用555定时器构成的多谐振荡器,
555定时器是一种性能较好的时钟源,且构造简单。
采用555定时器构成的多谐振荡器作为电子秒表的输入脉冲源。
如图3-1所示。
图3-1 555引脚连线图
3.1.2计数器
74LS161集成芯片为集成4位二进制同步加法计数器,具有异步置0、同步并行置数、计数及保持功能。
它有同步置数控制端LD ,异步清零控制端CR ,工作模式控制端CTT 、CTP ,时钟输入端CP ,进位输出端CO ,并行数据输入端D0~D3,计数输出端QO ~Q3。
各控制端控制权的优先级是CR 最高,LD 其次,最低CTT 、CTP 。
74LS161的管脚图如图3-2所示。
图3-2 74LS161管脚图
R
4
DC
7
Q 3G N D
1
V C C
8
TR 2
TH
6
CV
5
U10
NE555
C1
10uF
R1
1k
C2
4.7uF
R2
2.4k
A 7QA 13
B 1QB 12
C 2QC 11
D 6QD 10BI/RBO
4QE 9RBI 5QF 15LT
3
QG 14
U14
74LS2471
2
3
U16:A
74LS00
3.2 数码管显示电路
数码管显示电路如图3-3所示。
图3-3 数码管显示电路
4调试中的问题
(1)时钟发生器的测试
用示波器观察输出电压波形并测量其频率,调节R1,使输出波形频率为50-60Hz,若无波形输出,检查555定时器。
(2)计数、译码、显示单元的测试
测量计数器功能和分频器功能,看输出频率是否为10倍关系,各段测量显示管的功能是否正常。
(3)电子秒表准确度的测试
利用电子钟或手表的计时对电子秒表进行校准,若时间不准,调节R1。
5硬件设计
根据在PROTUES软件的成功访真,数字电子秒表的各个功能已经实现,为了使我们的结论得到进一步论证,我们进行了硬件搭接实验,在这次实验中我们更熟悉掌握了电路连接,也使我们学到了在连线过程中应注意些什么,为我们下一步的焊接打下了良好的基础。
在此实验过程中也遇到大大小小的问题:1)由于电路图比较复杂,线路烦
多,有一片子电源忘接;2)有的连接线路接口过松不小心被撞开。
正是由于一些粗心的问题而使实验未能一次性成功,但在组员们的认真检查下把所有的问题找出来了,使实验成功完成。
我们详细记下了在实验过程中遇到的问题以此提醒自己以后不要在犯同样的错误。
6元器件的选择
元器件的选择见表6-1清单。
表6-1 元器件清单
7参考文献
[1]淑英. 数字电子技术及应用. :机械工业,2007.
[2]陆应华. 电子系统设计教程. ;国防工业,2005.
[3]邱寄帆唐程山. 数字电子技术实验与综合实训. ;人民邮电出版发
行,2005.
[4]福安. 电子电路设计与实践. ;科学技术,2005.
[5]付家才. 电子实验与实践. ;高等教育,2004.
8心得体会。