电子秒表设计与制作
目录
第1章课程设计任务书 (1)
课程设计名称 (1)
1.1课程设计目的与要求 (1)
1.2课程设计内容及选题 (1)
1.3方法、步骤及时间安排表 (4)
1.4课程设计考核内容、方法及成绩评定 (5)
1.5其它 (5)
1.6选题及要求 (6)
第2章总体方案设计 (7)
2.1总体方案 (7)
2.2系统功能分析 (7)
2.3设计思路 (8)
第3章硬件电路的设计 (9)
3.1硬件选择 (9)
3.2硬件电路图 (10)
3.3硬件电路分析 (10)
第4章软件设计 (11)
4.1软件功能分析及设计思路 (11)
4.2资源分配与系统定义 (11)
4.3流程图 (12)
4.4源程序清单 (14)
第5章调试和分析 (17)
5.1硬件调试 (17)
5.2软件调试 (17)
5.3系统调试 (18)
第6章总结与体会 (19)
参考文献 (20)
参考书： (20)
附录 (21)
第1章课程设计任务书
恩施职业技术学院
《单片机应用技术》课程设计实施方案
课程设计名称：单片机应用技术课程设计
综合实训班级：***
课程设计实施依据：
《单片机应用技术》课程标准《单片机应用技术》课程设计大纲
1.1 课程设计目的与要求
目的：通过课程设计教学环节，学生在进一步熟悉单片机基础知识的同时，学会单片机应用系统的设计、制作方法和开发过程，初步具备运用所学知识分析和解决实际问题的能力，能够独立地完成一个简单应用系统的设计与开发。
要求：
1、熟悉单片机的硬件结构，会使用单片机仿真系统调试程序。
2、熟悉单片机的指令和汇编语言程序设计方法，能够编写一般综合应用问题的程序。
3、熟悉单片机外部接口芯片的接口扩展方法，会利用单片机的定时器/计数器、中断系统和串行通信等内部资源，实现实际应用中的定时、计数和通信功能。
4、熟悉应用系统设计与制作的基本方法与步骤；能够熟练使用DVCC-J5286、QTH-2005仿真系统软硬件，调试单片机应用系统。
5、养成用科学的方法分析问题和创新思维的习惯。
6、具有独立完成课程设计任务、按要求撰写课程设计报告的能力。
1.2 课程设计内容及选题
1.2.1 课程设计任务选题
单片机晶振频率为：DVCC-J5286仿真系统f osc=6MHZ，QTH-2005仿真系统
f osc=12MHZ。用DVCC-J5286仿真系统调试时，8255A的控制端口地址为0FF2BH，用QTH-2005仿真系统调试时8255A的端口地址由8255A的具体接口情况确定工业顺序控制直流电机的调速控制交通信号灯模拟控制系统（一）交通信号灯模拟控制系统（二）彩灯控制系统（一）彩灯控制系统（二）彩
灯控制系统（三）电脑时钟设计交流异步电动机Y/△起动控制单片机音乐程序设计红外线防盗报警器设计与制作电子秒表设计与制作
倒计时显示装置设计与制作
1.2.2 各选题的目的和要求
工业顺序控制系统
设计以51单片机为核心的工业顺序控制程序，由P1.0—P1.6控制注塑机的七道工序，并利用七只发光二极管模拟注塑机的七道工序，高电平有效点亮，编制工业顺序控制系统程序；要求每道工序时间延时可以设定，P3.4为启动开关，高电平启动。P3.3为外部故障输入模拟开关，低电平报警，P1.7为报警声音输出，设定七道工序只有一位输出。
思考问题：若要使每道工序中有多位输出，应怎样修改程序？
小直流电机调速系统设计
利用DAC0832芯片进行数/模控制，输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节。DVCC仿真系统中DAC0832芯片的端口地址为8000H。
交通灯控制系统（一）设计
交通灯的变化规律：从初始状态0依次转到状态6，最后循环至状态1。交通灯的变化状态：状态0：东西红灯亮，南北红灯亮；状态1：南北绿灯亮，东西红灯亮；状态2：南北绿灯闪，东西红灯亮；状态3：南北黄灯亮，东西红灯亮；状态4：东西绿灯亮，南北红灯亮；状态5：东西绿灯闪，南北红灯亮；状态6：东西黄灯亮，南北红灯亮。（1）以单片机为核心，设计交通灯控制系统。用P1口作输出口接交通灯（红绿黄）。单片机控制发光二极管按交通灯的控制规律点亮。（2）用中断技术使系统满足急救车优先通过的要求：有急救车到达时，交通灯红灯全亮，仅急救车可通过。设急救车通过路口的时间为10S，急救车通过后，交通灯恢复中断前状态。可用开关K1来模拟急救车通过的中断申请, 用十二只发光二极管（L1～L12）模拟交通灯。
交通灯控制系统设计（二）
（1）正常情况下A、B道（A、B道交叉组成十字路口，A是主道，B是支道）轮流放行，A道放行1分钟（其中5秒用于警告），B道放行30秒（其中5秒用于警告）。（2）一道有车而另一道无车（用按键开关K1、K2模拟）时，使有车车道放行。（3）有紧急车辆通过（用按键开关K0模拟）时，A、B道均为红灯。
思考问题：
1、如何改变程序，使发光二极管点亮时间改变。
2、红绿灯不允许同时点亮，红绿灯交换时黄灯闪烁，怎样实现？
3、填写表1中的控制码。
彩灯控制系统（一）
（1）用开关K1启动彩灯工作：十二个彩灯中按双灯轮流点亮。每隔2秒钟，彩灯状态转为同色灯一起闪烁，按红、绿、黄顺序依次轮流进行，喇叭发出声音报警。同时，使继电器动作。须达到某条件（如开关K6断电）时，喇叭停止报警，继电器归位，彩灯恢复到中断前的状态继续双灯轮流点亮。（2）利用定时器以中断方式完成2秒的定时中断。（3）用十二只发光二极管（L1～L12）模拟彩灯。
彩灯控制系统（二）
（1）用开关K1启动彩灯工作：十二个彩灯轮流点亮。每隔2秒钟，所有彩灯一起闪烁，喇叭发出声音，然后自动恢复到轮流点亮状态。（2）利用定时器以中断方式实现2秒的定时中断。（3）用十二只发光二极管（L1～L12）模拟彩灯。
彩灯控制系统（三）
（1）正常情况下，十二个彩灯轮流点亮，不断重复进行，可以人为控制彩灯的启动和停止。（2）一旦故障发生，引起中断，自动使所有红灯闪烁，其它灯全灭，同时，喇叭发出声音报警。只有当故障排除后报警才停止，彩灯恢复到故障前的状态继续按轮流点亮的方式工作。（3）用十二只发光二极管（L1～L12）模拟彩灯。
电脑时钟设计
（1）利用89S51内部定时器功能，编写一个能在LED上显示时、分、秒的电脑时钟程序。（2）编写一个能对上述程序进行校时的程序。（3）8155芯片的控制端口地址为0FF20H。
单片机音乐程序设计
（1）利用89S51内部定时器产生不同频率的方法，组成乐谱由单片机进行信息处理，经过放大利用单片机的I/O口线输出音乐。（2）音频脉冲的产生：根据某一音频的周期（1/频率），利用定时器计时此半周期时间，在输出口线上得到此频率的脉冲。改变定时初值，以产生不同的频率。（3）每一个音符使用一个字节，字节的高4位代表音符的高低，低4位代表音符的节拍。（4）歌曲可自己任选，通过查资料获取相应的音乐控制码。
电子秒表设计与制作
利用定时器进行1秒定时程序设计，并把秒计数00～59显示在LED数码管上，并具有清零、暂停、开始等控制功能。
红外线防盗报警器
（1）用单片机控制，用红外线收发管进行检测，安装隐蔽，不易被发现。（2）控测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰。（3）当有人试图闯入室内时，能自动进行声光报警。
倒计时显示装置
设计一个60秒或30秒的倒计时数码显示装置，要求有启动、复位和停止功能，当计时到0时，灯光报警。
交流异步电动机Y/△起动控制
用单片机控制电机起动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升到接近额定转速时，再将定子绕组的接线换成三角形，电动机便进入全电压正常运行状态。
1.3方法、步骤及时间安排表
1.3.1 方法与步骤
（1）分组集中辅导和个别辅导相结合。（2）根据情况分配或自选设计题目，查找相关资料。（3）设计硬件电路，绘制原理图。（4）列出元器件清单，完成硬件电路。（5）软件设计：绘制流程图，写源程序清单，完成调试工作，现场答辩。（6）完善设计题目中要求的功能。（7）回答设计题目中的思考问题。（8）最后按要求撰写课程设计报告。并在指定时间内交到指导教师处。
1.3.2 课程设计报告的要求如下
（1）设计名称、目的、任务和要求。（2）总体方案设计（在总体方案设计过程中，对软件和硬件进行分工是一个首要的环节。原则上，能够由软件来完成的任务就尽可能用软件来实现，以降低硬件成本，简化硬件结构。同时，还要求大致规定各接口电路的地址、软件的结构和功能、上下位机的通信协议、程序的驻留区域及工作缓冲区等。）（3）硬件设计:整理各部分电路，画完整的硬件原理图，并作原理分析。（4）软件设计:绘制总体程序流程图和中断服务程序、子程序流程图；写源程序清单及程序说明。（5）系统调试并程序设计过程中的难点、解决办法及编程和调试小结或体会。（6）结束语及参考资料。
1.3.3 时间安排表
1.4 课程设计考核内容、方法及成绩评定
课程设计结束时，要求写出课程设计报告，硬件电路按设计要求调试与制作；软件调试通过，完成设计任务要求的相应功能，根据设计性能考虑的完善程度进行成绩评定。课程设计成绩分三部分，课程设计报告占50%，系统调试、答辩及作品占50%。课程设计评分表见附表1。
1.5其它
1、课程设计指导教师：******
2、课程设计结束后三天内交课程设计报告，课程设计指导教师批改课程设计报告，并根据考核与成绩评定方法，综合评定学生课程设计成绩，上报教务处及系部。
3、学生的最终成绩以优、良、合格和不合格四个等次进行评定。
1.6选题及要求
课题：电子秒表设计与制作
要求：
1）分析题意，进行硬件设计，选择5个独立式按键作为启动、暂停、停止、清零、复位控制。
2）进行资源分配，包括设置定时器的工作方式、定时初值，5个按键的I/O 口输入，数码管的I/O口控制段码输出。
3）分析程序的模块构成，及各模块之间的关系图：
4）将程序段输入仿真系统中，运行及调试程序，验证发光二极管的亮灭与状态表是否一致。
5）在项目报告中画出程序流程图，说明程序设计的方法，附程序段。
6）在项目报告中说明程序设计过程中的难点、解决办法及编程小结或体会。
根据相关的单片机材料，利用所学的单片机知识，结合DVCC系列单片机微机仿真实验系统中的软件和硬件（集成电路芯片AT89C51、七段数码管，开关电路及时钟信号电路，按键等），编写能够实现该项目的软件程序，最后将软、硬件有机的结合起来，进行有效的调试，达到完成该实验课程设计的目的要求。
第2章总体方案设计
2.1 总体方案
方案一：采用动态显示，动态显示能节约资源、电路简单、成本较低；但控制复杂、显示容易出错。用矩阵键盘实现控制功能，矩阵键盘控制电路简单、控制精确、美观；但占用较多的I/O口线、设计较复杂。利用8155扩展为LED提供输入，为矩阵键盘提供输出，并能进行复杂的数据I/O操作、有锁存与缓冲功能、有利于改进与开发。
方案二：采用静态显示，静态显示显示准确、控制简单、成本较低、亮度较高、管理简单；但占用I/O口资源较多、电路较复杂。用简易按钮实现控制功能，简易按钮控制电路简单、控制功能简单、成本较低、占用较少的I/O口线；控制功能较差。
方案比较：方案二结构简单、控制功能简单、体积小、成本较低，但方案一相比之下控制功能复杂、体积较大、成本较高、电路复杂。所以本次课程设计我们选择方案二。
2.2 系统功能分析
键盘输入功能：选择5个独立式按键作为启动、暂停、停止、清零、复位控制。
显示输出功能：利用单片机的P0、P2口控制LED的段选，来实现LED静态显示，完成秒表计时显示。
定时控制功能：采用定时器与软件计数相结合的方法实现1S、60S的定时控制。
2.3设计思路
2.3.1硬件整体设计思路及关键技术
本次课程设计选用LED数码显示管为共阳极数码管，LED显示方式为静态显示方式。2位LED显示的段码由单片机的P0、P2口输出经200Ω限流电阻相接，位选直接加电源。4个独立按钮（启动、暂停、停止、清零）的控制线经5.1K Ω电阻上拉后与单片机P3口（P3.0～P3.3）三根口线相连，还有一个复位按钮经200Ω限流电阻与单片机的控制脚RST相连。
2.3.2软件整体设计思路及关键技术
是以初始化、查询启动按钮、开中断、启动定时器为主程序，LED静态显示作为中断子程序。二者间的联系是：主程序查询有无按钮，无按钮时，等待再次查询，当查询到有按钮信号启动定时器，秒定时采用定时器T0中断方式进行，工作方式一定时50秒。1秒定时由定时器中断20次得到，60秒计数由1秒定时循环60次实现的，中断及计数的开启与关闭受控于按钮处理程序。
第3章硬件电路的设计
3.1硬件选择
(1）AT89C51
AT89C51是一种带4K字节的闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器。
主要特性：8031CPU与MCS-51兼容、4K字节可编程FLASH存储器、三级存储器保密锁定、128*8位内部RAM、32条I/O线、两个16位定时器/计数器、6个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式，片内振单荡器和时钟电路。
(2）LED数码管
LED显示器是有发光二极管显示字段的吸按时器件。通常是用八段LED显示块组成，这八段发光管分别称为a、b、c、d、e、f、g和dp。通过八个发光段的不同组合，可以显示0～9和A～F等16个数字字母，从而可以实现十六进制整数和小数的显示。
LED显示块可以分为共阴极和共阳极两种结构，如果所有的发光二极管的阴极接在一起，称为共阴极结构，则数码显示段输入高电平有效，当某段输入高电平，该段便发光。如果所有的发光二极管的阳极接在一起，称为共阳极结构，则数码显示段输入低电平有效，当某段接通低电平时该段便发光。
因此要显示某字形就使次字形的相应段的二极管点亮，实际上就是送一个不同电平组合代表的数据字来控制LED的显示。在八段LED与单片机接口时，将一个八位并行口与显示块的八个段对应相连，八位并行口输出不同的段字节数据，便可以驱动LED显示块的不同段发光，从而显示不同的数字。
3.2硬件电路图
图3-2-1 单片机控制的电子秒表硬件原理图
3.3硬件电路分析
单片机的P0、P2口输出经200Ω限流电阻与两位LED数码管相接，LED数码管位选直接加电源，当P0.6为高电平P0口其他口线为低电平时，P2.1、P2.2为低电平P2口的其他口线为高电平时， LED数码管秒显示01秒，也就是P2口P0口哪个口线输出是低电平时对应的LED数码管的那一段发光（即点亮）。4个独立按钮（启动、暂停、停止、清零）的控制线经5.1KΩ电阻上拉后与单片机P3口（P3.0～P3.3）三根口线相连，还有一个复位按钮经200Ω限流电阻与单片机的控制脚RST相连。当按钮没有按下时，电源经5.1K的电阻加在单片机的PC口控制线上，当有按钮K2按下时，电源经电阻到地，单片机的控制线跳变到低电平，给单片机的启动控制线一个下降源（启动信号）。
第4章软件设计
4.1软件功能分析及设计思路
根据系统需要完成的功能，整个程序设计为按钮输入程序、静态显示程序、秒计时程序三大模块。根据各自的特点确定按钮程序为主程序，静态显示程序为中断子程序，秒计时程序为定时器中断服务程序。三大模块之间的关系是：按钮程序在无按钮按下时，数码管显示初始值；在有按钮按下时，秒计时开始，控制中断服务程序的运行；处理完毕后，再用静态显示子程序。经上述处理后，三大模块运行协调一致，既保持了静态显示的稳定性，又保持了按钮的可靠性，还保持了秒计时的准确性，较好地实现了全部功能。本系统采用11.0592MHz的晶振，调试时改为12MHz晶振，以方便定时
4.2 资源分配与系统定义
4.2.1按钮输入口分配
4个独立按钮（启动、暂停、停止、清零）的控制线经5.1KΩ电阻上拉后与单片机P3口（P3.0～P3.3）三根口线相连，还有一个复位按钮经200Ω限流电阻与单片机的控制脚RST相连。
4.2.2显示输出口的分配
单片机的P0、P2口输出经200Ω限流电阻与两位LED数码管相接，LED数码管位选直接加电源。
4.2.3内存分配与定义
两位LED显示的数据由显示缓冲区00H～37H单元中的数据决定，顺序是从左至右，静态显示时，每位显示持续时间为1ms，1ms延时由软件实现。
实现一秒采用第0组工作寄存器， 1秒定时采用定时器T0方式1中断，每50ms中断一次，用R1做50 ms计数单元，每20次为一个循环，计满20次，60秒计数单元（20H）计数1次。60秒计数采用第0组工作寄存器的R3，R2单元的数据采用十进制计数，该数据被拆成个位和十位两个数据后分别送至显示缓冲区的30H、31H单元。显示子程序采用缓冲工作寄存器。
4.3流程图
主程序模块即按钮输入模块：采用按钮扫描方式取得K2、K3、K4、K5的键值，用按钮处理程序实现秒表的启动、暂停、清零、停止等功能。主程序又细分为工作寄存器初始化程序、按钮查询程序、显示初始化、定时初始化、开中断、启动定时器，六大部分。其流程图如图4-3-1所示。
秒计时模块即定时器中断服务程序：用单片机定时器T0中断方式定时50ms，结合软件计数20次实现1秒定时；利用单片机工作寄存器R3来实现60秒计数。流程图如图4-3-2所示。
静态显示模块：采用单片机的P0、P2口对数码管进行段码控制，LED数码管位选控制接电源。以LED静态显示方式实现秒表计时显示。
N
图3-3-1 主程序流程图
图3-3-2 定时中断程序流程图
4.4 源程序清单
主程序
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0003H
LJMP WBZD0
ORG 000BH
LJMP DSQ0
ORG 0013H
LCALL WBZD1
ORG 0100H
程序初始化
MAIN: MOV P2,#40H ；数码管初始化
MOV P0,#40H
MOV P3,#0FFH ；按钮初始化
MOV R2,#00H ；工作寄存器初始化
MOV R3,#3BH
MOV DPTR,#TAB ；指针指向TAB表格
MOV TMOD,#01H ；定时器T0初始化
MOV TL0,#76H
MOV TH0,#52H
CLR TR0
JB P3.0,$ ；启动
SETB EA ；开中断
SETB EX1
SETB PX1
SETB EX0
SETB ET0
SETB TR0 ；启动定时器T0
AJMP $ ；等待
停止清零
WBZD1:JB P3.1,$
RETI
暂停播放
WBZD0:JNB P3.2,$
RETI
定时中断
DSQ0:CLR TR0 ；关定时器T0
MOV TL0,#76H ；T0初始化
MOV TH0,#52H
DJNZ R1,LOOP ；判断1S到否
INC R2 ；秒记数
秒显示
MOV A,R2
DA A ；十六进制转换成十进制
MOV R2,A ；把十进制送到秒记数工作寄存器
MOV 30H,A
MOV 31H,A
ANL 30H,#0FH ；分离秒记数的个位
ANL 31H,#0F0H ；分离秒记数的十位
MOV A,30H
MOVC A,@A+DPTR ；取出个位的数码管显示字符
MOV P2,A ；把取出字符送到数码管上显示
MOV A,31H
SWAP A ；高低两半字节交换
MOVC A,@A+DPTR ；取出十位的数码管显示字符
MOV P0,A ；把取出字符送到数码管上显示
DJNZ R3,LOOP1 ；59S到否
MOV R2,#00H ；工作寄存器初始化
MOV R3,#3BH
LOOP1: MOV R1,#14H ；1S工作寄存器初始化
LOOP: SETB TR0 ；启动定时器T0
RETI ；中断返回
TAB:DB 40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,10H；数码管显示字符表END
第5章调试和分析
设计、调试大型程序时，需先根据要求划分模块，优化结构；再根据各模块特点确定何为主程序，何为子程序，何为中断服务程序，相互间如何调用；再根据各模块性质和功能将各模块细化，设计出程序流程图；最后才根据各模块流程图编制具体程序。调试时应先调主程序，实现最基本最主要的功能，在此基础上再将各模块功能往主程序上堆砌，直至各模块联调、统调，实现全部功能
5.1硬件调试
（1）首先检查好各个元件及导线是否有损坏。
（2）打开PC机，在仿真实验系统中编写一个能点亮LED数码显示管的程序，然后接好单片机CPU板与数码显示管上的连接线，再把程序下载到单片机，看数码显示管是否全部点亮。如果不亮，检查导线和单片机是否有问题，直到数码管全部点亮为止。
（3）连接好单片机CPU板到数码显示管上的连线是否正确，最后检查按钮的连线。
5.2软件调试
（1）首先打开PC机上的仿真实验系统。
（2）输入源程序并保存，然后新建项目，再编译连接装载，看源程序是否有语法错误，检查修改直到没有语法错误为止。
（3）选择“单步执行”，打开“寄存器”窗口观察各寄器是否按程序的指定要求进行工作。
5.3系统调试
5.3.1调试操作步骤：
（1）打开PC机，启动仿真实验系统。
（2）输入源程序，并保存。再编译检查语法错误，直到无语法错误为止。
（3）按原理图接线。
（4）接好下载线。并打开PC机上下载图标，正确下载程序。
（5）打开电源开关，并对整个系统进行调试。
（6）观察运行结果是否符合设计要求，若不符和要求则单步运行检查错误。
（7）调试结束后，关机、拆线、整理工作台、断开总电源。
5.3.2 程序调试故障分析与处理
（1）如果在调试的过程中单片机上的执行元件未按要求执行，或出错时应在软件中选择“单步执行”，打开“寄存器”窗口观察各寄器是否按程序的指定要求进行工作。通过这一步可以正确的分析出程序的错误及编译调试出所要正确的源程序。
（2）当程序调试成功后，将反汇编程序与源程序打印并保存。
本课程设计故障：程序运行过后，数码管的值永远显示初始值。
故障分析及处理：通过认真的检查及老师的帮助，最终发现是中断的转移指令和程序调用指令概念混淆。经老师讲解并举例过后，通过改正，最后调试成功
第6章总结与体会
本次课程设计我选的设计题目是“简易秒表的设计”。拿到这个题目时，我们还对课程设计的概念很模糊，并且个题目的要求中包含了课本中的几大难点内容(如定时器、中断)。刚开始还对定时器的初始化，初值的确定，如何开中断，中断的嵌套等内容感到有点棘手，一边看书一边向老师求教，还有就是通过现在方便的网络查询资料，并理清了思路，了解了课程设计的基本步骤，写出了正确的程序，并将其程序在实验室的仿真实验系统上调试成功。
在调试的过程中出现了一些具体的问题，如：转移指令与调用指令的用法混淆，中断嵌套编写错误。通过几天的努力最终解决了这几个难点与调试过程中出现的错误。
通过本次课程设计使我学到了正确的编程方法。在起初我编写程序时老师总会叫我们先画出流程图，再对着流程图写出程序，而我却没有照做，只是拿着就开始写程序，而且只能是想到那儿写到那儿，因此常会出错。因此没有正确的流程图写出正确的程序基本上不太可能。面对这个情况我只能是将前面掉的东西慢慢的拣回来。在这一个环节的学习上让我了解到学习的同时学习方法很重要。
硬件图在这次设计中可能是最难的一个项目了。而在这个项目中由于本身对所用芯片引脚的不熟悉，无法自己设计出完整的硬件原理图,只能是在书本上找出设计所需要的内容在复制下来。而对这一大难点我们依然要在课后加强学习。
通过本次课程设计实训使我们的理论知识得到了综合的应用，基本知识得到了巩固。分析，解决，调试的能力得到了进一步的提高。是我们这们课程的一次综合训练。而在本次课程设计中使我也学到了实用的知识。
总之，在本次课程设计中让我对单片机这门课感觉学进了味道，学到了东西。
数字电子秒表课程设计
西安航空职业技术学院 电子技术实践课程设计报告 课设题目：数字电子秒表 所属系部：电子工程系 指导老师： 作者： 专业：电子信息工程技术 西安航空职业技术学院制 西安航空职业技术学院 课程设计任务书 题目：数字电子秒表 任务与要求： 1、设计数字电子秒表原理图。 2、用6个数码管显示分、秒、毫秒。 3、计时误差不得超过1s;具有清零、启动计时、暂停计时及继续 计时等控制功能。 4、画出总体电路图。 5、安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，在通用板上焊接。 焊接完毕后，应对照电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、 虚焊的现象。 6、调试电路。 时间：2010年11月29 日至 2010年12 月10 日共2周
所属系部：电子工程系 指导单位或教研室：电子信息教研室 西安航空职业技术学院制 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 Abstract： Adopt modern digital circuit design method and EDA technique, namely the top-down design methods, application protues development platform design and simulation validation and hardware test. From the beginning, overall design diagram design task decomposed step by step, until can use standard of integrated circuit components, and then will realize connecting components into system, through protues integrated development platform design of comprehensive analysis and time-series simulation prove. Finally, by analyzing the timing simulation results, on the basis of design for further revised and perfected, reached the correct operation of circuit design and learn to use protues circuit design and simulation of purpose. Key words: 555 timing, Leds, Suspended timing 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) (3) 3.2数码管显示电路 (4)
电子秒表课程设计
课程设计 题目 学院 专业 班级 姓名 指导教师 年月日
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目：电子秒表的设计与制作 初始条件： （1）计数精度可达1/100秒 （2）可显示时间99.99秒 （3）具有开关可启动，暂停，清零功能 选作：设计可改变计时时间（最大59.99秒）的电路 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） （1）设计任务及要求 （2）方案比较及认证 （3）系统框图，原理说明 （4）硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明 （5）调试记录及结果分析 （6）对成果的评价及改进方法 （7）总结（收获及体会） （8）参考资料 （9）附录：器件表，芯片资料 时间安排： 6月16日~6月19日：明确课题，收集资料，方案确定 6月19日~1月21日：整体设计，硬件电路调试 6月21日~6月24日；报告撰写，交设计报告，答辩 指导教师签名：2014年 6月日
目录 摘要 (4) 电子秒表的设计与制造 (5) 1 课题分析 (5) 2系统设计方案的选择 (5) 3 电子秒表系统主体流程框图 (6) 4 单元电路的设计 (7) 4.1脉冲产生电路 (7) 4.2 计数电路 (8) .3 译码显示电路 (9) 4.4 控制电路 (10) 5 仿真测试 (10) 6 电子秒表设计原理图 (11) 7 结束语 (11) 参考文献 (12) 附录 (13) 附录一：选作：设计可改变计时时间的电路 (13) 附录二：74LS290功能表 (15) 附录三：74LS48功能表 (15)
摘要 电子秒表是一种数字显示计时装置，由于它走时准，设计简单，显示直观，因此被广泛运用于科学研究，体育运动，国防等方面。比如对物体速度，加速度的测量，体育比赛的时间的测量等。 数字电子秒表由组合逻辑电路和时序逻辑电路组成，555定时器组成多谐振荡器产生脉冲，在脉冲控制下的组合计数器电路通过一系列的触发产生数字信号，数字信号经译码器译码后输入到显示数码管显示时间。 电子秒表的广泛应用提高了人们的工作效率，随着电子技术的发展，电子秒表的精度，电路简易型等到了很大的提高，功能得到了完善。 关键词：秒表定时器效率
数字电路课程设计——多功能数字钟
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 多功能数字钟的设计仿真与制作 初始条件： 利用集成译码器、计数器、定时器、数码管、脉冲发生器和必要的门电路等数字器件实现系统设计。（也可以使用单片机系统设计实现） 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周内完成对多功能数字钟的设计、仿真、装配与调试。 2、技术要求： 错误！未找到引用源。设计一个数字钟。要求用六位数码管显示时间，格式为00：00：00。 错误！未找到引用源。具有60进制和24进制（或12进制）计数功能，秒、分为60进制 计数，时为24进制（或12进制）计数。 ③有译码、七段数码显示功能，能显示时、分、秒计时的结果。 ④设计提供连续触发脉冲的脉冲信号发生器， ⑤具有校时单元、闹钟单元和整点报时单元。 ⑥确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画 出总体电路原理图，阐述基本原理。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全 文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 1、2009 年6 月20~22 日，查阅相关资料，学习设计原理。 2、2009 年6 月23~24 日，方案选择和电路设计仿真。 3、2009 年6 月25~27 日，电路调试和设计说明书撰写。 4、2009 年6 月28 日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 1.绪论 (3) 2.Proteus软件介绍 (4) 3.总体方案的设计与实现 (6) 3.1 数字钟的原理框图 (6) 3.2 各模块功能分析 (6) 3.2.1晶体振荡器 (6) 3.2.2分频器 (7) 3.2.3时间计数单元 (8) 3.2.4译码驱动及显示单元 (10) 3.2.5校时电源电路 (10) 3.2.6整点报时电路 (11) 4.数字钟的安装与调试 (12) 5.数字钟的工作状态分析 (13) 5.1数字钟的工作过程及结果分析 (13) 5.2数字钟工作过程中出现的问题及解决方法 (13) 6.元件清单 (15) 7.数字钟仿真图 (16) 8.心得体会 (17) 9.参考文献 (18) 10.课程设计成绩评定表 (19)
电子秒表课程设计
电子秒表课程设计报告 目录 一、设计要求 (2) 二、设计的目的与作用 (2) 三、设计的具体体现 (2) 1. 电子秒表的基本组成 (3) 2.电子秒表的工作原理 (3) 3.电子秒表的原理图 (4) 4. 单元电路设计 (4) 5.设计仿真与PCB制版 (12) 四、心得体会 (17) 五、附录 (18) 六、参考文献 (20)
一、设计要求 1.以0.01秒为最小单位进行显示。 2.秒表可显示0.01～59:59:99秒的量程。 3.该秒表具有清零、开始计时、停止计时功能。 二、设计方案 方案一：通过单片机来实现电子秒表 基于51单片机电子秒表，设计简单，而且技术准确，缺点是价格相比于数字电路实现的秒表技术要昂贵。 方案二：采用数字电路来实现秒表计数，优点是价格便宜，计数精确，反应较快，缺点是，电路芯片较多，设计电路复杂。 经过比较选择了较为经济适用的数字电路。 二、设计的目的与作用 1.培养我们运用有关课程的基础理论和技能解决实际问题，并进一步提高专业基本技能、创新能力。通过课程设计，学习到设计写作方法，能用文字、图形和现代设计写作方法系统地、正确地表达课程设计和研究成果。 2. 熟悉555方波振荡器的应用。 3.熟悉计数器的级联及计数、译码、显示电路的整体配合。
4.建立分频的基本概念。 三、设计的具体体现 1.电子秒表的基本组成 电子秒表电路的基本组成框图如图所示，它主要由基本RS 触发器、多谐振荡器、计数器和数码显示器4个部分组成。 电子秒表电路的基本组成（方框图）如下： 图（1）电子秒表基本组成方框图 2.电子秒表的工作原理 由555定时器构成多谐振荡器，用来产生50Hz 的矩形波。第Ⅰ块计数器作5分频使用，将555输来的50Hz 的脉冲变为0.1秒的计数脉冲，在输出端Qd 取得，作为第2块计数器的始终输入，第2、第3块计数器QA 与CP2相连，都已接成8421码十进 基本RS 触发器 多谐振荡器 单稳态触发器 计数器 译码显示器
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。 本设计利用STC89C52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。 INT中断完成，定时溢出中断周期为1ms，当一处中断后向CPU 计时通过1 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。 再看按键的处理。这两个键可以采用中断的方法，也可以采用扫描的方法来识别。复位键主要功能在于数值复位，对于时间的要求不是很严格。而开始和停止键则是用于对时间的锁定，需要比较准确的控制。因此可以对复位按键采取扫描的方式。而对开始和停止键采用外部中断的方式。 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，显示电路和回零、启动、查看、停表电路等。主控制器采用单片机STC89C52，
数字电子技术课程设计报告
一、设计任务及要求 通过对《数字电子技术》课程的学习，让同学掌握《数字电子技术》课程的基本理论以及方法，加深学生对理论知识的理解，同时积极有效的提高了学生的动手能力，独立思考和解决问题的能力，创新思维能力、协调能力，以及团结合作、互帮互助的优良传统。为了充分体现这些精神和能力，所以让同学独立自主的制造一个数字时钟，故，对同学设计的数字时钟进行如下要求： 时钟显示功能，能够以十进制显示“时”，“分”，“秒”。 二、设计的作用、目的 （1）．在同学掌握《数字电子技术》课程的基本理论以及方法的基础上，加深学生对理论知识的理解，同时积极有效的提高了学生的动
手能力，独立思考和解决问题的能力，创新思维能力、协调能力，以及团结合作、互帮互助的优良传统。 （2）．掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法；进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 （3）. 熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法，了解数字钟的组成及工作原理，熟悉数字钟的设计与制作。 （4）. 掌握数字钟的设计、调试方法。 三、设计过程 1.方案设计与论证 数字钟的逻辑结构主要包括有六十进制计数器、二十四进制计数器（其中包括六十进制计数器和二十四进制计数器均由十进制计数器74LS160接成）、动态显示译码器、LED数码管显示环节、555定时器（可以提供一个比较精确的1Hz的时钟脉冲），时间设置环节可以提供时间的初始设置，动态显示译码器提供将BCD代码(即8421码)译成数码显示管所需要的驱动信号，使LED数码管用十进制数字显示出BCD代码所表示的数值。 数字钟电路系统的组成框图：
电子秒表课程设计
湖南人文科技学院 课程设计报告 课程名称：电子技术课程设计 设计题目数字电子秒表 系别： 专业： 班级： 学生姓名: 学号: 起止日期: 指导教师: 教研室主任：
摘要 本次设计的数字电子秒表以555定时器为核心，由多谐振荡电路，计数译码显示电路，控制电路三大主要模块构成。由NE555定时器组成的多谐振荡电路通过控制阻值产生10Hz，1Hz的脉冲；输入由74LS192芯片组成的计数电路、74LS48组成的译码电路在数码管FJS5101显示器上输出,以上部分组成计数译码显示电路；通过控制电路实现复位，置数功能，灵活启动停止。电路是采用外接电源来实现的。经过仿真、布线、制板等工作,数字秒表成形。本组在此次设计过程中主要是先分析设计要求，根据提出的设计要求选取合适的芯片，再用multisim 10 画出电路图，进行仿真。再用Prote 2004 Sp2绘制原理图和PCB图，并把PCB图转印到印制板上完成焊接和调试等工作。最终完成数字电子秒表的工作。 关键词：NE555定时器；74LS192计数器；74LS48译码器；控制电路
目录 1、方案论证与对比 (1) 1.1 方案一 (1) 1.2方案二 (2) 1.3方案的对比与选择 (2) 2、数字电子秒表总体方案的分析与设计 (3) 2.1电子秒表电路总图 (3) 2.2控制电路 (4) 2.3 脉冲产生原理 (5) 2.4计数译码显示单元 (7) 2.4.1 计数器 (8) 2.4.2 译码器 (9) 2.4.3 七段显示数码管 (11) 3、调试与检测 (12) 3.1调试方法 (12) 3.2调试故障的原因与排除 (13) 3.3调试结果 (14) 4、总结与致谢 (14) 5、参考文献 (16) 6、附录 (17) 附录一元件清单 (17) 附录二总电路的PCB图 (17) 附录三总电路的仿真图 (18)
电子秒表课程设计
计算机硬件技术课程设计 学院：自动化工程学院 班级：_________________________ 学号：_________________________ 设计题目：9、电子秒表设计 2015年1月
一、设计题目：电子秒表设计 设计一个可任意启动/停止的电子秒表，要求用6 位LED 数码显示，计时单位为1/100 秒。利用功能键进行启/ 停控制。其功能为：上电后计时器清0，当第一次（或奇数次）按下启/ 停键时开始计数。第2 次（或偶数次）按下该键时停止计时，再一次按启/ 停键时清零后重新开始计时。可用开关控制，也可用按键控制。二、设计目的通过本项课程设计，对微机原理课程中涉及的芯片结构、控制原理、硬件编程等方面有一定的感性认识和实践操作能力，更好的理解微机原理课程中讲述的基本原理和概念。 进行微机原理课程设计前，应学习并掌握了8086/8088 汇编语言编程方法，掌握了8255 、8253 存储器等芯片的基本结构和工作原理，掌握了芯片编程控制的方法。 三、设计方案以及论证 1、整体设计思想 使用8253 工作在方式0 计数，对1/100S 计数，并讲计数值写入bl 中并与100 比较若不相等，则将计数值装换为10 进制后送8255 控制端显示，如相等则1S 计数程序加1 之后并与59 比较若不相等则将计数值装换为10 进制后送8255 控制端显示，如相等则1min 计数程序加1 之后并与59 比较若不相等则将计数值装换为10 进制后送8255 控制端显示，如相等则计数程序加1 之后产生溢出，跳转清零程序将计数清零，同时数码管清零。 2、使用各芯片的作用及工作原理 1）定时器/ 计数器8253 用系统8253 定时器提供的55ms 定时单位，设计秒表定时程序。 有关系统定时方法：PC 机系统中的8253 定时器0 工作于方式3，外部
数字电子技术课程设计报告(数字钟)
目录 一．设计目的 (1) 二．实现功能 (1) 三．制作过程 (1) 四．原理框图 (3) 4.1 数字钟构成 (3) 4 .2设计脉冲源 (4) 4.3 设计整形电路 (5) 4.4 设计分频器 (5) 4.5 实际计数器 (6) 4.6 译码/驱动器电路的设计 (7) 4.7 校时电路 (8) 4.8 整点报时电路 (9) 4.9 绘制总体电路图 (10) 五．具体实现 (10) 5.1电路的选择 (10) 5.2集成电路的基本功能 (10) 5.3 电路原理 (11) 六．感想与收获 (12) 七．附录 (14)
数字电子技术课程设计报告 一、设计目的 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 石英数字钟，具有电路简洁，代表性好，实用性强等优点，在数字钟的制作中，我们采用了传统的PCMS大规模集成电路为核心，配上LED发光显示屏，用石英晶体做稳频元件，准确又方便。 二、实现功能 ①时间以12小时为一个周期； ②显示时、分、秒； ③具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； ④计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时；
电子秒表课程设计
电子秒表 摘要 电子秒表是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，无机械装置，具有较长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。它从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。本次实验所做电子式秒表由信号发生系统和计时系统构成,并具有清零,暂停功能。由于需要比较稳定的信号，所以信号发生系统555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器构成，信号频率为100HZ。计时系统由计数器、译码器、显示器组成。计数器由74 LS160构成，由十进制计数器组成了一百进制和六十进制计数器，采用异步进位方式。译码器由74LS48构成，显示器由数码管构成。清零,暂停功能由RS触发器构成防抖动开关。具体过程为：由晶体震荡器产生100HZ脉冲信号先进入计数器，然后传入译码器，将4位信号转化为数码管可显示的7位信号，结果以“分”、“秒”、“10毫秒”依次在数码管显示出来。该秒表最大计时值为59分59.99秒，“10毫秒”为一百进制计数器组成，“分”和“秒”为六十进制计数器组成。 关键词：计时精度计数器显示器 Abstract Electronic stopwatch is the realization of a digital circuit technology,.It can realize the hour, minute, second timer.It does not have mechanical means and has a longer life, so it has been widely used. The principle is a typical digital circuit, which includes a combination logic circuit and a timing circuit. The experiments can be done by electronic stopwatch constituted by the signal system and timing system, and has cleared pause function. Due to the need of a more stable signal, the signal generating system is constituted by the 555 Timer with the resistors and capacitors, and the signal frequency is 100Hz. Timing system contains the counter, decoder, display. Counter 74 LS160 constituted by the decimal counter the decimal and sexagesimal counter, which uses asynchronous binary. The decoder from 74LS48 constitute display digital tube constitute Cleared, the pause function by the RS flip-flop. Its specific process: the 100Hz pulse signal generated by the crystal oscillator and first into the counter, and then the incoming decoder, a 4-bit signal is converted to 7-bit signal of the digital control can be displayed, the result by "minute", "second", "10 milliseconds" turn on the digital display. The stopwatch timing is 59 minutes, 59.99 seconds, 10 milliseconds is the 150 binary counter, "minute" and "second" is the six decimal counter. Keyword:Timing accuracy counter display
数字逻辑电路(数电)课程设计_电子秒表_VHDL实现(含完整源代码!!)
电子科技大学 UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA 数字逻辑设计 实验报告 实验题目：电子秒表 学生姓名： 指导老师：
一、实验内容 利用FPGA设计一个电子秒表，计时范围00.00 ~ 99.00秒，最多连续记录3个成绩，由两键控制。 二、实验要求 1、实现计时功能： 域值范围为00.00 ~ 99.00秒，分辨率0.01秒，在数码管上显示。 2、两键控制与三次记录： 1键实现“开始”、“记录”等功能，2键实现“显示”、“重置”等功能。 系统上电复位后，按下1键“开始”后，开始计时，记录的时间一直显示在数码管上；按下1键“记录第一次”，次按1键“记录第二次”，再按1键“记录第三次”，分别记录三次时间。 其后按下2键“显示第一次”，次按2键“显示第二次”，再按2键“显示第三次”，数码管上分别显示此前三次记录的时间；显示完成后，按2键“重置”，所有数据清零，此时再按1键“开始”重复上述计时功能。 三、设计思路 1、整体设计思路 先对按键进行去抖操作，以正确的得到按键信息。 同时将按键信息对应到状态机中，状态机中的状态有：理想状态、开始状态、3次记录、3次显示、以及其之间的7次等待状态。 因为需要用数码管显示，故显示的过程中需要对数码管进行片选和段选，因此要用到4输入的多路选择器。 在去抖、计时、显示的过程中，都需要用到分频，从而得到理想频率的时钟信号。 2、分频设计 该实验中有3个地方需要用到分频操作，即去抖分频（需得到200HZ时钟）、计时分频（需得到100HZ时钟）和显示分频（需得到25kHZ时钟）。 分频的具体实现很简单，需首先算出系统时钟（50MHZ）和所需始终的频率比T，并定义一个计数变量count，当系统时钟的上升沿每来到一次，count就加1，当count=T时就将其置回1。这样只要令count=1~T/2时clk=‘0’，count=T/2+1~T时clk=‘1’即可。 3、去抖设计 由于用按键为机械弹性开关，故当机械触点断开、闭合时，按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会马上断开，而是在闭合及断开的瞬
电子秒表课程设计报告
西安郵電學院 控制系统课程设计报告书 系部名称：信息与控制系 学生姓名：XXX 专业名称：测控技术与仪器 班级：测控XXXX 2010年9月13日至 时间： 2010 年9月26日
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。 本设计利用STC89C52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1INT 中断完成，定时溢出中断周期为1ms ，当一处中断后向CPU
课程设计电子秒表
通信与信息工程学院 2015/2016 学年第 1 学期 课程设计II实验报告设计题目 电子秒表 任务要求基本要求 A.设计秒表功能，精度为0.01秒。 B.可同时记录和存储10个秒表数据（连续记录并显示已存储记录数,秒表记录数据查询和清除功能）。 发挥部分： A.设计ＰＣ和４３０之间的串行口通信程序（参考ＵＳＢ通信实验）和通信协议,通过USB串行口向ＰＣ机上报秒表数据。 实验设备 及软件 计算机；MSP-EXP430F5529开发板；IAR开发软件
目录 一．设计要求和原理说明 1.1 设计要求 A.设计秒表功能，精度为0.01秒。 B.可同时记录和存储10个秒表数据（连续记录并显示已存储记录数,秒表记录数据查询和清除功能）。 1.2 原理说明 本次课程设计利用430单片机的定时器/计数器定时和计数原理，实现电子秒表的精确计时。利用中断系统实现计数开始和数据记录，并在LED显示屏上显示。当接通电源即对开发板、按键和定时器初始化。初始状态下计时器显示00.00，当按下S2键时，外部中断I N T1向CPU发出中断请求，CPU转去执行外部中断1服务程序，即开启定时器。计时采用定时器T中断完成，秒表要求的精度为0.01秒，故设定定时溢出中断周期为10m s，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99.99秒重新复位。 当按下S1键，停止内部中断，执行外部中断处理程序，即记录当前计时结果，并显示在LCD显示屏上。记录完成才允许其他中断。LCD屏一次允许显示十个数据，当记满十组数据时回到第一行继续显示后面的数据。 当再次按下S2键，数据清零。 二．系统硬件设计 2.1按键输入模块设计 本次设计具有三个功能：启动定时器，计时和清零。对S2键设计实现启动定时器和清零功能。对S1键设计实现计时功能。 当按下S2键时，外部中断I N T1向CPU发出中断请求，CPU转去执行外部中断1服务程序，即开启定时器。计时采用定时器T中断完成，秒表要求的精度为0.01秒，故设定定时溢出中断周期为10m s，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99.99秒重新复位。 当按下S1键，停止内部中断，执行外部中断处理程序，即记录当前计时结果，并显示在LCD显示屏上。记录完成才允许其他中断。LCD屏一次允许显示十个数据，当记满十组数据时回到第一行继续显示后面的数据。 当再次按下S2键，数据清零。 2.2点阵LCD液晶显示模块 在该电路中，液晶为102×64点阵LCD，采用SPI模式实现数据的传输，在该电路中数据传输是单向的，数据只允许写入。在初始化时，调节命令中PM（0～63）的数值就可调节液晶显示对比度；该液晶背光为LED背光，通过
数字电子技术课程设计说明书
数字电子技术 课程设计说明书 题 目：生产线自动装箱计数监控器 逻辑电路设计与实验 学生姓名：潘垒坚 学 院：电力学院 班 级：自动化13-1 指导教师：王艳荣 2015年7月 日 学校代码：10128 学 号： 201311204018
摘要 自动化系统不仅已成为了工业和社会生活的一个组成部分，而且是经济发展平的重要标志。工业生产中常常需要自动统计产品的数量并实现对生产线的整体控制，本次设计的生产线自动装箱计数监控器采用光电传感器与计数器相结合的方法实现对物件的数目统计。设计中采用光电传感器将光信号转化为电信号产生正弦脉冲，通过放大滤波整形电路将信号整形为矩形脉冲。将该脉冲通过“罐、箱”计数器实现对罐和箱的计数，最终在数码显示管上显示所计数目。设计还可以通过一系列控制电路实现在箱子未满时持续加入饮料罐，在箱子已满时设备停止工作直到下一空箱到来后设备再次启动并重新加入饮料罐，同时整体电路也可以手动启动、停止和清零控制。本设计经Multisim和实测验证均可达到预期要求。 关键词：光电传感器；自动统计；计数监控器；滤波整形；控制电路
目录 一、设计任务概述...................................... 错误！未定义书签。 1.1设计题目 (1) 1.2设计目的 (2) 1.3设计内容和要求 (2) 1.3.1设计内容 (2) 1.3.2设计要求 (2) 二、设计方案论证及方框图 (2) 2.1题目要求简析 (2) 2.2方案设计与论证 (2) 2.2.1方案一 (2) 2.2.2方案二 (2) 2.2.3方案选择 (2) 2.3电路分块 (3) 2.4电路结构方框图 (3) 三、电路组成及工作原理 (4) 3.1信息采集电路...................................... 错误！未定义书签。 3.1.1信号产生 (4) 3.1.2信号放大 (4) 3.1.3信号整形 (5) 3.2计数显示电路 (5) 3.2.1罐计数显示电路 (6) 3.2.2箱计数显示电路 (6) 3.2.3计数显示总电路 (7) 3.3状态控制电路 (7) 3.4总电路原理图 (9) 四、电路元器件选择与实际测试 (9)
数字电子技术课程设计电子秒表精选版
数字电子技术课程设计 电子秒表 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
数字电子技术课程设计报告题目：电子秒表的设计 专业： 班级： 姓名： 指导教师： 课程设计任务书学生班级：学生姓名：学号： 设计名称：电子秒表的设计 起止日期： 指导教师：周珍艮
目录 绪论- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 第一章、设计要求
设计任务及目的- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - -5 系统总体框图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 、设计方案分析- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -6 第二章、电路工作原理及相关调试 电路工作原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 相关调试- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- 11 第三章、实验总结 附录A 电子秒表原理图 附录B 相关波形 元件清单 参考文献 绪论 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，渗透到人们日常生活的方方面面，掌握必要的电工电子知识已经成为当代大学生特别是理工类大学生必备的素质之一。 电子秒表是日常生活中比较常见的电子产品，秒表的逻辑结构主要由时基电路、分频器、二一五一十进制异步加法记数器、数据选择器和显示
数字电路课程设计
数字电路课程设计 姓名：李志波 专业：电子信息工程 年级：2012级
数字闹钟计时器 一．实验目的 1．通过这个实验进一步了解掌握各种功能芯片的功能，并能够在电路系统中正确应用。 2．强化巩固专业课课程内容，学会对电路的系统分析。 3．初步了解基础的电路设计思路和方法，锻炼自己的动手能力，巩固电子焊接技术。 二．实验原理 1.显示译码器 74LS248（74LS48）是BCD码到七段码的显示译码器，它可以直接驱动共阴极数码管。它的引脚图及功能如下： （a）要求输入数字0~15时“灭灯输入端”BI必须开路或保持高电平，如果不要灭十进制的0，则“动态灭灯 输入”RBI必须开路或者为高电平。 （b）当灭灯输入端BI接低电平时，不管其他输入端为何种电平，所有各端输出均为低电平。 （c）BI/RBO是线与关系，既是“灭灯输入端”BI又是“动态灭灯输出端”RBO。 2.数码显示器 LC5011-11就是一种共阴极数码显示器，它的管脚图如图1，X为共阴极，DP为小数点。其内部是八段发光二极管的负极连在一起的电路。当在a.b.c.d.e.f.g.DP加上正向电压时，各段
二极管就会被点亮，例如，利用74LS48和数码管组合成的显 示译码电路。 ABCD 四个引脚接上一级输出 LT,RBO/BI ，RBI 接高电平，或悬空。 3,十进制集成计数电路74LS90 74LS90时异步二-五-十进制计数器。其管脚图如图 U1 74LS90D Q A 12Q B 9Q D 11 Q C 8I N B 1 R 916 R 927R 012I N A 14R 02 3 G N D 10 V C C 5它的内部由两个计数电路组成，一个为二 进制，计数电路，计数脉冲输入端为CP1,输出端为QA QB QC QD.这两个计数器可独立使用，当QA 连到CP2时，可构成十进制计数器。 它具有复零输入端ROA,ROB 和复9输入端R9A R9B 。如果复零输入端ROA,ROB 皆为高电平时，计数器复零；如果复9输入端R9A,R9B 皆为高电平时，计数器复9。计数时ROA,ROB 其中之一接高电平或者二者都接高电平，并要求复9输入端R9A,R9B 其一接低电平或者同时接低电平。用74LS90接成的24 进 制 计 数 器 电 路 如 图
电子秒表课程设计
2014 ~ 2015学年第1 学期 《单片机C51课程设计》 课程设计报告 题目：电子秒表设计 专业：电气工程学院电子信息系 姓名：江鑫瞿康保李阿龙李贺林超刘浩班级：12级电子信息2班 导师：王银花 电气工程学院 2014 年11月29日
任务书
摘要 基于数字电子技术基础、模拟电子技术基础和电路原理有关知识，对电子秒表电路进行设计和制作。该电子秒表可以实现准确显示00.00—99.99制时间，手动调节时间，随时启动、清零、置时间等功能，使用方便，制作简单。本文针对电子秒表进行初步框架设计，并对多种方案进行了认真比较和验证，在此基础上，又进一步详细介绍了时间脉冲发生器、秒计数器、译码及驱动显示电路。在总体电路图组装完成以后，针对设计好的电路，用Multisim软件进行了仿真与调试，逐步解决设计过程中出现的一系列问题。在电路设计过程中，特意将选做部分即校时电路部分作为电路设计的主要内容。最后对应的电子秒表设计方案对制作好的电子秒表功能进行总体验证。 关键词：数字电子技术；脉冲发生器；计数器电路；Multisim软件
目录 1.设计要求 (5) 2.设计方案分析 (5) 2.1方案设计 (5) 2.2背景知识介绍 (6) 2.2.1 单片机相关知识 (6) 2.2.1.1 运算器 (7) 2.2.1.2 程序计数器PC (7) 2.2.1.3 令寄存器 (8) 3.硬件设计 (9) 3.1单片机简介 (9) 3.2电源电路 (9) 3.3晶体振荡电路 (9) 3.4复位电路 (9) 3.5显示电路 (10) 3.6键盘电路 (10) 4.硬件主电路图设计 (11) 5.软件设计 (12) 5.1软件设计概述 (12) 5.2主程序流程图 (12) 6.测试数据及设计结果 (12) 7.调试中出现的错误及解决方法 (13) 7.1 实验中遇到的问题及解决方法 (13) 7.2实验心得 (13) 8. 程序 (14) 9.参考文献 (21)
数字电子技术课程设计报告
课程设计 课程名称数字电子技术课程设计题目名称四人智力竞赛抢答器学生学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 200年月日
目录 一、设计题目 (3) 二、设计任务和要求 (3) 1.设计任务 (3) 2.设计要求 (3) 三、原理电路 (3) 1.以锁存器为中心的编码显示电路 (4) 2.脉冲产生电路 (5) 3.倒计时显示电路 (5) 4.音响电路 (6) 5.整体电路 (7) 四、电路调试过程及结果 (7) 五、总结 (8) 六、心得体会 (8) 七、参考文献 (9)
四人智力竞赛抢答器 一、设计题目 四人智力竞赛抢答器 二、设计任务和要求 1）设计任务 设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间，由“9” 倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。 2）设计要求 (1)4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应， 也分别为1，2，3，4。 (2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的 开始。 (3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手 编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 (4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时， 定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。 (5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持 续1秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。 (6)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1H z的脉冲信号，作为定时计数器的 CP信号。 三、原理电路 电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及译码显示电路、倒计时电路和音响产生电路组成。当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示在显示器上同时产生音响。主持人宣布开始抢答时，倒计时电路启动由9计到0，如有选手抢答，倒计时停止。电路系统结构如图13：