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电子信息工程课程设计(倒计时器与电子秒表).doc

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简介:
本课程设计文档详细介绍了电子信息工程专业中关于倒计时器和电子秒表的设计方案,涵盖了电路原理、硬件选型及软件编程等内容。 课程设计报告 **课程名称:** 单片机原理与应用 **课题名称:** 倒计时器设计 **专业:** 电子信息工程技术 **班级:** **学号:** **姓名:** **指导教师:** ### 设计内容及要求: 1. **功能需求** - 利用单片机构建一个倒计时器,能够通过小键盘设置时间(最大60分钟)。 - 显示模块显示剩余时间,格式为 XX分:XX秒.X,精确到0.1s的整数倍。 - 倒计时结束时触发蜂鸣器报警。 2. **硬件设计** - 绘制系统接线图,并进行仿真测试。 3. **软件编程** - 编写程序并绘制流程图,实现上述功能。 ### 设计方案: #### 1、定时机制 单片机通过外接6MHz石英晶体振荡器提供稳定频率信号。设置定时器0工作在方式1下,并设定初值为3CB0H(产生每10ms中断一次的信号)。这样,经过多次循环后可以获取秒、分和时信息。 #### 2、电路设计 - 使用AT89C51单片机作为核心控制单元。 - 利用P3口连接键盘输入模块,通过P2口进行LED显示位选通操作。 - P0口输出字形码到共阳极数码管,并使用74LS245驱动芯片实现信号传输。 #### 3、工作流程 1. 进入主程序。 2. 设置各中断入口地址。 3. 清零相关寄存器及状态变量。 4. 初始化LED显示内容为0. 5. 扫描键盘输入,判断是否有按键操作发生,并读取键值。 6. 更新倒计时数值并检查是否达到设定时间终点。 7. 倒计时结束执行清零处理或继续运行。 ### 程序设计 根据上述流程图可以将软件功能划分为以下几部分: 1. **主程序:** 主要负责初始化及键盘监控操作。 2. **倒计时模块:** 实现定时器中断服务子程序,确保每秒更新一次缓冲区中的时间数据。 3. **显示控制:** 完成5位LED的动态显示效果。 4. **键盘扫描处理:** 识别按键状态并计算键码值。 对于计时功能的设计,系统采用硬件定时器与软件循环相结合的方式。通过调整定时器0的初值来确保精确度,并在必要时进行补偿以减少延时误差。此外,在时间递增过程中需注意二进制到十进制转换问题。

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    本课程设计文档详细介绍了电子信息工程专业中关于倒计时器和电子秒表的设计方案,涵盖了电路原理、硬件选型及软件编程等内容。 课程设计报告 **课程名称:** 单片机原理与应用 **课题名称:** 倒计时器设计 **专业:** 电子信息工程技术 **班级:** **学号:** **姓名:** **指导教师:** ### 设计内容及要求: 1. **功能需求** - 利用单片机构建一个倒计时器,能够通过小键盘设置时间(最大60分钟)。 - 显示模块显示剩余时间,格式为 XX分:XX秒.X,精确到0.1s的整数倍。 - 倒计时结束时触发蜂鸣器报警。 2. **硬件设计** - 绘制系统接线图,并进行仿真测试。 3. **软件编程** - 编写程序并绘制流程图,实现上述功能。 ### 设计方案: #### 1、定时机制 单片机通过外接6MHz石英晶体振荡器提供稳定频率信号。设置定时器0工作在方式1下,并设定初值为3CB0H(产生每10ms中断一次的信号)。这样,经过多次循环后可以获取秒、分和时信息。 #### 2、电路设计 - 使用AT89C51单片机作为核心控制单元。 - 利用P3口连接键盘输入模块,通过P2口进行LED显示位选通操作。 - P0口输出字形码到共阳极数码管,并使用74LS245驱动芯片实现信号传输。 #### 3、工作流程 1. 进入主程序。 2. 设置各中断入口地址。 3. 清零相关寄存器及状态变量。 4. 初始化LED显示内容为0. 5. 扫描键盘输入,判断是否有按键操作发生,并读取键值。 6. 更新倒计时数值并检查是否达到设定时间终点。 7. 倒计时结束执行清零处理或继续运行。 ### 程序设计 根据上述流程图可以将软件功能划分为以下几部分: 1. **主程序:** 主要负责初始化及键盘监控操作。 2. **倒计时模块:** 实现定时器中断服务子程序,确保每秒更新一次缓冲区中的时间数据。 3. **显示控制:** 完成5位LED的动态显示效果。 4. **键盘扫描处理:** 识别按键状态并计算键码值。 对于计时功能的设计,系统采用硬件定时器与软件循环相结合的方式。通过调整定时器0的初值来确保精确度,并在必要时进行补偿以减少延时误差。此外,在时间递增过程中需注意二进制到十进制转换问题。
  • 数字报告——.doc
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    本报告详细介绍了基于数字电路技术设计的一款电子秒表项目。通过硬件与软件结合的方式实现计时功能,并对设计方案进行了全面阐述和实验验证。 1.使用555定时器构建一个频率为50Hz的时钟发生装置。 2.通过分频电路产生周期为0.1秒的计数脉冲。 3.利用计数器接收分频电路输出的脉冲,并借助数码显示器显示数值,实现从0.1秒到9.9秒之间的计时功能。 4.采用基本RS触发器及其外围组件设计电子秒表的操作开关,以支持“开始计数”、“停止并保持当前计数值”和“清零准备重新启动”的操作。在进行计时时,“开始计数”与“清零并准备重新开始计数”的选项应被禁用。
  • 数字(包含24数字钟)
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    本项目为《数字电路》课程设计作品,实现了一个集24秒倒计时和12小时制数字电子时钟于一体的多功能电路系统。 该压缩包可供大学生在数字电路课程设计中直接使用。
  • 数字(包含24数字钟)
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    本课程设计涵盖数字电路基础理论及实践应用,重点介绍如何构建一个24秒倒计时器和数字电子时钟。通过此项目,学生将掌握逻辑门、触发器等核心元件的使用技巧以及Verilog或VHDL编程语言的基础知识。 该压缩包可供大学生在数字电路课程设计中直接使用。
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    本文档为《电子秒表的课程设计》,详细介绍了基于单片机技术开发一款功能全面的电子秒表的过程,包括系统需求分析、硬件选型与电路设计、软件编程及调试等环节。适合于相关专业的学生和工程师参考学习。 电子秒表课程设计 通信与信息工程学院 2015/2016 学年 第 1 学期 实验报告 **设计题目:** 电子秒表 **任务要求:** - **基本要求** A. 设计精度为0.01秒的秒表功能。 B. 可同时记录和存储十个数据(连续显示已保存的数量,支持查询与清除)。 - **发挥部分:** A. 编写PC与430单片机之间的串行通信程序,并设计相应的协议。通过USB接口将秒表的数据发送至电脑上。 **实验设备及软件:** 计算机;MSP-EXP430F5529开发板;IAR开发软件 --- ### 一、 设计要求和原理说明 #### 1.1设计要求: A. 实现精度为0.01秒的电子秒表功能。 B. 同时记录并存储十个数据,并且能够显示已保存的数据数量,支持查询及清除。 #### 1.2 原理说明: 本课程利用430单片机的定时器/计数器来实现精确的时间控制。通过中断系统启动和停止计数功能,在LED显示屏上实时更新时间。 当电源开启时,会对开发板、按键以及定时器进行初始化操作。初始状态显示为 00.00 秒钟。按下 S2 键后触发外部中断 INT1 请求CPU执行相应的服务程序,从而开始计时;计数采用定时器T的溢出中断完成,每10ms产生一次中断,并对毫秒位进行加一操作。 当用户按S1键停止当前时间记录并显示结果在LCD屏上。每次记录后允许新的数据录入直到达到十个存储位置为止。 ### 二、 系统硬件设计 #### 2.1 按键输入模块设计: 本次课程中,三个按键分别用于启动计时器、暂停以及清零操作。 按S2键触发中断请求并开启定时功能;按下S1键停止当前时间记录并在LCD屏上显示结果。 #### 2.2 点阵LCD液晶显示模块 使用SPI模式进行数据传输。通过调节背光PWM信号的占空比来改变屏幕亮度,并且设计了分五行展示十个已存储的数据,每行两个数据。 当达到十个储存位置时,将返回到初始状态继续记录新的时间。 ### 三、 流程图设计 - 开发板初始化设置中断程序; - 连接键盘并检测按键输入; - 按下S2键触发计时开始; - 判断是否需要清零操作或者继续计数,并相应地执行关闭或开启定时器。 - 更新LCD显示屏上的数据。 此设计通过合理利用硬件资源,实现了一个功能全面且易于使用的电子秒表系统。
  • 报告
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    《电子秒表课程设计报告》详细记录了基于微处理器技术实现的一款多功能电子秒表的设计与开发过程,涵盖硬件选型、电路设计及软件编程等关键环节。 《电子秒表课程设计报告》 电子秒表是一种基于数字电路技术的计时设备,在体育比赛或日常生活中用于精确测量时间。本课程设计旨在通过构建电子秒表,加深学生对数字电子技术的理解与应用能力,并提高他们分析和设计数字系统的能力。以下将详细介绍该过程中的关键知识点。 一、实验目的 1. 提升独立解决问题的能力。 2. 掌握数字系统的分析方法及设计技巧。 3. 深入理解和运用数字集成电路。 二、设计要求 电子秒表需具备两位数码显示,分别用于展示分钟和秒钟的计数,并配备两个按键。一个按钮用来启动或停止计时功能;另一个则负责清零操作。具体的功能说明如下: - 当按下第一个键(KEY1)并处于0 0状态时,实现清零与停止计时。 - 第一按钮在1 0状态下表示准备开始计数过程。 - 在第一按键为1 1的情况下,则启动秒表的运行。 - 而当第二个键(KEY2)被按下且显示1 0时,执行停止操作。 三、系统组成部分 该设计包含以下几个主要部分: 1. 定时电路:通过555定时器生成每间隔100毫秒一次的脉冲信号,对应频率为十赫兹。这将直接影响到整个装置的时间精确度。 2. 计数模块:采用两片74LS160同步十进制加法计数器来构建一个能够处理百位数字的计算器,分别用于记录分钟和秒的数量。 3. 显示转换与驱动电路:利用74LS47译码芯片将BCD编码信息转化为七段显示格式,并通过LED数码管进行呈现。 4. 控制模块:设计了两组按键控制装置以支持电子表的各项操作需求,包括但不限于启动/停止计时以及重置功能。 四、方案实施 1. 定时电路部分使用555定时器来产生周期为100毫秒的脉冲信号。 2. 计数模块由两个74LS160芯片级联构成,并通过串行或并行进位方式连接,形成百位计数机制。在串行模式下,低位计数器向高位传递溢出信息;而在并行模式中,则是在达到满载状态后才切换到下一个单位。 3. 显示转换电路则借助74LS47译码芯片配合共阳极LED数码管将BCD编码转变为七段显示格式进行展示。 4. 控制部分通过改变ET端的电平来控制计数器的状态,从而实现清零和启停的功能。 五、仿真与验证 1. 使用电子工作平台(EWB)软件对定时电路进行了模拟测试,确保能够生成每间隔100毫秒一次的标准时钟信号。 2. 对于计数及控制系统,则通过并行进位的连接方式实现了正常运行;而串行模式下可能会因为提前溢出导致高位计数器过早增加的问题。 通过此项目的学习与实践操作,学生们不仅掌握了数字电路的基本理论知识,也锻炼了实际动手能力和问题解决技巧。这为他们未来在电子系统设计领域打下了坚实的基础。
  • 棋钟Vivado(二)——含功能的微机
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    本项目为微机课程设计的一部分,采用Vivado平台开发,设计了一款具备倒计时功能的电子秒表。该秒表专为棋类比赛设计,能够精确显示时间并发出定时提醒,适用于各类需要严格时间控制的比赛环境。 自行设计一个棋钟,其功能如下: 1. 在棋类比赛中为每步棋设定时间限制。假设A、B两位选手比赛,当A落子后按下对应的“A键”,此时B的计时器开始倒计时;而A的计时器则恢复到初始值。同理,当B落子并按下“B键”之后,A的计时器重新启动倒计时。 2. 倒计时间可以设置为10秒或25秒两档,并且精度达到0.1秒。 3. 当剩余时间为最后五秒钟时,蜂鸣器会每秒响一次并且LED灯同步闪烁以示提醒。 4. 如果某选手超时,则系统通过持续的长声以及不断闪烁的LED灯光提示对手获胜。同时,在数码显示屏上显示出胜者编号(A或B)。 5. 可根据需要增加其他功能,实现这些额外的功能可以得到加分。
  • 棋钟vivado
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    本课程设计基于Vivado平台,专注于开发用于国际象棋或围棋比赛的电子棋钟和秒表。学生将学习FPGA编程、数字逻辑设计及系统实现技术,完成一个集计时、倒计时和暂停功能于一体的实用项目。 自行设计一个棋钟,其功能包括: 1. 在棋类比赛中为每步棋设定时间限制。假设两位棋手A和B正在进行比赛,在A落子后按下对应的“A键”,此时B的倒计时秒表开始运行,而A的秒表则恢复到初始值;当轮到B下棋并按下“B键”之后,同样的机制应用于另一方。 2. 倒计时可以预先设定为15秒或25秒两种模式供选择。 3. 当倒计时接近结束(即剩余时间少于5秒)时,蜂鸣器将每秒钟发出一次声响,并且LED灯会同步闪烁提醒选手注意时间限制。 4. 如果某位棋手的时间用尽,则该棋钟将以连续长响的方式通过蜂鸣器报警,并使LED持续闪烁作为警示标志。同时,在数码显示屏上显示出胜利一方的标识符(A或B)以明确判定结果。 5. 设计中还可以加入额外的功能,例如增加用户界面友好性、增强设备耐用度等特性,这些创新点将获得相应的加分奖励。此外还需提供详细的说明文档来阐述该棋钟的设计理念与操作指南等内容。
  • 数字
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    《数字电路课程设计之电子秒表》是一门结合理论与实践的教学项目,旨在通过设计和制作电子秒表,帮助学生深入理解数字电路的工作原理和技术应用。 电子秒表设计是数字电路课程中的一个实用设计方案。