单片机mega16实验报告——二十四小时倒计时程序
单片机实验报告实验原理:
原理图
实物图:
实验内容：程序功能介绍
二十四小时倒计时程序，启动程序后六位数码管点亮显示程序初始设置的时间（22 57 57）时，分，秒各占两位。然后利用四个独立按键输入（pb4~pb7）进行校时，其中，pb4对秒进行校时，每按一下秒加一；pb5对分校时，每按一下分加一；pb6对时校时，每按一下时加一；按下pb7则停止校时。程序开始倒计时，计时为零之后六位数码管灭，程序驱动蜂鸣器发音的同时驱动四位二极管逐次点亮，二极管点亮一遍之后变灭同时蜂鸣器停止发音，然后六位数码管重新点亮显示24 00 00，重新倒计时。
程序：
/*****************************************************
This program was produced by the
CodeWizardAVR V1.25.6 Evaluation
Automatic Program Generator
?Copyright 1998-2007 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.
https://www.sodocs.net/doc/2b15255913.html,
Project :
Version :
Date : 2010/10/29
Author : Freeware, for evaluation and non-commercial use only
Company :
Comments:
Chip type : ATmega16
Program type : Application
Clock frequency : 4.000000 MHz
Memory model : Small
External SRAM size : 0
Data Stack size : 256
*****************************************************/
#include
#include
#define key4 0x0f
static char key;
flash char a[10]={0x3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F}; flash char position[6]={0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
char position1=4;
signed char time[3];
char dis_buff[6];
char time_counter=0;
char KEYPRESSED() // 判断是否有键按下
{
char key,key3;
#define key0 0;
#define key1 1;
key=PINB;
key=key|key4;
if(key==0XFF) key3=key0;
else {
delay_ms(20);
key=PINB|key4;
if(key==0xff) key3=key0;
else key3=key1;
}
return key3;
};
char KEYSCAN(void) // 键盘扫描
{
key=0;
delay_ms(10); // 延时消抖
if(KEYPRESSED()==1)
{
key=PINB;
key=key|0X0F;
if(key==0xef)
key=1;
else if(key==0xdf)
key=2;
else if(key==0xbf)
key=3;
else if(key==0x7f)
key=4;
else key=0;
do{
;
}while(KEYPRESSED()==1); // 等待键释放
delay_ms(10);
}
return key;// 返回键值
}
//键盘输入函数
char KEYINPUT(void)
{
char KEYCODE;
if(KEYPRESSED()==1)
{
KEYCODE=KEYSCAN();
switch(KEYCODE)
{
case 0:{
break;
}
case 1:{
time[0]++;
if(time[0]==60) time[0]=0;
return(time[0]);
break;
}
case 2:{
time[1]++;
if(time[1]==60) time[1]=0; //
return(time[1]);
break;
}
case 3:{
time[2]++;
if(time[2]>24) time[2]=0; //
return(time[2]);
break;
}
case 4:break;
}
}
}
void display() // 扫描显示
{
char i;
for(i=0;i<=5;i++)
{
PORTC=a[dis_buff[i]];
PORTA=position[i];
delay_ms(2);
PORTA=0xff;
};
};
time_to_disbuffer() // 输入缓存
{
char i,j=0;
for(i=0;i<=2;i++)
{
dis_buff[j++]=time[i]%10;
dis_buff[j++]=time[i]/10;
};
};
void main(void)
{
PORTA=0XFF;
DDRA=0XFF;
DDRB=0X0F;
PORTB=0XF7;
PORTC=0x3F;
DDRC=0XFF;
PORTD=0X00;
DDRD=0XFF;
time[2]=22;time[1]=57;time[0]=57;
while(1) //显示初始设置的时间{ char press;
time_to_disbuffer();
display();
press=KEYPRESSED();
if(press) break;
}
while(1) // 校时
{
KEYINPUT();
time_to_disbuffer();
display();
if(key==4) break;
}
while (1) // 倒计时
{
char i;
display();
if(++time_counter>=40)
{
time_counter=0;
if(--time[0]<0)
{
time[0]=59;
if(--time[1]<0)
{
time[1]=59;
if(--time[2]<0)
{
time[2]=24;
time[1]=00;
time[0]=00;
for(i=0;i<=3;i++)
{
PORTD=(1< if(++position1>=8) position1=4; PORTB=0X08; delay_ms(1000); }; } PORTD=0X00; PORTB=0X00; }; }; time_to_disbuffer(); }; delay_ms(13); }; } 输入输出实验器件： 信号输入器件四位独立按键 信号输出器件六位数码管四位二极管蜂鸣器 学习感悟: 自我感觉单片机课程实用性很强，讲课老师专业知识水平很高，让我受益颇多。感觉不足的地方是课程课时太少课程安排过于紧张其次就是实验自主性太强没能得到老师切身的指导甚至没有专门的试验时间。再有就是实验室提供的实验器件太少甚至学生还要自己花钱买器件最后祝愿老师工作顺利。 HHXX2.0单片机实验板元器件清单和安装说明 注意：AVR专用下载线、1623A液晶显示器、步进电机、饲服电机可多人合用。18B20数字温度传感器不做温度测量实验可不用。 学号： 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: 篮球24秒记时器的设计与制作 初始条件： （1）具备显示24秒记时功能 （2）计时器为递减工作，间隔为1S （3）递减到0时发声光报警信号 （4）设置外部开关，控制计时器的清0，启动及暂停 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~6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 前言 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。 篮球作为一项全民健身项目，已有一定的历史。在中国，篮球很盛行，篮球比赛也日趋职业化。篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器，目前多数采用的是24秒制。有需要就会有市场，因此设计一款24秒计时器是非常有必要也非常有前景的。 该计时器要有递减计时及报警功能。因此符合比赛中违例判罚的需要。 在NBA比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。 本设计主要能完成：显示24秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；计时器为24秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。 整个电路的设计借助于proteus仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在proteus下设计和进行仿真，得到了预期的结果。 目录 1 引言 (2) 1.1 AT89C51单片机及其引脚说明 (2) 1.1.1 AT89C51简单介绍 (2) 1.1.2 引脚说明 (3) 2系统硬件电路设计 (5) 2.1 秒计时器的设计要求 (5) 2.2 秒计时器的组成及其原理图 (5) 2.3系统板硬件连线 (6) 3 系统软件设计 (8) 3.1 源程序代码 (8) 3.2 程序流程图 (8) 3.2.1 主程序流程图 (9) 3.2.2 中断程序流程图 (10) 4 课程设计心得会 (11) 参考文献 (11) 附录A (12) 附录B (12) 1 引言 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 1.1 AT89C51单片机及其引脚说明 1.1.1 AT89C51简单介绍 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。89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100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。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 AT89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。 图1 AT89C51单片机芯片外观结构及其引脚分布 湖南文理学院课程设计报告 课程名称：单片机原理课程设计 学院：电信学院 专业班级：自动化07101 学生姓名： 指导老师： 完成时间： 报告成绩： 倒计时器设计 目录 目录 (1) 摘要 (3) ABSTRACT (4) 第一章设计要求与方案确定 (5) 1.1设计意义 (5) 1.2设计要求 (5) 1.3方案确定 (5) 第二章硬件电路 (6) 2.1单片机概述 (6) 2.1.1 单片机基础 (6) 2.1.2单片机与单片机系统 (7) 2.1.3 单片机的产生与发展 (7) 2.2MCS-51系列单片机介绍 (8) 2.2.1 80C51 芯片介绍 (8) 2.2.3 最小系统 (9) 2.2.4 定时与中断的概念 (10) 2.4LED显示电路设计与器件选择 (12) 2.4.1.LED显示器的选择 (13) 2.4.2LED驱动芯片选择 (13) 2.5按键电路设计 (13) 2.6蜂鸣器电路的设计 (14) 第三章倒计时器的设计 (15) 3.1倒计时器系统设计方案及框图 (15) 3.2程序设计 (15) 3.2.1主程序设计 (15) 3.2.2倒计时模块设计 (17) 3.2.3键盘扫描数码管显示程序 (17) 第四章倒计时器设计仿真 (18) 4.1设置倒计时初值 (18) 4.2开始倒计时 (18) 4.3倒计时结束并报警 (18) 总结 (20) 参考文献 (21) 致谢 (22) 附录1 倒计时器设计源程序 (23) 附录2 所用元器件清单 (23) 摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断的走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时控制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，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 本系统由单片机系统、矩阵式键盘、蜂鸣器和LED数码管显示系统组成。装置利用AT89C51单片机与74LS245驱动器驱动LED数码管显示。通过按键控制设定倒计时时间，再通过中断控制系统开始倒计时。当倒计时时间到时，由P1.0口驱动蜂鸣器发声报警。为了简化电路，降低成本，采用以软件为主的的接口方法。 该系统实用、功能灵活多样，可以对计时时间进行实时控制，可以广泛的应用于各种场所的控制设备。 【关键词】单片机；LED数码管显示器；倒计时；报警 目录 1前言 (1) 2工程概况 (2) 3正文 (2) 3.1 设计目的与要求 (2) 3.2 设计方法的目标 (2) 3.3 设计方法和内容 (2) 3.3.1硬件设计方法 (3) 3.3.2软件设计方法 (7) 3.4 软件调试过程 (9) 3.4.1 系统调试工具keil C51 (9) 3.4.2 系统调试工具PROTEUS (9) 3.4.3焊接电路，对各节点测试导通性 (10) 4有关说明 (11) 5设计总结 (11) 6致谢 (11) 7参考文献 (11) 前言 在生活和生产的各领域中，凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的身影出现；从简单到复杂，从空中、地面到地下，凡是能想像到的地方几乎都有使用单片的需求。现在尽管单片机的应用已经很普遍了，但仍有许多可以用单片机控制而尚未实现的项目，因此，单片机的应用大有想像和拓展空间。 单片机就是微控制器，它是嵌入式系统中的重要且发展迅速的组成部分。单片机接上震荡元件（或震荡源）、复位电路和接口电路，载入软件后，可以构成单片机应用系统。将它嵌入到形形色色的应用系统中，它就成为众多产品、设备的智能化核心。所以，生产企业称单片机为“微电脑”。 单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳动效率，减轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等。但是，单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上，更重要的意义还在于：单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须有模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能使用单片机通过软件（编程序）方法实现了。这种以软件取代硬件并提高系统性能的控制系统“软化”技术，称之为微控制技术。微控制技术是一种全新的概念，是对传统控制技术的一次革命。随着单片机应用的推广普及，微控制技术必将不断发展、日益完善和更加充实。 近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。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，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。模拟多通道压力系统是利用压力传感器采集当前压力并反映在显示器上，它可以分析压力过量程，并发出报警。并采用电子秤原理可根据输入单价准确的计算出物体的金额。 本篇论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作，对于倒计时器中的LED数码显示器来说，我为了简化线路、降低成本，采用以软件为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器，而采用软件程序进行译码。 工程技术学院 课程设计 题目：用单片机AT89C51设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”专业：电气工程及其自动化 年级： 2009级 学号： 20091447 20091414 20091444 姓名：付忠林梁宗林李座 指导教师：杨彦鑫 日期： 2012年12月12日 云南农业大学工程技术学院 目录 一、设计题目和要求： (2) 二、设计目的： (3) 三、设计内容： (4) 四、课程设计心得体会 (21) 五、参考文献 (22) 六、课程设计指导教师评审标准及成绩评定 (23) 附件1：秒表原理图（实际接线图） (24) 附件2:仿真图1 (25) 附件3：仿真图2 (26) 一、设计题目和要求： 题目三：秒表 应用AT89C51的定时器设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”：显示时间为00～99s，每秒自动加1，设计一个“开始”键，按下“开始”键秒表开始计时。设计一个“复位”键，按下“复位”键后，秒表从0开始计时。 任务安排：李座负责绘制电路原理图；梁宗林负责收集资料及电子版整理；付忠林负责程序和仿真。 二、设计目的： 1.进一步掌握AT89C51单片机的结构和工作原理； 2.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； 3.进一步掌握单片机程序编写及程序调试过程，掌握模块化程序设计方法； 4.掌握PROTEUS仿真软件的使用方法； 5.掌握LED数码管原理及使用方法。 6.掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。 7.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。 8.该课程设计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、复位功能，并同时可以用数码管显示。 编号 毕 业设计技术报告课题名称： 学生姓名: 学号: 专业: 班级: 指导教师: 2012年月 摘要：随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便生活的自动控制系统进入了人们的生活，以单片机为核心的自动门控制系统就是其中之一，也标志自动控制领域成为了数字化时代的一员。本文介绍了一种利用单片机设计的秒倒计时器, 具体介绍了硬件的电路设计、接口技术和软件的设计方法。该方案具有一定的实用性和使用上的方便性。其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的使用和参考价值。 关键词: 自动控制系统单片机秒倒计时 Abstract :With the development of society, science and technology progress and gradually improve the living standards of people, all sorts of convenient life of automatic control system into people's life, based on single-chip automatic control system is one of them, also marks the automatic control field became a member of the digital age.This paper introduces a design of second countdown timer by using single-chip microcomputer as well as the methods of designing its hardware circuit , connector and 两位倒计时器程序ORG00H JMPSTART ORG30H START: MOVP2,#00H；位选置低电平显示00 MOVP3,#0FH；键盘置P 3.4低电平 MOVR4,#0；显示标志显示00 MOVDPTR,#TABLE； SETBP 0.7 K: MOVR3,#00H JNBP 3.0,W1 JNBP 3.1,W2 JNBP 3.2,INT JMPDISP W1:JBP 3.0,IN1 MOVR3,#1 JMPDISP W2:JBP 3.1,IN0 MOVR3,#2 DISP: JNBP 3.3,START MOVA,R4 MOVB,#10 DIVAB MOV21H,B DISP1:SETBP 2.1 CLRP 2.0 LCALL DEL DISP2:MOVA,21H SETBP 2.0 CLRP 2.1 LCALL DEL CJNER3,#4,K1 DJNZR2,DISP DJNZR1,DISP AJMPINT K1:INCR3 CJNER3,#3,K2 AJMPW2 K2:CJNER3,#2,K AJMPW1 IN1: CJNER4,#99,ADD1 AJMPSTART ADD1:INCR4；按键按下或未弹起标志 ；判断按键S1是否按下转判断S1按键是否弹起；判断按键S2是否按下转判断S2按键是否弹起；判断按键S3是否按下转倒计时设置子程序；转显示和判断按键S4是否按下 ；判断按键S1是否弹起转加1子程序设置；设置按键S1未弹起标志 ；转显示和判断按键S4是否按下 ；判断按键S2是否弹起转减1子程序设置；设置按键S2未弹起标志 24秒倒计时器系统设计 一、仿真图 （一）Proteus元器件查找 1、芯片：89C51 2、电阻：res 3、缓冲器74HC244 4、数码管7SEG-------CC共阴极 5、非门74LS04 6、按键button 二、程序 #include TH1=(65536-49000)/256; TL1=(65536-49000)%256; num2++; if(num2==20){ num2=0; if(!f1){ if(num!=0)num--; shi=num/10; ge=num%10; } } } void ex_int()interrupt 0 { num=24; } void ex_int1()interrupt 2 { sum++; if(sum%2==1) f1=1; else f1=0; } void delay() { uint j; for(j=0;j<200;j++); } void disply() { P2&=0XF0; P1=table[shi]; P2_0=1; delay(); P2&=0XF0; P1=table[ge]; P2_1=1; 基于单片机的倒计时器（计数器）课程设计) 湖南文理学院课程设计报告 课程名称：单片机原理课程设计 学院：电信学院 专业班级：自动化07101 学生姓名：王维 指导老师：张晓虎 完成时间： 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师日期 I 倒 计 时 器 设 计 II 倒计时器 目录目录1 摘要3 ABSTRACT ........................................................... (4) 第一章设计要求与方案确 定 (5) 1.1设计意 义 (5) 1.2 设计要 求 (5) 1.3方案确 定 (5) 第二章硬件电路6 2.1 单片机概 述 (6) 2.1.1 单片机基 础 (6) 2.1.2单片机与单片机系 统 (7) 2.1.3 单片机的产生与发 展 (7) 2.2 MCS-51 系列单片机介 绍 (8) 2.2.1 80C51 芯片介 绍 (8) 2.2.3 最小系 统 (9) 2.2.4 定时与中断的概 念 (10) 2.4LED显示电路设计与器件选 择 (12) 2.4.1.LED显示器的选 择 (13) 2.4.2LED驱动芯片选 择 (13) 2.5按键电路设 计 (13) 2.6蜂鸣器电路的设 计 (14) 第三章倒计时器的设计15 3.1倒计时器系统设计方案及框 图 ........................................... 15 3.2程序设 计 (15) 3.2.1主程序设 计 (15) 3.2.2倒计时模块设 计 (17) 3.2.3键盘扫描数码管显示程 序 ............................................ 17 1 《30秒倒计时计时器》 课 程 设 计 专业班级：电子信息科学与技术3班 姓名：韩飘飘（080212131） 熊元甲（080212132） 蔡正军（080212133） 指导教师：郭玉 设计时间：2013-2014学年第二学期 物理与电气工程学院 2014年5月28日 目录 题目，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，1 目录，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，2 第一章方案论证，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，3 1.1课程设计的目的和要求，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，3 1.2总体设计，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，4 第二章硬件设计，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，4 2.1CPU部分，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，4 2.2 LED数码管显示器概述，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，5 2.3其他元器件介绍及参数选择，，，，，，，，，，，，，，，，，7第三章软件设计，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，8 第四章 4.1实验调试及结果（照片），，，，，，，，，，，，，，9 4.2 心得体会，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，9 附录A: 软件程序，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，10 附录B: 参考文献，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，12 第一章方案论证 1.1课程设计目的和要求 （1）目的 课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面的系统的训练。进行课程设计可以让学生把学过的比较零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到实处，能够开发简单的系统，也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课程设计是必不可少的，是非常必要的。 课程设计是提高学生单片机技术应用能力以及文字总结能力的综合训练环节，是配合单片机课程内容掌握、应用得的专门性实践类课程。通过典型实际问题的实际，训练学生的软硬件的综合设计、调试能力以及文字组织能力，建立系统设计概念，加强工程应用思维方式的训练，同时对教学内容做一定的扩充。（2）要求 用单片机80C51的定时器实现30s,20s倒计时。本例中用两位数码管静态显示倒计时秒值。 （3）目标 通过课程设计，使自己深刻理解并掌握基本概念，掌握单片机的基本应用程序设计及综合应用程序设计的方法。通过做一个综合性训练题目，达到对内容的消化、理解并提高解决问题的能力的目的。 湖南工业大学 课程设计 资料袋 电气与信息工程学院（系、部）2016～2017 学年第 1 学期课程名称电子技术课程设计指导教师黄卓冕职称讲师 学生姓名谢富专业班级电气工程1401 学号14401300114 题目篮球比赛24秒计时器设计 成绩起止日期2016 年11 月14 日～2016 年11 月18 日 目录清单 湖南工业大学 课程设计任务书 2016年～2017学年第1 学期 电气与信息工程学院（系、部）电气工程专业1401 班级课程名称：电子技术课程设计 设计题目：篮球比赛24秒计时器设计 完成期限：自2016 年11 月14 日至2016 年11 月18 日共 1 周 安 排 2016.11.15--17 学生进行设计 2015.11.18 学生修改、打印设计报告 主要参考资料[1] 康华光电子技术基础模拟部分（第五版）高等教育出版社 2007年 [2] 欧伟明. 实用数字电子技术. 北京：电子工业出版社，2012 [3] 陆应华. 电子系统设计教程. 北京：国防工业出版社，2005 [4] 李忠波等. 电子技术仿真与实践. 北京：机械工业出版社，2004 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日 电子技术课程设计 设计说明书 起止日期：2016 年11 月14 日至2016 年11 月18 日篮球比赛24秒计时器设计 学生姓名谢富 班级电气工程1401 学号14401300114 成绩 指导教师(签字) 电气与信息工程学院（部） 篮球比赛24秒计时器设计 设计目的及要求 一、设计要求 （1）设计指标 1、具有24秒计时功能。 2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能。 3、在直接清零时，要求数码显示器灭灯。 4、计时器为24秒递减时, 计时间隔为1秒。 5、计时器递减到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 6、将24秒递减计时器改为24秒递增计时器，试问电路要作哪些相应的改动。 它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路（简称控制电路）和报警电路等五个部分组成。其中计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成24秒计时功能，而控制电路是控制计时器的直接清零、启动计数和暂停/连续计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。 为保证系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系： 1．操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。 2．当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（秒脉冲信号），同时计数器完成置数功能，数码显示器显示24秒 单片机倒计时秒表 课程设计 课程设计说明书 课程名称：单片机技术 设计题目：倒计时数字秒表设计院系： 学生姓名：张三 学号： ********* 专业班级： *********** 指导教师：李四 年月日 课程设计任务书 倒计时秒表 摘要：本次课程设计以AT89S52单片机为核心设计一个倒计时数字秒表，计数初值为59并开始每秒自动减1，当按键1按下时记录当前时间值，当按键2按下时显示当前记录值，显示过之后再次按下按键1时秒表复位为59。本设计硬件部分包括电源电路、复位电路、按键电路、振荡电路、数码管显示电路五部分电路，软件程序部分有定时中断程序、外部中断程序、显示子程序和延时子程序等。软件Proteus画出原理图并进行仿真，依照仿真成功的原理图接线，在万能版上把个个器件焊接好从而实现预期的功能。 关键词：倒计时 AT89S52 74LS47 数码管 目录 1.设计背景 (5) 1.1、设计课题的提出 (5) 1.2、设计作用及意义 (5) 2.设计方案 (6) 2.1、可行方案选择 (6) 2.2、可行方案比较 (6) 3.方案实施 (7) 3.1、硬件电路的实施 (7) 3.2、软件程序的实施 (11) 4.结果与结论 (13) 4.1、Proteus仿真运行结果 (13) 4.2、结论 (14) 5.收获与致谢 (14) 6.参考文献 (14) 7.附件 (15) 7.1、附件一（整体电路图） (15) 7.1、附件二（元件清单图） (16) 7.1、附件三（程序） (17) 7.1、附件四（运行实物图） (22) 1. 设计背景 单片机系统 课程设计 课程设计名称：基于89C51的倒计时牌设计专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计地点： 课程设计时间：2013-12-16～2013-12-27 单片机系统课程设计任务书 目录 1 概述 (1) 1.1 研究背景 (1) 1.2 设计思想及基本功能 (1) 2 总体方案设计 (2) 2.1 方案选取 (2) 2.2 系统框图 (3) 2.3 总体方案设计 (3) 3 硬件电路设计 (4) 3.1 电源电路设计 (4) 3.2 晶振电路 (5) 3.3 复位电路 (6) 3.4 键盘电路 (7) 3.5 显示电路 (7) 3.6 蜂鸣器及LED电路 (12) 4 系统软件设计 (12) 4.1 主程序软件设计 (12) 4.2 键盘程序设计 (13) 4.3 定时程序设计 (13) 4.4 报警程序设计 (15) 5 Proteus仿真 (15) 6 总结 (18) 参考文献 (19) 附录A系统原理图 (19) 附录B程序清单 (181) 附录C机器码清单 (23) 1概述 1.1研究背景 随着2014年新年钟声的临近，一年一度的全球华人文化盛宴春节联欢晚会也正式进入了紧张的倒计时。诚如你所发现的那样，各式各样的倒计时牌开始逐渐的走进人们的视野。我们现实的工作学习中也不可避免的接触到形形色色的倒计时牌，作为学生的我们记忆犹新的恐怕非高考百天倒计时牌莫属了，而最让国人觉得自豪的就是1997年香港回归的倒计时了，当倒计时牌归零的那一刻，冉冉升起的中国国旗再一次点燃国人沸腾的热血。诸如此类的倒计时牌不胜枚举：2008北京奥运会倒计时、2010上海世博会倒计时牌等等。 日常生活中，我们不可避免的接触到各式各样的倒计时牌，当你开车时红路灯的短暂倒计时，当你玩游戏时游戏时间结束的倒计时…..，而这些不同功能不同含义的倒计时牌引起了我极大的兴趣，学完单片机后，让做出一个属于自己的倒计时牌成为可能。 在智能化产品中，单片机的应用已经越来越广泛，单片机以它体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等优点，开始不断发展，AT89C51单片机是一款非常典型且实用的51单片机，网上资源和参考书比较多，所以我此次采用此型号的单片机作为倒计时牌的控制器件。 1.2设计思想及基本功能 该倒计时牌采用廉价可靠的LED数码管显示，能够根据使用者的要求，结合实际情况设置不同时间长度的倒计时，在设定的倒计时时间结束时能够自动启动报警装置，并且显示恢复到初始状态。利用专业的单片机仿真软件Proteus7.8来进行仿真，以验证设计的正确性同时达到降低设计周期的目的。 可设设置倒计时时间的倒计时牌系统具有以下几个基本功能： （1）利用8位数码管能够显示日、时、分、秒倒计时。 （2）通过按键来实现倒计时时间的设定。 （3）倒计时时间到时，蜂鸣器报警并使LED点亮。 数字逻辑电路设计 课程设计报告 系（部）：三系 专业：通信工程 班级：11通信 1班 姓名：张梦瑶 学号：20110306111 成绩： 指导老师：李海霞 开课时间：2012-2013学年二学期 一、设计题目 篮球比赛 24 秒倒计时器 二、主要内容 1、分析设计题目的具体要求 2、完成课题所要求的各个子功能的实现 3、用multisim 软件完成题目的整体设计 三、具体要求 （1）具有显示24s 倒计时功能：用两个共阴数码管显示，其计时间隔为1s。 （2）分别设置启动键和暂停 /继续键，控制两个计时器的直接启动计数，暂停/继续计数功能。 （3）设置复位键：按复位键可随时返回初始状态，即进攻方计时器返回到24s。 （4）计时器递减计数到“00”时，计时器跳回“24”停止工作，并给出声音和发光提示，即蜂鸣器发出声响和发光二极管发光。 四、进度安排 第一天：介绍所用仿真软件；布置任务，明确课程设计的完整功能和要求。 第二天：消化课题，掌握设计要求，明确设计系统的全部功能，图书馆查阅资料。 第三天：确定总体设计方案，画出系统的原理框图。 第四天：绘制单元电路并对单元电路进行仿真。 第五天：分析电路，对原设计电路不断修改，获得最佳设计方案。 第六天：完成整体设计并仿真验证。 第七天：对课程设计进行现场运行检查并提问，给出实践操作成绩。 第八天：完成实践报告的撰写 五、成绩评定 课程设计成绩按优、良、中、及格、不及格评定，最终考核成绩由四部分组成： 1、理论设计方案，演示所设计成果，总成绩40％； 2、设计报告，占总成绩30％； 3、回答教师所提出的问题，占总成绩20％； 4、考勤情况，占总成绩10％； 无故旷课一次，平时成绩减半；无故旷课两次平时成绩为 0 分，无故旷课三次总成绩为 0 分。迟到 20 分钟按旷课处理。 . 课程名称单片机原理及应用课程设计 学号 姓名 班级 指导老师 时间 信息工程学院 . 设计过程、步骤（可加页）： 一、设计方案 利用STC90C51单片机来制作一个手动计数器，在STC90C51单片机的P3.7 管脚接一个 轻触开关，作为手动计数的按钮，用单片机的P2.0－P2.7 接一个共阳数码管，作为00－99 计 数的个位数显示，用单片机的P0.0－P0.7 接一个共阴数码管，作为00－99 计数的十位数显示； 二、工作原理 采用STC90C51单片机为中心器件，利用其定时器/计时器定时和计数的原理，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，软硬件 有机的结合起来，其中软件系统采用c语言编写程序，包括显示程序，快加程序，暂停程序等， 硬件系统利用Keil强大的功能来实现，简单且易观察。 （一）开发板上硬件连线（如图1） 1．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口用8 芯排线连接到“四路静态 数码显示模块”区域中的任一个a－h端口上；要求：P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着 b，……，P0.7/AD7对应着h。 2．把“单片机系统”区域中的P2.0/A8－P2.7/A15端口用8 芯排线连接到“四路静态数 码显示模块”区域中的任一个数码管的a－h 端口上； 3．把“单片机系统”区域中的P3.7/RD 端口用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP1端 口上。 图1 硬件电路连接图 （二）显示电路 两位数码管循环显示00～99电路 数码管只要是用于数字的显示。数码管有共阴和共阳的区分，单片机都可以进行驱动，但 是驱动的方法却不同。两位数码管循环电路是由电阻、二极管和数码管组成，电源+5V通过560 的电阻直接给数码管的7个段位供电，P0.0-P0.7对应了两个接数码管的A,B,C,D,E,F,G和小数 点位，P2.6接显示个位数的数码管的3、8引角，P2.7则接十位数的。P2.6和P2.7端口分别控 制数码管的十位和个位的供电，当相应的端口变成低电平时，驱动相应的三极管会导通，+5V 通过二极管和驱动三极管给数码管相应的位供电，这时只要P0口送出数字的显示代码，数码 管就能正常显示需要的数字。 图2 十位显示动态数码管（共阳数码管） 图3 个位显示静态数码管（共阴数码管） 目录 目录 (1) 摘要 (3) ABSTRACT (4) 第一章设计要求与方案确定 (5) 1.1设计意义 (5) 1.2设计要求 (5) 1.3方案确定 (5) 第二章硬件电路 (6) 2.1单片机概述 (6) 2.1.1 单片机基础 (6) 2.1.2单片机与单片机系统 (7) 2.1.3 单片机的产生与发展 (7) 2.2MCS-51系列单片机介绍 (8) 2.2.1 80C51 芯片介绍 (8) 2.2.3 最小系统 (9) 2.2.4 定时与中断的概念 (10) 2.4LED显示电路设计与器件选择 (12) 2.4.1.LED显示器的选择 (13) 2.4.2LED驱动芯片选择 (13) 2.5按键电路设计 (13) 2.6蜂鸣器电路的设计 (14) 第三章倒计时器的设计 (15) 3.1倒计时器系统设计方案及框图 (15) 3.2程序设计 (15) 3.2.1主程序设计 (15) 3.2.2倒计时模块设计 (17) 3.2.3键盘扫描数码管显示程序 (17) 第四章倒计时器设计仿真 (18) 4.1设置倒计时初值 (18) 4.2开始倒计时 (18) 4.3倒计时结束并报警 (18) 总结 (20) 参考文献 (21) 致谢 (22) 附录1 倒计时器设计源程序 (23) 附录2 所用元器件清单 (23) 摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断的走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时控制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，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 本系统由单片机系统、矩阵式键盘、蜂鸣器和LED数码管显示系统组成。装置利用AT89C51单片机与74LS245驱动器驱动LED数码管显示。通过按键控制设定倒计时时间，再通过中断控制系统开始倒计时。当倒计时时间到时，由P1.0口驱动蜂鸣器发声报警。为了简化电路，降低成本，采用以软件为主的的接口方法。 该系统实用、功能灵活多样，可以对计时时间进行实时控制，可以广泛的应用于各种场所的控制设备。 【关键词】单片机；LED数码管显示器；倒计时；报警 此次设计是我们更进一步了解基本电路的设计流程，提高自己的设计理念，丰富自己的理论知识，巩固所学知识，使自己的动手动脑能力有更进一步提高，为自己今后的学习和工作打好基础，为自己的专业技能打好基础。通过解决实际问题，巩固和加深“单片机原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验以后从事生产和科研工作打下一定的基础。本次设计注重对单片机工作原理以及键盘控制及显示原理的理解，以便今后自己在单片机领域的学习和开发打下基础，提高自己的动手能力和设计能力，培养创新能力，丰富自己的理论知识，做到理论和实践相结合。本次设计的重要意义还在于对单片机的内部结构和工作状态做更进一步的了解，同时还对单片机的接口技术，中断技术，存储方式和控制方式作更深层次的了解。掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，强化单片机应用电路的设计与分析能力。提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风;培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，实现理论结合实际，学以至用的原则。用所学的知识和自身课外的拓展学习加深对专业课的理解和学习；锻炼综合运用电路设计及相关电子仪器、单片机软硬件结合的理论，结合生产实际分析和解决工作工程实际问题的能力，加固、加深和扩展有关电子类，汇编语言，相关电子电路和仿真软件方面的知识和能力。通过本次课程设计，应加强培养如下能力： (1)加强自身独立的动手能力和思考解决问题的能力，提高创造能力； (2)学会使用软件Proteus画原理图和仿真调试。 (3)学会基本焊接电路板的技能 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。 二、设计要求 1、可以以实现正常秒表的所有功能，包括启动、暂停、复位等； 2、可以自由设定倒计时时间（10s、20s、30s···），并进行倒计时； 3、显示方式自选； 4、任选一款51单片机； 5、扩展功能：在秒表的基础上增加时钟功能，倒计时完成时加入报警单元，如声音、灯光等。 1设计背景 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 计时器广泛应用于实际生活当中，有倒计时器和计时器，我们本次设计为计时器。计时器广泛应用于各种比赛当中用来计时，往往都精确到百分秒的精度，其次也应用于计时闹钟等。生活中计时器比较常见，而设计计时器是很具有实际意义的。 2 硬件设计： 2.1 99秒计时器的总体设计方案 利用单片机的定时器设计一个秒计时器，其中设有一个按键，当第一次按下按键时，开始计时，第二次按下按键时，停止计时，送入P0和P2端口显示，P0口驱动显示秒时间的十位，而P2口驱动显示秒时间的个位。第三次按下按键时使定时器清零，等待下一次按键。本设计中需要一个时钟电路，一个复位电路和一个控制电路来实现整个电路的运行，实现00到99的循环计时。 2.2 99秒计时器的组成及其原理图 秒计时器由以下几个部件组成：单片机AT89C51、两个静态数码显示、一个按钮等其它组件。 该电路的工作原理：AT89C51从稳压电路中获得稳定的+5V电压，接到VCC 端，提供稳定的电压；P2、P0口通过电阻接到显示电路的七段数码管的 a b c d e f g 端口上,利用数码管显示数字；RST接复位电路，实现电路的复位；XTAL1、XTAL2接晶振电路；整个电路实现循环动态显示数字00~99. 2.3 AT89C51简单介绍及引脚说明 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。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100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具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。 VCC：供电电压。 GND：接地。 摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。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，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具应用对象特点的软件结合，以作完善。模拟多通道压力系统是利用压力传感器采集当前压力并反映在显示器上，它可以分析压力过量程，并发出报警。并采用电子秤原理可根据输入单价准确的计算出物体的金额。 本篇论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作，对于倒计时器中的LED数码显示器来说，我为了简化线路、降低成本，采用以软件为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器，而采用软件程序进行译码。 关键词：单片机，软件，倒计时器，LED数码显示器。 目录 1.设计任务 (1) 2.设计的主要内容和要求 (1) 3.整体设计方案 (1) 4. 软件电路设计 (2) 4.1定时计数器初值运算 (2) 4.2程序框图设计 (2) 4.3程序代码 (3) 5. 硬件设计 (4) 6. 基于Proteus的电路仿真 (6) 6.1 系统调试工具PROTEUS (6) 6.2 总线路图 (6) 6.3运行结果 (7) 总结 (7) 参考文献 (8) 单片机系统课程设计 1.设计任务 设计一个基于单片机MCS-51的显示系统，要求实现以下功能： 1.在单片机系统与硬件开发过程中，与数码管和液晶屏显示器等显示仪器，本课程设采用的采用的显示仪器为数码管。 2.用keil 软件编写一个60秒倒计时时钟程序，且用两位数码管显示时间。 3.用单片机的定时器产生一秒的定时时间，作为秒倒计时间，当一秒产生时，秒计数自动减一，当秒计数到00时，自动又从59开始倒计数。 2.设计的主要内容和要求 1.基于单片机实现对数码管的控制。 2.在开始，数码管是关闭的，什么也不显示，当所编写的源程序下载到单片机中并 开始运行时，两位数码管会显示相应的变化时间。 3.整体设计方案 AT89C51单片机的内部16的内部16位定时器是一个可编程计时器，它既可以工作在13位定时方式，也可以工作在16位定时方式和8位定时方式。只要通过设置特殊功能寄存器TMOD ，即可完成方式的选择。计数器何时工作也是通过软件来设定TCON 特殊功能寄存器来完成的。整体设计方框图如图1。 图1 60秒倒计时整体方框图 电源 单片机 复位电路 数码管 时钟电路 目录 一、计时器概述 (1) 1、计时器的特点及应用 (1) 2、设计任务及要求 (1) 二、电路设计原理及单元模块 (1) 1、设计原理 (1) 2、设计方案 (2) 3、单元模块 (3) 3.1、所用各个芯片功能 (3) 3.2、各单元电路 (7) 四、安装与调试 (11) 1、电路的安装 (11) 2、电路的调试 (12) 五、结论与心得 (12) 六、参考文献 (13) 1、总电路图 (14) 2、元件清单 (14) 3、实物 (15) 24秒倒计时器的设计和制作 一、计时器概述 1、计时器的特点及应用 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机，还可以用来做为各种药丸、药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会的应用是相当普遍的。 在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就违例了。本课程设计“智能篮球比赛倒计时器的设计”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它自动的报警从而判定此球员的违例。 2、设计任务及要求 设计一个24秒倒计时器，具体功能要求如下： 1、用小规模集成电路设计24秒倒计时电路； 2、用555定时器产生1Hz的标准脉冲信号； 3、当计时器显示00，同时报警； 4、计时器应具有清零、启动、暂停/继续计时等控制功能。 二、电路设计原理及单元模块 1、设计原理 24秒计时器的总体参考方案框图如图1所示。它包括秒脉冲发生器、 计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等五个模块组成。其中计数器和控制电路是系统的主要模块。计数器完成24秒计时功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。 秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，但本设计对此信号要求并不太高，故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。 译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在实验中可用发光二极管和鸣蜂器代替。 主体电路：24秒倒计时。24秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关，比赛开始后，24秒的置数端无效，24秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行倒计时，逐秒倒计到零。选取“00”这个状态，通过组合逻辑电路给出截断信号，让该信号与时钟脉冲信号通过一个与门将时钟截断，使计时器在计数到零时停住。 2、设计方案 图1、电路框图 总体电路说明：篮球竞赛24秒计时器设计-
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