单片机课设电子秒表文档格式.docx
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8程序清单11
8.1数码管驱动程序11
8.2按键驱动程序13
8.3定时器程序16
8.4应用层程序19
8.5主函数23
参考文献25
1基本设计任务
1.1任务简介
为指针式和数字式两种类型。
指针式计时器是传统的显示方式，指示的时间精确度较低；
而数字式计时器则直接用数字显示时间，读数直观，一般可精确到秒，并且具有较多的实用功能。
设计要求利用单片机完成较为精确的计时操作，并能根据情况对其功能进行扩展。
1.2设计基本要求
⑴系统硬件设计：
根据任务要求，完成单片机最小系统及其扩展设计，组成功能完整的系统；
⑵系统软件设计：
根据数字电子计时器功能，完成控制软件的编写与调试；
⑶基本功能：
①上电时显示时、分、秒为全0；
②设置一个控制按键，按下按键，则时钟以秒为单位开始计时；
③运行状态下可通过控制按键使时钟暂停，同时显示已计时数值；
④停止状态下（已上电），按下复位按钮，时钟复位（清零），并进入下一次计时状态。
1.3附加功能
根据实际情况自由添加附加功能，如电子时钟、万年历及语音报时等功能。
2方案论证
如果只是显示跑表的话四位数码管满足需求，但是要显示时钟的话有时、分秒三个数据需要显示，而实验板上只有四位数码管。
现在可以选择的方案有三种方案选择。
1、用滚动字幕来实现，每个一分钟切换一次显示。
2、用按键来切换显示，按键后可切换至显示时或分秒。
3、用四位数码管显示时和分，用LED灯来显示秒的显示。
考虑到使用LED灯闪烁来显示秒的走时，比较直观，且可以一次性实现时分秒的显示，所以选用第三种方案。
3硬件设计
3.1总电路图
3.2单片机电路
3.3数码管显示电路
3.4按键电路
3.5电源电路
3.6蜂鸣器电路
4软件设计
4.1状态分析
4.1.1主界面状态
状态名称
编号
状态介绍
转换条件
主界面状态
四位数码管显示时分，LED灯闪烁
按下菜单选择键
2、主菜单状态
主菜单状态
1
屏幕显示系统主菜单，可以通过按键调整选中菜单项目
按上下选择键；
按确认/退出键；
3、跑表功能
跑表功能状态
2
屏幕显示跑表数据
按下确认/退出键
4、系统时间设置
系统时间设置状态
3
屏幕显示时钟，时钟停表，按菜单选择键切换调整时或分，改位闪烁
4.2系统事件分析
名称
说明
设置键按下事件
按键1按下
上翻键按下
按键2按下
下翻键按下
按键3按下
4
确定/退出键短按下
按键4按下
4.3数据存储及缓冲区分配
数据类型
存放位置
字节数
功能
Sys_State
uchar
data
系统状态寄存器
ClockHour
时钟’时’数据寄存器
ClockMinute
时钟’分’数据寄存器
Event_FIFO[8]
8
系统事件缓冲区
Event_WrIp
写事件指针
Keyin_Buf
键读入的缓冲区
Keychk_Buf
键检测寄存器
Keycvt_Buf
键转换寄存器
Keyoldcvt_Buf
旧键转换寄存器
Keyvlu_Buf
键值寄存器
Key_DeFlag
按键延时时间到标志
Keychk_Time
键时间寄存器
ButtonDown
有键按下标志
StWatchStartFlag
bit
bdata
跑表暂停开始标志
ScanTime_Flag
数码管刷新延时标志
WrKey_Flag
0.1
写键时间标志
4.4各个模块流程图
4.4.1数码管显示流程图
4.4.2按键驱动流程图
4.4.3应用层流程图
4.4.4主程序流程图
5小结
本次设计主要是实现时钟以及跑表的相关功能，并且添加了时钟调整，跑表停止和复位，以及菜单选择等功能。
相对原理比较简单，但是在实现时也存在着很多难点，利用标志位将每一个独立的功能相连接，最终实现一系列完整的功能。
6体会
都说大学的学习注重的是自己自主学习能力和动手能力，相比之前做过的课程设计这一次的单片机课程设计很是不同，之前数模电课程设计是自己动手按照自己画的原理图做电路板，在这个过程中考验的是动手能力，以及专业知识的运用，而这次的课设主要任务式在电脑上编写程序，实现一定的功能，相对于数模电课设来说这次的任务在体力上轻松一些，但是不要以为它很简单，真正动手后才发现有很多困难的地方。
在老师所给的题目中我选择做的电子时钟。
老师很早就把任务布置下来了，本来是要去年做的，但是由于课程一直很紧直到前几周我们才开始动手，由于以前很少自己独立动手写程序，第一次上手很难，总是不知道该怎么弄，后来请教了一些学得好的同学，他告诉我一个方法就是，先把你要做的东西的功能用笔写下来，然后把它们之间的关系搞清楚，画出流程图，然后在开始写程序，果然按照他这个方法我感觉明朗多了。
虽然最终的程序有很多都是借鉴别人的，但是我在这个过程中把他们都弄懂搞明白了，在这次做课设的过程中我不仅把之前的单片机知识进行了巩固，同时也学到了很多编程的技巧，对我的编程能力有了很大的提升，还有就是同学之间的相互帮助也是十分重要的，相信这次课程设计对我以后的学习工作都会有很大的帮助！
7改进意见
本来在做的时候还想再加上温度显示的功能，但是一加上之后就会影响到数码管的显示，数码管会出现闪烁的现象，所以就又去掉了。
还有一点就是在调整时间时候对应调整的时或分位上没有闪烁，不能很好的指示是调整的是哪一位，以后需要再改进。
8程序清单
8.1数码管驱动程序
文件名：
LedDisp.c
/*************************************************
//函数名:
MnLed（）
//功能描述:
LED数码管动态扫描扫描函数
************************************************/
#include<
reg51.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
//==========================================================
//宏定义
#defineLedNum4//数码管个数
#defineDataPortP1//段口
#defineComPortP0//位口（4bit）
//定义变量
bitbdataScanTime_Flag=1;
//扫描时间，根据实际情况调整
uchardataScanBitCnt;
//扫描位数
uchardataLedDispBuff[LedNum];
//4个数码管
uchardataLedDisp_menu=0;
externuchardataStWatch_MSec;
externuchardataStWatch_Sec;
externuchardataStWatch_MSecCnt;
//===========================================================
uchardataClockSecond;
//分计时单元
uchardataClockMinute;
//秒计时单元
uchardataClockHour;
uchardatamenu=1;
//================共阳数码管表==================//段选
uchardataCODE[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,//0-01-12-23-3
0x99,0x92,0x82,0xf8,//4-45-56-67-7
0x80,0x90,0x88,0x83,//8-89-910-A11-b
0xc6,0xa1,0x86,0x8e,//12-C13-D14-E15-F
0x8c,0xc1,0x89,0xc7,//16-P17-U18-H19-L
0xbf,0x91,0x92,0xf7,//20--21-y22-S23-_
0x8b,0xc2,0xa3,0xff//24-h25-G26-o27-空
};
//===================位选表==================================
uchardataComPort_CODE[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f
};
//数码管位显示选择
//============================================================
//子函数声明
voidLed_DispBuff（）;
//获得显示内容
voidLed_Display（）;
//将显示内容送去显示
//接口主函数
voidMn_LED_Driver（）
{
if（ScanTime_Flag==1）//事件标志位有效（扫描时间到）
{
ScanTime_Flag=0;
//清除标志位，然后再具体操作
Led_DispBuff（）;
//获得数据
Led_Display（）;
//把数据送去显示
}
}
//显示缓冲区
voidClock（uchara,ucharb）//时间相关显示驱动
LedDispBuff[0]=a/10;
//将分的高位存入显示缓冲区
LedDispBuff[1]=a%10;
//将分的低位存入显示缓冲区
LedDispBuff[2]=b/10;
//将秒的高位存入显示缓冲区
LedDispBuff[3]=b%10;
voidMenuDisp（uchara,ucharb,ucharc,uchard）//菜单相关显示驱动
{
LedDispBuff[0]=a;
//显示第一个数码管
LedDispBuff[1]=b;
//显示第二个
LedDispBuff[2]=c;
//显示第三个
LedDispBuff[3]=d;
//显示第四个
voidLed_DispBuff（）//显示接口
switch（LedDisp_menu）
case0:
{Clock（ClockHour,ClockMinute）;
break;
}//时钟显示
case1:
{Clock（StWatch_Sec,StWatch_MSec）;
}//跑表显示
case2:
{MenuDisp（16,20,menu,27）;
}//菜单选择显示
//显示函数
voidLed_Display（）//
ScanBitCnt++;
if（ScanBitCnt==4）//四个led都显示了一遍
ScanBitCnt=0;
//返回第一个led
}
DataPort=CODE[LedDispBuff[ScanBitCnt]];
//段选
ComPort=ComPort_CODE[ScanBitCnt];
//位选
8.2按键驱动程序
Key.c
//文件名称:
按键扫描子程序
//功能说明:
直入式4键键盘
#include<
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
//============常量===================
#defineKeyPortP2//按键端口
#defineKeyNomber8//按键数目
#defineKeyTime5//防抖定时时间
//============变量===================
uchardataKeyInBuff;
uchardataKeyChkBuff;
uchardataKeyTimeBuff;
uchardataKeyCvtBuff;
uchardataKeyOldBuff;
uchardataKeyBuff[4];
uchardataButtonDown;
//按键按下标志
uchardataKey_Value;
bitbdataKeyInFlag;
bitbdataKey_DeFlag;
bitbdataKey_Flag;
externuchardataEvent_FIFO[8];
//事件缓冲区八个单元
externuchardata*Event_WrIp;
//写事件指针，指向存放空间
//===================函数声明============
voidKeyIn（void）;
voidKeyChk（void）;
voidKeyCvt（void）;
voidDeKeyTime（void）;
//======================================
MnKey（）
按键
voidMn_Key（）
KeyIn（）;
KeyChk（）;
KeyCvt（）;
KeyIn（）
读入按键，并取反
//输入参数:
Keyport
//输出参数:
KeyInBuff
voidKeyIn（void）
KeyInBuff=KeyPort;
KeyInBuff^=0xff;
//异或
KeyChk（）
按键防抖
KeyCvtBuff
voidKeyChk（void）
if（KeyInBuff==KeyChkBuff）//未定义的变量初值为0，有键按下就不相等
{
if（KeyInFlag==0）
return;
else
{
if（Key_Flag==1）//消抖时间到在into中Key_Flag==1
{
Key_Flag=0;
//清除标志位
Key_DeFlag=0;
KeyInFlag=0;
KeyCvtBuff=KeyChkBuff;
//将chk的值赋给cvt
}
}
}
else
KeyChkBuff=KeyInBuff;
//将in的值赋给chk
KeyInFlag=1;
Key_DeFlag=1;
//有键按下则置位延时标志位
KeyCvt（）
键值转换
EventFIFO
voidKeyCvt（void）
if（KeyCvtBuff==KeyOldBuff）
return;
//返回到chk函数中继续循环
KeyOldBuff=KeyCvtBuff;
switch（KeyCvtBuff）//三次循环后cvt=0
case0x00:
{return;
case0x01:
{
ButtonDown=1;
//有键按下
*Event_WrIp=1;
break;
}
case0x02:
*Event_WrIp=2;
case0x04:
*Event_WrIp=3;
case0x08:
*Event_WrIp=4;
if（Event_WrIp==（Event_FIFO+7））//修改写事件指针
Event_WrIp=Event_FIFO;
elseEvent_WrIp++;
8.3定时器程序
INIT.c
/******************************************************
文件名称：
Int_Deal
功能描述：
处理系统的中断事件
*******************************************************/
#include<
//===========变量定义===================
externuchardataClockSecond;
//分计时单元
externuchardataClockMinute;
//秒计时单元
uintdataClockSecondCnt;
//1S时间计数单元
externuchardataClockHour;
uchardataStWatch_MSecCnt;
//秒表中的变量
uchardataStWatch_MSec;
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