完整word版倒计时秒表.docx

1、完整word版倒计时秒表单片机课程设计课题：倒计时秒表系 别：电气与控制工程学院 专 业：姓 名： 学 号： 成 绩： 河南城建学院2018年 01月 3日一, 设计目的通过课程设计，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。通过做倒计时秒表这个题目，达到对所学知识的消化、理解并提高解决问题的能力的目的。任选一款51单片机来做这个倒计时秒表，显示方式可以自选，成品必须可以实现正常秒表的所有功能，包括启动、暂停、复位等，可以自由设定倒计时时间，并进行倒计时。做好之后可以扩展功能，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。二，设

2、计任务及要求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。三，方案设计倒计时数字秒表的设计主要考虑以下几个问题：一，LED如何显示数字09；二，如何用单片机来控制LED的显示；三，单片机最小模式下的设计。处理好这些问题此设计才能完整，为此必须先了解LED的显示原理和接线方 图1系统结构框图法，再了解单片机的组成原理和控制方法。硬件电路的绘制和软件程序的编写是此次设计的关键和基础，只有硬件电路

3、的设计是正确的、合理的，软件设计才可以根据硬件电路编程，以下的设计才能够进行。系统结构框图如图1。四，硬件设计1）CPU部分如图2所示 XTAL1与XTAL2跟时钟振荡模块链接P0.0-P0.7与排阻相连，做上拉电阻P1.2口是“设置模式”num10,num20,num30,num50,num100P1.1口是“开始”倒计时端口 P1.0口是“暂停”口P2.3口是给轰鸣器送触发信号口图2 CPU引脚接图2）时钟振荡模块 时钟振荡电路用于产生单片机正常工作时所需要的时钟信号，电路由两个20pF的瓷片电容和一个12MHz的晶振组成，并接入到单片机的XTAL1和XTAL2引脚处，使单片机工作于内部振

4、荡模式。此电路在加电后延迟大约10ms振荡器起振，在XTAL2引脚产生正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率决定。电路中两个电容C1、C2的作用使电路快速起振，提高电路的运行速度。时钟振荡电路图如图3所示。图3时钟振荡电路图3）数码管显示部分 数码管是一种显示屏，可以通过对其不同的管脚输入相对的电流 并使其发亮，发光从而显示出数字能够显示出时间、日期、温度 等所有可用数字表示的参数。由于它的价格便宜，使用简单，在电器，特别是家电领域应用极为广泛。在空调，热水器，冰箱，等等绝大多数，热水器用的都是数码管，其他家电 也用液晶屏与，荧光屏等等。在做倒计时秒表的时候选用的是SMG_2型号的数码

5、管。A到DP依次接单片机的的P0.0P0.7口，如图4所示。图4数码管显示电路图4）蜂鸣器部分如图5所示。蜂鸣器部分选用的电阻的大小是1K，三极管的型号是9032。9012是现在常用的PNP三极管，放大倍数一般在160210之间。PNP型三极管，由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成的三极管，称为PNP型三极管。晶体三极管按材料分有两种：锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的。图5蜂鸣器报警电路图5）硬件总体电路图如图6所示。单片机的P0.0-P0.7与排阻连接，P1.0口连接暂停键，P1

6、.1口连接开始键，P1.2连接设置按钮，P2.3连接蜂鸣器报警模块。XTAL1与XTZL2与时钟振荡模块连接。时钟振荡模块电路连接两个20PF的电容和一个12MHz的晶振，电路中两个电容C1、C2的作用使电路快速起振，提高电路的运行速度。数码管A到DP依次接单片机的的P0.0P0.7口。图6硬件总体电路图五，软件设计软件流程图，如图7所示。1）本电路应用TIMER0 MODE 16位计数器的计时中断法。 2）1秒等于1000000微秒,而每一计时脉冲是1微秒,因此需输入100000个计时脉冲,方可达到1秒的时间。本设计中，设定中断每次溢出时间50ms。3）由上式得知，循环20次即可达到1秒定时

7、，即： N=t/Tcy=0.05s/0.000001=5000X=65536-5000=15536=3CB0H4）由上式得知5000个脉冲，首先需设定TL0=3CH,TH0=0B0H，此时第1次只要输入5000个脉冲输入，就会溢出；第2次至第20次，则需每1000000个计时脉冲，定时1秒。5）上电时，显示60，开始倒数计时按下开关实现复位。图7软件流程图六，仿真及调试 Proteus中的仿真如图8所示。单片机的P0.0-P0.7与排阻连接，P1.0口连接暂停键，P1.1口连接开始键，P1.2连接设置按钮，P2.3连接蜂鸣器报警模块。XTAL1与XTZL2与时钟振荡模块连接。时钟振荡模块电路连

8、接两个20PF的电容和一个12MHz的晶振，电路中两个电容C1、C2的作用使电路快速起振，提高电路的运行速度。数码管A到DP依次接单片机的的P0.0P0.7口。图8仿真图实物效果图如图9所示。 焊接的时候，整个过程还是比较顺利的，但是在焊接电源按钮开关时出现了一些问题。电源开必须一直按着整个电路才能通电，按一下松开电路不会通电，经过几次试验仍然没有找到原因，只能把电源开关拆了重新焊接，仔细检查焊接的过程发现是开关的引脚没有穿过洞洞板，焊接的时候开关引脚没有与洞洞板相连，解决了这个问题之后整个电路才正常工作。电路的正常工作电压是5V，正常工作时通过的电流是2A。图9实物效果图7，设计总结通过这次

9、课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。 焊接的时候，整个过程还是比较顺利的，但是在焊接电源按钮开关时出现了一些问题。电源开必须一直按着整个电路才能通电，按一下松开电路不会通电，经过几次试验仍然没有找到原因，只能把电源开关拆了重新焊接，仔细检查焊接的过程发现是开关的引脚没有穿过洞洞板，焊接的时候开关引脚没有与洞洞板相连，解决了这个问题之后整个电路才正常工作。电路的正常工作电压是5V，正常工作时通过的电流是2A。这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种

10、各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说不懂一些元器件的使用方法，对单片机汇编语言掌握得不好通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。参考文献1 张毅刚，俞洋，刘丹，邓立宝。单片机原理与应用设计，电子工业出版社2015.62 赵建领，薛圆圆。51单片机开发与应用，电子工业出版社，2009.13张迎辉 贡雪梅。单片机实训教程，北京大学出版社，2008.6附录：#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int /无符号整型 宏定义 变量范围06

11、5535#include uchar code smg_du=0x90,0xf5,0x1c,0x34,0x71,0x32,0x12,0xf4,0x10,0x30, 0xff; /断码/数码管位选定义sbit we2 = P25; sbit we1 = P27;uchar dis_smg8 = 0x90,0xf5,0x1c,0x34,0x71,0x32,0x12,0xf4; bit flag_500ms;sbit beep = P23;uchar a_a;uchar menu_1; /设置参数用uchar num; / 倒计时数uchar num_value; / 用做中间的变量bit flag

12、_num_en ; / 倒计时器开始计时使能标志位uchar set_num = 30; / 设置倒计时数的启始值 /*1ms延时函数*/void delay_1ms(uint q) uint i,j; for(i=0;iq;i+) for(j=0;j120;j+);/*数码管位选函数*/void smg_we_witch(uchar dat) switch(dat) case 1 : we1 = 0; we2 = 1; break; /打开个位 case 0 : we1 = 1; we2 = 0; break; /打开十位 /*定时器0初始化程序*/void time_init() EA =

13、 1; /开总中断 TMOD = 0X01; /定时器0、工作方式1 ET0 = 1; /开定时器0中断 TR0 = 1; /允许定时器0定时/*数码显示函数*/void display() uchar i; for(i=0;i= 2) menu_1 = 0; if(menu_1 = 0) /倒计时器按键操作开始 暂停 if(key_can = 2) /开始键 flag_num_en = 1; beep = 0; /打开蜂鸣器 delay_1ms(30); beep = 1; /关闭蜂鸣器 if(key_can = 3) /暂停键 flag_num_en = 0; beep = 0; /打开蜂

14、鸣器 delay_1ms(30); beep = 1; /关闭蜂鸣器 if(menu_1 = 1) /设置倒计时器开始数 if(key_can = 2) set_num + ; / 设置数加 if(set_num 99) set_num = 99; /最大加到99 dis_smg0 = smg_duset_num % 10; /取个数显示 dis_smg1 = smg_duset_num / 10 % 10 ; /取十位显示 if(key_can = 3) set_num - ; / 设置数减 if(set_num = 1) set_num = 1; /最大减到1 dis_smg0 = smg

15、_duset_num % 10; /取个数显示 dis_smg1 = smg_duset_num / 10 % 10 ; /取十位显示 num = set_num; /倒计时数等于设置数 /*主程序*/ void main() time_init(); num = set_num; /开机显示设置数 while(1) key(); /按键扫描函数 if(key_can 10) key_with(); /按键执行函数 if(menu_1 = 0) /扫描显示倒计时数 dis_smg0 = smg_dunum % 10; dis_smg1 = smg_dunum / 10; if(flag_500ms = 1) flag_500ms = 0; if(num = 10) value = 0; flag_500ms = flag_500ms; if(flag_num_en = 1) num_value +; if(num_value = 20) /1s钟 num -; /倒计数减一次 if(num = 0) beep = 1; /关闭蜂鸣器 num = set_num; /让显示最大数 flag_num_en = 0;