电子秒表的设计与制作
毕
业
论
文
院校：周口师范学院
系别：物理与电子工程系
班级：0 8 专升本
专业：电子信息工程专业
学号：2 0 0 8 0 5 0 8 0 0 2 2
姓名：王克奎
指导老师：吴定允
目录摘要
关键词
1 概述
1.1设计的背景
1.2 现实的意义
1.3 功能简介
2 硬件设计
2.1 总体方案的设计
2.2 单片机的选择与设计
2.3 显示电路
2.4 按键电路
2.5 时钟电路
2.6 复位电路位
2.7 系统总电路的设计
3 软件设计
3.1 程序设计思想
3.2 系统资源的分配
3.3 主程序设计
3.4 中断程序设计
4 安装与调试
4.1 软件的仿真与调试
4.2 硬件的安装与调试
4.3 系统程序的烧录
总结与展望
致谢
参考文献
摘要：本设计的数字电子秒表系统采用AT89C52单片机为核心器件，利用其定时器/
计数器定时和计数的原理，结合显示电路，LED数码管以及外部中断电路来设计计数器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现五位LED显示，显示时间为0~99.999秒，计时精度为0.001秒能正确地进行计时，同时能记录一次时间，并在下一次计时后对上一次计时时间进行查询。其中软件系统采用汇编语言编写程序，包括显示程序，定时中断服务程序，外部中断服务程序，延时程序等，并在W A VE中调试运行，硬件系统利用PROTEUS 强大的功能来实现，简单且易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
关键词：单片机;中断；定时
Abstract：The design of digital electronic stopwatch system is AT89C52
microcontroller as the core device, use the timer / counter timing and counting principles, combined with display circuit, LED digital tube and the external interrupt circuit to design the counter. The software and hardware together organically, allows the system to achieve the five LED display shows the time from 0 to 99.999 seconds, 0.001 seconds precision timing can be correctly timed, while able to record a time and after time on the next time to query a time. Software system which uses assembly language programming, including the display program, timing interrupt service routine, the external interrupt service routines, delay procedures, and WAVE in the debugging and running, the hardware system used to achieve PROTEUS powerful, simple and easy to observe, In the simulation can be observed on the actual working condition.
Key words: SCM; break; time
引言：随着科技的飞速发展，电子技术如雨后春笋般地生长变化着，特别是单片机的应用更是无处不在。本文正是基于单片机来设计一个数字电子秒表的文章。同时秒表计时器是电器制造，工业自动化控制，国防，实验室及科研单位理想的计时仪器，它广泛应用于各种继电器，电磁开关、控制器、延时器、定时器等的时间测试。
在刚过去的加拿大的温哥华的冬奥运会上，中国女将王濛在短道速滑500米用了43秒048的成绩夺得了桂冠，而加拿大的选手玛丽安妮的以43秒707的成绩夺得了亚军，只与王濛相差了0.659秒，这种细微的差距，怎样才能计算出来呢？只能用更精确的电子秒表才能区分出来。我就基于这种情况设计了电子秒表。
1概述
1.1设计背景
现在市场上的电子秒表有的利用FPGA设计的秒表，还有用逻辑电路设计的，而我采用的是单片机设计的电子秒表。单片机设计的秒表抗干扰性强，计时精度高。
由于上述原因我设计了基于单片机的电子秒表。
1.2现实意义
随着科技的飞速发展，电子技术如雨后春笋般地生长变化着，特别是单片机的应用更是无处不在。本文正是基于单片机来设计一个数字电子秒表的文章。本设计秒表精度
达到了0.001秒，解决了传统的由于计时不够造成的误差和不公平性，是各种体育竞赛的必备设备之一。另外硬件部分设置了查看按键，可以对上一次计时的时间进行保存，供使用者查看。
1.3 功能概述
(1) 初始状态下计时器显示00.000。
(2) 在中断或停止情况下具有存储上一次时间的功能。
(3) 用按键实现开始、暂停、清零和查看上一次时间的功能。
1.1总体方案的设计
本设计利用AT89C52单片机的定时器/计数器定时和记录的原理，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，P0口输出断码数据，P2.0～P2.4口作列扫描输出，P1.1、P3.2、P2.5 分别接四个按钮开关，分别实现开始、暂停、清零、和查看上次时间的功能，显示电路由五位共阴极数码管组成。
初始状态下计时器显示00.000，当拨下开始按钮时，外部中断INT1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T0,计时采用定时器T0中断完成。它对定时溢出中断周期为1秒，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就对毫秒计数单元进行加一，达到10秒就对十毫秒进行加以，依次类推，直到99.999秒重新复位。若计时过程中，只要按下暂停键，外部中断INT0向CPU发出中断请求，CPU 转去执行外部中断0服务程序，即关闭定时器调用显示程序。实现暂停功能，同时将此次计时时间存入寄存区。然后对P1.1进行扫描。当P1.1按下时就跳转回主程序。等待下一次计时开始。
在按下暂停键时，将此时的计时时间存入中间缓存区，当再次按下开始键时，则将中间缓存区的数据转入最终缓存区。秒表停止后对查看键P2.5进行扫描，P2.5按下为低电平时，调用最终缓存区的数据进行显示，即显示上一次计时成绩。当P2.5为高电位时，请用显示缓存区的数据进行显示，即显示当前此计时的成绩，根据以上设计思路从而实现数字电子秒表的计时和查看上一次计时时间的功能。硬件电路图按照图1.1进行设计。
1-1硬件电路图
1.2 单片机的选择
对于本设计，由于电子秒表系统在数据的处理和存储方面要求并不高，所以选取片内带RAM和ROM的单片机即可，而并不需要在片外扩展RAM和ROM.。在本设计中，选取的是AMTEL公司的AT89C52单片机。AT89C52单片机为ATMEL公司生产的89Cxx系列的一款单片机，自带8K片内FLASH、256字节的片内RAM、32个I/O口线、8个中断及3个定时/计数器。 AT89C52单片机属于Intel87C51单片机的增强型，与AT89C51单片机在引脚排列、工作特性、硬件组成、指令系统等方面完全兼容。
AT89C52的主要功能概述如下：
〃 8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM
〃 32个双向I/O口
〃 256x8bit内部RAM
〃 3个16位可编程定时/计数器中断
〃时钟频率0-24MHz
〃 2个串行中断
〃可编程UART串行通道
〃 2个读写中断口线
〃 3级加密位
〃低功耗空闲和掉电模式
〃软件设置睡眠和唤醒功能
〃 2个外部中断源
〃共6个中断源
AT89C52各引脚功能及管脚电压
概述：AT89C52P为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主
板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。
P0~P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义.。
P0 口:P0口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8 个TTL逻辑门电路，对端口P0 写“1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash 编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
P1口：P1口是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。
P2口：P2口是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对端口P2 写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
P3口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。
RST:复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
XTL1:振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。当使用外部振荡器时，引脚XTAL1接收外时钟信号，其典型电路如图1-3所示
XTL2:片内振荡器反相放大器的输出端。当外部使用振荡器时，引脚XTAL2悬空。
1.3 显示电路
本设计选择的是共阴极的LED数码管显示。下面分别介绍一下LED的结构及分类以及原理。
（1）LED 显示器的结构及分类。
发光二极管芯片的适当连接和适当的光学结构，可构成发光显示器的发光段和发光点，由这些发光段或发光点可以组成数码管、符号管、米字管、短阵管等。通常把数码管、符号管、米字管共称为笔画显示器；而把笔画显示器和短阵管统称为字符显示器。
按照各发光段的连接方式分，数码管可分为共阳极和共阴极两种。
所谓的共阳方式就是笔画显示器各段发光管的阳极是公共的，而阴极是互相隔离的。
所谓的共阴方式就是笔画显示器各段发光管的阴极是公共的，而阳极是互相隔离的。
LED显示的原理。如图1-3所示为七段LED数码管的原理图，通过该图可以很容易地看出共阳极和共阴极的七段LED管的工作原理的不同点。对于共阴极的数码管，所有发光二极管的阴极共连后接地，而阳极引出脚用于控制LED是否点亮。若阳极引出脚接地，则LED被熄灭；若阳极引出脚接高电乎，则LED被点亮。
图1-3 LED原理图
共阳极的LED正好相反，所有发光二极管的阳极共连后接高电平，而阳极引出脚用于控制LED是否点亮。若阴极引出脚接高电平，则LED被熄灭；若阴极引出脚接地，则LED 被点亮。
因此共阳极和共阴极所需要的字型码正好相反。
单片机对LED管的显示可以分为静态和动态两种。静态显示的特点是各LED管能同时稳定地显示各自字符；动态显示是指各LED轮流一遍一遍显示各自字符，但由于显示的切换较快，在人的视觉看来是各LED管同时显示不同字符。
静态显示和动态显示各有利弊：静态显示较稳定，占用CPU的时间少，但是每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的电路硬件较多；动态显示虽然有闪烁感，占用CPU 的时间多，但是使用的硬件少，能节省线路板的空间。相对而言，动态显示在单片机的应用中更加广泛。本设计采用动态显示。
1.4按键电路
外部指令对单片机的输入一般是通过按键、键盘等输入器件来实现的。在本设计中，是利用键盘来实现秒表的启停控制及功能的选择:
(1)按键K1是开始键。当按下K1时秒表开始计时。
(2)按键K2是暂停键。当按下K2时秒表就停止计时，同时将此次计时时间存入寄
存区。
(3)按键K3清零键。
(4)按键K4是查看键，查看上次计时的时间。
(5)按键K5。程序复位功能。
按键大部分都是利用机械触点的合、断作用。机械触点由于弹性作用的影响，在闭合断开的瞬间均有抖动的现象，从而会引起电压信号的抖动，抖动时间与按键的机械特性有关，一般为5-10毫秒。为了确保正确的键输入，必须进行消抖处理。而在本设计采用的是独立式按键的软件消抖技术。软件消抖技术的流程图如下图1-4所示：
图1-4 软件消抖的流程图
1.5时钟电路
AT89C52 中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1 和XTAL2 分别是该放大器的输入端和输出端。
这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器，振荡电路参见图1-5
外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容C1、C2 接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1、C2 虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，我们推荐电容使用30pF±10pF，而如使用陶瓷谐振器建议选择40pF±10F。
用户也可以采用外部时钟。采用外部时钟的电路如图1-5所示。这种情况下，外部时钟脉冲接到XTAL1 端，即内部时钟发生器的输入端，XTAL2 则悬空。
由于外部时钟信号是通过一个2 分频触发器后作为内部时钟信号的，所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求，但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。
图1-5
1.6 复位电路
89系列单片机与其它微处理器一样，在启动时都需要复位，使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态开始工作。89系列单片机的复位信号是以RS T引脚输入到芯片的施密特触发器的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上一个高电平并维持2个机器周期（24个振荡周期），则CPU就可响应并将系统复位。
1. 手动复位
手动复位需要人为地在复位输入端RST上加入高电平，一般采用的办法是在RS T端和正电源V CC之间接一个按钮。当按下按钮时，V CC的+5V的电平就会直接加到RST端，虽然按下按钮的时间很短，但是也会使按钮保持接通数十毫秒的时间，所以手动复位能满足复位的时间要求。手动复位的电路如图1-6所示
图1-6 手动复位电路
2.上电复位
AT89C52的上电复位电路如图1-7所示。只要在RST复位输入引脚上接一个电容至V CC端，下接一个电阻即可。对于CMOS型单片机，由于在RST 端内部有一个下拉电阻，故可将外部电源去掉，而将电容减少至1μF。
1-7 上电复位电路
上电复位电路的过程是在加电时，复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号，此高电平信号随着V CC对电容的充电过程而逐渐回落，即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。
为了保证系统能够可靠地复位，RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。
上电时，V CC的上升时间约为10ms，而振荡器的起振时间取决于振荡频率，如晶振频率为10MHZ，起振时间为1ms；晶振频率为1MHZ，起振时间为10ms。
如果系统在上电时得不到有效的复位，则在程序计数器PC中将得不到一个合适的初值，从而导致CPU可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。
1.7电路原理图
3.1软件设计思想
本系统采用的是汇编语言来设计软件电路。汇编语言是面向机器的程序设计语言。在汇编语合中，用助记符代替操作码，用地址符号或标号代替地址码。这
样用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言变成了汇编语言。于是汇编语言
亦称为符号语言。使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将
汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序，汇编程序是系统软
件中语言处理系统软件。汇编程序把汇编语言翻译成机器语言的过程称为汇编。汇
编语言是一种语言，也是最为常用的一种程序设计语言，用它编写的程序代码精简、直接面向硬件。
3.2 系统资源的分配
软件系统资源分配如下所示：
79H～7DH 1ms～10s位显示寄存区
69H～6DH 1ms～10s位中间寄存区
59H～5DH 1ms～10s位最终显示区
R1～R5 1ms～10s位溢出
外部中断INT0 停止中断信号入口
外部中断INT1 开始中断信号入口
3.3汇编程序:
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0003H ;外部中断INT0入口地址
LJMP TINGZHI
ORG 000BH; 定时器T0中断入口
LJMP UPDATE;
ORG 0013H ; 外部中断INT1中断入口LJMP KAISHI
MAIN：MOV DPTR , #TAB ;存入表头地址MOV TMOD ,#00H ;置T0为方式0
MOV TH0 , #0E0H ;赋定时器初值
MOV TL0 ,#18H
MOV 79H ,#00 H ;显示缓存区清0
MOV 7AH ,#00H ;
MOV 7BH ,#00H ;
MOV 7CH ,#00H ;
MOV 7DH ,#00H ;
MOV R0 , #00H ;益处计数区清0
MOV R1 , #00H ;
MOV R2 , #00H ;
MOV R3 , #00H ;
MOV R4 , #00H ;
SETB EA ;CPU开中断
SETB EX0 ;开外部中断0
SETB EX1 ;开外部中断1
SETB IT0 ;外部中断0位边沿触发方式
SETB IT1 ;外部中断1位边沿触发方式
SETB ET0 ;定时器0允许位
XIAN: MOV A, 79H ;显示1ms位数字
MOVC A, @A+DPTR ;
MOV P0, A ;
SETB P2.0 ;
LCALL DELAY ;
CLR P2.0 ;
MOV A, 7AH ; 显示10ms位数字
MOVC A, @A+DPTR ;
MOV P0, A ;
SETB P2.1 ;
LCALL DELAY ;
CLR P2.1 ;
MOV A, 7BH ; 显示100ms位数字
MOVC A, @A+DPTR ;
MOV P0, A ;
SETB P2.2 ;
LCALL DELAY ;
CLR P2.2 ;
MOV A, 7CH ; 显示1s位数字
MOVC A, @A+DPTR ;
MOV P0, A ;
SETB P2.3 ;
LCALL DELAY ;
CLR P2.3 ;
MOV A, 7DH显示10s位数字;
MOVC A, @A+DPTR ;
MOV P0, A ;
SETB P2.4 ;
LCALL DELAY ;
CLR P2.4 ;
MOV P0, #80H ;显示小数点
SETB P2.3
LCALL DELAY
CLR P2.3
JNB P1.1, AA ; 扫描复位键是否按下
JNB P2.5, LAST ;扫描查看键是否按下
LJMP XIAN ;返回显示程序，重新进行显示AA : LJMP MAIN
LAST : JB P2.5 , XIAN ;扫描查看键是否抬起
MOV A, 59H ;调用最终缓存区数据进行显示 MOVC A, @A+DPTR
MOV P0, A
SETB P2.0
LCALL DELAY
CLR P2.0
MOV A, 5AH ；显示10ms位数字
MOVC A, @A+DPTR
MOV P0, A
SETB P2.1
LCALL DELAY
CLR P2.1
MOV A, 5BH ；显示100ms位数字
MOVC A, @A+DPTR
MOV P0, A
SETB P2.2
LCALL DELAY
CLR P2.2
MOV A, 5CH ；显示1s位数字
MOVC A, @A+DPTR
MOV P0, A
SETB P2.3
LCALL DELAY
CLR P2.3
MOV A, 5DH显示10s位数字；
MOV P0, A
SETB P2.4
LCALL DELAY
CLR P2.4
MOV P0, #80H ;显示小数点
SETB P2.3
LCALL DELAY
CLR P2.3
LJMP LAST ;
KAISHI : MOV 59H , 69H ；将中间缓存区的数据存入最终缓存区MOV 5AH , 6AH
MOV 5BH , 6BH
MOV 5CH , 6CH
MOV 5DH , 6DH
SETB TR0 ；启动定时器T0
RETI
TINGZHI : CLR TR0 ;停止定时器T0
MOV 69H ，79H ;将显示缓存区的数据存入中间缓存区
MOV 69H ，7AH
MOV 69H ，7BH
MOV 69H ，7CH
MOV 69H ，7DH
REIT
UPDETF ：MOV TH0, #0E0H ;重赋定时器初值
MOV TL0, #18H
MOV A , #01H ;1ms位加一
MOV 79H , A
ADD A, #01H
MOV 79H , A
MOV A , R0
ADD A, #01H
MOV R0 , A
CJNE R0, #0AH ,EXIT ;判断位ms位是否满10
MOV 79H , #00H ;对1ms位清0
MOV R0, #00H
MOV A , 7AH
ADD A, #01H ;10ms位加一
MOV 7AH , A
MOV A , R1
ADD A, #01H
MOV R1, A
CJNE R1, #0AH , EXIT ;判断10ms位是否满10
MOV 7AH , #00H ; 对10ms清0
MOV A , 7BH
ADD A , #01H ;100ms位加一
MOV 7BH , A
MOV A , R2
ADD A, #01H
MOV R2 , A
CJNE R2, #0AH , EXIT ;判断100ms位是否满10
MOV 7BH , #00H ; 对100ms清0
MOV R2 , #00H
MOV A , 7CH
ADD A, #01H ; 1s位加一
MOV 7CH, A
MOV A, R3
ADD A , #01H
MOV R3, A
CJNE R3, #0AH, EXIT判断1s位是否满10;
MOV 7CH , #00H ; 对1s位清0
MOV R3 , #00H
MOV A , 7DH
ADD A , #01H ; 10s位加一
MOV 7DH, A
MOV A , R4
ADD A, #01H
MOV R4, A
CJNE R4, #0AH ,EXIT ; 判断10s位是否满10
MOV 7DH, #00H ; 对10s位清0
EXIT: RETI
DELAY: MOV R7, #5 ；延时程序
DEL1: MOV R6, #7
DEL2: DJNE R6, DEL2
DJNE R7, DEL1
RET
TAB: DB 3FH 06H 5BH 4FH 66H
DB 6DH 7DH 07H 7FH 6FH
END
3.4 中断设计
1中断请求源和控制寄存器（TCON）
89系列的外部中断有两个，分别接在INT0(P3.2)和INT1(P3.3)引脚，它们的触发方式有两种，分别是边沿触发和电平触发。控制寄存器TCON的IT0和IT1控制着外部中断源的触发方式，而IE0和IE1是外部中断源的请求标志。
89系列内部中断分别是3个定时器/计数器、中断及串行口发送/接收中断。TCON中的TF0和TF1是定时器/计数器的中断请求标志。而串行口收发中断请求标志分别是SCON中的RI和TI。当CPU相应串行中断时，必须由软件判别是收中断还是发中断并将标志位RI和TI清零。
TCON中有关控制位定义如下:
IT0/IT1:外部中断0/1触发控制位。为0则为电平触发方式，为1则为边沿触发方式。
IE0/IE1:外部中断源0/1请求标志，当检测到外部中断0/1上的中断请求信号时，将该位置1，当CPU响应该中断时由硬件将该标志清零、
TF0/TF1: 定时器/计数器溢出时，将该位置1，当CPU响应中断时，由硬件将该标志清零。
1中断允许寄存器（IE）
每个中断源的允许和禁止是由中断允许寄存器（IE）管理的。除单个中断的控制外，
IE中还有一个总禁止位EA,当该位为0时，禁止所有的中断。IE寄存器各位的定义如下：
EA:总禁止位，EA=0则禁止所有中断。EA=1则每个中断源的状态由各自允许位决定。
ET2、ES、ET1、EX1、EX0：分别是定时器2、串行中断、定时器1、外部中断0、定时器0、外部中断0的允许位，此位为1则允许相应中断，次位为0时则禁止相应中断、
3 优先级结构
当CPU同时收到几个同一级中断请求时，哪个的请求将得到服务，取决于内部的硬件查询顺序，CPU将按自然优先级顺序确定该响应哪个中断请求。其自然优先级由硬件形成，排列如下：
中断源同级自然优先级
外部中断0 最高级
定时器0中断
外部中断1
定时器1中断
串行口中断
定时器2中断最低级
4.1 PCB制版
PCB 制版
1元器件的布局
元器件布局需要从机械结构、散热、电磁干扰以及布线的方便性等多方面进行综合考虑。元器件的布局的一般原则就是先放置与机械尺寸紧密相关的器件并锁定这些器件，然后放置体积较大的器件和电路的核心元器件。
(1) 机械结构的要求。
外部接插件和显示器件等的安放位置要整齐，特别是板上各种不同的接插件需从机箱后部直接伸出时，更应从三维角度考虑器件的安放位置。板内部接插件的放置上应考虑总装时机箱内线束的美观。
(2) 散热方面的要求。
板上有发热较多的器件时应考虑加散热器甚至是风机，并与周围点解电容、晶振和锗管等怕热元器件隔开一定距离，竖放的板子应把发热元器件放置在板的最上面。
(3) 电磁干扰方面的要求。
元器件在电路板上的排列位置要充分考虑电磁干扰问题。原则上各元器件之间的引线要尽量短。在布局上要把模拟信号、高速数字电路、噪声源这3个部分合理分开，使相互间的信号耦合程度最小。
(4) 布线方面的要求。
在元器件布局时，设计者必须全局考虑电路板上元器件的布线要求，一般的原则是布线越短越好，所以应将有连线关系的元器件尽量放置在一起。对于单面板来说，器件一律放在顶层，只有在电路板的空间有限、元器件排列过密时才把一些体积小、重量轻并且发热量少的元器件放在电路板的底层。
2制版时的注意事项：先用水砂纸将铜板的表面的油渍、污垢去除干净。然后制版时打印出的原理图的空白的边沿要略大于铜板的边沿，这样在有利于将打印好的PCB原理图转印纸铺在敷铜板上通过热压机将PCB印在敷铜板上。
5 调试部分
硬件调试时可先检查印制板的质量情况，在检查无误后可通电检查LED的显示器的点亮
状况。若亮度不理想，可调整P0口的电阻大小。实验室制作时，可结合示波器测试晶振及P0、P2端口的波形情况进行综合硬件测试分析。
软件调试
软件调试在Wave或Keil C51 编译器下进行，源程序编译及仿真调试应分段或以子程序为单位逐个进行，最后可结合硬件实时调试。
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)
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
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，
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：
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)
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
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
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 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
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
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
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)
摘要 在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观的显示出来，数字显示电路通常由译码驱动器和显示器等部分组成。数码显示器就是用来显示数字、文字或符号的器件。七段式数字显示器是目前常用的显示方式,它利用不同发光段的组合,可以显示0～９等阿拉伯数字。充分运用芯片74LＳ９0的逻辑功能，用四片7４LS9０芯片实现秒表示0.1～60秒。利用集成与非门构成的基本RS触发器(低电平直接触发)实现电路的直接置位、复位功能。利用集成与非门构成的微分型单稳态触发器为计数器清零提供输出负脉冲。利用555定时器构成的多谐振荡器为电路提供脉冲源以驱动电路工作。?关键词：基本RS触发器，单稳态触发器，多谐振荡器,译码显示器。 ?1电子秒表简介 电子秒表是一种较先进的电子计时器，目前国产的电子秒表一般都是利用石英振荡器的振荡频率作为时间基准,采用6位液晶数字显示时间。电子秒表的使用功能比机械秒表要多，它不仅能显示分、秒，还能显示时、日、月及星期，并且有1／ｌ00s的功能。 本实验设计的电子秒表电路的基本组成框图如图1－1所示,它主要由基本RS触发器、单稳态触发器、多谐振荡器、计数器和译码显示器5个部分组成。 图1-1 电子秒表电路的基本组成框图
2单元电路设计及相关元器件的功能简介 2.1基本RS触发器 本实验设计电路所选用的基本RS触发器为用集成与非门构成的基本RS触发器。属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能。其功能表如表2-1所示。 ＲＳQn Qｎ+１功能 0 0 0 不用不允许 0 0 0 不用 0 1 ０0 Qn+１=０,置０ 0 1 1 ０ １０１１Qｎ+１=１,置１ １0 0 1 1 1 １１Qn+１=Qn,保持 1 1 0 0 表2-1 基本RＳ触发器 如图2-1所示,它的一路输出Q作为单稳态触发器的输入，另一路输出Q作为与非门５的输入控制信号。切换按钮开关K1（接地），则门1输出Q =1；门2输出Ｑ＝0,K1复位后Q、Q状态保持不变。再切换按钮开关K2,则Ｑ由0变为1，门5开启，为计数器启动作好准备；Q由1变为0,送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。 基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作. 图2-1 基本RS触发器
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
电子秒表的设计 摘要:目前数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表， 电视，雷达，通信等各个领域。例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能强，而且容易实现测量的自动化和智能化。随着集成技术的发展，尤其是中、大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电路课题设计的进行使我们有了这个非常好的机会，通过这种综合性训练，我们的动手能力、实际操作能力、综合知识应用能力得到了更好的提升。 本次毕业设计的题目是电子秒表.电子秒表是用于测量较短且较精确的时间,它在体育运动项目上有着广泛的应用.本次设计中应用了多种数字电路中的单元电路,如基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数器,译码显示器等.我相信通过本次实验,将进一步加深对各数字单元电路的理解,同时也对基础电子设计有一定的了解,为今后的学习和工作打下一定的基础。 关键词:电子秒表;基本RS触发器;单稳态触发器;时钟发生器;计数器;译码显示器 The Design of Digital Stopwatch Abstract: Current digital electronics technology has been widely used in computers, automatic control, electronic measuring instruments, TV, radar, communications and other fields. For example, in the modern measurement technology, digital measuring instrument is not only accurate than analog gauges, powerful, and easy measurement of automation and intelligence. With the integration of technology, particularly in large-scale and ultra large scale integrated circuit development, application of digital electronic technology will be more widely infiltrated into all sectors of the national economy, and will have more profound impact. With modern society, the rapid development of electronic technology, requires us to integrate theory with practice, digital circuit design the project so that we have this great opportunity, through this comprehensive training, our ability, practical skills, ability of comprehensive knowledge applications get better promotion. The course design is the subject of electronic stopwatch. Stopwatch is a shorter and more accurate for measuring time, it projects in sports has been widely used. The design of the application of a variety of digital circuit elements in the circuit, such as basic RS flip-flop, one-shot, the clock generator and counter, decoder display. I believe that through this experiment, will further deepen the understanding of the digital cell circuits, but also on the basis of a certain electronic design understanding for future study and work to lay a certain foundation. Keywords: electronic stopwatch, the basic RS flip-flop, one-shot, the clock generator, counters, decoding display