河北科技师范学院
单片机原理及应用课程
设计
篮球比赛24秒计时器设计
学院名称机电工程学院
专业名称电气工程及其自动化
学生姓名杨凌霄赵鑫武少东
学号0413130220 0413130229 0413130217
指导教师张丽红
2015 年09 月18 日
目录
摘要 (2)
序言 (2)
1 篮球计时器概述 (3)
1.1 篮球计时器功能 (3)
1.2 篮球计时器的实验室实物图 (4)
1.3主要参考器件 (4)
2 单片机概述 (4)
2.1 单片机简介 (4)
2.2 单片机的应用领域 (5)
2.3 AT89C51单片机引脚功能简介 (5)
3 系统硬件设计 (7)
3.1设计原理 (7)
3.2功能单元块 (7)
3.3 硬件设计电路图 (9)
4 系统软件设计 (10)
4.1 程序流程图 (10)
4.2 程序设计 (11)
5 结论 (13)
5.1 个人总结 (13)
5.2 致谢 (14)
5.3参考文献 (14)
摘要
篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，新的规则还要求进攻方在２４秒内有一次投篮动作，否则视为违例。以下为一个篮球比赛计时器，该计时器采用按键操作、LED显示，非常实用。此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。
本课程设计介绍了一个基于单片机的篮球比赛计时器硬件设计，包括AT89C51、6个八段显示LED、上电复位电路、时钟发生电路等基本模块的设计。其功能主要有：一场篮球比赛共分四节，每节12分；每次进攻为24秒，计时器的显示均为倒计时方式，24秒计时用两位数码管显示；所有的计时都要具有暂停、继续、清零；当球员的持球时间超过24秒时，24秒倒计时减为零且有声光提示。本次课程设计是采用单片机汇编语言实现倒计时24秒篮球比赛计时器。
关键词:AT89C51；LED数码管；按键；模块
序言
篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，新的规则还要使进攻方在24秒内有一次投篮动作，否则视为违例。本次的课程设计了一个篮球比赛计时器，可对比赛总时间和各个方面每次控球时间计时。该计时器采用按键操作，LED显示，非常实用，此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机做控制的球赛计时计分系统也应运而产生，如用单片机控制LCD液晶显示器计时计分器，用单片机控制LED七段显示器计时计分器等。
本次设计用由AT89C51编程控制LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。该系统具有赛程定时设置，赛程时间暂停，及时刷新甲、乙双方的成绩以及赛后成绩暂存等功能。它具有价格低廉，性能稳定，操作方便并且易于携带等特点。广泛适合各类学校或者小型团体作为赛程计时计分。
篮球赛计时计分系统包含了8051系列单片机的最小应用系统的构成，同时在此基础上扩展了一些使用性强的外围接口。
单片机的应用是具有高度现实意义的。单片机极高的可靠性，微型性和智能性（我们只要编写不同的程序后就能够完成不同的控制工作），单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具，已经深深地渗入到我们的日常生活当中
通过此次基于单片机设计的篮球计时计分系统，我们可以更清楚详细的了解单片机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧来讲述单片机编程，并对MCS-51单片机的结构和原理进行讲述，以及基于单片机开发应用的相关芯片的工作原理，并且可以在将来的工作和学习中加以应用。
1 篮球计时器概述
1.1篮球计时器功能
在电子技术飞速发展的今天，电子产品的人性化和智能化已经非常成熟，其发展前景仍然不可估量。如今的人们需求的是一种能给自己带来方便的电子产品，当然最好是人性化和智能化的，如何能做到智能化呢？单片机的引入就是一个很好的例子。单片机又称单片微型计算机，也称为微控制器，是微型计算机的一个重要分支，单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是集CPU，RAM，ROM，I/O 接口和中断系统于同一硅片上的器件。单片机的诞生标志着计算机正式形成了通过计算机系统和嵌入式计算机系统两个分支。目前单片机已渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。在我们身边，由单片机作为主控制器的全自动洗衣机、高档电风扇、电子厨具、变频空调、遥控彩电、录像机、VCD/DVD机、组合音响、电子琴等。单片机已在广阔的计算机应用领域中表现得淋漓尽致，出尽了风头。从家用消费类电器到复印机、打印机、扫描仪、传真机等办公自动化产品；从智能仪表、工业测控装置到CT、MRI、γ刀等医疗设备；从数码相机、摄录一体机到航天技术、导航设备、现代军事装备；从形形色色的电子货币如电话卡、水电气卡到身份识别卡、门禁控制卡、档案管理卡及相关读/写卡机等等都有单片机在里面扮演重要角色。因此，单片机已成为电子类工作者必须掌握的专业技术之一。单片机就是一个微型中央处理器，通过编程即能完成很多智能化的工作，因此它的出现给电子技术智能化和微型化起到了很大的推动作用。随着人们生活水平的提高，社会经济的发展，人们开始考虑精神生活的享受，并开始注重身体素质的提高。开始举办一些小型的篮球比赛。这就需要裁判有一个公正的判罚，以保证比赛的顺利进行。
篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作，否则视为违例。根据要求，以AT89C5分钟1单片机为核心，设计篮球比赛计时控制器。篮球比赛上下半场四节制，每节12，要求能随时暂停，启动后继续计时，一节比赛结束后可清零。按篮球比赛规则，进攻方有24秒为例计时。"分""秒"显示用LED数码管。用开关控制计时器的启动/暂停。该篮球比赛计时器的设计，可对比赛总时间和各方每次控球时间计时。该计时器采用按键操作、LED显示，非常实用。此计时器在程序参数稍加修改后也可作为其他球类比赛的计时器。
大多数篮球计时器的主控芯片为AT89C51，采用12MHz晶振，P0.0-P0.7作键盘输入。A1为12分钟暂停键；A2为启动12分钟计时键，，24秒计时开始；A3为24S复位开启键（投篮或交换控球时按下此键）； A4为24秒计时停止键（没有违例）；A5为总计时和24秒计时同时启动键；A6为总计时和24S计时同时停止键。而此次我们设计的是一个简易篮球比赛计时器。
最简单的篮球球计时器是24秒倒计时计时器。也就是本次课程设计的课题。24秒篮球计时器要求设置外部操作开关，控制计数器的直接清零、启动和暂停/连续计时，并且计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1，当计时器减到0时，
1.2篮球计时器实验室实物图
图 1.1 篮球计时器实验室实物图
上述图为篮球比赛定时器倒计时24秒实物图，它能显示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、启动和暂停功能；在直接清零时，数码管显示灭灯；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，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。
1.3 主要参考器件
AT89C51 LED 数码管光电报警器开关电阻导线等
2 单片机的概述
2.1 单片机简介
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。
单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的。ROM称为程序存储器，只存放程序，固定常数，及数据表格。RAM则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。为满足控制需要，单片机有更强的逻辑控制能力，特别是单片机具有很强的位处理能力。
2.2 单片机的应用领域
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：
2.2.1在智能仪器仪表上的应用
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。
2.2.2在工业控制中的应用
用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。
2.2.3在家用电器中的应用
现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。
2.2.4在计算机网络和通信领域中的应用
现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。
2.2.5单片机在医用设备领域中的应用
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
2.3 AT89C51单片机引脚功能简介
AT89C51有40个引脚，各引脚功能如下所示：
2.3.1电源引脚Vcc和Vss
Vcc(电源端)：供电电压，为+5V。
Vss（GND）：接地端。
2.3.2输入／输出端口P0、P1、P2和P3
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在Flash编程时，P0 口作为原码输入口，当Flash进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在Flash编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口在Flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
2.3.3振荡器特性
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
2.3.4芯片擦除：
在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。
如图1.2所示为AT89C51结构框图在一小块芯片上，集成了一个微型计算机的各个组成部分。以下即为上述的AT89C51芯片
图 1.2 AT89C51结构框图
3 系统硬件设计
3.1 设计原理
根据设计要求，要求要求设置外部操作开关，控制计数器的直接清零、启动和暂停。所以，硬件设计框图包括单片机、显示驱动、显示器、报警和按键五大模块。系统硬件设计框图如图3.1.1
图3.1.1 系统硬件框图
3.2功能单元模块
3.2.1 LED显示器
单片机中通常用7段LED构成字型“8”，另外，还有一个小数点发光二极管，以显示数字、符号及小数点。这种显示器有共阴极和共阳极两种，此课程设计采用的是共阳极。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极显示器，阴极连在一起的称为共阴极显示器。一位显示器由8个发光二极管组成，其中，7个二极管构成字型“8”的各个笔画a～g，
另一个小数点为dp发光二极管。
图 3.2.1 LED显示器
另外，将多个LED显示块组合在一起就构成了多位LED显示器。每个LED显示器的段引脚称为段选线，公共端称为位选线。段选线控制显示的字符，位选线控制该LED
的亮和灭。按照显示器的工作方式不同，位选线和段选线的连接方法也不同。LED显示器有静态显示和动态显示两种方式。
3.2.2报警器
报警探测器是由传感器和信号处理组成的，用来探测信号的，由电子和机械部件组成的装置，是报警系统的关键，而传感器又是报警探测器的核心元件。采用不同原理的传感器件，可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置。报警探测器的灵敏度和可靠性是相互影响的。合理选择报警探测器的探测灵敏度和采用不同的抗外界干扰的措施，可以提高报警探测器性能。采用不同的抗干扰措施，决定了报警探测器在不同环境下的使用性能。了解各种报警探测器的性能和特点，根据不同使用环境，合理配置不同的报警探测器是防盗报警系统的关键环节。
它有报警主机、红外报警器、门磁探测器、烟雾探测器、燃气探测器、红外对射、遥控器、紧急按钮等组成。探测器通过自己对周边物体的探测，和感应以及探测器自身的分离和接摸，自身产生一种感应信号，探测器把信号传给报警主机，报警主机通过自己的分析执行相应的报警功能。
在课程设计中，用到的是实验室的光电报警器。光电报警器的驱动器的输入端接AT89C51的P1.0，当P1.0输出高电平时，会产生光电，实现报警。
3.2.3 AT89C51芯片
芯片的的40个引脚及其功能在上述中已经介绍，以下是Proteus中的AT89C51芯片的示意图
图 3.2.2 Proteus软件中的AT89C51芯片
3.3 硬件设计电路图
图 3.3.1硬件设计电路图
设计思路：选用AT89C51作为主控芯片，晶振是6KHz，机械周期为1ms，所以循环10次为1s。P0口作为段码输出，P2.0、P2.1作为位控，高电平有效。数码管是液晶显示，采用动态显示，两个串行口作为中断入口，高电平有效，启动T0定时器/计数器进行计数，低电平有效。
时间设置完后，启动定时器T0开始定时计数。计时采用倒计时，比如：设置的时间为24秒钟，则在LED上显示24两位数。定时T0计数24秒后中断返回，继续定时计数下一个24秒；同时则在2位LED显示器上显示，表示时间已经过去1秒钟，即为23秒。这样一直持续下去。知道变为“00”时表示赛程结束。如果比赛中裁判叫停，则只要按下键，即可暂停计时。
4 软件设计
4.1 程序流程图
根据设计要求，可分析并设计图4.1.1程序流程图，采用24秒倒计时，所以复位值为24秒，倒计时到0时，LED显示为00，开始判断，并报警。开关A1控制复位，A2控制暂停，A3控制启动。以下是篮球计时器24秒倒计时的程序流程图。
图4.1.1 主程序流程图
N
N
4.2 程序设计
根据以上流程图，可以用汇编语言编写出篮球计时器24秒倒计时程序，该程序包括主程序，中断程序，延时程序以及显示程序。
程序清单：
ORG 0000H
SJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP T0_ISR
ORG 0030H
MAIN: MOV P0,#3FH ;初始化赋值
MOV P1,#0FFH
MOV P2,#3FH
MOV R0,#00H
MOV R1,#24
MOV DPTR,#TAB
KEY: JB P3.0,$ ;判断启动键是否按下
ACALL DELAY30MS
JNB P3.0,$
ACALL START
SJMP KEY ;
START: MOV TMOD,#01H ;启动程序
MOV TH0,#0D8H
MOV TL0,#0EFH
SETB ET0
SETB EA
SETB TR0
STOP: JB P3.2,ZTJX ;判断复位键是否程序
ACALL DELAY30MS
JNB P3.2,$
SJMP MAIN ;复位程序
ZTJX : JB P3.1,XS ;判断暂停键是否按下
ACALL DELAY30MS
JNB P3.1,$
ZT: CLR TR0 ;K2按下后暂停计数，并关中断
CLR ET0
CLR EA
JB P3.1,$ ;K2再次按下继续计数
ACALL DELAY30MS
JNB P3.1,$
JX: SETB ET0 ;第二次按下暂停键后继续倒计时（继续启动） SETB EA
SETB TR0
XS: MOV A,R1 ;显示子程序
MOV B,#10
DIV AB
MOVC A, @A+DPTR
MOV P0,A ; 显示秒十位
MOV A,B
MOVC A, @A+DPTR
MOV P2,A ;显示秒个位
CJNE R0,#100,STOP ;1S时间到否，未到直接转数码管显示
MOV R0,#00H ;1S时间到，R0重赋初值
MOV A,R1 ;R1减1，不为0转数码管显示，为0则重新开始 CLR C
SUBB A,#1
MOV R1,A
JNC STOP ;计数未到0继续判断暂停键和停止键
MOV R1,#24 ;计数到0停止计数并关中断，
CLR ET0
CLR EA
CLR TR0
SJMP SND ;跳到报警程序
SJMP KEY ; 跳回开始检测启动键
RET
DELAY30MS: MOV R6,#150 ;延时程序子程序
AAA: MOV R7,#100
DJNZ R7,$
DJNZ R6,AAA
RET
T0_ISR: CLR TR0 ;中断程序子程序
MOV TH0,#0D8H
MOV TL0,#0EFH
INC R0
SETB TR0
RETI
SND: CLR P1.0 ;报警程序子程序（红色发光二极管亮一下就灭） MOV R7,#0FFH
DL: MOV R6,#0FFH
DL1: DJNZ R6,DL1
DJNZ R7,DL
SETB P1.0
RET
TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH
END
5 总结
5.1课程设计心得体会
在本次课程设计中，我对芯片加深了了解，和巩固了对它们的使用，对于单片机和电路的综合运用有了更深一步理解，为以后的电路分析和设计奠定了一定的基础。实现了能根据实际需要的本系统是以单片机AT89C51芯片为核心部件,实现了能通过AT89C51芯片设计篮球24秒计时器实现一些基本的功能。刚开始时，自己通过各种途
径，尽可能多的了解有关于计时器这方面的知识，为后面的设计打下基础，后面的进展也很顺利，不过在仿真阶段，由于硬件电路设计的粗心，给自己带来了不小的麻烦，不过问题最终还是得到了解决。通过这次课程设计,使我得到了一次用所学知识来实际解决问题的锻炼，也让自己感觉到大学所学的知识有一部分是很有实用价值的，同时我对单片机的基本知识以及常用的汇编设计程序得到了进一步的巩固。同时也让我收获良多。
通过单片机篮球比赛计时器的课程设计，让我很好的运用了单片机方面的知识，对其加以进一步的消化和巩固。
在做这次课程设计过程中使我学到了很多，我感到不论做什么事都要真真正正用心去做，才会使自己更加的成长，没有学习就不可能有实践的能力，没有自己的实践就不会有所突破，希望这次的经历能让我们在以后的学习生活中不断成长与进步。
5.2致谢
在这次课程设计中，非常感谢老师的精心指导，老师精湛的专业知识、耐心的工作态度和真诚的待人风格给我留下了非常深刻的印象，对我以后的工作和生活将产生很大的影响。通过些次课程设计，我们获得了丰富的理论知识，极大的提高了实践能力，这将对我今后进一步学习计算机方面的知识有极大的帮助。在此，真挚的向老师说声谢谢。
同时，我也在感谢跟我一起完成此次课程设计的同学，我们相互帮助，相互鼓劢，一起并肩作战。当我遇到困难的时候，他们在精神上和行动上都给予我很大的支持，说服我勇敢的面对困难，帮助我解决了很多问题，让我的课程设计能够顺利完成。再次感谢老师的辅导以及同学的帮助，是他们让我有了一个更好的认识，无论是学习还是生活，生活是实在的，要踏实走路。课程设计时间虽然很短，但我学习了很多的东西，使我眼界打开，感受颇深。
5.3参考文献
1、楼然苗.单片机课程设计指导. 北京：北京航空航天大学出版社，出版年：2007年
2、何立民.单片机实验与实践教程. 北京：北京航空航天大学出版社，出版年：2004年
3、童诗白.模拟电子技术基础[M]. 北京：北京高等教育出版社，出版年：2001年
4、李朝青.单片机原理及接口技术. 北京：北京航空航天大学出版社，出版年：1999年
5、张俊谟.单片机中级教程. 北京：北京航空航天大学出版社，出版年：1999年
6、余永权. Flash单片机原理及应用.北京：电子工业出版社，出版年：1997年
7、李群芳. 单片机微机计算机与接口技术.北京：电子工业出版社，出版年：2001年
篮球比赛24秒倒计时电路的设计与 制作 中国工程物理研究院工学院赵应泽 龙江 一、电路组成 电路由秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、报警电路和辅助控制电路五部分组成，见图1。其整机电路如图2所示，印制板电路如图3所示。
1．秒脉冲发生器
秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R2、c构成多谐振荡器。输出脉冲的频率为： 经过计算得到．f≈IHz，即1秒。2．计数器 计数器由两片74Lsl92同步十进制可逆计数器构成。 利用减计数利用预置数，实现计数器按8421码递减进行减计数。利用借位输出端与下一级的cP。连接，实现计数器之间的级联。
利用预置数端实现异步置数。当R。=0，且时，不管cPU 和cPD时钟输入端的状态如何，将使计数器的输出等于并行输入数据，即Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0。 3．译码及显示电路 本电路由译码驱动74Ls48和7段共阴数码管组成。74Ls48译码驱动器具有以下特点：内部上拉输出驱动，有效高电平输出，内部有升压电阻而无需外接电阻。 4．控制电路 完成计数器的复位、启动计数、暂停
／继续计数、声光报警等功能。控制电路由Ic5组成。Ic5B受计数器的控制。Ic5c、Ic5D组成Rs触发器，实现计数器的复位、计数和保持"24"、以及声、光报警的功能。 (1)K1：启动按钮。K1处于断开位置时，当计数器递减计数到零时，控制电路发出声、光报警信号，计数器保持"24"状态不变，处于等待状态。当K1闭合时，计数器开始计数。 (2)K2：手动复位按钮。当按下I(2时，不管计数器工作于什么状态，计数器立即复位到预置数值，即"24"。当松开K2时，计数器从24开始计数。
基于单片机数字时钟的设计 第一章绪论 1.1数字时钟的背景 1.2数字时钟的意义 1.3数字时钟的应用 第二章整体设计方案 2.1 单片机的选择 2.2 单片机的基本结构 第三章数字是中的硬件设计 3.1最小系统设计 3.2液晶显示电器 3.3键盘控制电路 第四章数字时钟的软件设计 4.1系统软件设计流程图 4.2数字是中的原理图 4.3主程序 4.4时钟设置子程序 4.5定时器中断子程序 4.6液晶显示子程序 4.7按键控制子程序 第五章系统仿真 1.1数字时钟的背景 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能及一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化，低功耗，小体积，大容量，高性能，低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势单片机应用的重要意义还在于，他从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次改革。
单片机模块中最常见的是数字时钟，数字钟是一种用数字电路实现时，分，秒计时的装置，与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 1.2数字时钟的意义 数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 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、自动起闭路灯、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。 1.3数字时钟的应用 数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的，广泛用于个人家庭以及车站，码头，剧场办公室等公共场所，给人们的生活，学习，工作，娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确，性能稳定，携带方便等优点，它还用于计时，自动报时以及自动控制等各个领域。 第二章整体设计方案 2.1单片机的选择 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称微控制器 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含计算机的基本功能部件；中央处理器，存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，成为一个单片机控制系统。 单片机经过1，2，3，3代的发展，正朝着多功耗CMOS化，微型单片化，低电压，低功耗，主流与多品种共存等方向发展。其发展趋势不外乎以下几个方面：， 1.低功耗CMOS化 MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW 左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径 2.微型单片化 现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD(表面封装)越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。 3.主流与多品种共存 现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容
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
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。
单片机原理及应用课程设计任务书 题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 单片机原理及应用课程设计任务书
题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 基于AT89C51单片机的电子时钟设计报告
一、设计要求与目的 1）设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间。 2）、使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。3）、用3个功能键操作来设置当前时间。 4）、熟悉掌握proteus编成软件以及keil软件的使用 二、本设计原理 本设计以AT89C51单片机为核心，通过时钟程序的编写，并在LCD显示器上显示出来。该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作，并对每个按键的操作在LCD显示器上作出相应的反应。由于LCD显示器每八位对应一个字符，故把秒、分、时的个位和十位分开表示。 该课题中有三个控制开关KM1、KM2、KM3分别控制时、分、秒的调整，时间按递增的方式调整，每点一次按钮则相应的时间个位加以，且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。 三、硬件设计原理（电路） 硬件电路原理图
电子信息工程学院 电子基础课程设计任务书 I、电子基础课程设计题目： 篮球竞赛30S计时器 II、电子基础课程设计技术要求及主要元器件： 基本要求：1)具有显示30S计时功能，启动和暂停/连续功能， 2)在直接清零时，要求数码显示器灭灯， 3)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零， 4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S， 5)计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 主要元器件：NE555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2) I II、电子基础课程设计工作内容及进度安排： 1.方案设计，绘制电路图并仿真（2天） 2.电路布线和焊接（3天） 3.电路的调试（2天） 4.课程设计总结和报告（7天）Ⅳ、主要参考资料： 1.杨志忠.数字电子技术（第二版）.北京：高等教育出版社，2000 2.胡宴如.高频电子线路（第三版）.北京：高等教育出版社，2005 3.王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.北京：高等教育出版社，1999 专业名称：电子信息工程班级学号： 06041304 学生姓名：李莉
摘要 随着世界篮球水平的提高，对计时的准确度及可靠性也越来越高，篮球30秒倒计时器也就孕育而生了。 设计一个篮球30秒倒计时器，主要解决的问题是实现倒计时功能。所以必须要有一个脉冲，为确保产生的脉冲稳定，该设计采用555时基电路构成的多谐振荡器产生周期为0.1秒的脉冲，再通过74LS161十分频来产生周期为1秒的脉冲。计数部分用74LS192芯片来实现，192芯片是8421码计时的，符合30秒读数的需要。译码部分采用74LS248芯片，74LS248是把8421BCD 码经过内部作和电路“翻译”成七段（a ，b ，c ，d ，e ，f ，g ）输出，然后直接推动LED ，显示十进制数。显示部分采用七段数码管，数码管的使用很广泛，价格也不会很贵。整个线路就是把以上几个主要的部分用导线连接焊接起来。 在许多领域中，计时器都得到了普遍应用，比如在体育比赛中的计时器、安全措施中的定时报警器、游戏中的倒计时、维持秩序的交通信号灯、红绿灯、交通信号控制机、闹钟等等......可见计时器在现代社会中是很重要的。在设计计时器时，采用了模块化的思想，使得设计简单、快捷。本设计完成了中途计时功能，实现了在许多特定场合进行时间追踪，在社会生活中会具有广泛的应用价值。 关键字： 控制 倒计时 译码显示 光电报警 指导教师： 万在红 设计时间： 2008.9.1——2008.9.15
单片机课程设计 姓名：韶辉 学号： 1402250232 班级：自动化11402 成绩： 指导老师：吴玉蓉 设计时间：2016年12月26日~2017年1月5日
目录 1.设计要求 (1) 2.系统总体方案 (2) 3.硬件电路设计 (3) 4.系统软件设计. (4) 5.课程设计体会 (15) 6.参考文献 (15) 7.系统实物图 (16) 附录1 电路原理图 (17) 附录2 原件清单 (18)
一、设计要求 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整功能。具体要求如下：（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试； （4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； 二、系统总体方案 1.时钟计数：形成秒、分、小时，系统时间采用24小时制。利用单片机部的定时器/计数器来实现，它的处理过程如下：首先设定单片机部的一个定时器/计数器工作于定时方式，对机器周期计数形成基准时间（如10ms），然后用另一个定时器/计数器或软件计数的方法对基准时间计数形成秒（对10ms计数100次），秒计60次形成分，分计60次形成小时，小时计24次则计满一天。 （如12-25-09）。 2.显示：采用8个LED显示系统当前时间，显示格式为“时-分-秒” 3.设置功能：用户可以对系统的时间进行设置。没有按键时，则时钟正常走时。当按下K0键，进入调分状态，时钟停止走动，此时，按K1或K2键可进行加1或减1操作；继续按K0键可分别进行分和时的调整，此时，按K1或K2键可进行加1或减1操作；最后按K0键将退出调整状态，时钟开始计时运行。 4.系统框图
课程设计--篮球竞赛24秒计时器
一、课题名称 二、内容摘要 本设计主要是完成篮球竞赛24秒计时器，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；在直接清零时，数码管显示器全部显示为“0”；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Multisim 10.0.1仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 10.0.1下设计和进行仿真，得到了预期的结果。 关键字：计时器；数码显示器；Multisim 随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。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；在直接清零时，数码管显示器灭灯；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。
三、设计内容及要求 1.2.1基本要求 (1）显示24秒计时功能。 （2）控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。 （3）计时器为24秒递减计时器。 （4）递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 1.2.2 设计任务及目标 （1）根据原理图分析各单元电路的功能； （2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能； （3）进行电路的装接、调试，直到电路能达到规定的设计要求； （4）写出完整、详细的课程设计报告。 四、方案论证及比较 本设计的核心部分是要设计一、 个24s倒计数器，并且对计数结果进行实时显示，同时要实现设计任务中提 到的各种控制要求，因此该系统包括秒脉冲发生电路，计数器电路，译码显示电路，控制电路和电路报警电路5部分。其中，计数器电路和控制电路时系统的主要部分。计数器电路完成24s倒计时功能，而控制电路具有直接控制计
课题：基于51单片机的多功能数字时钟系统设计 一、概述、设计思路 该设计方案是以MC51单片机为核心，采用LCD液晶屏幕显示系统，辅以闹钟模块，温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块，所构建的数字时钟系统，能动态显示实时时钟的时、分、秒，数据显示(误差限制在30每天)，对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正常显示，调时，及闹钟时间设置。本系统设计大部分功能有软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性也得大大提高。 二、系统组成与工作原理 1、工作原理： 本设计采用STC89C51单片机作为本次课程设计的控制模块。单片机可把由DS18B20、DS1302、AT24C02中的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现温度、日历和闹铃的显示。以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的的数据显示出来，并且显示多样化，在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。 2、总是设计框架图：
图二：系统总体电路图 三、单元电路的设计与分析 整个电子时钟系统电路可分为六大部分：中央处理单元（CPU）、复位电路部分、显示部分、键盘输入部分、温度采集部分。 1、MCS-51单片机 VCC： 89S51 电源正端输入，接+5V。 VSS： 电源地端。
XTAL1： 单芯片系统时钟的反相放大器输入端。 XTAL2： 系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1 和XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一20PF 的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。 RESET： 89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。 EA/Vpp： "EA"为英文"External Access"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。如果是使用8751 内部程序空间时，此引脚要接成高电平。此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）。 ALE/PROG： 端口3的管脚设置： P3.0：RXD，串行通信输入。 P3.1：TXD，串行通信输出。 P3.2：INT0，外部中断0输入。
电子课程设计篮球24秒计时器 班级：自动化092201H班 姓名：陈鹏飞 学号：200922060101
目录 序言 (3) 一、设计任务及要求 (3) 二、总体框图 (3) .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... 三、选择器件 (4) ........................................................................................................... .......................................................................................................... 四、功能模块 (8) 五、总体电路设计 (12) 六、参考文献 (14) 七、心得体会 (14)
序言 篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，新的规则还要 求进攻方在24秒内有一次投篮动作，否则视为违例。本人设计了一个篮球比赛计时器，可对比赛总时间和各方每次控球时间既是。该计时器采用按键操作，LED 显示，非常实用，此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。 篮球24秒计时器 一、设计任务与要求 1. 有显示24秒的计时功能 2. 置外部操作开关，控制计时器的直接清零，起碇和暂停连续功能 3. 计时器喂24秒递减计时器，其间隔为1秒 4. 计时器递减计时到0时，数码显示器不能灭灯 应发出光电报警信 号 二、总体框图 二． 1秒脉冲发生器： 秒脉冲信号发生器需要产生一定精度和幅度的矩形波信号。实现这样矩形波的方法很多，可以由非门和石英振荡器构成，可由单稳态电路构成，可以由施密特触发器构成，也可以由555点哭构成等。 不同的电路队矩形波频率的精度要求不同，由此可以选用不同电路结构的脉冲信号发生器。本实验中由于脉冲信号作为计数器的计时脉冲，其精度直接影响计数器的精度，因此要求脉冲信号有比较高的精度。一般情况下，要做出一个精度比较高的 频率很低的振荡器有一定的难度 工程上解决这一问题的办法就是先做一个频率比较高的矩形波震荡器，然后将其输出信号通过计数器进行多级分项，就可以得到频率比较低 精度比较高的脉冲信号发生器，其精度取决于振荡 秒脉冲发生器 外部操作信号 译码/显示电路 24t 计数器 控制电路 报警电路
电子课程设计报告 题目名称：篮球竞赛30秒倒计时器 姓名： 专业： 班级： 学号： 同组人： 指导老师: 南昌航空大学电子信息工程学院 二零零八年九月
电子信息工程学院 电子基础课程设计任务书 I、电子基础课程设计题目： 篮球竞赛30S计时器 II、电子基础课程设计技术要求及主要元器件： 基本要求：1)具有显示30S计时功能，启动和暂停/连续功能， 2)在直接清零时，要求数码显示器灭灯， 3)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零， 4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S， 5)计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 主要元器件：NE555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2) I II、电子基础课程设计工作内容及进度安排： 1.方案设计，绘制电路图并仿真（2天） 2.电路布线和焊接（3天） 3.电路的调试（2天） 4.课程设计总结和报告（7天）Ⅳ、主要参考资料： 1.杨志忠.数字电子技术（第二版）.北京：高等教育出版社，2000 2.胡宴如.高频电子线路（第三版）.北京：高等教育出版社，2005 3.王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.北京：高等教育出版社，1999 专业名称：电子信息工程班级学号： 06041304 学生姓名：李莉
摘要 随着世界篮球水平的提高，对计时的准确度及可靠性也越来越高，篮球30秒倒计时器也就孕育而生了。 设计一个篮球30秒倒计时器，主要解决的问题是实现倒计时功能。所以必须要有一个脉冲，为确保产生的脉冲稳定，该设计采用555时基电路构成的多谐振荡器产生周期为0.1秒的脉冲，再通过74LS161十分频来产生周期为1秒的脉冲。计数部分用74LS192芯片来实现，192芯片是8421码计时的，符合30秒读数的需要。译码部分采用74LS248芯片，74LS248是把8421BCD 码经过内部作和电路“翻译”成七段（a ，b ，c ，d ，e ，f ，g ）输出，然后直接推动LED ，显示十进制数。显示部分采用七段数码管，数码管的使用很广泛，价格也不会很贵。整个线路就是把以上几个主要的部分用导线连接焊接起来。 在许多领域中，计时器都得到了普遍应用，比如在体育比赛中的计时器、安全措施中的定时报警器、游戏中的倒计时、维持秩序的交通信号灯、红绿灯、交通信号控制机、闹钟等等......可见计时器在现代社会中是很重要的。在设计计时器时，采用了模块化的思想，使得设计简单、快捷。本设计完成了中途计时功能，实现了在许多特定场合进行时间追踪，在社会生活中会具有广泛的应用价值。 关键字： 控制 倒计时 译码显示 光电报警 指导教师： 万在红 设计时间： 2008.9.1——2008.9.15
目录 摘要 一、引言 (1) 二、硬件电路设计 (2) 2.1 主要芯片 (2) 2.1.1 微处理器 (2) 2.1.2 DS1302简介 (4) 2.1.3 DS1302引脚说明 (5) 2.1.4 74ls245简介及引脚说明 (5) 2.2 时钟硬件电路设计 (6) 2.2.1 时钟电路设计 (7) 2.2.2 整点报时功能 (8) 2.2.3 硬件原理图 (9) 三、proteus和keil软件仿真及调试 (9) 3.1 电路的仿真 (9) 3.2 软件调试 (9) 四、C语言程序 (10) 五、参考文献 (13)
电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。另外，在生活和工农业生产中，也常常需要温度，这就需要电子时钟具有多功能性。 本文对当前电子钟开发手段进行了比较和分析，最终确定了采用单片机技术实现多功能电子时钟。本设计应用AT89C52芯片作为核心，6位LED数码管显示，使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能。这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间精确，操作简单，编程容易。 本设计主要为实现一款可正常显示时钟/日历、带有定时闹铃的多功能电子时钟。该电子时钟可以应用于一般的生活和工作中，也可通过改装，提高性能，增加新功能，从而给人们的生活和工作带来更多的方便。 关键词：电子钟；多功能；AT89C52；时钟芯片
一、引言 时间是人类生活必不可少的重要元素，如果没有时间的概念，社会将不会有所发展和进步。从古代的水漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要，同时也代表着科技的进步。致力于计时器的研究和充分发挥时钟的作用，将有着重要的意义。 1.1 多功能电子时钟研究的背景和意义 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度，同时也使现代电子产品性能进一步提升，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂容易使人忘记当前的时间。然而遇到重大事情的时候，一旦忘记时间，就会给自己或他人造成很大麻烦。平时我们要求上班准时，约会或召开会议必然要提及时间；火车要准点到达，航班要准点起飞；工业生产中，很多环节都需要用时间来确定工序替换时刻。所以说能随时准确的知道时间并利用时间，是我们生活和工作中必不可少的[1]。 电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置，广泛应用于个人家庭，车站，码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，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、0按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、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。
NBA篮球竞赛24秒计时器的设计 一.计时器电路的设计要求 要求:设计一个24秒计时器显示报警系统:电路启动后开始倒计时，计时间隔为1s，并要求由555定时器构成的多谐振荡器产生周期为1s的脉冲信号，作为计数器的时钟脉冲, 二位7段显示秒,倒计时至0秒时，电路报警。报警声持续3S,显示器不能灭灯.计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能利用外部开关控制。 二.系统设计结构框图 根据给定设计任务及要求,确定系统原理框图如图1所示。图中,计数器完成24秒倒计时功能, 控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计时,译码显示电路的显示与熄灭、定时时间到报警功能。 图1.系统设计结构框图 三.电路设计所采用的主要芯片简介 1.74LS192集成计数器 (1)74LS192引脚图如下
2.555定时器 555 定时器是一种模拟和数字电路混合的集成电路。它结构简单、性能可靠、使用灵活，在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。目前生产的定时器有双极型和CMOS 两种类型.通常，双极型定时器具有较大的驱动能力，而CMOS 定时器具有低功耗、输入阻抗高等优点。555 定时器工作的电源电压范围很宽，并可承受较大的负载电流。 74LS47 用于驱动共阳极数码管，其输出端与七段显示器相连，七段显示器用于显示数字和字符。它由7 条发光二极管（a~g）和 1 个点状发光二极管(h) 组成。是共阴极器件（阴极接地），给a~g 高电平，相应的二极管发光。
四.电路各个功能部分设计 1.标准秒脉冲发生电路 标准秒脉冲发生电路如图2所示, 它是由555定时器组成的多谐振荡器。定时元件R1 为630kΩ, R2 为400kΩ, C为1μF,产生1Hz的标准脉冲信号。 计算公式如下: 充电时间为＝（＋）Cln2 ≈ 0.7 （＋） C 放电时间为＝Cln2 ≈ 0.7 C 振荡周期为T ＝＋≈ 0.7 （＋ 2 ） C 振荡频率为 图2.标准秒脉冲发生电路
课程设计 题目篮球竞赛24秒计时器 学院自动化学院 专业自动化 班级自动化0902 姓名李鑫 指导教师杨莉林伟 2011 年 6 月30 日 目录 摘要 (2) ABSTRACT (3) 第1章设计任务及基本要求 (4) 1.1设计任务 (4) 1.2基本要求 (4) 第2章电路框图及工作原理 (4) 2.1电路框图 (4) 2.2 设计方案 (5) 第3章各单元电路的设计 (5) 3.1 24进制计数器的设计 (5) 3.2数码显示电路的设计 (7) 3.3秒脉冲的设计 (8) 3.4各控制开关的设计 (9) 3.5报警电路的设计 (11)
3.6整机工作原理 (12) 第4章电路仿真 (12) 第5章数字电路的连接与调试 (14) 结论............................................................................................. 错误！未定义书签。 参考文献 (16) 附录一篮球竞赛24秒计时器总电路原理图......................... 错误！未定义书签。 附录二原器件清单表 (18) 摘要 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识与实践能力相结合的重要环节，是真正锻炼学生能力的环节。为今后进行复杂的综合型电子系统的设计和调试打下基础。 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。 本设计主要能完成：电路具有24秒时间显示功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的置数、启动/连续和暂停功能；计数过程中，无论处于何种状态，当按下置数键时，计数重新开始；计时器为递减计时，其计时间隔为1秒；当计时器递减计时到零时，显示器显示00，同时发出CP 同步闪烁报警信号等。整个电路的设计借助于Proteus仿真软件以及数字电路相关理论知识，得到了预期的结果。 关键词：24秒计数报警清零暂停 ABSTRACT
题目：电子时钟系统设计 班级： 姓名： 专业： 指导教师： 答辩日期：
毕业设计任务书 一、设计题目： 电子时钟系统设计 二、设计要求： 利用8031单片机作为主控器组成一个电子时钟系统。利用4个LED显示管分时显示当前时间和日历；上电或RESET后能自动显示当前时间（时：分），首次上电复位显示为0时0分；以后各次均显示正确的当前时间；利用尽可能少的小键盘（开关）实现；显示选择：时分显示/日历显示/报警显示，利用发光二极管作为报警指示，当报警时间到，二极管发光。 三、设计任务： 1．设计硬件电路，画出电路原理图； 2. 设计软件，编制程序，画出程序流程图； 3．调试程序，写出源程序代码； 4．写出详细毕业设计说明书（10000字以上），要求字迹工整，原理叙述正确，会计算主要元器件的一些参数，并选择元器件。 5．个人总结。 四、参考资料： 1. 教材； 2．《单片机实验指导书》，河南工业职业技术学院内部； 3．《51系列单片机设计实例》，楼然苗、李光飞编著，北京航空航天出版社； 4.《微机控制技术及应用》，韩全立主编，机械工业出版社； 5．《单片机应用技术与实训》，王治刚主编，清华大学出版社； 6．《常用电子电器手册》； 7．《单片机应用技术与实例》，睢丙东主编，电子工业出版社；
8．《单片微型计算机应用技术》，徐仁贵，机械工业出版社。
目录 第一章绪论 (6) 1.1 单片机的概述 (6) 1.2 数字电子钟的简介 (7) 第二章电子时钟硬件电路设计 (9) 2.1 硬件电路设计摘要 (9) 2.2 硬件电路设计来源 (9) 2.3 硬件电路设计原理图 (11) 第三章软件设计及程序编制 (13) 3.1 系统程序设计 (13) 3.2 电子钟的说明 (16) 3.3 中断服务程序 (18) 3.4 设计参数 (21) 3.5 控制源程序代码 (21) 第四章功能调试及分析 (31) 4.1 调试功能的方法 (31) 4.2 电子钟计时说明 (31) 4.3 调试及性能分析 (32)
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。
广西理工职业技术学院 毕业设计（论文）说明书题目：简易电子时钟设计 系别：电气工程系 专业班级：11机电2 姓名：黄武锦 学号：20112323 指导教师：黎有好 二〇一三年七月二十四日
目录 1.概论 (2) 2.整体设计思路 (3) 2.1硬件各部分所能完成的功能 (4) 2.2系统工作原理 (5) 2.3时钟各功能分析及图解 (5) 2.4.1电路各功能图解分析 (5) 2.4.2电路功能使用说明 (8) 3. 软件设计思路 (9) 3.1 主程序模块 (9) 3.2 数码管动态扫描模块 (10) 3.3 当前时间计时模块 (10) 3.4 闹钟输入输出模块 (11) 3.5 当前时间调整模块 (13) 3.6复位模块 (14) 4.系统的调试和性能分析 (15) 4.1系统的调试方法 (15) 4.1.1输入按键的调试 (15) 4.1.2复位电路的调试 (15) 4.1.3显示电路的调试 (15) 4.1.4整个系统的联调 (15) 4.2心得体会 (16) 参考文献 (16) 附录 (17) 附录A 系统原理图 (17) 附录B 程序源代码 (18) 电气信息学院课程设计评分表 (29)
1.概论 单片机系统作为一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件电路设计和软件编程设计两个方面，其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试3个过程。如果采用单片机系统的虚拟仿真软件——Proteus，则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作。数字钟是采用数字电路实现对时，分，秒，数字显示的计时装置，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，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的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[4]。不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、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。而且是控制的核心部分。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 电子钟在工业控制和日常生活中是很重要的，它不仅可以用于计时、提醒又可用于对机器的控制，在自动化的过程中必然有电子钟的参与，因此电子钟的应用会越来越广泛。而且向着精确、低功耗、多功能发展。基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。从而，使数字钟的精度仅仅取决于单片机的产生机器周期电路和定时器硬件电路的精确度。另外，程序较为简洁，具有可靠性和较好的可读性。如果我们想将它应用于实时控制之中，只要对上述程序和硬件电路稍加修改，便可以得到实时控制的实用系统，从而应用到实际工作与生产中去。 数字电子钟的设计方法有多种，例如，可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有特点，其中，利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，便于功能扩充，精确度高等特点。