实用性秒表设计.doc

单片机课程设计报告实用型秒表设计学院:电气与信息工程学院专业:电气工程及其自动化班级:电自0808班指导老师:肖昌炎 、课程设计任务设计一实用型秒表,除秒表和倒计时的基本功能(启动、暂停、继续、复位和设定)之外,还要求能显示北京时间。、课程设计要求1)采用LED,显示北京时间(可不通过DS1307芯片获取数据)。时间初始值由程序在编写时写入。2)秒表具有完整功能,包括启动、暂停、继续、复位等。3)倒计时具有完整功能,包括启动、暂停、继续、复位、设定等。4)可以实现模式之间的任意切换,各功能之间的运行相互不受影响。、课程设计思路数据显示考虑使用动态显示,通过设定模式切换实现按键功能的复合化。、,并能够熟练使用51系列C语言对基于51系列内核的单片机编写程序,进一步对所学的单片机知识进行掌握与实际应用。,学会在该软件环境下对编写的文件进行Proteus仿真与下板。、分析实际问题的能力和能够独立自主地思考和解决问题的能力。,所要设计的实用型秒表需要具备的功能有:能显示时钟;具有实用秒表的开始、暂停、继续及复位;和倒计时的开始、暂停、继续及复位。同时,考虑到倒计时的时长需要人工设置,所以倒计时还兼具有初始化功能。因此,我们在最开始做模块规划的时候,决定将整个程序划分成如下几个模块:、动态显示模块:板上的数码管采用P0口做数码显示输出,P2和P3的各四根口线控制八个数码管的位选信号,因此,根据数码管的连接方式分析,用动态显示的方法来实现数码管相关信息的显示是比较可行的。并且,通过设置相应的模式切换变量可以实现对数码管显示数据的切换。、时钟模块由于在功能中提到能显示时钟,故而时钟模块是不能缺少的。所设计的时钟初值将直接从程序中读入,意即时钟初值将被事先写入程序中。另外,时钟模块与动态显示模块一样,都是属于不能停止运行的模块。故而在编程时,若遇到版内资源不足的情况,可以考虑将时钟模块和动态显示模块的时钟源合二为一,以实现更多的功能。、秒表模块既然设计的课题是秒表,那么这一模块一定是不能少的。秒表的核心程序段与时钟的大致相同,但不同之处在于,时钟的显示是自动的,但是秒表的运行、暂停和复位等功能是需要被按键控制的,并且要做到在显示其他模式下秒表仍能正常运行。故而,秒表模块的实现除了其本身的数据处理及显示之外,还需要有按键模块的配合。、倒计时模块倒计时相当于秒表的逆序计数,当设定的时间间隔到点时,倒计时将停止运行。因此,倒计时模块的编写可以适当仿照秒表模块的编写形式。值得注意的是,倒计时模块与秒表模块的特点相同,其运行、暂停、继续、复位和初始设定等功能均需要被按键控制。故而,倒计时模块的实现除了其本身的数据处理及显示之外,还需要有按键模块的配合。、按键模块除开时钟功能的实现不需要借助按键之外,其他三种模式的实现(秒表、倒计时、倒计时初始设定)都需要借助按键来实现;另外实现四种不同模式的切换也需要借助按键来切换。但一个最棘手的问题在于,4X4矩阵式按键的列扫描信号需要占用P2口,而数码管中有三位数码管的位选码与键盘的列扫描端口冲突。这也就决定了按键的功能在设定时只能重叠。具体说来,就是除开模式选择的按键之外,每个功能最多只能实用3个按键来实现相应功能。、蜂鸣报时模块电子表的时钟都具有整点报时功能,有些老旧一点的机械式钟表还兼具半点报时功能。该秒表的时钟部分同样也具有整点及半点报时功能。具体可以通过向蜂鸣器对应端口送一定频率的高电平来实现蜂鸣器的发声。、倒计时设定模块倒计时所运行的时长需要根据使用者的需求确定,因此在这个实用型秒表中加入了倒计时设定模块。其主要功能是对倒计时的初始值进行设定及修改。这一模块其实是嵌入在按键模块之中的,毕竟,除了数据存储,其余的动作均要依赖于按键。 整体设计方案根据设计要求和系统所具有功能,经方案设计画出如下所示的设计总体方案,框图如下图所示:启动按键扫描蜂鸣检测动态显示模块判断sel变量的值数据时钟模块数据发送控制命令秒表模块数据发送控制命令倒计时模块数据发送控制命令计时设定模块图1         动态显示模块及其功能程序位置:定时中断T0内执行条件:每5ms执行一次功能:根据模式标志位sel将显示对应数组中的非压缩型BC