单片机控制的秒表系统.docx

单片机控制的秒表系统 摘要 本设计的任务是是设计一个单片机控制的秒表系统。我们利用单片机的定时 器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管以及按键来设计计时 器。在设计时，我们应将软、硬件有机地结合起來，使得系统能够正确地进行加 计数、减（倒）计时、快加和快减等功能，并且结合相应的显示驱动程序，使数 码管能够正确地显示时间，暂停和中断。数码管显示有静态显示和动态显示两种 方法。动态显示可以节省I/O 口，硬件电路比较简单，但是编程比较复杂，而且 显示的效果不好；静态显示显示效果好，编程简单，但却浪费I/O 口。在我们的 设计屮，因为I/O 口是足够使用的，所以我们采用静态显示。同时，为了使我们 设计的秒表更加容易操作，我们专门设置了两个指示灯，分別用来区分加减计数 和快加/快减。另外，我们设计的秒表述有同时记录四个数据的功能，在秒表的 正常运行过程中，我们按下计数键，秒表会自动记录一个数据，按四次以后，秒 表自动停止，等待翻页键的按下来查询所记录的成绩。为了节省I/O 口，我们在 设计时将快加键和上翻键，快减键和下翻键分别用同一个按键來实现，使用的时 候，通过设置键的状态来区分按键的功能。秒表设有复位键，但秒表进入死循环 时，按下复位键即可回到初始状态。在因为单片机的1/0 口还有剩余，而且我们 的程序采用的是模块化设计，所以可以很方便的对程序进行扩展。通过WAVE软 件的仿真和PROTEUS的仿真，我们的设计能够实现预想的功能。 目 录 TOC \o 1-5 \h \z 概 述 3 设 计 任 务 3 设 计 要 求 3 功 能 简 介 3 系 统 总 体 方 案 及 硬 件 设 计 5 1 电 源 电 路 5 晶 振 电 路 6 复 位 电 路 7 显 示 电 路 8 键 盘 电 路 8 软 件 设 计 9 3.1 开 机 初 始 化 程 序 9 2键盘扫描程序 10 3.3计吋程序 11 3. 4快加和快减程序… 3. 5翻页程序 3. 6暂停程序 3. 7计数程序 3. 8记录数据程序…… 3. 9显示子程序 3. 10 10毫秒延时子程序 3. 11程序流程图 Proteus软 Proteus 软 件 仿 19 4.1开机的仿真图 4.2正计时仿真图 4.3减计时仿真图 4.4快加快减计数仿真图 21 4.5暂停和计数仿真图 22 4.6仿真结果与分析 23 5 课 程 设 计 体 会 24 5.1设计中遇到的问题及分析 24 5.2心得体会 24 TOC \o 1-5 \h \z 参 考 文 献 26 附 1 ： 源 程 序 代 码 27 附 2 ： 系 统 原 理 图 35 1概述 1.1设计任务 本次单片机课程设计主要是设计一个单片机控制的秒表系统。利用单片机的 定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管以及按键来设计 计时器。在设计时，我们应将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进 行加计数、减（倒）计时、快加和快减等功能，并且结合相应的显示驱动程序， 使数码管能够正确地显示吋间，暂停和中断。 2设计要求 1） 能同时记录四个相对独立的时间，并且能够通过一个按键使其分别显示。 2） 使用两位LED显示，显示吋间为00~99秒。 3） 正常计数时，每秒自动加E 4） 一个开始按键、一个复位按键、一个暂停按钮和一个快加按钮（每10ms 快速加一）。 5） 翻页按钮查看四个不同的计时值。 6） 设置一个拨位开关，当开关处于不同位置时，分别控制加法和减法计数。 7?添加倒计时初始值设置功能，设置好初始值后，按开始键开始计时。 8） 添加下翻页按钮，并实现快减功能。 9） 不同功能通过功能键Setup实现切换。 1.3功能简介 1） 开机后，对单片机进行初始化，然后对按钮进行扫描。 2） 设置按扭用来设置快加/循环翻页按钮的功能，为了方便起见，我们还 设计了一个红色的指示灯，当灯不亮的时候，快加/循环翻页按钮实现循环循环 翻页的功能，当灯亮的时候，该按钮实现快加功能。 3） 快加/循环翻页按钮可以分别实现快加和循环翻页的功能。 4） 快减按钮用来实现快减的功能。 5） 拨位开关是用来控制加计数和减计数的，当开关拨到加位置时，实现加 计数功能，当开关拨到减的位置I］寸，实现减计数的功能。为了方便观察，我们也 设计了一个绿色的指示灯，灯亮时是减计数，灯不亮时是加计数。 6） 开始按钮是用來控制加计数和减计数的开始。 7） 暂停按钮用来暂停程序的运行，当按下暂停键时，程序停留在原地，等 待再次按下暂停键，再次按下暂停键后，程序继续运行。 8） 计数按钮用来记录数值，每按下一次计数按钮，程序自动记录一个数据, 并存放到指定内存单元中，当按下四次以后，程序自动停止，