三位数字显示计时定时器设计(共16页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上课程设计报告课程设计名称： 三位数字显示计时定时器设计 专 业 班 级 ： 学 生 姓 名 ： 黎林 学 号 ： 同 组 人 员 ： 指 导 教 师 ： 李洪芹 课程设计时间： 2周 目 录专心-专注-专业三位数字显示计时定时器设计1 设计任务、要求以及文献综述3位数字显示计时定时器是一个典型的利用数字系统的例子。所谓数字系统，是指由若干数字电路及逻辑部件组成并且能够进行采集、加工、处理及传送数字信号的设备。一个完整的数字系统通常由输入电路、输出电路、控制电路、若干个子系统和时基电路等部分组成。设计要求如下：1、计时功能。能任意启停，保持计时结果；2、开机自动复位；3

2、、最大计时显示为9分59秒；4、定时报警。2 原理叙述和设计方案 2.1 设计方案选择和论证 方案一：设计的3位数字显示计时定时器则分别有4个子系统组成：秒脉冲时间标准产生电路、计数器、译码器和显示器、开机自动清零电路、计时启停控制电路方案二：实现一个三位数字显示的秒表系统，单片机，lcd1602显示屏，矩阵键盘等组成部分。秒计数电路满60向分计数电路进位（显示0059s），分计数电路满足10（显示09）后停止并且灯亮，等待重新复位计时。论证：方案二比方案一好。理由一：方案二显示的最终结果比较直观。理由二：方案二可更改性好，方便日后的改进。2.2 电路的功能框图及其说明根据原理正确、易于实现、

3、且实验室有条件实现的原则确定设计方案，画出总体设计功能框图，如图2.1所示。图2.1 三位数字显示计时定时器功能框图单片机：对LCD1602的显示控制，还能实现计时启停的控制。LCD1602：将结果以直观的形式表现出来。2.3 功能块及单元电路的设计、计算与说明4×4矩阵键盘当键盘中按键数量较多时，为了减少对I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，也称为行列键盘，这是一种常见的连接方式。矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。当键被按下时，其交点的行线和列线接通，相应的行线或列线上的电平发生变化，MCU通过检测行或列线上的电平变化可以确定哪个按键被按下。如图2.2所示

4、。 图2.2 4×4矩阵键盘显示程序本系统使用LCD1602实现显示，只要参照LCD1602的使用手册进行初始化和程序编写就可以显示，即在程序编写中添加LCD1602的驱动程序。这里的驱动程序主要包括：初始化函数、设置显示坐标、写字符函数及写字符串函数。用LCD1602实现对时间的显示。LCD1602的部分读写控制时序程序如图2.3所示：图2.3 LCD1602显示屏2.4 总体电路原理图图2.4三位数字显示计时定时器电路原理图如图2.4所示，通过对单片机编程，对LCD1602显示屏先初始化，然后开始进行走数。矩阵键盘就用右边的三个按键，分别实现启停，对数字加，对数字减的功能。当时间

5、到达9分59时，灯亮并且计时停止。3 电路的仿真与调试3.1 电路仿真利用电子线路仿真软件Protues，将所设计的电路原理图在Protues界面下创建并用其仪器库中的模拟仪表进行仿真测试。若发现问题，立即修改参数，重新调试直至得到满意的设计。如图3.1图3.1三位数字显示计时定时器仿真结果3.2 调试中出现的问题及解决方法将编好的程序导入到单片机，调试时有时候发现，显示的时间走的太快，这个时候对程序进行修改便可。有时候会发现找不到我需要的元器件，这个时候就要上网查找相似的元器件进行代替。4 制作与调试4.1元件清单、实物照片元件清单：图4.1三位数字显示计时定时器元件清单实物： 图4.2三位

6、数字显示计时定时器实物4.2制作与调试过程中遇到的问题及解决办法 焊接元件时期： 一：焊接是没有严格按照仿真图焊接，导致运行结果出不来，后来去实验室把实物板的焊接改回来。二：焊接单片机时候，因为管脚难插进板子，用力太猛，导致某些管脚不能用。解决方法是换其他好的管脚继续焊接。三：焊接震荡电路时候，忘记接地了，后来修改回来了。编程时期：一：思路卡住时候，多想想，慢慢就有思路了。二：编程时候要注意逻辑思路和代码安放位置，我之前思路搞错了，导致遇到瓶颈，画了很多时间和请教别人，最终在仿真的时候才得到要的结果。5心得体会经过一段时间的努力，该项设计也快接近尾声了，但遗憾的是我的实物虽然做出来了，但是经过

7、多次调试还是没有出现预期的结果。在设计实物时，不但要你有紧密的逻辑思维能力，还要细心、有耐心。元件多，布线多，钻的孔自然也多。一不留神把焊盘打没了，就会给焊接带来很大的难度。而且孔很多，一定要慢慢焊接，工程量确实很大。在调试过程中，一定要细心、耐心，一点小小的断线都会导致整个电路无法工作。可以说，调试时本次设计的难点。但是遗憾的是，经过多次的调试，我的设计却不能出现预期的结果，让我有点头痛。于是，我开始从硬件焊接上找找自己的原因，向老师询问后，从输出到输入一级一级开始找自己的焊接错误，在比对仿真图的时候从中也发现了一些错误，但在焊接正确后还是不能出现结果。然后，我就开始在我的程序里面找一下可能

8、的错误，最后由于能力有限和时间问题，还是没能找到错误，有点失败。在次课程设计中，不仅培养了我们综合应用所学知识解决实际问题的能力，也提高了我的动手能力，让我学会了独立思考问题，并通过各种途径来解决问题。此次课程设计不单是一个实验设计，也是善于思考的最佳机会。在这个过程中，我懂得了很多专业知识，也学到了很多运用技巧。更大的一点是：激起了我对实验设计这方面的兴趣。虽然在此过程中遇到很多挫折及困难，也很有多情绪问题。比如说，气馁，灰心等情绪。但是由于水平有限，我的课程设计还没有完善，存在一些错误，我还想在后期改进该设计功能，让其实现原有功能基础之上，还要实现动态显示数码管。但我却连基本的计时功能还没

9、实现，有点遗憾。6 参考文献 1 陈晰.数字电路试验技术基础.北京：电子工业出版社，19992 李元.数字电路与逻辑设计.南京：南京大学出版社，19973 郝波.数字电子技术，西安：西安电子科技大学出版社，20044 郭斌.数字逻辑电路.北京：电子科技大学出版社，19955 程震先.数字电路实验与应用.北京：北京理工大学出版社,1999 6曹琳琳.C单片机原理及接口技术.国防科技大学出版社,200附录三位数字显示计时定时器设计源程序：#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit r

10、s=P05;sbit rw=P06;sbit e=P07;sbit led=P01;sbit keyg=P20;sbit key1=P27;sbit key2=P26;sbit key3=P25;uint num,count,ge,shi,a,flag,flag1;int fen,miao;uchar code table="ding shi qi"uchar code table1=" 00:00"/*延时函数*/void delay(uchar z)uchar x,y;for(x=110;x>0;x-)for(y=z;y>0;y-);/*

11、写指令*/void write_zl(uchar zl)rw=0;rs=0;e=0;P1=zl;delay(5);e=1;delay(5);e=0;/*写数据*/void write_sj(uchar sj)rw=0;rs=1;e=0;P1=sj;delay(5);e=1;delay(5);e=0;/*分秒动态显示*/void write_sm(uchar add,uchar date)shi=date/10;ge=date%10;write_zl(0x80+0x40+add);write_sj(0x30+shi);write_sj(0x30+ge);/*初始化*/void init()led

12、=0;write_zl(0x38);write_zl(0x0c);write_zl(0x06);write_zl(0x01);write_zl(0x80);for(num=0;num<11;num+)write_sj(tablenum);delay(2);write_zl(0x80+0x40);for(num=0;num<9;num+)write_sj(table1num);delay(2);TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;/*键盘扫描*/void keyscan()key

13、g=0;/*第一按键*/if(key1=0)delay(5);if(key1=0) /*消抖*/a+;/*a表示按第一个键盘的次数*/while(!key1);delay(2);while(!key1);/*判断是否松手*/if(a=1) /*秒处暂停，光标在秒处闪烁*/TR0=0;/*定时器关*/write_zl(0x0f);write_zl(0x80+0x40+8);if(a=2)/*秒处暂停，光标在分处闪烁*/write_zl(0x80+0x40+5);if(a=3)/*秒处走动，光标隐藏*/a=0;TR0=1;write_zl(0x0c);/*第二按键*/if(a!=0) if(key

14、2=0) delay(5);if(key2=0)while(!key2);delay(2);while(!key2);if(a=1)/*按一下，秒处数字加1*/miao+;if(miao=60)miao=0;write_sm(7,miao);write_zl(0x80+0x40+8);if(a=2)/*按一下，分处数字加1*/fen+;if(fen=10)fen=0;write_sm(4,fen);write_zl(0x80+0x40+5); /*第三按键*/if(a!=0) if(key3=0) delay(5);if(key3=0)while(!key3);delay(2);while(!key3);if(a=1)/*按一下，秒处数字减1*/miao-;if(miao=-1)miao=59;write_sm(7,miao);write_zl(0x80+0x40+8);if(a=2)/*按一下，分处数字减1*/fen-;if(fen=-1)fen=9;write_sm(4,fen);write_zl(0x80+0x40+5); /*主函数*/void main()init();while(