简易秒表设计实验报告

实验八 秒表

一、实验目的：

1、了解数字秒表的工作原理。

2、进一步熟悉用VHDL语言编写驱动七段数码管的代码。

3、掌握VHDL编写中的一些小技巧。

二、实验要求：

实现数字秒表功能，要求有分，秒，1%秒显示，该秒表能够随时控制启/停，清零重

新计时功能。

三、实验原理

秒表的工作原理与多功能数字电子钟大致相同，唯一不同的是，由于秒表的分辨率为0.01秒。所以整个秒表的工作时钟是在100HZ的时钟信号下完成的。假设该秒表的应用场合小于1小时，秒表的显示格式为mm~~ss~~xx(mm表示分钟：0~59；ss表示秒：0~~59；xx表示百分之一秒：0~~99)。

四、实验步骤

1、 用VHDL语言编写出秒表电路程序，通过QuartusII 进行编辑、编译、综合、适配、仿真测试。给出其所有信号的时序仿真波形。

2、 按实验要求锁定管脚，重新综合。

3、 在EDA6000软件中建立实验模式。

4、 下载设计文件，硬件验证秒表工作性能。

五、实验结果

1、 调试的过程记录

在仿真图正确后开始用EDA6000进行检验，所有的管脚都连接好后，通入100Hz的脉冲，秒表开始工作

2、 实验结果

经过调试得到了正常工作的秒表，每一个环节的跳转过程都是正常的

最终的波形图：

3、 实验程序

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

use ieee.std_logic_unsigned.all;

entity stopwatch is

port(clk,rst,en:in std_logic;

minh,minl,sech,secl,msh,msl:out std_logic_vector(3 downto 0));

end entity;

architecture behav of stopwatch is

实 验 报 告

系别 信工系 专业 班级 姓名 学号

课题名称:

简易秒表设计

实验目的：

1、 熟悉Keil C51软件的使用方法及proteus仿真软件的使用；

2、 综合运用所学的理论知识（数码管、按键）,通过实践加强对所学知识的理解，具备设计单片机应用系统的能力。

3、 通过本次试验，增强自己的动手能力。认识单片机在日常生活中的应用的广泛性,实用性。

设计要求：

制作简易秒表，用三个按键分别实现秒表的启动、停止与复位，利用两位共阴级的数码管显示时间。

设计思路：

硬件设计：数码管部分采用2位共阴极的数码管,在P0口接上拉电阻,公共端低电平扫描.按键电路部分，将按键一侧与单片机任一I/O口相连.

软件设计：模块化思想，使用定时器T0的工作方式1,编写显示子程序,延时子程序,初始化程序，主程序设计时注意按键消抖。

原理图：

源代码：

#include〈reg51。h>

#define uint unsigned int

＃define uchar unsigned char

sbit key1=P3^0; //定义”启动"按钮

sbit key2=P3^1; //定义"停止"按钮

sbit key3=P3^2； //定义"复位"按钮

sbit wei1=P2^6； //定义位选

sbit wei2=P2^7;

uchar aa；uchar temp;uchar shi；uchar ge;

uchar code table[]={

0x3f,0x06，0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f，0x6f,0x77，0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71｝； //共阴极数码真值表

void delay（uint z）

单片机课程设计报告

单

片

机

秒

表

系

统

课

程

设

计

班级： 课程名称： 秒表设计成员： 实训地点：北校机房实训时间：6月4日至6月15日目录

1课程设计的目的和任务

1.1 单片机秒表课程设计的概述

1.2课程设计思路及描述

1.3 课程设计任务和要求

2硬件与软件的设计流程

2.1系统硬件方案设计

2.2所需元器件

3 程序编写流程及课程设计效果

3.1源程序及注释

3.2原理图分析

3.3课程设计效果

4 心得体会1. 课程设计的目的和任务

1.1单片机秒表课程设计的概述

一、课程设计题目

秒表系统设计——用STC89C51设计一个4位LED数码显示“秒表”

，显示时间为000.0~9分59.9秒，每10毫秒自动加一，每1000毫秒自

动加一秒。

二、增加功能

增加一个“复位”按键（即清零），一个“暂停”和“开始”按键。

三、课程设计的难点

单片机电子秒表需要解决几个主要问题，一是有关单片机定时器的使用；二是

如何实现LED的动态扫描显示；三是如何对键盘输入进行编程；四是如何进行安装

调试。

四、课程设计内容提要

本课程利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合集成电路芯片

8051、LED数码管以及课程箱上的按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，

使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。其中本课程设计有三

个开关按键：其中key1按键按下去时开始计时，即秒表开始键，key2按键按下去时

数码管清零，复位为“00.00”. key3按键按下去时数码管暂停。

五、课程设计的意义

1)通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的

应用进一步的了解。

2)掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。

3)通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。

4)该课程通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，

拥有正确的计时、暂停、清零，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用

广泛，具有现实意义

1.2课程设计思路及描述该课程设计要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用MCS-51系列单片

1 《用秒表测量时间》实验报告单

一、实验目的

1、学会正确使用秒表测量时间。

2、探究不同活动中时间的长短变化。

二、实验原理

利用秒表测量时间的实验原理是基于秒表的精确计时功能，通过对不同活动时间的测量，来研究各种物理现象和活动的时间特性。

三、实验器材

秒表、活动道具（如小球、跳绳等）。

四、实验步骤

1、检查秒表：

（1）观察秒表的外观，确保无损坏。

（2）按下启动 / 停止按钮，检查秒表是否能正常启动和停止。

（3）按下复位按钮，将秒表归零。

2、测量单摆摆动一次的时间：

（1）制作一个简单的单摆，将摆线长度调整到合适的长度。

（2）启动秒表，当单摆摆动一次后，立即停止秒表，记录时间。

（3）重复测量三次，取平均值。 2 3、测量小球从高处落下的时间：

（1）将小球放在一定高度处。

（2）启动秒表，同时释放小球，当小球落地时，停止秒表，记录时间。

（3）重复测量三次，取平均值。

4、测量跳绳 100 次所需的时间：

（1）准备好跳绳。

（2）启动秒表，开始跳绳，当跳绳次数达到 100 次时，停止秒表，记录时间。

（3）重复测量三次，取平均值。

五、实验数据记录

实验项目 第一次测量时间 第二次测量时间 第三次测量时间 平均值

单摆摆动一次

小球从高处落下

跳绳 100 次

六、实验现象分析

1、单摆摆动一次的时间相对较短且较为稳定，其时间长短主要取决于摆长和重力加速度。

2、小球从高处落下的时间较短，受到高度和重力加速度的影响。

3、跳绳 100 次所需的时间较长，且会因个人跳绳速度的不同而 3 有所差异。

七、实验结论

1、秒表可以准确地测量各种活动的时间。

2、不同活动的时间长短不同，受到多种因素的影响。

八、误差分析

1、人为操作误差：启动和停止秒表的时机可能存在误差。

2、测量次数较少：可能导致平均值不够准确。

3、环境因素：如空气阻力等可能对小球落下的时间产生微小影响。