单片机数字式秒表课程设计

课程设计单片机秒表一、教学目标本课程旨在通过学习单片机秒表的设计与实现，让学生掌握单片机的基本原理、编程方法和实际应用。

具体的教学目标如下：1.了解单片机的基本结构和工作原理；2.掌握C语言编程的基本语法；3.掌握单片机秒表的设计方法和步骤。

4.能够使用单片机开发工具进行程序编写和调试；5.能够独立完成单片机秒表的设计和实现；6.能够对单片机程序进行优化和升级。

情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神；2.培养学生对新技术的敏感度和持续学习的兴趣；3.培养学生对社会和科学的负责任态度。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.单片机的基本原理：介绍单片机的结构、工作原理和编程语言；2.C语言编程：讲解C语言的基本语法和编程技巧；3.单片机秒表的设计：讲解单片机秒表的设计方法和步骤，包括硬件设计和软件编程；4.实践操作：安排实验室实践环节，让学生亲手操作单片机，完成秒表的设计和实现。

三、教学方法为了达到上述教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解单片机的基本原理和C语言编程基础知识；2.案例分析法：分析具体的单片机秒表设计案例，让学生了解实际应用；3.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲手操作单片机，完成秒表的设计和实现；4.讨论法：学生进行小组讨论，培养团队合作精神和创新意识。

四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择合适的单片机和C语言编程教材；2.参考书：提供相关的参考书籍，供学生自主学习；3.多媒体资料：制作PPT和教学视频，帮助学生更好地理解教学内容；4.实验设备：准备单片机开发板和实验工具，让学生进行实践操作。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问和小组讨论等方式，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置相关的编程练习和设计任务，评估学生的编程能力和设计水平；3.考试：安排期末考试，测试学生对单片机秒表设计和C语言编程知识的掌握程度。

c51数字秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解C51单片机的基本原理，掌握数字秒表的硬件设计及编程方法。

2. 学生能够运用C语言编写程序，实现秒表的启动、停止、计时的功能。

3. 学生了解数字秒表在实际应用中的重要性，如时间测量、实验数据记录等。

技能目标：1. 学生能够运用所学的C51知识，设计并实现一个具有基本功能的数字秒表。

2. 学生通过实际操作，提高动手实践能力，培养解决实际问题的能力。

3. 学生能够运用所学知识，对数字秒表进行调试和优化，提高程序运行效率。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机编程的兴趣，提高学习主动性和积极性。

2. 学生通过合作完成任务，培养团队协作能力和沟通能力。

3. 学生在解决问题的过程中，培养坚持不懈、勇于探索的精神。

本课程针对高年级学生，结合C51单片机课程内容，注重理论与实践相结合。

课程设计旨在帮助学生巩固所学知识，提高动手实践能力，培养解决实际问题的能力。

通过数字秒表的设计与实现，让学生充分体会单片机编程的乐趣，激发学生的学习兴趣，为后续课程学习打下坚实基础。

同时，课程强调团队协作和情感态度的培养，使学生在学习过程中形成积极向上的人生态度。

本章节教学内容主要包括以下几部分：1. C51单片机原理回顾：复习C51单片机的硬件结构、工作原理及编程基础，重点掌握I/O口编程、定时器/计数器等知识点。

2. 数字秒表的硬件设计：介绍数字秒表的硬件组成，包括单片机、时钟电路、显示电路等，分析各部分功能及相互关系。

3. 数字秒表的编程实现：学习如何使用C语言编写程序，实现数字秒表的功能。

内容包括：- 定时器/计数器的配置与使用；- 按键扫描程序编写；- 数码管显示程序编写；- 秒表功能模块设计（启动、停止、计时）。

4. 教学案例分析与实践：结合教材案例，分析数字秒表的设计过程，引导学生动手实践，完成一个具有基本功能的数字秒表设计。

5. 调试与优化：介绍程序调试方法，指导学生运用调试工具，对数字秒表程序进行调试和优化，提高程序运行效率。

目录1 引言 (4)2 总体方案设计 (2)2.1硬件组成 (2)2.2 方案论证 (5)2.3 总体方案 (3)3 硬件电路设计 (4)3.1 单片机及其外围电路 (4)3.2 按键电路 (7)3.3 数码管显示电路 (8)4 系统软件设计 (10)4.1 主程序设计 (10)4.2 中断服务程序设计 (10)4.3 部分主要子程序的设计 (11)5 系统调试与总结 (11)5.1 系统功能测试 (11)5.2 总结 (11)参考文献 (12)附录A 系统原理图 (13)附录B 源程序 (14)1 引言随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电路课题设计的进行使我们有了这个非常好的机会。

本设计就是利用所学到的电子元器件将脉冲源用数码管显示出来以制成简易的数字秒表。

数字秒表是一种应用非常广泛的体育竞技计时工具，数码管显示的时间比钟显示得清晰直观、走时准确，并且还可以扩展出多种功能，本设计利用数量较少的芯片研制了一款带有计数功能的数字秒表，主要功能是计时并且可以记录十组成绩。

在现在的体育竞技比赛中，随着运动员的水平不断提高，差距也在不断缩小。

有些运动对时间精度的要求也越来越高，有时比赛冠亚军之间的差距只有几毫秒，因此就需要高精度的秒表来记录成绩。

2 总体方案设计2.1硬件组成图2.1所示为数字秒表硬件组成框图。

硬件主要包括：（1）控制器。

作为控制系统的核心，本课题在选取单片机时，充分借鉴了许多成形产品使用单片机的经验，并根据自己的实际情况，选择了使用STC89C52。

（2）键盘：需要四个按键，选用单片机实验板上的独立键盘即可，用于控制计时。

（3）数码管：对于数字显示电路，通常采用液晶显示或数码管显示。

本设计的显示电路采用8段数码管作为显示介质。

数码管显示可以分为静态显示和动态显示两种，本设计采用动态显示。

图2.1 硬件方框图2.2 方案论证（1）控制器控制器的选择是确定整个系统硬件方案的关键，它关系到其它几个部分方案的确定，对于数字秒表，控制器的可选方案有以下两种：方案一:纯硬件电路系统，各功能采用分离的硬件电路模块实现。

单片机课程设计_基于单片机的数字秒表设计在当今科技迅速发展的时代，电子设备的应用无处不在，其中数字秒表作为一种常见的计时工具，具有广泛的应用场景，如体育比赛、科学实验、工业生产等。

本次课程设计旨在基于单片机技术实现一个数字秒表，通过对硬件电路的设计和软件程序的编写，掌握单片机系统的开发流程和方法，提高实践动手能力和解决问题的能力。

一、设计要求1、能够实现秒表的启动、暂停、复位功能。

2、计时精度达到 001 秒。

3、能够通过数码管显示计时结果。

二、系统方案设计1、硬件设计单片机选型：选用常见的 STC89C52 单片机作为核心控制器，其具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。

显示模块：采用 8 位共阴极数码管作为显示器件，通过动态扫描的方式实现数字的显示。

按键模块：设置三个独立按键，分别用于启动、暂停和复位操作。

时钟模块：使用单片机内部的定时器/计数器产生精确的时钟信号，实现计时功能。

2、软件设计主程序：负责系统的初始化、按键扫描和计时处理等。

中断服务程序：利用定时器中断实现 001 秒的定时，更新计时数据。

三、硬件电路设计1、单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。

晶振频率选择 12MHz，为单片机提供时钟信号。

复位电路采用上电复位和手动复位相结合的方式，确保系统能够可靠复位。

2、显示电路将 8 位数码管的段选引脚通过限流电阻连接到单片机的 P0 口，位选引脚通过三极管连接到单片机的 P2 口。

通过动态扫描的方式，依次点亮每个数码管，实现数字的显示。

3、按键电路三个按键分别连接到单片机的 P10、P11 和 P12 引脚，采用低电平有效。

当按键按下时，相应引脚的电平被拉低，单片机通过检测引脚电平的变化来判断按键的操作。

四、软件程序设计1、主程序流程系统初始化后，进入主循环。

在主循环中，不断扫描按键状态，如果检测到启动按键按下，则启动计时；如果检测到暂停按键按下，则暂停计时；如果检测到复位按键按下，则将计时数据清零。

单片机课程设计报告设计课题：秒表设计目录一、课程设计目的和意义和主要功能1、目的意义2、主要功能二、方案设计与论证1、时钟电路2、按钮电路3、显示电路4、单片机三、硬件电路设计1、STC89C52RC单片机的简单介绍2、接口电路3、硬件连线图四、软件设计：数字秒表流程图、数字秒表源程序五、性能分析六、结论和心得附件（源程序）电子秒表设计摘要：本次设计主要是用STC89C52RC设计一个2位的数码作为“秒表”。

主要是利用单片机的定时器/计数器定时和计数原理来设计简单的计时器系统，拥有正确的启动停止、时间调整，启动停止清零通过键盘按键控制，并同时可以用数码管显示数字0-59，每秒自动加1，能正确地进行计时。

其中软件系统采用汇编语言编写程序，包括显示程序，计数程序，中断，延时程序等，并在keil中调试运行，硬件系统利用单片机开发板能来实现，简单且易于观察，在现实生活中应用广泛，具有现实意义。

关键字：单片机定时器启动停止时间调整数码管键盘一、课程设计目的和意义和主要功能1、目的意义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。

2、主要功能显示时间为0-59秒，每1秒自动加1，另外设计一个“启动/停止”键、一个“时间调整”键。

能用按钮实现秒表启动、停止、时间调整。

二、方案设计与论证1、方案设计本设计要求进行计时并在数码管上显示时间,分为时钟电路、按钮电路、显示电路和单片机四大部分，这些模块中单片机占主控地位。

其模块电路如图2-1所示。

（1）、时钟电路常用的有内部时钟方式和外部时钟方式，但因为本设计中只需要一片单片机，所以采用内部时钟方式比较简单。

时钟电路如图所示，时钟电路的晶振频率越高，系统的时钟频率越高，单片机的运行速度也就越快。

晶振频率根据设计需要设为12MHz，又根据谐振性质，电路中的电容C1、C2选择为30pF左右。

单片机 秒表 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理，掌握秒表编程的基本知识。

2. 学生能描述单片机内部定时器的功能和工作原理。

3. 学生能运用所学知识，编写出功能完整的秒表程序。

技能目标：1. 学生能运用C语言进行单片机程序设计，具备一定的编程能力。

2. 学生能够通过实验，学会使用开发板和编程软件进行程序下载和调试。

3. 学生能够通过团队协作，解决实际编程过程中遇到的问题。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机编程的兴趣，激发创新意识和实践欲望。

2. 学生在学习过程中，形成积极思考、主动探究的良好学习习惯。

3. 学生通过团队协作，培养沟通能力和团队精神，学会共同解决问题。

课程性质：本课程为实践性课程，以单片机基础知识为背景，结合秒表实例，培养学生的编程能力和实际操作能力。

学生特点：学生已具备一定的单片机基础知识和C语言编程能力，对实际操作感兴趣，喜欢动手实践。

教学要求：教师需结合课程目标，采用任务驱动法，引导学生主动参与，注重培养学生的动手能力和团队协作能力。

教学过程中，关注学生个体差异，给予个性化指导，确保学生能够达到预期的学习成果。

通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。

二、教学内容1. 理论部分：a. 单片机基础知识回顾：主要包括单片机内部结构、工作原理及常用寄存器的作用。

b. 定时器原理讲解：详细介绍单片机内部定时器的工作原理，包括计数器、定时器的设置和使用方法。

c. C语言编程基础：复习C语言在单片机编程中的应用，重点讲解与秒表编程相关的语法和技巧。

2. 实践部分：a. 秒表功能需求分析：明确秒表的功能需求，包括开始、停止、计次、清零等功能。

b. 程序设计：引导学生运用所学知识，编写秒表的程序代码。

c. 程序下载与调试：教授学生如何将编写好的程序下载到开发板上，并进行调试和优化。

3. 教学大纲：a. 第一课时：回顾单片机基础知识，讲解定时器原理，明确秒表功能需求。

单片机数字秒表课程设计一、课程目标单片机数字秒表课程设计旨在通过实践操作，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三方面得到全面发展。

1. 知识目标：（1）掌握单片机的基本原理和结构；（2）了解数字秒表的工作原理；（3）熟悉C语言编程和单片机编程环境。

2. 技能目标：（1）能够运用所学知识设计并实现一个简单的数字秒表；（2）培养动手实践能力，提高问题解决能力；（3）提高团队协作和沟通表达能力。

3. 情感态度价值观目标：（1）激发学生对单片机及电子技术的学习兴趣，培养科技创新精神；（2）培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯；（3）增强学生的自信心和成就感，培养克服困难的意志。

课程性质：本课程为实践性课程，注重理论联系实际，强调动手能力培养。

学生特点：本课程针对初中年级学生，他们在前期的学习中已具备一定的电学基础和编程知识，对新鲜事物充满好奇心。

教学要求：教师需结合学生特点，以引导为主，注重启发式教学，充分调动学生的积极性和主动性，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 单片机原理及结构：涉及单片机的内部组成、工作原理、引脚功能等，对应教材第二章内容。

2. 数字秒表原理：介绍数字秒表的基本工作原理，包括计时、计数、显示等，对应教材第四章内容。

3. C语言编程：复习C语言基础知识，重点掌握数组、循环、函数等编程技巧，对应教材第五章内容。

4. 单片机编程环境：学习如何使用编程软件（如Keil）进行程序编写、编译和下载，对应教材第六章内容。

5. 实践操作：设计并实现一个简单的数字秒表，分小组进行实践操作，培养动手能力。

教学大纲安排如下：第一周：回顾单片机原理及结构，学习数字秒表原理；第二周：复习C语言基础知识，学习单片机编程环境；第三周：编写数字秒表程序，进行调试；第四周：分组实践，完成数字秒表的设计与制作。

教学内容具有科学性和系统性，确保学生在掌握理论知识的基础上，通过实践操作提高综合能力。

单片机秒表课程设计目录1 设计课题题目、目旳 ..................................................................... . (4)1.1 设计课题题目 ..................................................................... .. (4)1.2 设计课题目旳 ..................................................................... .................... 4 2 单片机系统设计方案描述...................................................................... .................5 3 硬件原理图...................................................................... .........................................6 4 系统图流程 ..................................................................... .. (8)3.1 .主程序流程图...................................................................... .. (8)3.2 . 修改状态数据操作和数码管显示 (8)3.3 开始状态旳数码管显示 (9)3.4.中断INT0修改时间旳流程图 (10)5程序...................................................................... . (14).................................................................... ..............................................15 6 元件清单参照文献 ..................................................................... ........................................... 17 心得体会 ..................................................................... . (18)摘要51系列单片机是各单片机中最为经典和最有代表性旳一种。

基于单片机的秒表课程设计姓名：班级：学号：专业：指导老师：年月日目录1、总体设计方案简介1.1设计课程任务1.2系统分析1.3系统方案1.4方案论证2、硬件设计2.1控制芯片的介绍2.2硬件接线2.2.1硬件接线接口2.2.2硬件接线图3、软件设计3.1程序设计思路3.2流程图3.3源程序3.4仿真结果4、元件清单5、心得体会基于单片机的秒表课程设计摘要本设计的成品是在单片机最小系统的基础上增加显示电路和控制电路来完成数字式秒表的硬件电路的。

电子秒表电路主要由AT89S51单片机最小系统电路、七段数码管动态显示电路和控制电路组成，它能实现八段数码显示和计时，能通过控制电路控制时间的暂停和开始。

关键字：AT89S51 数码管最小系统1总体设计方案简介1.1设计课题任务设计一个具有特定功能的数字式秒表。

用AT89C52设计一个2位LED数码显示“秒表”,显示时间为00-59,另设计一个“开始”按钮和一个“复位”按钮。

按键说明：按“开始”按键，开始计数，数码管从00开始每秒自动加一；按“复位”按键，系统清零，数码管显示00。

1.2系统分析设计的电路主要是能多次计时，计时的多少通过显示电路出来，设计框图如图所示；1.3系统方案利用AT89C52单片机设计数显定时器。

此方案采用AT89C52单片机系统来实现。

AT89C52芯片内含8KB的EEPROM，不需要外扩展存储器，可是系统整体结构更为简单。

设计框图如图所示；1.4方案论证此方案是以AT89C52芯片为中心控制系统，可实现计时、清零等功能，大大提高了系统的智能化，也是的系统所测结果精度大大提高。

所以此方案可行。

2硬件设计2.1控制芯片的介绍AT89S52是一种低功耗、高性能的片内含有4KB快闪可编程/擦除只读存储器，的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造，并与80S52引脚和指令系统完全兼容。

主要性能：与MCS-51微控制器产品系列兼容。

《单片机课程设计》设计课题：数字秒表系统设计学号：08312224姓名：伍兴勇专业：自动化指导教师：徐猛华、黄永忠目录一、课程设计目的 (2)二、设计任务与要求 (2)三、硬件框图结构 (2)四、元件图及说明 (3)五、电路原理图与说明 (8)六、设计流程图及源程序 (10)七、课程设计心得 (20)八、参考文献 (20)一、课程设计目的《单片机原理与应用》是一门实践性和实用性都很强的课程，学习的目的在于应用。

通过实践与理论相结合，巩固课程与书本上的理论知识框架，提高综合能力和动手能力，提高系统设计水平和启发创新思想，使的自己有独立设计完成一个典型的微机应用系统。

掌握系统设计的一般步骤和方法，掌握一个大系统中各个子系统之间的相互作用和相互制约关系。

掌握用流程图来分析问题，使程序的编写与调试简单、有序的进行。

最终达到提升自己的动手能力和分析解决问题的能力，学会用正确的方法去发现问题、分析问题、解决问题。

二、设计任务与要求1、设计任务：1）两路秒表时间计时功能；2）具有时间查询功能;3) 全部采用LED显示。

2、设计说明：1）可以自增系统功能；2）允许用MCS-51系列或其他类型的单片机；3）系统程序采用汇编或C语言编程；4）硬件原理图采用电子CAD绘制。

3、设计要求：利用实验机上提供的8279键盘电路，数码显示电路，设计一个电子钟，用小键盘控制电子钟的启停及瞬时值的存储与显示子程的调用。

电子钟做成如下格式:XX XX XX由左向右分别为:分、秒、毫秒1）A键：启动键，电子钟计时；2）B键：存储键，存储当前值；3）C键：清零键，显示00.00.00；4）D键：停止键，电子钟停止计；5）E键：显示键，可显示多路存储时间的功能。

三、硬件框图结构硬件框图流程如下图所示：四、元件图及说明1、8279芯片简介：芯片功能说明：8279按功能可分为：键盘功能块、显示功能块、控制功能块与CPU接口功能块。

（1）DB0~DB7：双向数据总线。