十秒计时器

单片机原理及应用课程设计报告书题目：时钟计时器的设计姓名：李如发学号：073321032专业：电气工程及其自动化指导老师：徐武雄设计时间：2010年 6 月目录1. 引言， (1)1.1. 设计意义 (1)1.2. 系统功能要求 (1)1.3. 本组成员所做的工作 (1)2. 方案设计 (1)3. 硬件设计 (2)4. 软件设计 (4)5. 系统调试 (7)6. 设计总结 (7)7. 附录A；源程序 (8)8. 附录B；作品实物图片 (12)9. 参考文献 (12)时钟计时器的设计1.引言1.1. 设计意义时钟计时器在现在应用场合非常的广泛，近年来，随着科学技术的进步和时代的发展，人们对时钟的功能和精度提出了越来越高的要求，各种时钟的设计也越来越重要。

秒表/时钟计时器是在一种计时器上实现两种基本功能的一种器件。

它广泛应用于各种场所，同时，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化，而受到广大消费者的喜爱引言近年来随着计算机技术的飞速发展，计算机也正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统二个分支。

单片机作为最典型的嵌入式系统，由于其微小的体积和极低的成本，广泛应用于家用电器、仪器仪表、工业控制单元以及通信产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。

同时数模电技术、微电子技术也快速发展使得大量集成芯片出现，从而实现很多简单功能代替了原来的模拟电路。

这样利用单片机、集成芯片和电子电路就可以很方便的进行设计，其中最典型、现在应用也很多的就是电子产品的设计。

本设计就是利用单片机技术将秒表和时钟两种计时器的功能集中到一种计时装置上，从而实现计时器功能的集成化，使其使用起来更加方便。

本设计的一大特点就是在硬件设计中采用实时时钟芯片来实现计时，大大简化了硬件电路，从而使设计更加简便易行。

1.2. 系统功能要求时钟计时器要求用单片机及6位数码管显示时，分，秒，以24《小》时计时方式运行，能整点提醒（但蜂鸣器,次数代表整点时间），使用按键开关可实现时，分调整，秒表|时钟功能转换，省电（关闭显示）及定时设定提醒（蜂鸣器）的歌功能。

田径比赛计时记分系统一、主要设备STS-DTR电子终点计时器 DTR无线发令传感器 STS运动反应检测控制器STS发令装置STS电子起跑器STS-FWS2电子风速议STS-FDM2田径测距仪STS成绩公告牌STS计圈器STS延时计时器现场成绩处理系统大屏接口模块二、适用范围用于田径比赛计时记分及成绩处理。

三、系统特点☆计时精度:1/1000秒☆快速准确判读竞速比赛的成绩和名次☆比赛中实时观察图像☆不停表提前连续判读☆提前标记跑道，判读时自动拾取运动员的道次☆打印输出每组比赛成绩表和终点摄影彩色图片☆储存图像和成绩，复查和重新判读☆分道项目可将所有运动员图像同屏显示四、技术参数STS-DTR电子终点计时器计时时钟基准精度：２×１０－７累计计时误差：每小时≤１ｍｓ图像采集速度：１ｍｓ／帧瞄准精度：±１０μｍ读出时间单位：０.０１秒或０.００１秒图像显示分辨率：1024 × 768计时单位：1ms判读精度：1ms成绩发布单位：0.01秒/0.001秒STS-CCD终点高速摄像系统高速数字ＣＣＤ摄像，防眩光真彩色（256X256X256）图像三维精密可调云台，高精度光学瞄准STS抢跑监测控制器实时监控，犯规提醒及反应时记录自动打印输出起跑反应时间标记发令抢跑的道次，同时发令员头戴耳机中有笛声提示STS电子风速仪风筒式:测量范围：0.5 – 10米/秒；可自动检测顺、逆风向测量精度：2 - 4米/秒<±5%超声波风速仪：风速测量范围：0－60 m/s测量误差：±3%分辨率：0.1 m/s风向测量范围：0～359.9°全方位，无盲区，自动分辨风向测量误差：±3°分辨率：0.1°STS-FDM2田径测距仪测量误差：<5mm精测模式：测距时间<3秒，显示单位：0.001m或0.001ft跟踪模式：测距时间<0.8秒，显示单位：0.01m或0.01ftSTS计圈器0～99递减计圈超高亮度三面显示STS延时计时器同步计时分、十秒、秒递减显示最大计时区间：09分50秒。

全适电子计时器使用说明书1.设计内容简介2.设计原理3.分部电路图及原理4.实验所用元器件5.电路安装与调试6.心得体会7.参考文献8.接线总图电子计时器一：设计内容简介1：安装调试四位BCD码译码器显示电路2：设计、安装、调试脉冲发生器电路3：设计、安装、调试六十进制计数器电路4：设计、安装、调试报时电路（59分53秒、59分55秒、59分57秒报时低声，59分59秒报时高声）5：设计、安装、调试校分、清零电路,校分电路要防抖动，清零电路任意状态可以清零。

6：连接1——5各项设计电路实现一小时整点报时的电子计时器电路。

7.设计正确，布局合理，排线整齐，功能齐全。

二．设计原理电子计时器是一个对标准频率进行计数的计数电路。

由于计数的起始时间与所需要的起点可能会不相同，所以需要在电路上加一个校分电路，以便将分时刻跳到想要的时刻。

为了使标准的1Hz时间信号准确并且稳定，实验中我们使用了石英晶体振荡器构成脉冲发生电路。

为了使电路更加简单，实验中我们使用了两片CD4518对计时器的秒、分位进行计数，由于所使用的计数器都有异步清零端，故可通过简单的电路就可以使电路具有随时清零功能。

三．分部电路图及原理1：脉冲发生电路脉冲发生电路是构成数字式计时器的核心，他保证了时钟走时的准确及稳定。

需要产生1Hz、2HZ、500HZ、1000HZ的脉冲信号。

其中1HZ 频率用于计时器电路，2HZ频率用于校分、清零电路，500HZ和1KHZ用于整点报时电路。

为此，需将对振荡器的输出信号进行分频，这里采用NE555集成电路和分频器CD4040构成。

555定时器不仅体积小，而且用它来构成多谐振荡器，波形稳定，上升沿和下降沿小，振幅大，占空比可调，因此越来越广泛地被用作振荡器。

而后通过CD4040产生几种频率供后面使用。

2：计时电路计时电路中的计数器，可以采用二-十进制加法计数器CD4518实现。

60秒为1分，将分和秒的个位、十位分别在七段数码显示器上显示出来，从0分0秒到59分59秒，然后重新计数。

数字电子计时器吴东城（常州工学院计算机信息工程学院10计一，江苏常州213002）摘要：该数字电子计时器是用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，具有计时及校时功能。

该数字电子计时器的时间周期为24小时，计时器显示时、分、秒，计时器的时间对应现实生活中的时钟的一秒。

根据日常生活中的观察，数字电子计时器设计成型后供扩展的方面很多——涉及到定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、定时启闭路灯等。

因此，与机械式时钟相比具有更高的可视性和精确性，而且无机械装置，具有更长的使用寿命，所以研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实和实际的意义。

数字电子计时器是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。

但从知识储备的角度考虑，本设计是以中小规模集成电路设计数字钟的一种方法。

数字钟包括组合逻辑电路和时序电路关键词：计时器；计数器；校时；组合逻辑电路；时序逻辑电路；译码。

0 概述0．1课题的现状：由于该课题应用较为普遍，所以实现方法很多。

基于单片机原理实现，用数字电路实现，用EDA技术实现，还可用F201448技术工艺，当然，还可以通过编程实现。

0.2本课题设计的目的、意义：数字电子计时器是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式计时器相比具有更高的准确性和直观性，企且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此应该得到广泛使用。

本次课程设计的目的，就是为了了解数字电子计时器的原理，从而学会制作数字电子计时器，而且通过计时器的制作机一部了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法，且由于数字电子计时器包括组合逻辑电路和时序逻辑电路，通过它可以进一步学习和掌握两种电路的原理与使用方法。

0.3课题内容、要求、达到的性能指标：（1）根据计时器的方框图和指定器件，完成计时器的主体电路设计及实验；（2）利用异步时序电路的方法，设计一个24进制的时空电路，要求当计数器运行到23时59分59秒是，秒个位计数器在接受一个秒脉冲信号后，计数器自动显示为00时00分00秒，完成进制的计时要求；（3）具有校时、分、秒；（4）在实验板上安装、调试出课题所要求的计时器；（5）画出逻辑电路图，时序图，并写出报告。

00－59秒计时器一、课题目的1、设计目的及意义（1）设计目的1）掌握51系列单片机的基本硬件结构及工作原理；2）掌握51系列单片机的汇编语言及基本程序设计方法；3）学习并掌握使用51系列单片机开发控制系统的基本步骤及方法。

（2）设计意义1）了解单片机系统构成；2）了解单片机开发流程；3）培养自主学习的能力；4）构建电子系统知识体系；5）切实培养单片机应用系统的实践设计开发能力；6）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。

2、总体设计方案（1）设计要求1）该计时器具有计时秒表的功能，计时范围为00—59秒；2）利用软件延时实现一秒计时功能；3）设计开始、暂停和清零按钮；4）计时时间利用数码管显示。

（2）设计原理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、按键电路、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。

在设计过程中，用一个存储单元作为秒计数单元，当一秒钟到来时，就让秒计数单元加1，当秒计数达到60时，就自动返回到00，从新计数。

对于秒计数单元中的数据要把它十位数和个数分开，方法采用对10整除和对10求余。

一秒时间的产生采用软件延时的方法来完成，经过精确计算得到1秒时间为1.002 秒。

在数码管上显示，通过查表的方式完成。

表1数码管对应段位码（3）电路原理图图1电路原理图（4）单片机开发板原理及部分功能说明STC89C52RC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（FPEROM-Flash Programmable and Eraseable Read Only Memory）的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造，并且与80C51引脚和指令系统完全兼容。

STC89C52完全兼容AT89C51 AT89C52 AT89S51 AT89S52 而且加入了更多新功能, 它内部有1280字节的SRAM、8-64K字节的内部程序存储器、2-8K字节的ISP引导码、除P0-P3口外还多P4口(PLCC封装)、片内自带8路8位AD(AD系列)，片内自带EEPROM、片机自带看门狗、双数据指针等。

倒计时器⼀、设计任务利⽤单⽚机的定时器/计数器的定时和计数，⽤ LED数码管显⽰计时的时间，某键按下去时;再按⼀下停⽌计时;另⼀键按下去时间清零。

⼆、设计⽅案及⼯作原理⽅案设计：1.有复位的功能。

2.有设置的功能。

3.有定时和计时切换的功能。

4.计时范围0~99.99秒。

5.定时范围0~99分。

⼯作原理：⽤8051芯⽚制作⼀个具⽤倒计时和秒表功能的器件，外接晶振。

当倒计时时，送⼀个数，从这个数⼀直计到0蜂鸣器响。

正计时，0.01秒计满9向0.1秒进⼀，0.1秒计满9向秒个位进⼀，秒个位计满9向秒⼗位进⼀，秒⼗位计满9结束运⾏。

⽬录第⼀章、系统设计要求和解决⽅案第⼆章、硬件实现第三章、软件实现第四章、实现的功能第五章、缺点及可能的解决⽅法第六章、⼼得体会附录⼀、参考⽂献附录⼆、硬件原理图附录三、程序流程图第⼀章系统设计要求和解决⽅案系统设计要求：利⽤单⽚机的定时器/计数器的定时和计数，⽤ LED数码显⽰计时的时间，某键按下去时;再按⼀下停⽌计时;另⼀键按下去时间清零。

解决⽅案：初始化为何种状态，开关是否按下，显⽰是定时状态还是计时状态。

若为定时状态，。

⽤四个共阴数码管LED显⽰起显⽰时间，采⽤动态显⽰的⽅法，P2.4、P2.5、P2.6、P2.7作为位选信号，P0⼝输出选段码。

键盘为独⽴式按键，分别接在P3.2、P3.3、P3.4、P3.5上。

K1为设置/启动功能键。

按下时，系统进⼊时间设置；再按下，系统启动。

K2为倒计时时间⼗位数设定键，按下时⼗位数字在0到9的范围。

K3倒计时个位数设定键，按下时，个位数字在0到9的范围。

K4为复位键。

K5为定时与计时的切换键，按下切换到计时状态，不按为定时状态。

P3.5连接发光⼆极管状态指⽰，系统时间设为定时状态熄灭，倒计时状态闪烁。

P3.6输出控制信号驱动蜂鸣器，倒计时时间到，蜂鸣器响。

开始正计时，正计时结束，蜂鸣器再响，程序结束。

第⼆章硬件实现⽤8051芯⽚制作⼀个具⽤倒计时和秒表功能的器件，外接晶振。

陕西理工学院课程设计报告课程：电子技术综合课程设计题目：数显、声响倒计时电路设计院系：班级：学号：姓名：指导老师：组别：任务书一、制作数显声响倒计时电路二、任务及要求：设计并制作一个数显、声响式倒计时电路。

要求如下：1、电路具有10～99秒可预置定时功能。

2、有两个数码管显示计时时间，用一只LED指示计时开始与结束。

按预置/开始按钮，数码管显示定时时间，LED不亮；再按预置/开始按钮，LED亮，倒计时开始。

3、倒计时结束时，计数器停止计数，LED不亮。

4、电路具有开机预置数功能。

5、电路具有最后三秒报时功能，要求响半秒、停半秒，共三次。

用压控陶瓷蜂鸣器作为电声元件。

6、自制本电路所用的直流电源和一秒信号源。

二、参考资料：1.《数字电子技术实验指导书》实验一，实验三，实验四，实验六以及实验七的相关内容。

2.《模字电子技术基础》课本3.《数字电子技术基础》课本4.上百度网站查阅相关芯片的工作情况，引脚图和功能表。

1．相关设计方案及抉择 (4)1.1方案一 (4)1.2方案二 (5)2．理论设计--单元电路与总电路设计6 2.1 5V电压源电路设计 (6)2.2 1s信号源设计： (7)2.3 计数器电路设计： (9)2.3.174ls190管脚图及功能简介92.3.2 电路连接概述 (10)2.4 显示电路 (11)2.5报警电路 (13)2.6 控制电路 (14)3．仿真调试 (15)3.1 软件介绍 (15)3.2 调试过程 (15)3.2.1 倒计时及停止电路调试.. 15 4．实验中出现的问题及解决方法.. 16 5．小结 (18)6.附录 (19)6.1 总体电路图 (19)6.2 元器件清单 (19)6.3 器件管脚图 (20)1．相关设计方案及抉择1.1方案一如图1.1信号由555定时器产生频率为1HZ ，占空比1/2的信号，由190构成 15进制计数器，由JK 触发器控制190和发光二极管的工作状态，由三态门控制停止电路和声控电路。

时钟计时器的设计目录1. 引言， (2)1.1. 设计意义 (2)1.2. 系统功能要求 (2)1.3. 本组成员所做的工作 (2)2. 方案设计 (2)3. 硬件设计 (3)4. 软件设计 (5)5. 系统调试 (7)6. 设计总结 (8)7. 附录A；源程序 ....................... 错误!未定义书签。

8. 附录B；作品实物图片.................. 错误!未定义书签。

9. 参考文献.............................. 错误!未定义书签。

时钟计时器的设计1.引言1.1. 设计意义时钟计时器在现在应用场合非常的广泛，近年来，随着科学技术的进步和时代的发展，人们对时钟的功能和精度提出了越来越高的要求，各种时钟的设计也越来越重要。

秒表/时钟计时器是在一种计时器上实现两种基本功能的一种器件。

它广泛应用于各种场所，同时，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化，而受到广大消费者的喜爱引言近年来随着计算机技术的飞速发展，计算机也正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统二个分支。

单片机作为最典型的嵌入式系统，由于其微小的体积和极低的成本，广泛应用于家用电器、仪器仪表、工业控制单元以及通信产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。

同时数模电技术、微电子技术也快速发展使得大量集成芯片出现，从而实现很多简单功能代替了原来的模拟电路。

这样利用单片机、集成芯片和电子电路就可以很方便的进行设计，其中最典型、现在应用也很多的就是电子产品的设计。

本设计就是利用单片机技术将秒表和时钟两种计时器的功能集中到一种计时装置上，从而实现计时器功能的集成化，使其使用起来更加方便。

本设计的一大特点就是在硬件设计中采用实时时钟芯片来实现计时，大大简化了硬件电路，从而使设计更加简便易行。

1.2. 系统功能要求时钟计时器要求用单片机及6位数码管显示时，分，秒，以24小时计时方式运行，能整点提醒（但蜂鸣器,次数代表整点时间），使用按键开关可实现时，分调整，秒表|时钟功能转换，省电（关闭显示）及定时设定提醒（蜂鸣器）的歌功能。

/*1.按下启动键，秒表计时；按下停止键，秒表暂停计时；2.再按启动键，秒表接着计时；再按下停止键，秒表暂停计时；3.再按下停止键，秒表清零；4.清零后能够回显两次记录的秒数；5.完成整体设计，交出完整的课设报告。

*/#include<reg52.h>#include<math.h>#include<stdio.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define shuju P0 //LCD1602 P0输出显示数据sbit wela=P2^7; //数码管位选锁存端sbit dula=P2^6; //数码管段选锁存端sbit key1 =P3^2; //启动命令sbit key2 =P3^3; //停止命令sbit key3 =P3^4; //清除键sbit key4 =P3^5; // 空车//********定义变量*****************************uchar flag; //标志位uchar flag1; //标志位uchar flag2; //标志位uchar table2[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,}; //码表uchar table1[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};//位码uchar tt; // 计时标量每50ms加1uchar a; // 秒个位uchar b; // 秒十位uchar c; // 分个位uchar d; // 分十位uchar num1;uchar num2;uchar num3;uchar num4;uchar num5;uchar num6;uchar num7;uchar num8;//**********延时函数***************void delayus(uchar t){while(--t);}//**********延时函数***************void delay(uchar t) //大致延时1mS {while(t--){delayus(235);delayus(235);}}//*******秒表计时*******void miaobiao(void){if(tt==2) // 10ms到{tt=0; // 清零a++;if(a==10){a=0;b++;if(b==10){b=0;c++;if(c==10){c=0;d++;}}}}}void display(void){if(flag1==1){//flag1=0;wela=1;shuju=table1[0];wela=0;dula=1;shuju=table2[num1];dula=0;delayus(200);wela=1;shuju=table1[1]; wela=0;dula=1;shuju=table2[num2]; dula=0;delayus(200);wela=1;shuju=table1[2]; wela=0;dula=1;shuju=0x40;dula=0;delayus(200);wela=1;shuju=table1[3]; wela=0;dula=1;shuju=table2[num3]; dula=0;delayus(200);wela=1;shuju=table1[4]; wela=0;dula=1;shuju=table2[num4]; dula=0;delayus(200);}else if(flag1==2) {//flag2=0;wela=1; shuju=table1[0]; wela=0;dula=1;shuju=table2[num5]; dula=0;delayus(200);wela=1;shuju=table1[1]; wela=0;dula=1;shuju=table2[num6]; dula=0;delayus(200);wela=1;shuju=table1[2]; wela=0;dula=1;shuju=0x40;dula=0;delayus(200);wela=1;shuju=table1[3]; wela=0;dula=1;shuju=table2[num7]; dula=0;delayus(200);wela=1;shuju=table1[4]; wela=0;dula=1;shuju=table2[num8]; dula=0;delayus(200);}else{wela=1;shuju=table1[0];wela=0;dula=1;shuju=table2[a];dula=0;delayus(200);wela=1;shuju=table1[1];wela=0;dula=1;shuju=table2[b];dula=0;delayus(200);wela=1;shuju=table1[2];wela=0;dula=1;shuju=0x40;dula=0;delayus(200);wela=1;shuju=table1[3];wela=0;dula=1;shuju=table2[c];dula=0;delayus(200);wela=1;shuju=table1[4];wela=0;dula=1;shuju=table2[d];dula=0;delayus(200);}}//*******定时器初始化*******void Init_Timer0(void){TMOD |= 0x01; //使用模式1，16位定时器，TH0=(65535-5000)/256;TL0=(65535-5000)%256;EA=1; //总中断打开ET0=1; //定时器中断打开//TR0=1; //定时器开关打开}//*******独立按键检测********************** void key(void){if(key1==0){delay(15);if(key1==0) //按键消抖{TR0=1; //打开定时器//flag=0; //标志位设置while(key1==0);}}if(key2==0){delay(15);if(key2==0) //按键消抖{TR0=0; //打开定时器flag++;//flag=0; //标志位设置while(key2==0);if(flag==1){num1=a;num2=b;num3=c;num4=d;}if(flag==2){num5=a;num6=b;num7=c;num8=d;}if(flag>=3){flag=0;a=0;b=0;c=0;d=0;}}}if(key3==0)delay(15);if(key3==0) //按键消抖{TR0=0; //打开定时器flag1=1;//display1();//flag=0; //标志位设置while(key3==0);}}if(key4==0){delay(15);if(key4==0) //按键消抖{TR0=0; //打开定时器flag1=2;while(key4==0);}}}//*************主程序************************** void main(){a=0; //各参数初始化b=0;c=0;d=0;flag=0;flag1=0;flag2=0;dula=0;wela=0;Init_Timer0();while(1){key();miaobiao();display();}//******************定时器中断**************** void time0() interrupt 1{TH0=(65535-5000)/256;TL0=(65535-5000)%256;tt++;}。

摘要本设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛12分钟和24秒倒计时器。

此计时器可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。

此计时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出报警信号。

本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能。

本电路主要有五个模块构成：秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路和报警电路。

控制电路直接控制计数器启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示等功能。

当控制电路的置数开关闭合时，在数码管上显示数字24，每当一个秒脉信号输入到计数器时，数码管上的数字就会自动减1，当计时器递减到零时，报警电路发出光电报警与蜂鸣信号。

同样当12分钟递减到零时也会出现声音的提醒。

关键词：计数器24秒倒计译码显示电路控制电路报警电路目录第一章总体设计思路、基本原理和框图 (3)1、设计要求 (3)2、基本原理 (3)3、总体设计框图 (4)第二章单元电路设计与方案比较（各单元电路图） (4)1、秒脉冲发生器的设计 (4)2、秒、分倒计数器的设计 (5)3、译码器和显示器的设计 (7)4、节次控制电路的设计 (7)第三章器件选择 (7)1 设计所需器件 (7)2 器件介绍 (8)（一）十进制可逆计数器74LS192（二）二输入四与非门74LS00第四章总原理图 (9)第五章安装调试，性能测试和结果分析 (10)第六章心得体会和课程总结 (11)第七章附录（元器件清单） (12)第八章参考文献 (13)第一章、总体设计思路、基本原理和框图一、设计要求1、篮球比赛采取四进制，每节12分钟，要求能够计时；2、篮球比赛采取进攻24秒制，要求能够倒数计时；3、要求时间用数码管表示出来；4、要求可以手动控制计时，即能够随时暂停，启动后可以继续读数，并能够对技数进行清零；5、要求每节结束、全场结束和24秒结束时才能够自动进行声音提示。