倒计时数字秒表设计 (2)

数字电子秒表设计1. 引言电子秒表在生活中的应用,它可广泛应用于对运动物体的速度、加速度的测量实验,还可用来验证牛顿第二定律、机械能守恒等物理实验,同时也适用于对时间测量精度要求较高的场合.测定短时间间隔的仪表。

有机械秒表和电子秒表两类。

机械秒表与机械手表相仿，但具有制动装置，可精确至百分之一秒；电子秒表用微型电池作能源，电子元件测量显示，可精确至千分之一秒。

广泛应用于科学研究、体育运动及国防等方面在当今非常注重工作效率的社会环境中，定时器能给我们的工作、生活以及娱乐带来很大的方便，充分利用定时器，能有效的加强我们的工作效率。

数字电子秒表是利用数字电子技术把模拟信号转换成数字信号来完成的，具有直观、准确性高的特点。

1.1 设计目的1.建立数字电子电路系统的基本概念；2.熟悉555方波振荡器的应用，计数器的级联及其计数、译码、显示电路的整体配合；1.2 设计要求设计一个数字电子秒表，该秒表具有显示功能和清零、开始计时、停止计时等功能。

设计的要求如下：1.以0.01秒为最小单位进行显示；2.秒表可显示0.01秒～99分的量程；3.该秒表具有清零、开始计时、停止计时功能；4．除了以上功能，个人可根据具体情况进行电路功能扩展。

1.3 设计内容1.搭接电子秒表的整体设计电路；2.校准0.1秒信号源；3.测试电子秒表清零、开始计时、停止计时功能。

2.电路分析2.1设计电路图图2.1.1 电子秒表电路图2.2 电路分析图2.1.1是电子秒表完全的电路图，按功能可以分成六个单元电路进行分析，由单稳态触发器、时钟脉冲发生器、控制电路、计数器、译码器和数码管组成。

2.2.1 时钟脉冲发生器555 定时器是模拟 — 数字混合式集成电路，利用它可以方便地构成脉冲产生、整形电路和定时、延时电路。

用555定时器构成的自激式多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。

调节电位器 R p ，使在输出端3获得频率为1HZ 的矩形波信号。

倒计时电子秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解倒计时电子秒表的基本原理，掌握其功能和操作方法。

2. 学生能运用所学的电子技术知识，分析倒计时电子秒表的电路组成和工作原理。

3. 学生了解倒计时电子秒表在实际生活中的应用，如体育比赛、实验计时等。

技能目标：1. 学生通过动手实践，学会组装和调试倒计时电子秒表，提高电子制作技能。

2. 学生能运用所学的编程知识，为倒计时电子秒表编写简单的程序，实现基本功能。

3. 学生具备运用倒计时电子秒表进行时间管理和提高工作效率的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对电子技术的兴趣，激发创新意识。

2. 学生通过团队合作，培养沟通协调能力和团队精神。

3. 学生认识到倒计时电子秒表在生活中的重要作用，树立珍惜时间、提高效率的观念。

本课程针对初中年级学生，结合电子技术学科特点，注重理论联系实际，提高学生的动手实践能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，培养其创新精神和团队合作能力。

通过本课程的学习，使学生能够掌握倒计时电子秒表的相关知识，提高实际操作技能，并在生活中养成良好的时间管理习惯。

二、教学内容1. 理论知识：- 介绍倒计时电子秒表的组成、工作原理和功能特点。

- 分析计时器电路的原理，包括时钟电路、分频器、计数器等组成部分。

- 探讨倒计时电子秒表在实际应用中的优势。

2. 实践操作：- 教学学生如何组装和调试倒计时电子秒表，包括电路连接、元件识别等。

- 引导学生编写简单的倒计时程序，实现秒表的基本功能。

- 安排实践活动，让学生运用倒计时电子秒表进行实际计时操作。

3. 教学大纲：- 第一周：电子秒表的认识，学习基本原理和功能。

- 第二周：分析倒计时电子秒表的电路原理，进行电路图的识读。

- 第三周：动手实践，组装和调试倒计时电子秒表。

- 第四周：编写程序，实现倒计时功能，并进行测试。

- 第五周：结合实际应用，进行倒计时电子秒表的拓展学习。

倒计时秒表设计实验报告一、实验目的。

咱做这个倒计时秒表设计实验呢，就是想搞清楚咋能弄出一个靠谱的倒计时秒表呗。

这东西在生活里可有用啦，像考试的时候计时啊，或者做个小活动计时啥的。

咱就想通过这个实验，学会咋用那些电子元件，再把电路啥的整明白，最后做出一个能好好工作的倒计时秒表。

二、实验器材。

咱用到的东西还不少呢。

有单片机，这可是个很关键的东西，就像大脑一样指挥着整个倒计时秒表的工作。

还有数码管，这就是用来显示时间数字的，要是没有它，咱都不知道还剩多少时间呢。

再有就是晶振啦，它能给整个电路提供稳定的时钟信号，就像心跳一样有规律。

还有一些电阻啊、电容啊这些小元件，虽然它们单个看起来不起眼，但是组合在一起可发挥着大作用呢。

三、实验原理。

这部分有点小复杂呢。

简单说就是通过单片机的编程来控制数码管显示的数字。

咱们得设置好时间的初始值，然后让它一秒一秒地减少。

这里面就涉及到一些计数器的原理，就像数数一样，不过是按照特定的规律在数。

单片机根据设定好的程序，不断地更新数码管显示的时间，这样就实现了倒计时的功能。

而且为了让显示的数字看起来稳定、准确，还得处理好各个元件之间的信号传输和同步啥的。

四、实验步骤。

1. 首先是电路连接。

得小心翼翼地把那些电子元件按照电路图连接好。

比如说，把单片机和数码管的引脚对应接好，可不能接错啦，接错了可能就会冒烟或者根本不工作。

这就像搭积木一样，每个小块都得放在正确的位置。

连接的时候还得注意线路不要交叉得太乱，不然检查起来可费劲了。

2. 然后就是编程啦。

在电脑上打开编程软件，开始给单片机写程序。

这个程序得包括设置初始时间、让时间每秒递减、在数码管上正确显示这些功能。

写程序的时候可得仔细，一个小错误可能就导致整个倒计时秒表不正常工作。

写完程序后还要调试呢，看看有没有语法错误或者逻辑错误。

要是有错误，就像走路掉进坑里一样，得赶紧把坑填上，也就是修改错误。

3. 接着就是测试环节。

把电路接上电源，看看倒计时秒表能不能正常工作。

一．设计要求设计并制作一个数显电子秒表，要求：1）能直接显示“分”“秒”“毫秒”的电子秒表；2) 要求最大能显示9”59’999；3）能通过按键启动计时，并能通过按键停止计时，并保留显示计时时间；4）能通过按键复位。

二．题目分析：数字秒表是一种常用的秒计时装置，它能实现手控记秒、停摆、清零功能，它的设计原理就是利用数字逻辑中的知识。

通过对该数字秒表的设计要求的分析，设计的此数字秒表主要由信号发生器、分频器、译码器、十进制计数器、六十进制计数器、一千进制计数器、控制电路组成。

在整体秒表中最关键的如何获得一个精确的1000HZ计时脉冲。

除此之外，数字秒表还需要有清零控制端以及启动控制端，以便数字时钟能随意启动计时、停止计时以及暂停计时。

分频器用来产生1000HZ计时脉冲；十进制计数器是用来对分进行计数；六十进制计数器是用来对秒进行计时，一千进制计数器是用来对毫秒进行计时；译码器是完成对7段数码管显示的控制。

按计数要求，须用数码管来做显示器，题目要求最大能显示9ˊ59〞999，需要六个数码管，超过最大显示的数字要重新从0开始计数。

复位开关用来使计时器清零，并做好清零准备，复位开关可以在任意情况下使用，即使在计数过程中，只要按一下复位开关，计时进程终止，并对计时器清零。

三．总体方案：因为数字秒表，所以必须有一个数字显示。

按设计要求，须用七段数码管来做显示器。

题目要求最大记数值为9”59’999，那则需要六个数码管。

要求计数分辨率为0.001秒，那么我们需要相应频率的信号发生器。

选择信号发生器时，有两种方案：一种是用晶体震荡器，另一种方案是采用集成电路555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。

由于晶体振荡器产生的脉冲更加的稳定，所以我们选择用晶体振荡器产生脉冲。

CP脉冲是由晶体振荡器构成的多谐振荡器，产生1000HZ脉冲。

秒计数60进制，分计数10进制，毫秒计数1000进制，输出为6片与CD4511芯片匹配的6片共阴极数码管，最大计时时长为9ˊ59〞，超过最大显示的数字要重新从0开始计数。

陕西理工学院毕业设计可调式六位倒计时秒表的设计王诗蓉（陕西理工学院物电学院电子信息科学与技术专业电信1202班，陕西汉中723001）指导教师：黄朝军[摘要] 以A T89C51单片机为核心芯片，结合时钟电路、复位电路、蜂鸣器驱动电路等，以四位一体的LED数码管作为显示装置，74HC245为驱动，实现了可调式六位倒计时秒表的设计。

所设计的秒表可以简单便捷的实现正计时、倒计时、暂停、复位的功能，并能通过按键对其进行操作，当倒计时到零时，蜂鸣器响。

与传统的机械时钟相比较，所设计的秒表更为直观和准确，而且没有传统机械装置，所以可以使用更长时间。

而且电子元件测量显示，可精确至千分之一秒，广泛应用于科学研究、体育运动及国防等方面，有着巨大的实用价值。

[关键词] 可调式；倒计时秒表；设计The design of a tunable six countdown stopwatchWang Shirong（Grade12,Class02,Major Electronic Information Science and Technology,School of Physics and Telecommunication Engineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi）Tutor: Huang ChaojunAbstract：The core chip is A T89C51 microcomputer, combined with the clock circuit, reset circuit, buzzer driver circuit, with four in one of the LED digital tube as display device. 74hc245 driven, adjustable a tunable six countdown stopwatchix countdown stopwatch. The stopwatch can be simple and convenient to achieve timing, countdown, pause, reset function, and the key to its operation, when the countdown to zero, the buzzer ringing. Compared with the traditional mechanical clock, stopwatch design more intuitive and accurate, and there is no traditional mechanical devices, so it can be used for a longer time. And electronic components measurement display, can be accurate to 1/1000 seconds, widely used in scientific research, sports and national defense, etc., has a huge practical value.Key words：tunable,countdown stopwatch, design目录1.引言 (1)1.1研究目的及意义 (1)1.2研究现状及发展趋势 (1)1.3主要研究内容 (1)2.系统设计概述 (1)2.1设计指标 (1)2.2设计方案 (2)2.3设计原理 (2)2.4主要元器件 (3)3.系统硬件 (9)3.1时钟电路 (9)3.2复位电路 (9)3.3显示电路 (10)3.4按键 (10)3.5蜂鸣器驱动电路 (11)4.系统软件 (12)4.1软件系统框图 (12)4.2程序流程图 (12)4.3中断设计 (13)5.安装与调试 (14)5.1软件的仿真与调试 (14)5.1.1仿真图 (15)5.1.2调试及功能实现 (15)5.2硬件的安装与调试 (15)5.2.1原理图 (15)5.2.2硬件的焊接 (16)5.2.3硬件调试 (17)6.结语 (18)致谢. (18)参考文献 (19)附录A:元器件清单 (20)附录B:程序 (21)1.引言21世纪以来，电子科技技术十分迅速的的发展，现代电子产品的性能变得越来越好，产品更新换代的节奏也日益变快。

课程设计倒计时秒表一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解倒计时秒表的基本概念，掌握其工作原理；2. 学生能够运用所学知识，设计并制作一个简单的倒计时秒表；3. 学生了解倒计时秒表在实际生活中的应用，如体育比赛、实验控制等。

技能目标：1. 学生能够运用所学编程知识，编写倒计时秒表的程序；2. 学生能够运用电子元件，搭建倒计时秒表的硬件电路；3. 学生能够运用问题解决方法，调试并优化倒计时秒表的性能。

情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践的兴趣，激发他们探究科学技术的热情；2. 培养学生团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 培养学生珍惜时间、遵守纪律的观念，增强时间管理能力。

课程性质：本课程为信息技术与电子技术的跨学科课程，结合编程和电子元件，培养学生的动手实践能力和创新能力。

学生特点：五年级学生，对新鲜事物充满好奇，具备一定的编程基础和电子元件知识。

教学要求：教师需引导学生运用所学知识，设计并制作倒计时秒表，注重实践操作，关注学生个体差异，提供个性化指导。

在教学过程中，关注学生的情感态度价值观的培养，使他们在掌握知识技能的同时，形成良好的价值观。

通过分解课程目标，为教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容1. 理论知识：- 认识倒计时秒表的结构与功能；- 学习倒计时秒表的工作原理；- 了解倒计时秒表在实际应用中的重要性。

2. 技能实践：- 编写倒计时秒表的程序；- 搭建倒计时秒表的硬件电路；- 调试并优化倒计时秒表的性能。

3. 教学大纲：- 第一阶段：导入新课，认识倒计时秒表，学习工作原理（1课时）；- 第二阶段：编写倒计时秒表程序，学习编程技巧（2课时）；- 第三阶段：搭建倒计时秒表硬件电路，培养动手实践能力（2课时）；- 第四阶段：调试并优化倒计时秒表，提高问题解决能力（1课时）；- 第五阶段：总结评价，展示作品，交流经验（1课时）。

4. 教材关联：- 《信息技术》第五册：第三章“控制与传感”，第四节“定时器与倒计时器”；- 《电子技术》第四册：第二章“数字电路基础”，第七节“计数器与定时器”。

、设计目的此次设计是我们更进一步了解基本电路的设计流程，提高自己的设计理念，丰富自己的理论知识，巩固所学知识，使自己的动手动脑能力有更进一步提高，为自己今后的学习和工作打好基础，为自己的专业技能打好基础。

通过解决实际问题，巩固和加深“单片机原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

本次设计注重对单片机工作原理以及键盘控制及显示原理的理解，以便今后自己在单片机领域的学习和开发打下基础，提高自己的动手能力和设计能力，培养创新能力，丰富自己的理论知识，做到理论和实践相结合。

本次设计的重要意义还在于对单片机的内部结构和工作状态做更进一步的了解，同时还对单片机的接口技术，中断技术，存储方式和控制方式作更深层次的了解。

掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，强化单片机应用电路的设计与分析能力。

提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风 ; 培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，实现理论结合实际，学以至用的原则。

用所学的知识和自身课外的拓展学习加深对专业课的理解和学习；锻炼综合运用电路设计及相关电子仪器、单片机软硬件结合的理论，结合生产实际分析和解决工作工程实际问题的能力，加固、加深和扩展有关电子类，汇编语言，相关电子电路和仿真软件方面的知识和能力。

通过本次课程设计，应加强培养如下能力：(1)加强自身独立的动手能力和思考解决问题的能力，提高创造能力；(2)学会使用软件 Proteus 画原理图和仿真调试。

(3)学会基本焊接电路板的技能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。

、设计要求1、可以以实现正常秒表的所有功能，包括启动、暂停、复位等；2、可以自由设定倒计时时间(10s、20s、30s・・・)，并进行倒计时；3、显示方式自选；4、任选一款 51 单片机；5、扩展功能：在秒表的基础上增加时钟功能，倒计时完成时加入报警单元，如声音、灯光等。

倒计时秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解倒计时秒表的基本概念，掌握其计时原理；2. 学生能够运用所学知识，独立操作倒计时秒表，进行简单的倒计时活动；3. 学生了解倒计时秒表在日常生活和科学实验中的应用。

技能目标：1. 学生掌握倒计时秒表的设置、启动、暂停和停止等操作方法；2. 学生能够运用倒计时秒表进行时间管理，提高学习和生活效率；3. 学生通过实际操作，培养观察、分析和解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对时间的尊重和珍惜，树立时间观念；2. 学生在合作学习中，培养团队精神和沟通能力；3. 学生通过倒计时秒表的学习，激发对科学技术的兴趣和好奇心。

课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识与实际操作，让学生在动手实践中掌握倒计时秒表的使用。

学生特点：四年级学生具备一定的认知能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心，善于合作学习。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，引导学生主动参与，提高学生的实践能力。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

1. 理论知识：- 时间的基本概念；- 倒计时秒表的计时原理；- 倒计时秒表的操作方法及注意事项；- 倒计时秒表在日常生活和科学实验中的应用。

2. 实践操作：- 倒计时秒表的设置与启动；- 倒计时秒表的暂停与停止；- 运用倒计时秒表进行简单的时间管理；- 合作完成倒计时任务，培养团队协作能力。

3. 教学大纲：- 第一课时：介绍时间的基本概念，引导学生了解倒计时秒表的计时原理；- 第二课时：讲解倒计时秒表的操作方法，让学生动手实践，掌握基本操作；- 第三课时：通过实例分析，让学生了解倒计时秒表在日常生活中的应用；- 第四课时：组织学生进行小组合作，运用倒计时秒表完成特定任务，提高实践能力。

教材章节：本教学内容关联教材中关于时间测量和倒计时秒表的相关章节。

教学内容安排与进度：本教学内容共计4课时，每课时45分钟。

<<数字电子技术>>课程设计报告题目：数字倒计时设计专业：通信工程年级：2011级学学生姓名联系电指导老师：完成日期：2013年5月20日本课程设计利用了七段共阴显示数码管、74LS192芯片、74LS48芯片、蜂鸣器、电容、开关、电阻、74LS00芯片、74LS10芯片、NE555芯片、发光二极管、三极管、16脚底座、14脚底座、8脚底座等元件，完成了数字倒计时设计，这个设计能够实现具有显示计时功能，设置外部操作开关，启动和暂停/连续功能，计时器为递减计时，计时间隔为1S，计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。

本设计具有成本低，使用的元件少，制作简单，计时准确、精确、稳定，使用简单方便的特点。

关键词：七段共阴显示数码管；74LS192芯片；NE555芯片。

ABSTRACTThis course is designed to use the seven paragraphs Yin shows that digital tube,74ls192,74ls48 chip,buzzer,capacitors,switches,resistors,74ls00,74ls10 chip,NE555 chip,light emitting diode,triode,14,16 foot base,8 feet base element etc,completed a digital countdown design,this design can be achieved with display timer function,set the external switch operation,start and pause/continuous functions,timer for decreasing timing,timing interval of 1s,diminishing the timer timing to zero,the digital display can't destroy the lamp,photoelectric alarm signal at the same time.This design is low cost and using less component,make simple,time accurate,precise,stable,simple to use convenient characteristic.Key words:7,a total of Yin shows that digital tube;74ls192 chips;NE555 chips.摘要........................................... 错误！未定义书签。

目录一、引言 (2)1.1秒表的概述 (2)1.2本次设计任务 (2)1.3系统主要功能 (2)二、设计目的 (3)三、设计要求 (3)四、总体设计 (3)4.1 设计方案 (3)4.2 硬件电路设计 (4)（1）晶振电路部分 (4)（2）总体电路构成及功能 (4)（3）系统板硬件连接 (5)4.3 软件程序设计 (6)五、方案实施 (6)5.1 单片机简介 (7)5.2 静态数码管显示 (10)5.3 软件调试及调试方法 (11)六、课程设计总结 (12)七、参考文献 (13)八、附件（源程序） (14)一、引言单片机具有体积小，成本低，抗干扰能力强，面向控制，可以实现分机各分布式控制等优点。

本秒表/时钟设计就是利用单片机的上述优点，采用目前市场上性能价格比较高的MCS-51单片机设计而成的最小系统。

它在实际生活中具有广泛的应用。

例如：工业生产中的定时启停自动化设备、学校中上下课铃定时控制、农村广播站每天早中晚广播的自动定时控制均可采用本仪器。

1.1 秒表的概述秒表是电器制造，电国，工业自动化控制、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器，它广泛应用于各种继电器、电磁开关，控制器、廷时器、定时器等的时间测试。

目前所使用的电秒表大多是指针式或集成电路型的，结构相对复杂、测试功能单一。

但我们这次设计的秒表比较简单，所以使用很简单。

1.2 本次设计任务（1）开始时，显示“00”，第1次按下SP1后就开始计时。

（2）第2次按SP1后，计时停止。

（3）第3次按SP1后，计时归零。

1.3 系统主要功能99秒计时器主要是用在精确计间方面。

比如：学校里的校运会、答题倒计时等方面。

它通过一个按键来控制它的开和停，它能及时有效的记录瞬间时间。

而且它在我们生活中运用很广泛，希望我们做的这个计时器对以上方面有所帮助。

它也许比较简单，而且有可能达不到很多人的要求，但我相信通过我们过一步的学习，我们一定会制造出更好的系统，为社会大众服务。