【毕业论文】基于LabVIEW的多功能秒表设计(计时器+倒计时+节拍器+日历+时钟)

基于LabVIEW的秒表设计

摘要

数字式秒表是一种常用的计时工具，广泛用于各种比赛以及各类实验测量中。随着生活节奏的加快，人们时间观念的加强，各种计时器已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，并且人们已经不能满足于单一的某一种功能了。而如何在秒表的基础上，根据人们生活的需要增加相应的功能以方便人们的生活，便成为秒表设计方面的重点。

我基于LabVIEW设计的的秒表，具有秒表计时器、倒计时器、节拍器、时钟和闹钟的功能。其具有界面美观，简单易用，功能强大，精确度高等特点。此秒表的所有功能均可以独立运行，互不干扰，具有很好的用户体验。

关键词：秒表，计时，LabVIEW

Stopwatch design based on LabVIEW

Abstract

Digital stopwatch is a commonly used tool for timing.It is widely used in various competitions and a variety of experimental measurements.With the accelerated pace of life and the strengthening of the concept of time,variety timer has become an indispensable part of everyday life,and it has been unable to meet on a single feature of a certain kind.It has become the focus of the stopwatch design that how to add the corresponding function according to the needs of people's lives based on the stopwatch to convenience to people's lives.

Stopwatch witch I designed based on LabVIEW, is with a stopwatch timer, countdown timer, metronome, clock and alarm functions.It has a beautiful interface, easy to use, powerful, high precision characteristics.This stopwatch’s all functions can be run independently, means can without disturbing each other, and with good user experience.

Keywords: stopwatch, timer, LabVIEW

1.绪论 (1)

1.1 引言 (1)

1.2虚拟仪器的概念及特点 (1)

1.2.1虚拟仪器 (1)

1.2.2 虚拟仪器的特点 (1)

2. 图形化编程和LabVIEW (2)

2.1 图形化编程简介 (2)

2.2 LabVIEW简介 (2)

2.2.1前面板 (2)

2.3.2 程序框图 (2)

3.秒表介绍及程序设计 (3)

3.1 概述 (3)

3.2 秒表的发展 (3)

3.3 秒表的功能设计 (5)

3.3.1.正计时 (5)

3.3.2 倒计时 (6)

3.3.3.节拍器 (6)

3.3.4.时钟与闹钟 (6)

4. 程序实现 (7)

4.1秒表计时器 (7)

4.1.1 流程图 (7)

4.1.2程序设计 (8)

4.2 倒计时器 (21)

4.2.1流程图 (21)

4.2.2程序设计 (22)

4.3节拍器 (25)

4.3.1流程图 (25)

4.3.2 程序设计 (26)

4.4时钟及闹钟 (28)

4.4.1流程图 (28)

4.4.2 程序设计 (28)

总结 (31)

致谢 (33)

1.绪论

1.1 引言

LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。

1.2虚拟仪器的概念及特点

1.2.1虚拟仪器

LabVIEW程序又称虚拟仪器，即VI，其外观和操作均模仿现实仪器，如示波器和万用表。每个VI都使用函数从用户界面或其它渠道获取信息输入，然后将信息显示或传输至其它文件或计算机。

1.2.2 虚拟仪器的特点

根据概念创建者美国国家仪器公司（National Instruments）的定义，虚拟仪器（英语：Virtual instrumentation）技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成这四大优势。

2. 图形化编程和LabVIEW

2.1 图形化编程简介

图形化的程序语言，又称为“G” 语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或框图。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。

2.2 LabVIEW简介

双击LabVIEW快捷图标，出现启动画面，打开一个新的LabVIEW程序，可以看到它由两个面板组成。第一个是前面板窗口；第二个是后面板窗口。

2.2.1前面板

前面板由输入控件和显示控件组成。这些控件是VI的输入输出端口。输入控件模拟仪器的输入装置，为VI的程序框图提供数据。显示控件模拟仪器的输出装置，用以显示程序框图获取或生成的数据。

2.3.2 程序框图

前面板创建完毕后，便可使用图形化的函数添加源代码来控制前面板上的对象。程序框图是图形化源代码的集合，图形化源代码又称G代码或程序框图代码。前面板上的对象在程序框图中显示为接线端。

3.秒表介绍及程序设计

3.1 概述

秒表是一种常用的测时仪器。又可称"机械停表"。由暂停按钮、发条柄头、分针等组成。它是利用摆的等时性控制指针转动而计时的。在它的正面是一个大表盘，上方有小表盘（图1．4－2)。秒针沿大表盘转动，分针沿小表盘转动。分针和秒针所指的时间和就是所测的时间间隔。在表正上方有一表把，上有一按钮。旋动按钮，上紧发条，这是秒表走动的动力。用大拇指按下按钮，秒表开始计时；再按下按钮，秒表停止走动，进行读数；再按一次，秒表回零，准备下一次计时。秒表的精度一般在0．1－0．2秒，计时误差主要是开表、停表不准造成的。而使用labview制作的秒表，其精确度可达到1毫秒。

3.2 秒表的发展

原始人凭天空颜色的变化、太阳的光度来判断时间。古埃及发现影子长度会随时间改变，发明日晷在早上计时，他们亦发现水的流动需要的时间是固定的，因此发明了水钟。古代中国人亦有以水来计时的工具——铜壶滴漏，他们亦会用烧香计时。将香横放，上面放上连有钢珠的绳子，有报时功能。

中国古代烧香的闹钟。除了用水流来计时外，中国古代民间亦有利用燃点线香来计量时间。龙舟报时更香就是利用烧香来计时的仪器，它更设有定时响闹的作用。龙舟上挂了数条两端系著金属球的幼线，线下放了燃著的香。每隔

一段时间，香便会烧断一条线子，当金属球跌进下面的盛器时，便会发出报时响闹。这种烧香时计最早见于宋代（公元12世纪中叶）的文献中。用更香来计算时间的精度不高，但由于它简单易行，极之适合民间使用，所以曾经十分流行。据文献记载有些更香可燃烧一画夜，有些甚至可以燃烧至一个月。此更香是根据文献及示图复原，没有原物传世。

1088年，宋朝的科学家苏颂和韩工廉等人制造了史上首座以水力作自动化机械操作的水运仪象台，它是把浑仪、浑象和机械计时器组合起来的装置。1276年，中国元代的郭守敬制成大明灯漏。它是利用水力驱动，通过齿轮系及相当复杂的凸轮结构，带动木偶进行“一刻鸣钟、二刻鼓、三钲、四铙”的自动报时。自宋起，十二时辰分初正即廿四小时系统，一刻即今天的十五分钟，其准确度较德国之桌钟早三百多年。

1283年在英格兰的修道院出现史上首座以砝码带动的机械钟。

13世纪意大利北部的僧侣开始建立钟塔（或称钟楼），其目的是提醒人祷告的时间。

1360年詹希元创制“五轮沙漏”，以齿轮、时刻盘合成

16世纪中在德国开始有桌上的钟。那些钟只有一支针，钟面分成四部分，使时间准确至最近的十五分钟。

1657年，惠更斯发现摆的频率可以计算时间，造出了第一个摆钟。1670年英国人威廉·克莱门特（William Clement）发明锚形擒纵器。

1797年，美国人伊莱·特里（Eli Terry）获得一个钟的专利权。他被视为美国钟表业的始祖。

世界上第一座原子钟建于1949年，位于美国的国家标准技术研究所。第一

座准确的原子钟于1955年建造，位于英国国家物理实验室。1967年，第十三届国际度量衡会议采用铯-133原子钟所发出特定波长的频率，作为秒的基准依据。当此原子钟某特定波长所发出的光振动9,192,631,770 次所经过的时间，定义为一秒。原子钟相当稳定，不易受环境变化影响。

计时码表，或称码表，是一种有计时功能的手表，是将秒表的功能结合于手表之中。计时码表于1720年由英国人George Graham 发明。

无论是机械手表，石英手表，甚至LCD显示数位表，都有计时码表的产品。LCD数位手表的价钱是三者中最低，但计时功能却是最为精确，精度可达百分之一秒或千分之一秒。石英的计时码表价钱较贵，精度多数为十分之一秒。而机械计时码表的精度是最差，只能以秒计算，但由于机芯结构复杂，因此价钱最为昂贵。

3.3 秒表的功能设计

3.3.1.正计时

我设计的秒表的正计时器首先具有精确到0.01秒的计时功能，最高可以计时到99小时59分59秒99，其他功能如下：

以LED七段数码管的方式显示时间。

在计时过程中，可以暂停、继续计时。

在任意状态下，可以执行复位操作，清除所有数据。

可以在任意状态记录任意次时间。

在任意状态下，可以实现单人记圈/多人记名的切换，并且切换后自动复位。

有毫秒指针，每秒转一圈。

3.3.2 倒计时

我设计的倒计时器可以从任意时间开始倒计时，并在倒计时结束时触发警报，其他功能如下：

有倒计时指针显示剩余时间的百分比，且平滑移动。

以LED七段数码管的方式显示剩余时间。

可以设置不同的提示音。

精确到1秒。

倒计时结束时指针中间会出现红点。

3.3.3.节拍器

我设计的节拍器具有如下功能：

开始、暂停节拍器。

设置节拍，从20拍/分钟到240拍/分钟，间隔为20拍/分钟。

3.3.

4.时钟与闹钟

我设计的时钟具有以下功能：

以指针方式显示12进制的时间。

显示当前日期和时间，星期。

设置闹钟，并可设置闹钟状态。

4. 程序实现

4.1秒表计时器

4.1.1 流程图

通过对秒表原理的理解基础上，在结合LabVIEW软件，秒表计时器的程序流程图如图（4.1）所示：

图4.1程序流程图

4.1.2程序设计

1.前面板设计

程序的前面板如图4.2所示

图4.2 前面板2.程序框图

整个秒表计时器的程序框图如图4.3所示

图4.3 程序框图

3.程序设计

顺序计数的实现：

建立while循环，将i创建显示控件，从而将计数值显示到前面板上。在循环中添加等待时间可以控制计时精度。如添加10毫秒等待则是精确到0.01秒。进位的实现：

进位的实现有几种备选方案：

1）for循环指定循环次数

2）事件结构中设置比较器，当i等于特定值时触发进位

3）使用条件结构，当i等于特定值时比较器输出true，激活进位

4）算数计算由i算出各个数位

使用前三种方案有一个弊端：每增加一个进位就会相应的增加一个嵌套的

循环，而循环越多越容易出现错误和死循环。于是我选用第四个进位方法：算

数方法。由于1秒=1000毫秒，1分钟=60秒，1小时=60分钟。我们可以算出，当while循环延迟为1毫秒时，小时数为（i/60*60*1000）的整数商。设i’为（i/60*60*1000）的余数，则分钟数为（i’/60*1000）的整数商。设i”为（i’/60*1000）的余数，则秒数为（i”/1000）的商，其余数即为毫秒数。市面上的秒表多数是精确到0.01秒，也就是10毫秒，所以我把算出的毫秒数又进行了*10，从而得到0.01秒的精确度。

实现算数进位的子vi程序框图如图4.4所示，其中x为输入端，输出为一个含有4位的时间簇。

图4.4 算数进位函数

暂停计时的实现：

暂停计数要求在计数开始后点击暂停按钮时暂停计数，再次点击时又开始计数，并且是接着刚才的数值计数。这就要求在整体程序运行时，将程序的一部分暂停和恢复。

为了做到这点，我先后尝试了各种结构，最终使用了双层while循环的嵌套结构。具体是将一个while循环外再加一个while循环，在内层while循环中加入停止按钮，并且将停止按钮的动作设置为“释放时转换”，同时将前面板的停止按钮设置为开关的形状以便于识别。

这样，这个内层的停止按钮就会实现暂停的功能。

具体程序框图如图4.5所示

图4.5 暂停的实现

随时退出程序的实现：

我的计数方案没有for循环，所以它不会自己停止。如果沿用先前的独立停止按钮的设计，就会出现一个严重的问题：只能在计时过程中停止。当程序处于计时状态时，内部while循环处于停止状态，点击停止按钮会立即得到响应；而当程序处于暂停计时时，内部while循环处于运行状态，从而外部的事件将无法响应。

我注意到，当在暂停状态下点击停止按钮后再让秒表开始计时，内部循环将会跳出，而停止命令则会得到响应。由此想到，如果让程序在我点击停止的时候，自动让内部while循环处于运行状态，那么问题便迎刃而解了。

由此想法，列出了如下的真值表：

暂停端停止端内部while循环

1 0 1

1 1 1

0 0 0

0 1 1

不难看出此真值表与或门完全一致。于是便有了如图4.6所示的设计。使用或门将两个按钮同时连接到内部while循环，并且把触发端都放置在最内部，消除延迟：

图4.6 停止按钮设计

整体框图如图4.7所示

图4.7 可以随时停止的秒表设计

计时清零的实现：

对显示控件的清零有几种备选方案：

1）事件结构

2）条件结构

3）嵌套while循环

经过多次实验，发现事件结构和条件结构容易在while循环中形成死循环无法跳出，故采用嵌套while循环来实现清零功能。由于在前面的程序中停止程序并重启后i会自动归零，所以在整个程序外面再加一个while循环。这样，可以随时停止内部程序而不中止整个进程。而停止内部程序则会实现清零的操作。

和停止按钮一样，如果沿用先前的独立停止按钮的设计，就会出现同样的

的问题：只能在计时过程中清零。当程序处于计时状态时，内部while循环处于停止状态，点击清零按钮会立即得到响应；而当程序处于暂停计时时，内部while循环处于运行状态，从而外部的事件将无法响应。

解决此问题，同样根据真值表可以看出，在内循环添加或门，这样就可以顺利触发清零。

程序框图如图4.7所示.

图4.7 带停止功能的秒表程序框图

记录功能的实现：

秒表的记录功能要求能够在计时的过程中随时记录多次的时间。首先，我实现的是记名。为了能够显示一个完整的字符串（如：第1名：0小时0分钟1

秒.20）我使用字符串连接函数将多个字符串和时间进行组合，并使用条件结构控制对数据的采集。在最后添加换行符以换行。为了能够实现实时采集，同样将采集按钮放在最内层循环，并使用或门与其他按钮相连。为使程序能够连续多次记录，使用反馈节点储存数据。

程序框图如图4.8所示。

图4.8 可以连续记录的秒表程序框图

随着记录功能而来的一个问题就是清屏。先前的清零只能对时间进行重置，而字符串却不行。开始时，我使用了对显示控件从新赋值的方法，但这种方法有一个弊端，就是移位寄存器是不可重置的，这样就会导致在执行清零后再记录时，先前清除的内容又显示回来了。

为了解决移位寄存器清零的问题，我转而使用了另一种方法：临时文件的读取写入。临时文件可以很好的解决清除数据与读取的问题。先将数据写入临时文件，再从文件中读取字符串显示到显示控件上。每点击一次采集按钮，就会在对应文件的下一行添加一个记录字符串。当需要清零时只需要删除文件内

的数据即可。这样，当点击清零按钮时，所有显示控件都会清零，并且没有数据残留。同样，将该按钮放置在内循环并使用或门与其它开关相连。

程序框图如图4.9所示.

图4.9 可以清零的秒表程序框图

复位按钮的实现：

秒表上通常会有一个复位按钮，这个按钮会同时实现两个功能：清除所有数据；使秒表处于停止计时状态。所以我把清零按钮改为了复位按钮，次改进需要增加一些触发功能。首先，在点击复位时会清空临时文件中的数据，这一点通过事件结构实现；其次，在清除数据时，将开关置为暂停状态，为此创建了暂停按钮局部变量，通过对局部变量的赋值实现该功能。当点击复位时，暂停按钮会被赋值F，从而暂停计时。事件结构具体如图4.10所示。

实验二60秒倒计时电路设计的实验报告

实验二60秒倒计时电路设计的实验报告一、实验目的 1.进一步熟悉Quartus II混合层次化设计方法。 2.学习7段数码管的驱动设计方法。二、实验内容 60秒倒计时电路如图1所示。其中，模块cnt_d60完成60倒计数，输出结果为2位十进制BCD码。模块SCNA_LED完成BCD码到7段数码管显示译码功能。图1 60秒倒计时电路图2 60秒倒计时底层电路 60倒计数模块cnt_d60底层电路如图2所示。主要由2片74192（双向十进制计数器）

构成。模块cnt_d60和SCNA_LED的源设计文档（cnt_d60.bdf和SCAN_LED.vhd）提供给大家。要求大家建立新工程，为模块cnt_d60和SCNA_LED新建封装（*.bsf），并根据图1完成顶层60秒倒计时电路设计。完成以上程序设计，编译时器件选择Cyclone系列的EP1C12Q240C8。引脚锁定参考表1内容。注意：应把未分配管脚置为三态输入，切记！！表1 实验连线 1.原理图设计输入（1）首先将模块cnt_d60和SCNA_LED的源文件放在等一下需要建立的文件中，打开QuartusII软件。（2）选择路径。选择File/New Project Wizard。添写后以后，单击“NEXT”进入下一步。（3）添加设计文件，在File name中选择路径然后添加模块cnt_d60和SCNA_LED的源文件，点击“Next”。（4）选择FPGA器件。Family选择Cyclone，先在Packge选择Any QFP，Pin Count 选择240，Speed grade选择8；然后在Available device中选择EP1C12Q240C8，点击“Next”。（5）选择外部综合器、仿真器和时序分析器。设置好后，单击“NEXT”进入下一步。（6）结束设置。“工程设置统计”窗口，列出了工程的相关设置情况。最后单击“Finish”，结束工程设置。（7）建立原理图文件。点击cnt_d60文件，然后点击File/Crete/Update/Create Symbol Files For Current file以新建原理图封装文件方式，然后以同样的方式创建原理图SCNA_LED封装文件，文件格式都为*bdf。保存原理图文件。选择File/Save As…菜单，存为testone文件，选择Edit/Insert Symbol…（或直接双击原理图空白处）打开元器件库窗口，选择合理的器件（封装好的cnt_d60文件和SCNA_LED文件都在里面）按图1完成60秒倒计时电路原理图设计，完成后选择File/Save…保存原理图。（8）综合编译。编译之前，打开原理图文件，选择Project/Set as Top-Level Entity，以确保当前编译的文件为顶层的实体文件。然后选择Processing/Start Compilation，进行综合分析，直至编译通过为止。（9）保护设计中没有使用到的引脚。对于FPGA芯片（包括EP1C12Q240C8），在做Quartus II工程时必须将未分配的管脚置为三态输入。选择Assignments\Device… 打开工程设置窗口。在Category中选择Device项，然后在Available Devices栏中，选中EP1C12Q240器件，再单击Device & Pin Options…按钮，在弹出窗口（中选择Unused Pins栏，然后设置Reserve all unused pins为AS input tri-stated。推荐把未分配管脚置为三态输入。如未将未分配管脚置为三态输入，将可能导致主芯片或外围芯片损坏，切记！！

基于FPGA的数字时钟设计毕业设计论文

摘要本设计为一个多功能的数字时钟，具有时、分、秒计数显示功能，以24小时循环计数；具有校对功能。本设计采用EDA技术，以硬件描述语言Verilog HDL为系统逻辑描述语言设计文件，在QUARTUSII工具软件环境下，采用自顶向下的设计方法，由各个基本模块共同构建了一个基于FPGA的数字钟。系统由时钟模块、控制模块、计时模块、数据译码模块、显示以及组成。经编译和仿真所设计的程序，在可编程逻辑器件上下载验证，本系统能够完成时、分、秒的分别显示，按键进行校准，整点报时，闹钟功能。关键词：数字时钟，硬件描述语言，Verilog HDL，FPGA

Abstract The design for a multi-functional digital clock, with hours, minutes and seconds count display to a 24-hour cycle count; have proof functions function. The use of EDA design technology, hardware-description language VHDL description logic means for the system design documents, in QUAETUSII tools environment, a top-down design, by the various modules together build a FPGA-based digital clock. The main system make up of the clock module, control module, time module, data decoding module, display and broadcast module. After compiling the design and simulation procedures, the programmable logic device to download verification, the system can complete the hours, minutes and seconds respectively, using keys to cleared , to calibrating time. And on time alarm and clock for digital clock. Keywords：digital clock,hardware description language,Verilog HDL,FPGA

基于FPGA数字秒表设计报告

标准实验报告实验项目：基于FPGA数字秒表设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

基于单片机的倒计时器(计数器)课程设计)

湖南文理学院课程设计报告课程名称：单片机原理课程设计学院：电信学院专业班级：自动化07101 学生姓名：指导老师：完成时间：报告成绩：

倒计时器设计

目录目录 (1) 摘要 (3) ABSTRACT (4) 第一章设计要求与方案确定 (5) 1.1设计意义 (5) 1.2设计要求 (5) 1.3方案确定 (5) 第二章硬件电路 (6) 2.1单片机概述 (6) 2.1.1 单片机基础 (6) 2.1.2单片机与单片机系统 (7) 2.1.3 单片机的产生与发展 (7) 2.2MCS-51系列单片机介绍 (8) 2.2.1 80C51 芯片介绍 (8) 2.2.3 最小系统 (9) 2.2.4 定时与中断的概念 (10) 2.4LED显示电路设计与器件选择 (12) 2.4.1.LED显示器的选择 (13) 2.4.2LED驱动芯片选择 (13) 2.5按键电路设计 (13) 2.6蜂鸣器电路的设计 (14) 第三章倒计时器的设计 (15) 3.1倒计时器系统设计方案及框图 (15) 3.2程序设计 (15) 3.2.1主程序设计 (15) 3.2.2倒计时模块设计 (17) 3.2.3键盘扫描数码管显示程序 (17)

第四章倒计时器设计仿真 (18) 4.1设置倒计时初值 (18) 4.2开始倒计时 (18) 4.3倒计时结束并报警 (18) 总结 (20) 参考文献 (21) 致谢 (22) 附录1 倒计时器设计源程序 (23) 附录2 所用元器件清单 (23)

摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断的走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时控制和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。本系统由单片机系统、矩阵式键盘、蜂鸣器和LED数码管显示系统组成。装置利用AT89C51单片机与74LS245驱动器驱动LED数码管显示。通过按键控制设定倒计时时间，再通过中断控制系统开始倒计时。当倒计时时间到时，由P1.0口驱动蜂鸣器发声报警。为了简化电路，降低成本，采用以软件为主的的接口方法。该系统实用、功能灵活多样，可以对计时时间进行实时控制，可以广泛的应用于各种场所的控制设备。【关键词】单片机；LED数码管显示器；倒计时；报警

时钟计时器课程设计

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：学号：专业：电气工程及其自动化指导老师：周令设计时间：2011年4月电子与信息工程学院

目录 1. 引言 (1) 1.1. 设计意义 (1) 1.2. 系统功能要求 (1) 2. 方案设计 (1) 2.1. 数字时钟计时器设计方案论证 (1) 2.2. 硬件系统的总体设计框图 (2) 3. 硬件设计 (2) 4. 软件设计 (3) 4.1. 主程序 (3) 4.2. 显示子程序 (4) 4.3. 定时器T0中断服务程序 (4) 4.4. 定时器T1中断服务程序 (5) 4.5. 调时功能程序 (6) 4.6. 秒表功能程序 (6) 4.7. 闹钟时间设定功能程序 (6) 5. 调试及性能分析 (7) 5.1. 硬件调试 (7) 5.2. 软件调试 (7) 5.3. 性能分析 (8) 6. 设计总结 (8) 7. 附录A：汇编源程序 (9) 8. 附录B：作品实物图片 (26) 9. 参考文献 (27)

时钟计时器的设计 1.引言 1.1.设计意义随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字时钟计时器，本数字时钟计时器，可以显示时、分、秒，以24小时计时方式运行，能整点提醒（短蜂鸣，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）等功能。人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字时钟计时器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。本设计所介绍的数字时钟计时器与传统的计时器相比，具有读数方便，操作简单，计时精准，还能实现整点提醒，定时提醒等功能。其输出时间采用数字显示，主要用于对时间要求精度高的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89C52，用6位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现数字显示功能,能准确达到以上要求。 1.2. 系统功能要求用单片机及6位LED数码管显示时、分、秒，以24小时计时方式运行，能整点提醒（短蜂鸣，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）等功能。 2.方案设计 2.1. 数字时钟计时器设计方案论证为了实现LED显示器的数字显示，可以采用静态显示法和动态显示法。由于静态显示法需要数据锁存器等硬件，接口复杂一些，又考虑到时钟显示只有6位，且系统没有其他复杂的处理任务，所以决定采用动态扫描法实现LED的

毕业生电子设计秒表论文说明书

湄洲湾职业技术学院秒表系别：自动化工程系年级： 10级专业：电气自动化技术姓名：江晓滨学号： 1001020201 导师姓名：邱兴阳职称：讲师 2013年 5月 29日

目录 1 前言.................................................................................................................................... - 1 - 2 系统设计参数要求................................................................................................................ - 2 - 3 系统设计................................................................................................................................ - 3 - 3.1系统设计总体框图....................................................................................................................... - 3 - 3.2各模块原理说明 ........................................................................................................................... - 3 - 3.3系统总原理图说明....................................................................................................................... - 6 - 3.4系统印刷电路板的PCB............................................................................................................. - 6 - 3.5系统的操作说明 ........................................................................................................................... - 6 - 3.6系统操作注意事项....................................................................................................................... - 7 - 参考文献.................................................................................................................................... - 8 - 致谢词........................................................................................................................................ - 9 - 附录........................................................................................................................................ - 10 - 附录1. 电路总原理图..................................................................................................................... - 10 - 附录2. 系统印刷电路板图 ........................................................................................................... - 11 - 附录3. 电路元件清单..................................................................................................................... - 11 - 附录4 电路系统程序 ................................................................................................................... - 12 -

软件延时实现60秒计时器

一、实验任务如下图所示，在A T89S51单片机的P0和P2端口分别接有两个静态共阴数码管，P0口驱动显示秒时间的十位，而P2口驱动显示秒时间的个位。二、电路原理图图11.1 三、硬件连线参照教程十的方法完成硬件连线（只是去掉按键部分）。四、程序设计内容 1在设计过程中我们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0，从新秒计数。 2对于秒计数单元中的数据要把它十位数和个数分开，方法仍采用对10整除和对10求余。 3在数码上显示，仍通过查表的方式完成。 4一秒时间的产生在这里我们采用软件精确延时的方法来完成，经过精确计算得到1秒时间为1.002秒。 DELY1S: MOV R5,#100 D2: MOV R6,#20 D1: MOV R7,#248 DJNZ R7,$

DJNZ R6,D1 DJNZ R5,D2 RET 五、程序框图图11.2 六、汇编源程序 Second EQU 30H ORG 0 START: MOV Second,#00H NEXT: MOV A,Second MOV B,#10 DIV AB MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A LCALL DELY1S INC Second MOV A,Second CJNE A,#60,NEXT LJMP START

DELY1S: MOV R5,#100 D2: MOV R6,#20 D1: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 DJNZ R5,D2 RET TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END 七、C语言源程序 #include unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; unsigned char Second; void delay1s(void) { unsigned char i,j,k; for(k=100;k>0;k--) for(i=20;i>0;i--) for(j=248;j>0;j--); } void main(void) { Second=0; P0=table[Second/10]; P2=table[Second%10]; while(1) { delay1s(); Second++; if(Second==60) { Second=0; } P0=table[Second/10]; P2=table[Second%10]; } }