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基于单片机的数字电子秒表设计

news 来源：原创 2025/5/15 7:32:27

此文章谨为课设记录

一、实验要求

题目六数字电子时钟

基本要求：

(1) 设计一个单片机电子时钟，设计的电子时钟通过数码管显示；

(2) 具有能通过按键实现设置时间的功能；

(3) 显示格式为小时十位、小时个位，分十位、分个位，秒十位、秒个位；

(4) 闹钟时间设置和报警功能。

在本次实验，不仅完美的实现了上述基本要求，还增加了几项

额外功能:

1、增加读取模式，能够记录当前计时值并保存，可以流水式已经读取记录的值

2、增加一个倒计时模式，在该模式下

（1）可以设置初值，并显示在数码管上

（2）当倒计时即将结束时，led灯会快速闪烁，提醒倒计时即将结束

（3）利用蜂鸣器在倒计时结束时，进行三秒的鸣叫提示倒计时已经结束

二、数字电子秒表硬件连接

硬件系统框图如下：

（一）核心控制器

51 单片机（如 STC89C51）作为系统核心，其内部定时器用于产生中断，为计时提供基准时钟。

（二）显示电路

6 位共阴极数码管用于显示时间信息。数码管的 a - g 段分别连接到 P0 口，通过向 P0 口输出不同的段码值来显示 0 - 9 数字。

（三）按键电路

多个按键采用独立按键形式连接到单片机引脚。按键未按下时，对应的引脚通过上拉电阻保持高电平；按键按下时，引脚电平变为低电平。通过软件中的按键扫描程序检测引脚电平变化，实现去抖和功能触发。

（四）蜂鸣器与 LED 电路

蜂鸣器通过输出高低电平控制其发声。LED 灯连接到 P1.7 引脚，用于倒计时警示。在倒计时即将结束根据程序控制 LED 灯闪烁。

三、代码介绍

代码流程图

在程序设计中，进行分模块进行描述：

1、主函数模块，负责初始化工作和等待响应；

2、按键扫描函数

3、显示函数类似对应与显示电路；

4、倒计数处理函数来实现这部分功能；

5、贯穿全局的定时函数，用来产生10ms的中断溢出信号。

系统初始化：设置定时器 0 为 16 位计时模式，计算初值实现 10ms 中断，晶振 12MHz。开启总中断和定时器 0 中断，初始关闭定时器 0。

主程序循环：在无限循环中，依次调用按键扫描函数获取按键状态，根据按键触发相应功能，如控制定时器的启停；调用显示函数更新数码管显示；调用倒计时处理函数处理倒计时逻辑。

按键扫描函数：采用静态变量记录按键状态，实现消抖和功能触发。根据不同按键执行相应操作，如控制计时状态、停止计时、清零数据、记录和读取时间、设置和启动倒计时等。

显示函数：根据不同模式，控制数码管显示相应内容，如计时、倒计时时间以及设置的倒计时初值，通过位选信号和段码输出实现稳定显示。

倒计时处理函数：利用静态变量控制 LED 灯闪烁，在倒计时模式下判断时间是否结束，结束时触发蜂鸣器；在倒计时最后几秒实现 LED 灯闪烁警示，其他时间熄灭。

定时器 0 中断函数：在计时模式下每 10ms 中断一次，实现 centisecond 自增及进位，精确计时，同时重新设置定时器初值。

如果需要具体原理图工程文件和原代码（实验报告也有）可以通过下方链接下载
链接: https://pan.baidu.com/s/15JGLuF0L-YVonO5lAUArUQ?pwd=gt34 提取码: gt34

基于单片机的数字电子秒表设计

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