用定时器计数器设计一个简单的秒表
目录摘要I1Proteus简介12主要相关硬件介绍22.1AT89C52简介22.2四位数码管42.374LS139芯片介绍53设计原理54电路设计64.1电路框图设计64.2电路模块介绍74.2.1控制电路74.2.2译码电路74.2.3数码管显示电路74.3仿真电路图85设计代码86仿真图127仿真结果分析148实物图149心得体会15参考文献16摘要现在单片机的运用越来越宽泛，大到导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯与数据传输、工业自动化过程的实时控制和数据处理，小到广泛使用的各种智能IC卡、各种计时和计数器等等。
本次课设我们要设计一个能显示计时状态和结果的秒表，它是基于定时器\\\/计数器设计一个简单的秒表。
本次设计的数字电子秒表系统采用AT89C51单片机为中心器件，利用其定时器\\\/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管以及外部中断电路来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现四位LED显示，显示时间为0～99.99秒，计时精度为0.01秒，能正确地进行计时，并显示计时状态和结果。
其中软件系统采用汇编或者C语言编写程序，包括显示程序，定时中断服务，外部中断服务程序，延时程序等，并在keil中调试运行，硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
关键词：秒表，AT89C51，proteus，C语言1Proteus简介Proteus是世界上著名
电子秒表设计电路图
电子秒表的设计一、设计要求…………………………………………………2二、设计的目的与作用………………………………………2三、设计的具体体现………………………………………21.电子秒表的基本组成………………………………32.电子秒表的工作原理…………………………………33.电子秒表的原理图……………………………………44.单元电路设计…………………………………………45.设计仿真与PCB制版…………………………………12四、心得体会…………………………………………………17五、附录………………………………………………………18六、参考文献…………………………………………………20一、设计要求1.以0.01秒为最小单位进行显示。
2.秒表可显示0.01～59:59:99秒的量程。
3.该秒表具有清零、开始计时、停止计时功能。
二、设计方案方案一：通过单片机来实现电子秒表基于51单片机电子秒表，设计简单，而且技术准确，缺点是价格相比于数字电路实现的秒表技术要昂贵。
方案二：采用数字电路来实现秒表计数，优点是价格便宜，计数精确，反应较快，缺点是，电路芯片较多，设计电路复杂。
经过比较选择了较为经济适用的数字电路。
二、设计的目的与作用1.培养我们运用有关课程的基础理论和技能解决实际问题，并进一步提高专业基本技能、创新能力。
通过课程设计，学习到设计写作方法，能用文字、图形和现代设计写作方法系统地、正确地表达课程设计和研究成果。
2.熟悉555
基于vhdl电子秒表的系统设计怎么做
一、实验原理 ： 用层次化设计的方法以VHDL语言编程实现以下功能： 【1】具有“时”、“分”、“秒”计时功能；时为24进制，分和秒都为60进制。
【2】具有消抖功能：手工按下键盘到是否这个过程大概50ms左右，在按下开始到弹簧片稳，定接触这段时间为5-10ms，从释放到弹片完全分开也是5-10ms，在达到稳定接触和完全分开的微观过程中，电平是时高时低的，因此如果在首次检测到键盘按下时延时10ms再检测就不会检测到抖动的毛刺电平了。
64Hz的信号周期为15.6ms，正适合做消抖信号。
【3】具有校时和清零功能,能够用4Hz脉冲对“小时”和“分”进行调整，并可进行秒零； 【4】具有整点报时功能。
在59分51秒、53秒、55秒、57秒发出低音512Hz信号,在59分59秒发出一次高音1024Hz信号,音响持续1秒钟,在1024Hz音响结束时刻为整点。
【5】 具有一键设定闹铃及正常计时与闹铃时间的显示转换。
闹时时间为一分钟。
二、程序流程： 1、秒计数器模块设计： 模块图如图1。
六十进制带进位计数器，可清零，clk输入信号为1Hz脉冲，当q0计满9后q1增加1，当q0满9且q1记满5，q1、q0同时归零，co输出为高电平。
q1为十位q0为个位。
图1 程序如下： library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity c60 is Port ( clk,clr : in std_logic; co :out std_logic; q1,q0 : out std_logic_vector(3 downto 0)); end c60; architecture one of c60 is begin process (clk,clr) variable cq1,cq0:std_logic_vector(3 downto 0); begin if clr='1' then cq1:=(others=>'0');cq0:=(others=>'0'); elsif (clk'event and clk='1') then if cq0<9 then cq0:=cq0 +1;co<='0'; elsif cq1<5 then cq1:=cq1+1;cq0:=(others=>'0'); elsif cq1=5 and cq0=9 then co<='1';cq1:=(others=>'0'); cq0:=(others=>'0'); else co<='0'; end if; end if; q1<=cq1; q0<=cq0; end process; end one; 仿真结果如下图2 2、分计数器同上。
注：不同之处为分的clk输入信号为秒的进位信号。
3、时计数器： 模块图如图3。
24进制无进位计数器，当计数信号计到23后再检测到计数信号时会自动零。
带清零，clk输入为分秒进位相与的结果。
q1为十位，q0为个位。
图3 程序如下： library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity c24 is Port ( clk : in std_logic; q1,q0 : out std_logic_vector(3 downto 0)); end c24; architecture one of c24 is begin process (clk) variable cq1,cq0:std_logic_vector(3 downto 0); begin if (clk'event and clk='1') then if cq1=0010 and cq0=1001 then cq1:=0000; cq0:=0000; elsif cq0<1001 then cq0:=cq0+1; else cq0:=0000; cq1:=cq1+1; end if; end if; q1<=cq1;q0<=cq0; end process; end one; 仿真波形如下图4： 图4 4、分频器： 模块图如图5。
由四个分频器构成，输入信号in_clk为1024Hz脉冲信号。
把输入的1024Hz信号分频为四个脉冲信号，即1Hz的秒脉冲，4Hz的校时、校分脉冲，64Hz的消抖脉冲以及512Hz的蜂鸣器低音输入。
图5 程序如下： library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity div is Port ( in_clk : in std_logic; clk_512, clk_1,clk_4 ,clk_64:out std_logic); end div; architecture one of div is signal q512,a,b,c:std_logic; signal c1,c4,c64:integer range 512 downto 0; begin process(in_clk) begin if in_clk'event and in_clk='1' then q512<=not q512; if c64>=7 then c64<=0;c<=not c;else c64<=c64+1;end if; if c4>=127 then c4<=0;b<=not b;else c4<=c4+1;end if; if c1>=511 then c1<=0;a<=not a;else c1<=c1+1;end if; end if; end process; clk_512<=q512; clk_1<=a; clk_4<=b; clk_64<=c; end one; 仿真波形如下图6： 图6 5、消抖： 模块图如图7。
分频出的用64Hz信号对sa校时信号、sb校分信号、sc秒清零信号、sd闹时设置信号进行防抖动处理。
是由四个两级d触发器构成的，分别对输入的sa、sb、sc、sd 信号的相邻两个上升沿进行比较以确定按键的按下，从而达到消抖的目的。
图7 程序如下： library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity xd is Port ( clk_64 : in std_logic; hj,mj,sclr,sdo :out std_logic; sa,sb,sc,sd : in std_logic); end xd; architecture one of xd is begin process(clk_64) variable sa_n,sa_p,sb_n,sd_n,sb_p,sc_n,sc_p,sd_p:std_logic; begin if clk_64'event and clk_64='1' then sa_p:=sa_n;sa_n:=sa; sb_p:=sb_n;sb_n:=sb; sc_p:=sc_n;sc_n:=sc; sd_p:=sd_n;sd_n:=sd; if sa_p= sa_n then hj<=sa;end if; if sb_p= sb_n then mj<=sb;end if; if sc_p= sc_n then sclr<=sc;end if; if sd_p= sd_n then sdo<=sd;end if; end if; end process; end one; 仿真波形如下图8： 图8 6、闹钟时间的设定： 模块图如图9。
一键设定闹铃时间，内部由四个d触发器构成。
当确定sd键按下时，将当前时间的小时和分的个位十位分别存入四个d触发器内，作为闹时时间。
图9 程序如下 library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity df4 is Port ( sd :in std_logic; hh,hl,mh,ml : in std_logic_vector(3 downto 0); hh_o,hl_o,mh_o,ml_o: out std_logic_vector(3 downto 0)); end df4; architecture one of df4 is begin process (sd,hh,hl,mh,ml) begin if sd='1' then hh_o<=hh;hl_o<=hl;mh_o<=mh;ml_o<=ml;end if; end process; end one; 仿真波形如下图10： 图10 7、二选一电路 （1）一位二选一： 模块图如图11。
用以进行正常计时和校时\\\/分的选择。
alarm为经过消抖的校时\\\/分信号。
当按键未曾按下时，即校时\\\/分信号没有到来时，二选一选择器会选择输出a（正常计时输入）信号，否则当alarm按键按下时输出y为校时\\\/分输入信号——4Hz。
图11 程序如下： library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity xuan21 is Port ( alarm,a,b: in std_logic; y:out std_logic); end xuan21 ; architecture one of xuan21 is begin process(alarm,a,b) begin if alarm='0' then y<=a;else y<=b; end if; end process; end one; 仿真波形如下图12： 图12 （2）三位二选一： 模块图如图13。
用以进行正常计时时间与闹铃时间显示的选择，alarm输入为按键。
当alarm按键未曾按下时二选一选择器会选择输出显示正常的计时结果，否则当alarm按键按下时选择器将选择输出显示闹铃时间显示。
图13 程序如下： library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity x213 is Port ( alarm : in std_logic; y:out std_logic_vector(3 downto 0); a,b: in std_logic_vector(3 downto 0)); end x213; architecture one of x213 is begin process(alarm,a,b) begin if alarm='0' then y<=a;else y<=b; end if; end process; end one; 仿真结果如下图14： 图14 8、整点报时及闹时： 模块图如图15。
在59分51秒、53秒、55秒、57秒给扬声器赋以低音512Hz信号,在59分59秒给扬声器赋以高音1024Hz信号,音响持续1秒钟,在1024Hz音响结束时刻为整点。
当系统时间与闹铃时间相同时给扬声器赋以高音1024Hz信号。
闹时时间为一分钟。
图15 程序如下： library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity voice is Port ( hou1,huo0,min1,min0,sec1,sec0,hh,hl,mh,ml: std_logic_vector(3 downto 0); in_1000,in_500:in std_logic; q : out std_logic); end voice; architecture one of voice is begin process(min1,min0,sec1,sec0) begin if min1=0101 and min0=1001 and sec1=0101 then if sec0=0001 or sec0=0011 or sec0=0101 or sec0=0111 then q<=in_500; elsif sec1=0101 and sec0=1001 then q<=in_1000; else q<='0'; end if; else q<='0'; end if; if min1=mh and min0=ml and hou1=hh and huo0=hl then q<=in_1000; end if; end process; end one; 仿真波形如下图16 图16 9、顶层原理图： 三、感想 通过这次设计，既复习了以前所学的知识，也进一步加深了对EDA的了解，让我对它有了更加浓厚的兴趣。
特别是当每一个子模块编写调试成功时，心里特别的开心。
但是在画顶层原理图时，遇到了不少问题，最大的问题就是根本没有把各个模块的VHD文件以及生成的器件都全部放在顶层文件的文件夹内，还有就是程序设计的时候考虑的不够全面，没有联系着各个模式以及实验板的情况来编写程序，以至于多考虑编写了译码电路而浪费了很多时间。
在波形仿真时，也遇到了一点困难,想要的结果不能在波形上得到正确的显示 :在分频模块中，设定输入的时钟信号后，却只有二分频的结果，其余三个分频始终没反应。
后来，在数十次的调试之后，才发现是因为规定的信号量范围太大且信号的初始值随机，从而不能得到所要的结果。
还有的仿真图根本就不出波形，怎么调节都不管用，后来才知道原来是路径不正确，路径中不可以有汉字。
真是细节决定成败啊
总的来说，这次设计的数字钟还是比较成功的，有点小小的成就感，终于觉得平时所学的知识有了实用的价值，达到了理论与实际相结合的目的，不仅学到了不少知识，而且锻炼了自己的能力，使自己对以后的路有了更加清楚的认识，同时，对未来有了更多的信心。
四、参考资料： 1、潘松，王国栋，VHDL实用教程〔M〕.成都:电子科技大学出版社，2000.(1) 2、崔建明主编，电工电子EDA仿真技术北京：高等教育出版社，2004 3、李衍编著，EDA技术入门与提高王行西安：西安电子科技大学出版社，2005 4、侯继红,李向东主编，EDA实用技术教程北京：中国电力出版社，2004 5、沈明山编著，EDA技术及可编程器件应用实训北京：科学出版社，2004 6、侯伯亨等，VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计西安: 西安电子科技大学出版社，1997 7、辛春艳编著，VHDL硬件描述语言北京：国防工业出版社，2002
java怎样设计一个数字秒表
思路： 1.声明变量：【开始时间】，【结束时间】，【总时间】。
都声明成long类型。
2.建立四个按钮，【开始】【暂停】【继续】【停止】 3.【开始】绑定方法：把系统当前时间赋值给【开始时间】=System.currentTimeMillis(); 4.【暂停】绑定方法：把系统当前时间赋值给【结束时间】=System.currentTimeMillis(); 然后【结束时间】减去【开始时间】的值赋给【总时间】并显示出来。
5.【继续】绑定方法：把系统当前时间赋值给【开始时间】=System.currentTimeMillis(); 6.【停止】绑定方法：把系统当前时间赋值给【结束时间】=System.currentTimeMillis(); 然后【结束时间】减去【开始时间】的值赋给【总时间】并显示出来。
用51单片机做秒表设计
遇到懒学生了，这个不就是一个定时器加显示吗，有什么难的，自己翻翻微机原理书就可以做 了，也就四五十行汇编语言就行了，用C就更加简单，具体的方法：用定时器定时0.2ms,定时到了就给固定的一个变量加1，然后判断这个变量是不是到了500，到了就清零然后把秒的变量加1，就是1s了，（分和时也是如此，秒为60，秒清零，分加1）；主程序就只管显示和按键，按键随便用中断还是查询，我建议你查询，因为程序简单，显示程序就是查个表，自己把数码显示的断码表编好就可以了，把秒的数值查表对应显示，完了就查询按键，按键累加，值为0是没按，1是按1次，2是按2次，3是按3次，同时清零，很简单的
兄弟姐妹们我求助啊
单片机秒表、时钟的问题
系统设计1．实验内容摘要验利用单片机的定时器\\\/器定时和记数的，结合dvcc实验箱上的集成电路8032、LED数码管以及实验箱上的按键来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。
其中本实验设计了四个开关按键：其中一个按键按下去时以1秒加一开始计时，即秒表开始键（本实验中当开关从1变为0时开始计时），另一个按键按下去时暂停计时，使秒表停留在原先的计时（本实验中当相应开关从1变为0时即停止计时），第三个按键按下去时清0（本实验中当相应开关从1变为0时即停止计时），第四按键按下去则是以每10ms秒快速加一计时（本实验中当开关从1变为0时开始计时）。
本实验中开始时都要使各按键回到各初始位置，即都处于1状态。
关键词：LED数码管，计时器，2.功能：用AT89C51设计一个2位LED数码显示“秒表”，显示时间为00~99秒，每秒自动加1。
另设计一个“开始”按键和一个“复位”按键。
并且增加了一个“暂停”按键和一个“快加”按键（每10ms快速加一）3.实验目的： 3.1、 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。
3.2、 掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。
3.3、 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。
4.意义： 该实验通过单片机的定时器\\\/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的计时、暂停、清零、快加功能，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义。
所做工作根据相关的单片机材料，利用所学的单片机知识，结合DVCC系列单片机微机仿真实验系统中的软件和硬件（集成电路芯片8032，七段数码管，开关电路及时钟信号电路，按键等），编写能够实现该项目的软件程序，最后将软、硬件有机的结合起来，进行有效的调试，达到完成该实验课程设计的目的要求。
5.实验内容： 用AT89C51设计一个2位LED数码显示“秒表”，显示时间为00~99秒，每秒自动加一。
另设计一个“开始”按键和一个“复位”按键。
再增加一个“暂停”按键和一个“快加”按键（每10ms快速加一）。
按键说明：按“开始”按键，开始计数，数码管显示从00开始每秒自动加1；按“复位”按键，系统清零，数码管显示00；按“暂停”按键，系统暂停计数，数码管显示当时的计数；按“快加”按键，系统每10ms快速加1，即数码显示管在原先的计数上快速加1。
6.设计思路及描述：该实验要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用DVCC系列单片机微机仿真实验系统中的芯片8032（芯片的功能类似于芯片AT89C51，其管脚功能也和AT89C51的管脚功能类似）中的P3.2管脚做为外部中断0的入口地址，并实现“开始”按键的功能；将P3.3做为外部中断1的入口地址，并实现“清零”按键的功能；将P3.0做为数据信号DATA输入的入口地址；将P3.1做为时钟信号CLK输入的入口地址。
定时器T0作为每秒加一的定时器；定时器T1作为“快加”键的定时器。
其中“开始”按键当开关由1拨向0（由上向下拨）时开始计时；“清零”按键当开关由1拨向0（由上向下拨）时数码管清零，此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。
7.原理图：10、实验程序；******************************************************; 设计选题:秒表系统设计; 描述: 2位LED数码显示秒表,显示时间为00~99秒,每秒自动加1,; 一个开始键,一个复位键,一个暂停键，一个“快加”键。
; 调用子程序:暂停键子程序,计时键子程序,清0键子程序,加一子程序; 显示子程序,定时子程序；所用特殊寄存器：寄存器A，寄存器C；所用中断：外部中断INT0、INT1，定时器T0、T1; 实验作者: 薛艳—通信0401班09号；****************************************************** org 0000h ajmp main ;主程序入口地址 org 0003h ajmp zhongduan0 ;中断0入口地址 org 000bh ajmp yanshi ;定时器T0入口地址 org 0013h ajmp zhongduan1 ;中断1入口地址 org 001bh ajmp dingshi1 ;定时器T1入口地址 org 0030h;***************************************************** ; 主程序;***************************************************** main: mov tcon,#05h ;主程序开始 外部中断跳变模式 mov tmod,#11h ;定时器0,1模式1 mov ie,#8fh ;开总中断,中断0,1,定时器0,1 mov dptr,#tab mov r1,#00h mov r2,#00h mov r3,#40 ;循环次数40 mov tl0,#2Ch ;置初值,定时25MS mov th0,#0CFh mov tl1,#78h ;置初值,定时10MS mov th1,#0ech clr tr0 ;关定时器 clr tr1;***************************************************** ; 暂停键K3，快加键K4程序;***************************************************** here:jb p1.0,hereshow:clr tr1 clr tr0 acall xianshikuaijia:jb p1.2,kuaijia ;等待P1.2为0 快加 clr tr0 setb tr1here3:jnb p1.2,here3 ajmp here;***************************************************** ; 外部中断INT0子程序-----计时按键K1子程序;***************************************************** zhongduan0: setb tr0 ;计时按键 reti;***************************************************** ; 外部中断INT1子程序----复位按键K2子程序;***************************************************** zhongduan1:clr tr0 ;复位按键 clr tr1 mov 12h,#00h mov 11h,#00h acall xianshi ;调用显示子程序 mov r1,#00h mov r2,#00h reti;***************************************************** ; 加一子程序;***************************************************** jia1: inc r1 ;加1子程序 cjne r1,#0ah ,loop ;判断是否到表尾 mov r1,#00h inc r2 cjne r2,#0ah,loop mov r2,#00hloop: mov 12h,r1 ;重新赋值 mov 11h,r2 ret;***************************************************** ; 显示子程序;***************************************************** xianshi: mov r7,#02h ;2个数码管显示子程序 mov r0,#12hloop5: mov r6,#08h ;8位2进制数 mov a,@r0 movc a,@a+dptrloop6: rlc a ;循环左移 clr p3.1 mov p3.0,c setb p3.1 djnz r6,loop6 dec r0 djnz r7,loop5 ret;***************************************************** ; 定时器T0子程序;***************************************************** yanshi: mov tl0,#2Ch ;定时子程序 mov th0,#0CFh djnz r3,loop7 acall jia1 ;调用加1子程序 acall xianshi ;调用显示子程序 mov r3,#40loop7: reti;***************************************************** ;定时器T1子程序;***************************************************** dingshi1:mov tl1,#78h ;置初值,定时10MS mov th1,#0ech clr tr0 setb tr1 mov 12h,r1 mov 11h,r2 jnb p1.0,show acall jia1 acall xianshilop7: reti;***************************************************** tab:db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh end十一、课程设计心得体会1、 认真审题，看懂题目的要求
选择适当的课题，不益太简单或者太难。
做到既能把课题完成又能锻炼自己的能力
2、 根据课题要求，复习相关的知识，查询相关的资料。
3、 根据实验条件，找到适合的方案，找到需要的元器件及工具，准备实验。
4、 根据课程设计的要求和自己所要增加的功能写好程序流程图，在程序流程图的基础上，根据芯片的功能写出相应的程序。
然后再进行程序调试和相应的修改，以达到能够实现所要求的功能的目的。
5、 还要根据实验的实际情况，添加些额外程序来使系统更加的稳定，如开关的消震荡（采用延迟）。
6、 程序要尽量做到由各个子程序组成，在有些程序后面最好加注释，这样在程序出错的检查过程中可以更容易查找的到，也更简洁，更明白易懂。
7、 该实验的程序可以参考DVCC系列单片机微机仿真实验系统实验指导书中的串并转换实验，也可自己根据自己熟悉的方法来编程。
8、 在设计控制开关时，注意2个中断的打开和关闭的先后顺序，否则就会出错。
9、 这次的单片机课程设计重点是理论与实际的相结合。
不再只读书了。
10、 该设计从头到尾都要自己参与，熟悉了对整个设计的过程，更系统的锻炼了自己。
