課程設(shè)計(jì)電子秒表

..通信與信息工程學(xué)院2015/2016學(xué)年第1學(xué)期課程設(shè)計(jì)II實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)題目電子秒表任務(wù)要求基本要求A.設(shè)計(jì)秒表功能,精度為0.01秒。B.可同時(shí)記錄和存儲10個(gè)秒表數(shù)據(jù)〔連續(xù)記錄并顯示已存儲記錄數(shù),秒表記錄數(shù)據(jù)查詢和清除功能。發(fā)揮部分：A.設(shè)計(jì)ＰＣ和４３０之間的串行口通信程序〔參考ＵＳＢ通信實(shí)驗(yàn)和通信協(xié)議,通過USB串行口向ＰＣ機(jī)上報(bào)秒表數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備及軟件計(jì)算機(jī)；MSP-EXP430F5529開發(fā)板；IAR開發(fā)軟件同組人員學(xué)號及姓名參考文獻(xiàn)目錄一．設(shè)計(jì)要求和原理說明1.1設(shè)計(jì)要求A.設(shè)計(jì)秒表功能,精度為0.01秒。B.可同時(shí)記錄和存儲10個(gè)秒表數(shù)據(jù)〔連續(xù)記錄并顯示已存儲記錄數(shù),秒表記錄數(shù)據(jù)查詢和清除功能。1.2原理說明本次課程設(shè)計(jì)利用430單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和計(jì)數(shù)原理,實(shí)現(xiàn)電子秒表的精確計(jì)時(shí)。利用中斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)開始和數(shù)據(jù)記錄,并在LED顯示屏上顯示。當(dāng)接通電源即對開發(fā)板、按鍵和定時(shí)器初始化。初始狀態(tài)下計(jì)時(shí)器顯示00.00,當(dāng)按下S2鍵時(shí),外部中斷向CPU發(fā)出中斷請求,CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部中斷1服務(wù)程序,即開啟定時(shí)器。計(jì)時(shí)采用定時(shí)器T中斷完成,秒表要求的精度為0.01秒,故設(shè)定定時(shí)溢出中斷周期為,當(dāng)一處中斷后向CPU發(fā)出溢出中斷請求,每發(fā)出一次中斷請求就對毫秒計(jì)數(shù)單元進(jìn)行加一,達(dá)到10次就對十毫秒位進(jìn)行加一。依次類推,直到99.99秒重新復(fù)位。當(dāng)按下S1鍵,停止內(nèi)部中斷,執(zhí)行外部中斷處理程序,即記錄當(dāng)前計(jì)時(shí)結(jié)果,并顯示在LCD顯示屏上。記錄完成才允許其他中斷。LCD屏一次允許顯示十個(gè)數(shù)據(jù),當(dāng)記滿十組數(shù)據(jù)時(shí)回到第一行繼續(xù)顯示后面的數(shù)據(jù)。當(dāng)再次按下S2鍵,數(shù)據(jù)清零。二．系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1按鍵輸入模塊設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)具有三個(gè)功能：啟動定時(shí)器,計(jì)時(shí)和清零。對S2鍵設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)啟動定時(shí)器和清零功能。對S1鍵設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能。當(dāng)按下S2鍵時(shí),外部中斷向CPU發(fā)出中斷請求,CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部中斷1服務(wù)程序,即開啟定時(shí)器。計(jì)時(shí)采用定時(shí)器T中斷完成,秒表要求的精度為0.01秒,故設(shè)定定時(shí)溢出中斷周期為,當(dāng)一處中斷后向CPU發(fā)出溢出中斷請求,每發(fā)出一次中斷請求就對毫秒計(jì)數(shù)單元進(jìn)行加一,達(dá)到10次就對十毫秒位進(jìn)行加一。依次類推,直到99.99秒重新復(fù)位。當(dāng)按下S1鍵,停止內(nèi)部中斷,執(zhí)行外部中斷處理程序,即記錄當(dāng)前計(jì)時(shí)結(jié)果,并顯示在LCD顯示屏上。記錄完成才允許其他中斷。LCD屏一次允許顯示十個(gè)數(shù)據(jù),當(dāng)記滿十組數(shù)據(jù)時(shí)回到第一行繼續(xù)顯示后面的數(shù)據(jù)。當(dāng)再次按下S2鍵,數(shù)據(jù)清零。2.2點(diǎn)陣LCD液晶顯示模塊在該電路中,液晶為102×64點(diǎn)陣LCD,采用SPI模式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,在該電路中數(shù)據(jù)傳輸是單向的,數(shù)據(jù)只允許寫入。在初始化時(shí),調(diào)節(jié)命令中PM〔0～63的數(shù)值就可調(diào)節(jié)液晶顯示對比度；該液晶背光為LED背光,通過在LCD_BL_EN〔P7.6上輸出PWM信號進(jìn)行調(diào)節(jié)背光亮度。本次設(shè)計(jì)要求能夠同時(shí)記錄和存儲10組數(shù)據(jù)。根據(jù)LCD液晶屏的點(diǎn)陣格式我們進(jìn)行如下設(shè)計(jì),即除去按鍵功能標(biāo)記行和定時(shí)器同步顯示行,記錄的十組數(shù)據(jù)分五行顯示,每行顯示兩組數(shù)據(jù)。當(dāng)記滿十組數(shù)據(jù),重新回到數(shù)據(jù)記錄的首行進(jìn)行下一組數(shù)據(jù)的顯示。三．流程圖設(shè)計(jì)開發(fā)板初始化開發(fā)板初始化設(shè)置中斷,每中斷一次計(jì)數(shù)加一設(shè)置中斷,每中斷一次計(jì)數(shù)加一鏈接鍵盤鏈接鍵盤按下S2按下S2YFLAG=1YFLAG=1？按下S1按下S1NN關(guān)閉計(jì)時(shí)器,清零打開計(jì)時(shí)器關(guān)閉計(jì)時(shí)器,清零打開計(jì)時(shí)器LCD顯示屏LCD顯示屏四．程序設(shè)計(jì)LCD液晶模塊,定時(shí)器及按鍵初始化當(dāng)S1鍵被按下時(shí),禁止外部中斷并記錄當(dāng)前時(shí)間,調(diào)用timeshow〔函數(shù)在LCD顯示屏上顯示。再返回執(zhí)行中斷處理前的程序。當(dāng)S2鍵被按下,首先判斷是否處于計(jì)時(shí)狀態(tài)或清零狀態(tài)。若處于計(jì)時(shí)狀態(tài),則定時(shí)器開始工作。此次設(shè)計(jì)要求時(shí)間精度為10ms,故對定時(shí)器的設(shè)計(jì)中斷溢出時(shí)間為0.01s。從零時(shí)刻開始計(jì)時(shí),因此采用增計(jì)數(shù)方式工作。并調(diào)用timeshow〔函數(shù)實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前時(shí)刻。定時(shí)器工作方式設(shè)定首先初始化時(shí)鐘；使用了MSP430F5529芯片的32KHz低頻晶體振蕩器作為時(shí)鐘；定時(shí)溢出中斷周期為10ms,當(dāng)一處中斷后向CPU發(fā)出溢出中斷請求,每發(fā)出一次中斷請求就對十毫秒計(jì)數(shù)單元進(jìn)行加一,達(dá)到10次就對百毫秒位進(jìn)行加一,依次類推,直到99.99秒重新復(fù)位。五．設(shè)計(jì)小結(jié)此次設(shè)計(jì)一開始我們首先從對430單片機(jī)的功能學(xué)習(xí)開始入手,學(xué)習(xí)掌握單片機(jī)的編程方法。然后分析課程設(shè)計(jì)的功能要求,電子秒表要求的數(shù)據(jù)記錄、顯示和清零等功能需要我們對開發(fā)板初始化,設(shè)定按鍵功能,并且要正確設(shè)定系統(tǒng)的中斷時(shí)間才能達(dá)到0.01s的精度。根據(jù)不同模塊的功能要求,我們按照模塊編程通過不斷的調(diào)試和整合最終實(shí)現(xiàn)了程序的正確運(yùn)行,能夠在單片機(jī)上正確記錄十組計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)。但在實(shí)驗(yàn)中我們也發(fā)現(xiàn)了一些瑕疵,比如,當(dāng)S1鍵按下過快,會導(dǎo)致同時(shí)記錄顯示兩組數(shù)據(jù)。通過分析我們認(rèn)為這是由于單片機(jī)的低頻晶振存在毛刺消抖電路無法消除才導(dǎo)致的現(xiàn)象。本次課程設(shè)計(jì)不僅使我增進(jìn)了對430單片機(jī)工作原理的了解,更提高了我實(shí)際動手操作的能力。通過對單片機(jī)編程,我學(xué)會了將軟件與硬件相結(jié)合,將理論與實(shí)際相結(jié)合。對我以后的學(xué)習(xí)和工作都將有很大裨益。附：電子秒表運(yùn)行結(jié)果：設(shè)計(jì)成績評定評分內(nèi)容具體要求總分評分上機(jī)時(shí)間上機(jī)時(shí)間是否達(dá)到要求的學(xué)時(shí),按照實(shí)際情況給與一定的成績。10分報(bào)告審閱結(jié)果報(bào)告結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),文字通順,用語符合技術(shù)規(guī)范,圖表清楚,書寫格式規(guī)范,不與別人雷同。30分驗(yàn)收結(jié)果原理原理清楚,能