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1、电子课程设计课题：电子漏斗系别：专业名称：学生姓名：学号：指 导 教 师 姓 名 ：目录1.摘要12.设计内容、设计要求23.本次课程设计已实现的功能24.系统框图45.设计思路46.系统概述57.电路原理图58.实现方案详解描述59.软件环境及调配下载工具610.软件流程图及设计思想611.软件功能及模块描述615.系统测试1516.尚未完成工作的困难及解决思路1617.本设计已有的创新点及后期升级优化的思路方案1618.本设计收获的心得1719.参考文献1820.致谢1821.附录19摘要：本次课程设计的内容为电子漏斗，漏斗为古代计时的一种重要工具，现在我们需要设计一个基于单片机为控制核心
2、的现代电子漏斗。漏斗的主要特点为：漏斗分为2层，上面的沙子不断减少，下面的沙子不断增加；漏斗中的沙子数量是固定的；漏斗可以正反颠倒，但计数值并不会发生突变而且上面的沙子减少，下面的沙子增多。根据以上的特点，在设计现代的电子漏斗时我们可以在此基础上做出优化：漏斗中的计数量可以随着人们的设置量而改变；可以改变单位时间的计数值，即可以一秒计数一次，可以一分钟计数一次；在计数到达最大值时，可以作出报警声，以提醒人们；可以随时停止计数和开启计数；增加电子时钟功能；具有掉电保持当前计数值和设置值。当电子漏斗处于水平放置的时候，则电子漏斗就工作于电子时钟的状态，每当一秒的时候则计数一次，在电子漏斗板上的上面
3、2位数码管显示秒，下面2位数码管显示分，但当过一个小时之后，上面2位数码管显示分，下面2位数码管显示时。通过长按按键约2秒的时候，电子时钟进入设置状态，此时，时钟停止计时，在设置状态下可以分别对时，分，秒进行设置。通过短按按键，使电子时钟进入设置状态，电子时钟仍然在计时，不会影响到时间的准确性，在设置状态中，可以对分和小时进行设定，竖直放置时则对分进行加设置，随后电子漏斗平放的时候则对分进行减设置；颠倒放置时则对时进行加设置，随后电子漏斗平放的时候则对时进行减设置。然后水平放置通过长按按键约1秒的时候则退出电子时钟设置状态，并且电子时钟从所设定的时分秒开始计时，若计时到了我们所设定的时间后，则
4、蜂鸣器就会以响0.5s停0.5s的报警声工作，此时当我们按下功能按键时，则蜂鸣器停止，并且显示我们我设定的时刻，当松开功能按键时，电子时钟继续计时，不会因为报警而停止计时。若此时掉电了，单片机则保存掉电前所设定的闹钟值，再次上电时就不用从新设定闹钟值。当电子漏斗在时钟工作状态下竖直或颠倒放置时，则就会进入漏斗计数状态。在漏斗状态下无论是竖直或者颠倒放置，上面2位数码管的计数值减小，下面2位数码管的计数值增加，而且在翻转后计数值会跟随翻转前的计数值减小下增上减的计数方式进行。此时当短按功能键的时候（按下时间小于1秒）则漏斗计数停止，若再次短按功能键时，漏斗继续停止前的状态继续工作。若长按功能键大
5、于1秒的时候，此时则进入漏斗设置功能状态。在漏斗设置功能状态下，竖直放置且按下功能键时，每按下一次则漏斗设置值加1，若颠倒放置时，每按下一次功能键，漏斗设置值减1，若在漏斗设置状态下水平放置电子漏洞时，当按下一次功能按键，则电子漏洞进入分钟模式，即每过一分钟计数一次，若连续按下两次则退出分钟模式，即返回秒计时模式。在漏斗设置功能状态下长按功能按键大于2秒的时候则退出设置状态，并且漏斗以所设置的值开始计时，若计时计完了之后，蜂鸣器就会1秒钟响一次，与漏斗LED灯同步，若将电子漏洞翻转后则消除报警声。若此时掉电了，单片机自动保存漏斗此时所计数的值与我们所设定的值，再次上电后，漏斗数码管会以掉电前的
6、状态继续开始计时，并且计完掉电前的所设定的值后，蜂鸣器则报警。 关键词：STC89C52RC单片机、EEPROM、定时器中断、电子漏斗、电子时钟一、设计内容、设计要求（1）设计内容本次课程设计需要设计一个基于单片机为控制核心的电子漏斗。电子漏斗无论是竖直放置或者颠倒放置，数码管所显示的数值均要竖直向上，并且要模仿漏斗的计时方式，即上方的数据无论处于何种状态都为减少计时，下方的数据无论处于何种状态都为增加计时，并且LED灯随着计时的进行做出动态的漏斗式流动效果。在此基础上，我们可以增加更多的辅助功能体现出电子漏斗比传统的漏斗的功能更强大。在电子漏斗上，增加对计数值的设置。可以对电子漏斗所计数的值
7、进行动态设置，在设置的过程中，不仅可以对设置值进行加设置，也可以对计数值进行减设置。当我们需要计时比较长的时间的时候，我们也可以使漏斗进入分钟状态，即每一分钟计数一次，当然，当我们不需要计时较长时间的时候，我们也可以进入默认的秒状态。在计时的过程中，可以对漏斗进行停止和继续操作，即在漏斗计时的过程中，可以通过按键停止漏斗的计时状态，使漏斗停止在某一计时状态，同时也可以通过按键使漏斗从停止的时刻继续开始计时。在电子漏斗运行的过程中，若突然掉电，我们需要对电子漏斗在掉电前的数值进行保存，这样，当再次上电后，电子漏斗可以继续从掉电前的状态开始计时。由于电子漏斗工作在竖直放置和颠倒放置的状态，若当电子
8、漏斗处于水平放置状态的时候，可以使电子漏斗工作于电子时钟的模式。在电子时钟模式下，数码管就会以时钟的形式计时，并利用LED灯从而实现秒、分、时显示效果。在电子时钟下，可以对电子时钟进行时间的设置，即可以对秒、分、时进行任意设置，不仅可以对所需要设定的值进行加设置也可以对所需要设定的值进行减设置，从而起到矫正时间的功能和方便设置的效果。为了增强电子时钟的功能，可以对电子时钟增加闹钟的功能，我们可以设定一个时间值，每当时间到了我们所设定的时间值的时候，电子时钟的蜂鸣器就会报警，在设置的过程中，可以独立对分或者时进行设定，同样在设置过程中也同时实现加设置和减设置的功能。当电子时钟在工作的过程中，若掉
9、电的时候，可以对当前时钟值以及闹钟所设定的值进行保存同时也可以对电子漏斗的设定值和当前的计数值进行保存。（2）设计要求在设计的时候，根据所提供的电路板进行焊接，焊接完成后，分析电路的结构组成，根据提供的电路图进行编程。在设计的过程中不能照搬别人所设计完成的程序，更不能直接使用别人已经完成的作品。必须通过自己查找资料，根据自己的了解进行编程，调试，最终设计出能够完成基本要求的作品。通过自己的思考，增加更多的功能，使所设计出来的作品性能更好，功能强大，更加贴近我们的日常生活。二、 本次课程设计已实现的功能在本次课程设计中，我们实现的功能有以下几点：电子漏斗计数。我们所设计的电子漏斗模仿了传统的漏斗
10、计数方法，即上方的数为不断减少，下方的数不断增加，而且不管是竖直放置或者颠倒放置，其数码管所显示的数值均为向上显示，若计到最大值的时候，蜂鸣器就会以1秒响1次的频率进行报警。在电子漏斗计数过程中，我们可以通过短按按键使电子漏斗计数暂停，若继续短按功能键，电子漏洞就会以暂停前的状态继续进行计数。若长按功能键时，电子漏斗就会进入到设置的状态，在设置状态中，当电子漏斗为竖直放置的时候，每按一下功能键，漏斗的设置值就会加1，若加到99的时候，再按一下功能键，这时设置值就会变回0；当电子漏斗为颠倒放置的时候，每按一次功能键，漏斗的设置值就会减1，当设置值减到0的时候，若再按一次功能键，设置值就会变成99
11、。当在设置状态下水平放置的时候，按一下功能键，这时计数方式就会变成分钟模式，即每一分钟漏斗计数值变化一次，若在水平放置的时候连续按下2次功能键时，漏斗的计数方式重新变回秒计数模式。在设置状态下，若长按功能键约3秒的时候，这时就会自动退出设置状态，返回到电子漏斗的工作状态，电子漏斗就会根据我们所设定的方式进行工作，倘若此时掉电的时候，单片机就会将掉电前漏斗的设置状态和漏斗掉电前的计数值装进EEPROM中，当再次上电时，漏斗就会恢复到掉电前计数值和设置值，并且在此基础上进行运行。漏斗LED动态显示。当电子漏斗竖直放置工作的时候，板上的11盏LED灯就会由上至下地流动，每一秒钟流动一次，其动态流动方
12、式模仿了常规的沙漏的流动方式，从而形象表现出电子漏斗的工作状态。若当电子漏斗颠倒放置工作的时，漏斗LED灯也会颠倒流动。当短按功能键时，漏斗LED灯的流动就会停止，当再次短按功能键时，LED灯就会以暂停前的状态继续流动工作。若电子漏斗工作在沙漏的状态，此时将电子漏洞水平放置的时候，这时电子漏斗就会从电子沙漏的状态切换到电子时钟的工作状态。电子钟可以显示当前的时、分、秒，由于只有2组数码管，故通过沙漏LED灯以1HZ的频率闪烁来表示秒的计时，然后通过上2位数码管来显示分钟值，下2位数码管显示小时，从而可以将时、分、秒同时显示。在电子钟工作的过程中，当短按功能键的时候，电子钟就会进入闹钟的设置状态
13、，在闹钟设置状态中，可以设定时和分，若到达所设定的时刻，蜂鸣器就会以响1秒停1秒的声音报警。通过长按功能键约2秒即可退出闹钟设置状态。在整个闹钟设置的过程中，电子钟并不会停止计时，当退出闹钟设置状态的时候，设置经过多长时间，显示值也会相应增加多长时间，从而保障电子钟的准确性。在电子钟工作的过程中，我们可以通过长按功能键约2秒的时候，电子漏斗就会进入到电子钟的时间调节模式，在此模式下，我们可以对电子钟的时间进行调节。在调节模式下，若竖直放置，每按1次功能键就会对分钟加1，在加1的条件下，当水平放置后每按1次功能键分钟就会减1；颠倒放置后，每按1次功能键就会对小时加1，在加1的条件下，当水平放置后
14、每按1次功能键小时就会减1；若颠倒转为竖直放置或者竖直转为颠倒放置时，没有按下功能键就水平放置后，此时若是水平向上放置的时候，每按一次功能键，秒就会加1，若是水平向下放置的时候，每按一次功能键，秒就会减1。若长按功能键约2秒的时候，点在漏斗就会从时间调节模式转为电子钟模式，若超过2秒不松开，我们就可以查看我们所设定的小时和分，松开功能键后，电子钟的时间就会从我们所设定的时间进行计时。在整个时间调节的过程中，定时器2是处于关闭状态，故不会对时间进行计时。三、 系统框图报警 按键是否按下 设置值是否到 闹钟设置时间设置电子钟 短按 长按约2秒 长按约2秒 长按约2秒 竖 颠 水 直 倒 平 放 放 放
