基于STM32的简易电子秒表仿真设计(仿真+程序+设计报告+讲解）

按下暂停按键后暂停计时&＃xff0c;显示当前计时的时间。如下图所示&＃xff1a;

主函数&＃xff1a;

#include "stm32f10x.h"
#include "main.h"//定义数码管的引脚
#define SEG_A PC(12)
#define SEG_B PC(11)
#define SEG_C PC(10)
#define SEG_D PC(9)
#define SEG_E PC(8)
#define SEG_F PC(7)
#define SEG_G PC(6)
#define SEG_DP PC(5)#define SEG1 PC(4)
#define SEG2 PC(3)
#define SEG3 PC(2)
#define SEG4 PC(1)
//定义数按键的引脚
#define K1 PBIN(15)
#define K2 PBIN(14)
#define K3 PBIN(13)
//共阳数码管段码表0-F
const char CAseg_table[16]&＃61;{0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};
//共阴数码管段码表0-F
const char CCseg_table[16]&＃61;{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};u8 Time_count&＃61;0;//计时时间//初始化引脚
void GPIO_Config(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin &＃61; GPIO_Pin_All; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed &＃61; GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode &＃61; GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_All);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin &＃61; GPIO_Pin_All; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed &＃61; GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode &＃61; GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_All);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin &＃61; GPIO_Pin_15|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_13; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed &＃61; GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode &＃61; GPIO_Mode_IPU;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); }//把数值输出到具体的单片机引脚
void Drv_SEG(u8 num)
{SEG_A&＃61;GETVALBIT(num,0);SEG_B&＃61;GETVALBIT(num,1);SEG_C&＃61;GETVALBIT(num,2);SEG_D&＃61;GETVALBIT(num,3);SEG_E&＃61;GETVALBIT(num,4);SEG_F&＃61;GETVALBIT(num,5);SEG_G&＃61;GETVALBIT(num,6);SEG_DP&＃61;GETVALBIT(num,7);
}
//驱动数码管的函数
//mode &＃61;0表示共阳&＃xff0c;mode&＃61;1表示共阴&＃xff0c;可以通过这个修改
//m是要显示的数字&＃xff0c;比如1.0就是m&＃61;10,放大10倍
void Show_num(u16 m)
{u8 num&＃61;0,n&＃61;0;static u8 temp_flag&＃61;0;//数码管消隐SEG1&＃61;0;SEG2&＃61;0;SEG3&＃61;0;SEG4&＃61;0;switch(temp_flag){case 0://左侧第1位数码管 n&＃61;m/1000;//取数据num&＃61;CAseg_table[n];//查询数码管的断码表Drv_SEG(num);SEG1&＃61;1;//打开数码管显示temp_flag&＃43;&＃43;;break;case 1://左侧第2位数码管n&＃61;m%1000/100;//取数据num&＃61;CAseg_table[n];//查询数码管的断码表Drv_SEG(num);SEG2&＃61;1;//打开数码管显示temp_flag&＃43;&＃43;;break;case 2://左侧第3位数码管n&＃61;m%100/10;//取数据num&＃61;CAseg_table[n]&0x7f;//查询数码管的断码表Drv_SEG(num);SEG3&＃61;1;//打开数码管显示temp_flag&＃43;&＃43;;break;case 3://左侧第4位数码管n&＃61;m%10;//取数据num&＃61;CAseg_table[n];//查询数码管的断码表Drv_SEG(num);SEG4&＃61;1;//打开数码管显示temp_flag&＃61;0;break;}Delay_ms(10);//延时
}//获取独立按键数据
u8 Get_key_num()
{u8 temp_key&＃61;0;static u8 flag&＃61;0;if((flag&＃61;&＃61;0)&&((K1&＃61;&＃61;0)||(K2&＃61;&＃61;0)||(K3&＃61;&＃61;0))){flag&＃61;1;//按键只获取一次按键数值SysTick_Delay_Ms(10);//消除抖动//如果有对应的按键按下就返回对应按键数值if(K1&＃61;&＃61;0){temp_key&＃61;1;}else if(K2&＃61;&＃61;0){temp_key&＃61;2;}else if(K3&＃61;&＃61;0){temp_key&＃61;3;}}else if((K1&＃61;&＃61;1)&&(K2&＃61;&＃61;1)&&(K3&＃61;&＃61;1)){flag&＃61;0;//所有按键都弹起就清除标志}return temp_key;
}//定时器初始化
void TimInit(void)
{NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);TIM_DeInit(TIM2);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel &＃61; TIM2_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority &＃61; 2;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority &＃61; 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd &＃61; ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period &＃61; 999; // 10mSTIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler &＃61; (80-1); // 10uS&＃xff0c;这里配合仿真是8M&＃xff0c;所以是80&＃xff0c;如果是72M那么就是720&＃xff0c;仿真没有备倍频TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision &＃61; 0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode &＃61; TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);TIM_PrescalerConfig(TIM2, 80-1, TIM_PSCReloadMode_Immediate); // 10uS&＃xff0c;这里配合仿真是8M&＃xff0c;所以是80&＃xff0c;如果是72M那么就是720&＃xff0c;仿真没有备倍频TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);}//定时器服务函数
void TIM2_IRQHandler(void)
{if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) !&＃61; RESET){ TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); if(&＃43;&＃43;Time_count>250)Time_count&＃61;250;//时间计时}
}int main(void)
{u8 key_num&＃61;0;//按键数值u16 dis_num&＃61;0;u8 mode&＃61;0;GPIO_Config(); //初始化引脚TimInit(); //初始化定时器while(1){key_num&＃61;Get_key_num();//读取按键switch(key_num){case 1://开始按键TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);mode&＃61;1;//开始break;case 2://暂停按键TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);mode&＃61;2;//暂停break;case 3://清除按键TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);Time_count&＃61;0;dis_num&＃61;0;mode&＃61;0;//清除显示break;}if(mode&＃61;&＃61;1)//开始{if(Time_count>&＃61;10)//每0.1s增加1{Time_count&＃61;0;if(&＃43;&＃43;dis_num>9999)dis_num&＃61;9999;//最大999.9s}}Show_num(dis_num);//刷新数码管显示}
}
4. 设计报告

报告部分内容

二、主控制器选择

2.1 stm32f103芯片的概述

STM32单片机有很多个系列&＃xff0c;其中包括基本型、USB基本型、增强型以及互联型几大系列&＃xff0c;这写系列的STM32单片机都是具有性能高、功耗低、成本低等特点。其内部结构图如图 2.2所示&＃xff1a;

​ 图 2.2 STM32内部结构图

本课题采用的是STM32F103C8T6单片机芯片&＃xff0c;这是是一款ARM M3内核的增强型微控制器&＃xff0c;这款内核的工作频率是能够达到72MHz的&＃xff0c;它拥有着128K字节的闪存和极其丰富的外设&＃xff0c;如GPIO口&＃xff0c;串口&＃xff0c;定时器&＃xff0c;中断&＃xff0c;数模转换&＃xff0c;实时时钟&＃xff0c;看门狗&＃xff0c;SPI&＃xff0c;IIC&＃xff0c;CAN总线等部分组成。STM32F103系列单片机的性能在同一个类别的产品中是最高的&＃xff0c;它能够在-40°C -85°C温度下正常地进行工作&＃xff0c;工作的电压范围为2V-3.6V&＃xff0c;具有低功耗的节能工作模式&＃xff0c;闪存存储器的容量为64K字节。

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