电子钟课程设计
唐山学院
单片机原理课程设计
题目电子钟课程设计
系(部)智能与信息工程学院
班级13级轨道交通
姓名刘文雪
学号4130221110
指导教师薛雅丽
2016年1月18日至1月22日共1周
2016年1月22日
摘要
本设计是数字电子钟的设计,由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机数字电子钟。电子钟设计可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。数字电子钟是用数字集成电路构成的,用数码管显示“时”，“分”，“秒”的现代计时装置。若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的
组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且
其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外,AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。AT89C51单片机结合七段显示器设计的简易定时闹铃时钟，可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间，若时间到则发出一阵声响，进—步可以扩充控制电器的启停。
设计内容包括了秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分的设计。采用四个开关来控制定时闹钟的工作状态，分别为：K1、设置时间和闹钟的分钟；K2、设置小时以及设置闹钟的开关；K3、设置分钟和闹钟的小时；K3、设置完成退出。
课设准备中我根据具体的要求，查找资料，然后按要求根据已学过的时钟程序编写程序，依据程序利用proteus软件进行了仿真试验，对出现的问题进行分析和反复修改源程序，最终得到正确并符合要求的结果。
设计完成的数字电子钟达到课程设计的要求，单片机复位以后，自动进入计时状态，起始于00时00分00秒，能完成时间和闹钟的设定，在到达定时的时间便立即发出蜂鸣声音，持续一分钟。显示采用的六位数码管电路，如果亮度感觉不够，可以通过提升电阻来调节，控制程序中延迟时间的长短，可以获得不同的效果。也可以改蜂鸣器为继电器，通过控制继电器从而进一步扩展的来控制一些家电开关。
目录
1概述 (3)
2系统总体方案及硬件设计 (4)
2.1总体设计 (4)
2.2系统时钟电路设计 (4)
2.3系统复位电路的设计 (5)
2.4闹钟指示电路设计 (5)
2.5电子闹钟的显示电路设计 (5)
3软件设计 (6)
3.1概述 (6)
3.2主模块的设计 (6)
3.3时间设定模块设计 (7)
3.4闹铃功能的实现 (8)
4.Proteus软件仿真 (10)
5课程设计体会 (12)
参考文献 (13)
附1：源程序代码 (14)
附2：系统原理图 (25)
1概述
该电子钟是以单片机AT89C51为核心来完成的,在硬件电路中采用P0口作为6位LED数码管的驱动接口,这是由于P0口输出驱动电路工作处于开漏状态,它的驱动能力强,故只需外接上拉电阻便可以把LED数码管点亮。因为共阴的LED数码管它的驱动电流是分开的,在单片机进行动态扫描的时候不会影响彼此的电流,故该电路中的6位LED数码管均用共阴极的数码管。在6位LED显示时,为了简化电路,降低成本,6个LED显示器共用一个8位的I/O,6位LED数码管的位选线分别由相应的P2.0～P2.5控制,而将其相应的段选线并联在一起,由一个8位的I/O口控制,即P0口。在电路中还设有三个按键A,B和C用来进行定时,选时和调时的选择,他们分别与单片机的P1.0,P1.1,P1.2口相连接。P3.7口与蜂鸣器相连接。
利用AT89C51单片机结合七段显示器完成的数字电子钟，干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、闹钟电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出送到七段显示译码驱动器译码驱动，通过六个七段LED显示器显示出来。闹钟电路是用比较器来比较计时系统和定时系统的输出状态，如果计时系统和定时系统的输出状态相同，则发出一个脉冲信号，再和一个高频信号混合，送到放大电路驱动扬声器发声，从而实现定时闹响的功能。通过设置现在的时间及显示闹铃设置时间，并在定时时间发出一阵声响，可以进—步扩充控制电器的启停等。
用单片机来设计数字钟，软件实现各种功能比较方便,但因软件的执行需要一定的时间，所以就会出现误差。因此我进一步努力，通过对比实际的时钟，查找出误差的来源，并作出调整，使得误差尽可能减小，达到实际数字钟系统的允许误差范围。
在程序设计中，采用模块化的程序设计思想，对整个设计划分了若干个模块，先对各个模块分别进行设计，然后整合各个模块，进行仿真模拟，对出现的错误进行分析，然后找出问题的所在，改进程序，再仿真模拟，观察结果、分析结果，直至最终结果满足设置要求。
2系统总体方案及硬件设计
2.1总体设计
数字电子钟应包括秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分。
按键功能说明：K1、设置时间和闹钟的分钟；K2、设置小时以及设置闹钟的开关；K3、设置分钟和闹钟的小时；K4、设置完成退出。
数字电子钟的系统框图如下图1所示：图1数字电子钟的系统框图
数字电子钟的主电路指的是图1中虚线框内部分，主要涉及到CPU 电路和按键按钮电路。主机的设计具体地说有：
1）系统时钟电路设计；2）系统复位电路设计；3）按键与按钮电路设计；4）闹铃声指示电路设计。
2.2系统时钟电路设计
对于时间要求不是很高的系统，只要按图进行设计就能使系统可靠起振并稳定运行。但由于原理图中的C1、C2电容起着系统时钟频率微调和稳定的作用，因此，在本系统的实际应用中一定要注意正确选择参数（30±10PF ），并保证对称性（尽可能匹配），选用正牌厂家生产的瓷片或云母电容，如果可能的话，温度系数要尽可能低。实验表明，这两个电容元件对闹钟的走时误差有较大关系。
复位、时钟等电路
按钮电路
CPU
6位数码管显示电
闹铃声指示电路电源系统
2.3系统复位电路的设计
智能系统一般应有手动或上电复位电路。复位电路的实现通常有两种方式，RC 复位电路和专用μp监控电路。前者实现简单，成本低，但复位可靠性相对较低；后者成本较高，但复位可靠性高，尤其是高可靠重复复位。对于复位要求高、并对电源电压进行监视的场合，大多采用这种方式。
本次课程设计采用了上电按钮电平复位电路。
2.4闹钟指示电路设计
闹铃指示可以有声或光两种形式。本系统采用声音指示。关键元件是蜂鸣器。蜂鸣器有无源和有源两种，前者需要输入声音频率信号才能正常发声，后者则只需外加适当直流电源电压即可，元件内部已封装了音频振荡电路，在得电状态下即起振发声。市场上的有源蜂鸣器分为3Ｖ、5Ｖ、6Ｖ等系列，以适应不同的应用需要。闹钟电路是用比较器来比较计时系统和定时系统的输出状态，如果计时系统和定时系统的输出状态相同，则发出一个脉冲信号，再和一个高频信号混合，送到放大电路驱动扬声器发声，从而实现定时闹响的功能。其电路设计参见系统原理图。
2.5电子闹钟的显示电路设计
本次课程设计采用了6位数码管显示电路。在6位LED显示时,为了简化电路,降低成本,采用动态显示的方式，6个LED显示器共用一个8位的I/O,6位LED 数码管的位选线分别由相应的P2.0～P2.5控制,而将其相应的段选线并联在一起,由一个8位的I/O口控制,即P0口。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码，通过6位LED七段显示器显示出来。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
图26位数码管显示电路
3软件设计
3.1概述
基于软件的秒脉冲信号通常有延时法和定时中断法。延时法一般采用查询方式，在延时子程序前后必然需要查询和处理的程序，导致误差的产生，因此其秒脉冲的精度不高；中断法的原理是，利用单片机内部的定时器溢出中断来实现。本系统中所使用的晶振频率为12MHZ 。
3.2主模块的设计
主模块是系统软件的主框架。结构化程序设计一般有“自上而下”和“自下而上”两种方式，“自上而下”法的核心就是主框架的构建。它的合理与否关系到程序最终的功能的多少和性能的好坏。本系统的主模块的程序框图如下图3所示：
Y Y Y
图3主模块的程序框图
CPU 系统初始化定时0初始化有关变量初始化启动走时判时或分变化否
刷新时间中断初始化
串口初始化显示待机指示符刷新时间
判1秒到否判设置闹铃时间
设置闹铃时间
秒指示
判是否到闹铃时闹铃
延时
N
Y N
N
Y
基本显示模块设计的重点是由显示代码取得相应的段码，显示段码数据的并行发送，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。
程序流程如图4所示。
将１６进制时分秒数据转化为ＢＣＤ显示代码
↓
关显示以免显示抖动
↓
通过串口将时分秒数据传入数码管
↓
打开显示
图4程序流程图
3.3时间设定模块设计
时间设定模块的设计要点是按键的去抖处理与“一键多态”的处理。即只涉及4个键完成了6位时间参数的设定。软件法去抖动的实质是软件延时，即检测到某一键状态变化后延时一段时间，再检测该按键的状态是否还保持着，如是则作为按键处理，否则，视为抖动，不予理睬。去抖中的延时时间一般参考资料多描述为10ms 左右，实际应用中，应大于20ms，否则，会导致按一次作多次处理，影响程序正常执行。“一键多态”即多功能键的实现思想是，根据按键时刻的系统状态，决定按键采取何种动作，即何种功能。
其流程图如下图5所示：
设置键吗？
设置模块初始化
闪烁标志为
将在编参数送显示缓冲区
＋键吗？
根据当前位的性质分别进行＋１处理（含上下限判断）
将当前位的显示代码置暗代码
调基本显示模块刷新显示
设置键吗？
当前编辑的是分各位？
当前编辑位下移（下一位）
结束设定
N
N
N
N
Y
Y
Y
N
图5时间设定流程图
3.4闹铃功能的实现
闹铃功能的实现涉及到两个方面：闹铃时间设定和是否闹铃判别与相应处理。闹铃时间设定模块的设计可参照时间设定模块，这里着重阐述闹铃判别与处理模块的设计问题。闹铃判别与闹铃处理的关键在于判别何时要进行闹铃。当时十位、时个位、分十位、分个位中任一位发生改变（进位）时，就必须进行闹铃判别。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出送到七段显示译码驱动器译码驱动，通过六个七段LED 显示器显示出来。闹铃电路根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后加上一个高频或低频信号送到放大电路驱动蜂鸣器发声实现报
时。校时电路是直接加一个脉冲信号到时计数器或者分计数器或者秒计数器来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。
其流程图如下图6所示：
是否设置了闹铃时十位、个位，分十位、个位改变了
闹铃判别处理
判当前时间是设定时间
设置闹铃标志
清除闹铃标志
中断返回
中断返回
Y
N
Y
图6闹铃功能流程图
考虑到实用性,在该电子钟的设计中修改定时或调整时间时采用了闪烁,而且以定时20组闹钟。在编程上,首先进行了初始化定义了程序的入口地址以及中断的入口地址,在主程序的开始定义了一组固定单元用来存储计数的秒,分,时以及定时时间的序号等。
在显示程序段中主要进行了闪烁的处理,采用定时器中断置标志位,再与位选相互结合的方法来控制调时或定时中的闪烁。时,分,秒显示则是用了软件译码(查表)的方式,再用了一段固定的程序段进行进制转化。初始化之后,用中断方式对其计数,计数的同时采用了定时器比较的方法,比较当前计数时间与定时时间是否相等,若相等则将闹铃标志位置数。显示之后查询闹铃标志位是否与前面所置数相等,若相等则响铃。
为了避免响铃影响显示,采用了每显示几屏以后在显示程序中出现脉冲,驱动喇叭,不会影响显示。之后用查询方式对按键进行判断,若有键按下,则进行软件延时消抖,避免了抖动引起的干扰,执行相应的定时,选时或调时程序段。
4.Proteus软件仿真
本次课程设计所采用的程序调试软件为kill2集成调试软件，所采用的仿真软件为protus7professional软件。
本次试验的效果图如下图7所示：
图7试验的效果图
性能及误差分析：
该电子钟有三个按键:K1,K2和K3键。按K1键进行校时,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间。按K2键是对小时位进行加一的操作。按K3键调整分钟。经测试该电子钟在一天的累计误差约为0.1秒。该电子钟的误差主要由晶振自身的误差所造成,晶振的误差约为0.0001～0.000001。在软件的编程过程中所产生的误差比较小,在重装初值的过程中大概需要约8个机器周期,但在程序开始对定时器赋初值时,多加了8个机器周期,减小了这方面的误差。另外在中断的过程中,只会在第一次计时时产生时间的偏移,而它所产生累计误差很小,可以忽略。
结构化软件程序的调试一般可以将重点放在分模块调试上，统调是最后一环。软件调试可以采取离线调试和在线调试两种方式。前者不需要硬件仿真器，可借助于软件仿真器即可；后者一般需要仿真系统的支持。本次课设，采用kill2集成调试软件来调试程序，通过各个模块程序的单步或跟踪调试，使程序逐渐趋于正确，最
后统调程序。
仿真部分采用protus7professional软件，此软件功能强大且操作较为简单，可以很容易的实现各种系统的仿真。
首先打开protus7professional软件，在元件库中找到要选用的所有元件，然后进行原理图的绘制；绘制好后再选择kill2已经编译好的*.hex文件，选择运行，观察显示结果，根据显示的结果和课设的要求再修改程序，再运行查，直到满足要求。
5课程设计体会
近几年，单片机在各个领域得到广泛的应用。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。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，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
在它问世之前，自动控制设备不能被广泛的应用，这是因为控制设备的体积庞大，耗电量大，价格昂贵。在第一台微处理器成功研制不久，第一个单片机就问世了。因为其小巧的体积，低功耗，以及高效的性能，单片机受到了大家的欢迎。今天，单片机成为了解决低复杂度，中等复杂度控制问题的传统选择。我们选择的方法是单片机开发设计使用的传统方法，通过本次设计，可以了解整个单片机开发的流程。
这一次的单片机课程设计，使我考虑了很多的东西。在刚开始的时候，对于很多东西都不明白，又去查书复习了一遍才开始动手去做。通过一个礼拜的学习和实践，使我对所学的知识进行了系统的复习和巩固，在以前的学习中不够清晰的概念得到了更好的理解，对于以前没有掌握的东西也得到了进一步的学习。同时，通过课设，培养和锻炼了我的动手能力，这一点非常重要，不仅对我以后的学习有帮助，还可以为以后的工作打下一定的基础。通过这段时间的学习，使我真正了解到了理论和实际之间的差别，并且第一次接触到了实际中的一些问题，通过和同学交流，加强了自身的分析问题、解决问题的能力。与此同时，我也发现了自己在某些方面的不足，这是我以后要加以改进的方面。
这一次的课设对我的帮助很大，使我真正的认识到了理论与实际的区别，通过这次亲自动手设计并仿真，使我了解到了自己在平时学习中的很多不足之处，在做设计的时候碰到了很多困难，但是这些困难最后都通过查找资料和向同学请求帮助得到了解决，通过这次动手还使自己更加熟悉Proteus的使用，了解了这个软件的使用特点及其优点。发现问题并解决难题这一过程让学习单片机变的更有意思，这将成为我的学习目标和动力，更进一步的挖掘自己的能力。
这次课程设计让我对学习单片机的了解深入了很多，我会不断的通过与老师、同学交流一起查找资料等方式来更加深入的学习这门课程。并且告戒自己要时常复习以前学习的资料，以避免学着新的忘着旧的这种事情重新发生。在以后的学习过程中要更加努力，不断的去发现问题并去解决问题。让自己在单片机这门课程中得到进一步的提高。
参考文献
[1]余发山单片机原理及应用技术，徐州：中国矿业大学出版社，2003
[2]杨刚，周群.电子系统设计与实践.电子工业出版社.2004:18-23341-347118-122
[3]何立民.单片机高级教程（应用与设计）.北京：北京航空航天大学出版社，2000年.53－98
[4]涂时亮,张友德.单片微机控制技术.清华大学出版社.1994:86-87146-147
[5]《融会贯通Protel99电路设计》弘道工作室北京人民交通出版设，2000.
[6]《单片机原理及接口技术实验》朱定华北京北方交通大学出版社2002.11
附录1：源程序代码
K1EQU P1.0；在程序开始前定义变量
K2EQU P1.1
K3EQU P1.2
K4EQU P1.3
ORG0000H
LJMP MAIN
ORG000BH
LJMP TIME
ORG0100H
MAIN:MOV SP,#50H
MOV20H,#00H;时间BIN SECOND
MOV21H,#00H;BIN MINUTE
MOV22H,#00H;BIN HOUR
MOV23H,#01H;闹铃BIN MINUTE
MOV24H,#01H;BIN HOUR
MOV25H,#00H;定义一个标志位
MOV30H,#00H;时间BCD SECOND
MOV31H,#00H;
MOV32H,#00H;BCD MINUTE
MOV33H,#00H;
MOV34H,#00H;BCD HOUR
MOV35H,#00H;
MOV36H,#01H;闹铃BCD MINUTE
MOV37H,#00H;
MOV38H,#01H;BCD HOUR
MOV39H,#00H;
MOV TMOD,#01H;16位计数器T0,方式1
MOV TH0,#03CH;赋初值
MOV TL0,#0B0H
MOV IE,#10000111B;开中断T0，EA=1
SETB TR0;T0启动计数
MOV R2,#14H;计数器
MOV P2,#0FFH
LOOP:LCALL TIMEPRO;调用现在时间与闹铃时间比较程序LCALL DISPLAY1;调用现在时间显示子程序
JB K1,M1;判断按键是否按下
LCALL XIAOZHEN1;调用消抖程序
MOV C,25H.0
JC A1
A1:CLR25H.0
LCALL SETTIME;调用设置现在时间子程序
LJMP LOOP
M1:JB K2,M2
LCALL XIAOZHEN2
MOV C,25H.0
JC A2
A2:CLR25H.0
LCALL SETATIME;调用设置闹钟的程序
LJMP LOOP
M2:JB K4,M3
A3:LCALL XIAOZHEN3
MOV C,25H.0
JC A4
A4:CLR25H.0
M3:LJMP LOOP
SETTIME:
L0:LCALL DISPLAY1
JB K2,L1;校准小时
LCALL XIAOZHEN4
MOV C,25H.0
JC A5
A5:CLR25H.0
INC22H
MOV A,22H
CJNE A,#18H,GO12
MOV22H,#00H
MOV34H,#00H
MOV35H,#00H
LJMP L0
L1:JB K3,L2；校准分钟
LCALL XIAOZHEN5
MOV C,25H.0
JC A6
A6:CLR25H.0
INC21H
MOV A,21H
CJNE A,#3CH,GO11
MOV21H,#00H
MOV32H,#00H
MOV33H,#00H
LJMP L0
GO11:MOV B,#0AH
DIV AB
MOV32H,B
MOV33H,A
LJMP L0
GO12:MOV B,#0AH
DIV AB
MOV34H,B
MOV35H,A
LJMP L0
L2:JB K4,L0；校准完成
LCALL XIAOZHEN3
MOV C,25H.0
JC AX
AX:CLR25H.0
RET
SETATIME:LCALL DISPLAY2;调用闹钟设置，闹铃响时的显示程序N0:LCALL DISPLAY2
JB K3,N1；设置小时
LCALL XIAOZHEN6
MOV C,25H.0
JC A7
A7:CLR25H.0
INC24H
MOV A,24H
CJNE A,#24,GO22
MOV24H,#00H
MOV38H,#00H
MOV39H,#00H
LJMP N0
N1:JB K1,N2；设置分钟
LCALL XIAOZHEN7
MOV C,25H.0
JC A8
A8:CLR25H.0
INC23H
MOV A,23H
CJNE A,#60,GO21
MOV23H,#00H
MOV36H,#00H
MOV37H,#00H
LJMP N0
GO21:MOV B,#0AH
DIV AB
MOV36H,B
MOV37H,A
LJMP N0
GO22:MOV B,#0AH
DIV AB
MOV38H,B
MOV39H,A
LJMP N0
N2:JB K4,N0；设置完成
LCALL XIAOZHEN3
MOV C,25H.0
JC A9
A9:CLR25H.0
RET
TIMEPRO:MOV A,21H；显示闹钟程序MOV B,23H
CJNE A,B,BK
MOV A,22H
MOV B,24H
CJNE A,B,BK
SETB25H.0
MOV C,25H.0
JC XX
XX:LCALL TIMEOUT
BK:RET
TIMEOUT:
X1:LCALL BZ
LCALL DISPLAY2
CLR25H.0
JB K4,X1
RET
BZ:CLR P3.7
MOV R7,#250;闹时1分钟
T2:MOV R6,#124
T3:DJNZ R6,T3
DJNZ R7,T2
SETB P3.7
JB K4,XY;按K4闹钟停止，返回显示
LCALL XIAOZHEN3
MOV C,25H.0
JC XY1
XY:RET
XY1:LJMP LOOP
XIAOZHEN1:LCALL DISPLAY1
JB K1,XIAOZHEN1
MOV C,K1
JC XIAOZHEN1
LCALL DELAY
MOV C,K1
JC XIAOZHEN1
STOP1:MOV C,K1
JNC STOP1
LCALL DELAY
MOV C,K1
JNC STOP1
SETB25H.0
RET
XIAOZHEN2:LCALL DISPLAY2
JB K2,XIAOZHEN2
MOV C,K2
JC XIAOZHEN2
LCALL DELAY
MOV C,K2
JC XIAOZHEN2
STOP2:MOV C,K2
JNC STOP2
LCALL DELAY
MOV C,K2
JNC STOP2
SETB25H.0
RET
XIAOZHEN3:LCALL DISPLAY1
JB K4,XIAOZHEN3
MOV C,K4
JC XIAOZHEN3
LCALL DELAY
MOV C,K4
JC XIAOZHEN3
STOP3:MOV C,K4
JNC STOP3
LCALL DELAY
MOV C,K4
JNC STOP3
SETB25H.0
RET
XIAOZHEN4:LCALL DISPLAY1
JB K2,XIAOZHEN4
MOV C,K2
JC XIAOZHEN4
LCALL DELAY
MOV C,K2
JC XIAOZHEN4
数字电子钟课程设计
摘要 在生活中的各种场合经常要用到电子钟，现代电子技术的飞跃发展，各类智能化产品相应而出，数字电路具有电路简单、可靠性高、成本低等优点，本设计就以数字电路为核心设计智能电子钟。 数字钟是一个将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能和、报时、整体清零等附加功能。干电路系统由秒信号发生器、时、分、秒计数器，译码器及显示器，校时电路，整体清零电路，整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。秒信号产生器将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。计数器用的是74LS90。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码，通过六位LED 七段显示器显示出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。整体清零电路是根据74LS90计数器在2,3脚均为1时清零的特点用电源，开关和逻辑门组成的清零电路对“时”、“分”、“秒”显示数字清零。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的 关键词分频计数译码报时清零校时校分触发逻辑
目录 引言 1 设计目的............................................................ . (5) 2 设计任务 (5) 2.1设计指标 (5) 2.2设计要求 (5) 2.3方案的对比 (6) 3数字电子钟的组成 (6) 3.1数字钟的基本逻辑功能框图 (6) 3.2秒信号发生器（振荡器及分频电路） (7) 3.3时、分、秒计数器电路 (8) 3.4译码显示电路 (8) 3.4校时电路 (8) 3.6正点报时电路 (8) 3.7清零电路 (8) 4．数字钟的电路设计 (8) 4.1 秒信号发生器的设计 (8) 4.2计数电路的设计 (10) 4.2.1六十进制计数器 (10) 4.2.2 二十四进制计数器 (11) 4.2.3计数器的组间级联问题 (12) 4.3译码显示电路 (13) 4.4校时电路的设计 (13) 4.5正点报时电路的设计 (13) 4.6清零电路的设计 (15) 4.7数字电子钟的整体电路 (15) 4.7设计、调试要点 (15) 5元器件 (16) 5.1实验元器件清单 (16)
单片机电子时钟课程设计报告报告
目录 1、引言 (3) 2、总体设计 (4) 3、详细设计 (5) 3.1硬件设计 (5) 3.2软件设计 (10) 4、实验结果分析 (26) 5、心得体会 (27) 6、参考文献 (27)
摘要 单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习、应用，以AT89S51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由4.5V直流电源供电，通过数码管能够准确显示时间，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。 关键词：单片机AT89C51
1.引言 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。
数字逻辑课程设计 数字电子钟
课程设计(综合实验)报告 题目：第四个实验数字电子钟院系：计算机科学系 班级：计算计科学与技术1班学号： 学生姓名： 队员姓名： 指导教师：
《数字逻辑》综合实验 任务书 一、目的与要求 1 目的 1.1综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。 1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。 1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能 及其基本工程素质。 2.要求 2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。 2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确
使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。 2.5学会撰写综合实验总结报告。 2.6通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。 2.7在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、主要内容 数字电子钟 设计一台能显示时﹑分、秒的数字电子钟，要求如下： 1）秒﹑分为00—59六十进制计数器，时为00—23二十四进制计数器； 2）可手动校正：可分别对秒﹑分﹑时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正，（校正时不能输出进位）。 元器件选择 74LS162：4块与非门74LS00：2块共阳数码管LED 74LS161：2块GAL16V8：2块晶体振荡器：1MHZ GAL20V8：1块TDS-4实验箱 导线若干 所需要器件的图片如下
电子时钟课程设计.
单片机实训课题电子时钟 班级11电气本1班学号4110211140 姓名陈后亥 指导教师叶文通 日期2013.12.30~2014.1.3
摘要 随着时代的进步，越来越多的电子厂品趋向于低成本，高性能，耐用性好的方向发展。特别是趋向于自动化控制的方向走。89c51作为控制芯片是最好不过的选择啦。它具有强大的功能，并且简单易于操作，安全性与稳定性较高，价格便宜，适合中小型电子厂品开发中的控制器。就像我们的课程设计，基于89c51单片机的电子时钟的课程设计。 这款课程设计用到的主要材料有89c51单片机，1602液晶显示屏，矩阵键盘，以及一些电容电阻元件等等。 使用89c51作为电子时钟的控制器很简单，就是由于其经济型与稳定性和易操作性。显示电路上，选择使用1602液晶显示屏上。1602不仅操作上臂数码管简单许多，而且使用1602能在很大程度上是电路图尽量简化，便于操作与错误的检修。并且1602价格也比较便宜。 基于89c51电子时钟的设计，利用了单片机内部的一个自带定时/计数器来实现定时功能，并通过内部程序，实现对时分秒，年月日这几个输出数值的自增，并且通过编写程序，实现通过键盘控制时分秒，年月日大小的调整，这是必要的功能。最后通过1602液晶显示电路将时间显示在其上。 这样的电子时钟比较精准，其主要误差来源与晶振的误差，即使是这样，他的误差也只是微妙级别，对于日常生活中的时间计数是足够的。 关键词：89c51单片机；1602液晶显示屏；矩阵键盘；keil软件
目录摘要 1单片机简介 1.1 单片机概述 1.2 单片机基本结构 21602液晶显示屏简介 1.11602显示原理 1.21602指令集合 3 电子时钟硬件设计 3.1 功能框图 3.2 单片机复位与晶振电路 3.3 1602显示电路 3.4 总体电路设计 4 电子时钟软件设计 4.1 程序流程框图 4.2 程序源代码 参考文献 致谢
基于单片机的电子时钟课程设计报告
目录 一、引言········ 二、设计课题········· 三、系统总体方案········· 四、系统硬件设计······ 1.硬件电路原理图 2.元件清单 五、系统软件设计········· 1.软件流程图 2.程序清单 六、系统实物图········ 七、课程设计体会········ 八、参考文献及网站········· 九、附录·········
一．引言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。 数字钟是采用数字电路实现对日期、时、分、秒，数字显示的计时装置，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。而且是控制的核心部分。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 本设计使用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接，以AT89C51芯片为核心，采用动态扫描方式显示，通过使用该单片机，加之在显示电路部分使用HD74LS373驱动电路，实现在8个LED数码管上显示时间，通过4个按键进行调时、复位等功能，在实现各功能时数码管进行相应显示。软件部分用C语言实现，分为显示、延迟、调时、复位等部分。通过软硬件结合达到最终目的。
数字电子技术课程设计,数字钟的设计
武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书 目录 1绪论-----------------------------------------------------------------------------------------1 2设计方案概述-------------------------------------------------------------------------2 2.1系统设计思路与总体方案---------------------------------------------------------------2 2.2总体工作过程------------------------------------------------------------------------------2 2.3各功能块的划分和组成------------------------------------------------------------------3 3单元电路设计与分析--------------------------------------------------------------3 3.1秒信号的发生电路------------------------------------------------------------------------3 3.2时、分、秒计数电路---------------------------------------------------------------------4 3.2.1秒部分-----------------------------------------------------------------------------------5 3.2.2分部分-----------------------------------------------------------------------------------5 3.2.3时部分-----------------------------------------------------------------------------------6 3.3校正时、分电路---------------------------------------------------------------------------7 3.3.1校分电路--------------------------------------------------------------------------------7 3.3.2校时电路--------------------------------------------------------------------------------8 3.4整点报时电路------------------------------------------------------------------------------8 3.5闹钟功能电路------------------------------------------------------------------------------9 5电路的调试与仿真-----------------------------------------------------------------9 4总体电路原理图---------------------------------------------------------------------11 6元器件清单-----------------------------------------------------------------------------12 7设计体会及心得---------------------------------------------------------------------12 参考文献------------------------------------------------------------------------------------14
数字电子钟课程设计
数字电子钟课程设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
单片机技术课程设计说明书 数字电子钟 系、部：电气与信息工程学院 学生姓名：段仁亮 指导教师：王韧职称副教授 专业：电气自动化技术 班级：电气1001班 完成时间： 2012年10月10日
《单片机技术》课程设计任务书 一、设计题目：数字电子钟、数字频率计、数字电压表、交通灯、抢答器、密 码锁、波形发生器、数字温度计、计算器、数字式秒表。 二、适用班级：电气1001～3 三、指导教师：王韧 四、设计目的与任务： 学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《单片机技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。 五、设计内容与要求 设计内容 1、数字电子钟 设计一个具有特定功能的电子钟。该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0时0分0秒开始运行，进入时钟运行状态；再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整时间，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。 2、数字频率计 设计一个能够测量周期性矩形波信号的频率、周期、脉宽、占空比的频率计。该频率计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态。按频率测量键则测量频率；按周期测量键则测量周期；按脉宽测量键则测量脉宽；按占空比测量键则测量占空比。 3、数字电压表 设计一个能够测量直流电压的数字电压表。测量电压范围0～5V，测量精度小数点后两位。该电压表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态，按测量开始键则开始测量，并将测量值显示在显示器上，按测量结束键则自动返回“P.”状态。 4、交通灯
数字电子钟课程设计实验报告
中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 课程设计题目：数字电子钟的设计 起迄日期：2017年1月4日～2017年7月10日 课程设计地点：科学楼 指导教师：姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书
中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号：
指导教师：姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 指导教师：姚爱琴 2017 年月日
目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时，分，秒计时的装置，具有较高的准确性和直观性等各方面的优势，而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字电子技术的理论和制作实践相结合，进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用，同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高，因此，需要进行分频，使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1Hz）。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要分别设计60进制，24进制计数器，并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是：任何记时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。校时电路一般
数电课程设计数字电子钟说明书
数字电子技术电路课程设计题目：数字钟课程设计 学院：XXXXX 专业：XXXXX 班级：XXXX 姓名：XXXX 学号：XXXXX 指导老师：XXXXX
一、设计目的 数字钟是一种用数字电子技术实现时，分，秒计时的装置，具有较高的准确性和直观性等各方面的优势，而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字电子技术的理论和制作实践相结合，进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用，同时学会使用Multisim电子设计软件。 二、设计要求 1.显示时，分，秒，用24小时制 2.能够进行校时，可以对数字钟进行调时间 3.能够正点报时（用555产生断续音频信号）； 三、设计方案比较 方案一、采用中小规模集成电路实现 采用集成逻辑电路设计具有能实现，时、分、秒计时功能和定点报时功能，计时模块采用时钟信号触发，不需要程序控制。 方案二：EDA技术实现 采用EDA作为主控制器外围电路进行电压，时钟控制、键盘和LED控制。但此方案逻辑电路复杂，外围设备多，灵活性较低，不利于扩展 方案三、单片机编程实现 此方案采用单片机编程来设计和控制。 综上，根据自身的知识和方案比较，采用方案一，因为方案一简便灵活，扩展性好，同时符合此次数子电子知识设计的要求。 四、设计过程和说明 1.数字电子钟计时和显示功能的实现 （1）采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接，设计60进制的计数器，显示0到59，在59时采用置数的方法，将两片74LS160N同时置数至0，以循环显示0到59。（图）
（2）24进制亦采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接，设计24进制的计数器，显示0到23，在23时采用置数的方法，将两片74LS160N同时置数至0，以循环显示0到23（图）
数字电子钟课程设计报告-数电
华东交通大学理工学院课程设计报告书所属课程名称数字电子技术课程设计题目数字电子钟课程设计分院电信分院 专业班级10电信2班 学号20100210410201 学生姓名陈晓娟 指导教师徐涢基 20 12 年12 月18 日
目录 第1章课程设计内容及要求 (3) 第2章元器件清单及主要器件介绍 (5) 第3章原理设计和功能描述 (10) 第4章数字电子钟的实现 (15) 第5章实验心得 (17) 第6章参考文献 (18)
第1章课程设计内容及要求 1.1 数字钟简介 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高、产品更新换代的节奏也越来越快。数字钟已成为人们日常生活中必不可少的生活日用品。广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点。 因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟，使其完成时间及星期的显示功能。多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点，电路装置十分小巧,安装使用也方便而受广大消费的喜爱。 1.2 设计目的 1. 掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法；
2. 进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力； 3. 提高电路布局，布线及检查和排除故障的能力。 1.3 设计要求 1. 设计一个有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示，且有校时功能的电子钟。 2. 用中小规模集成电路组成电子钟，并在实验箱上进行组 装、调试。 3. 画出框图和逻辑电路图、写出设计、实验总结报告。 4. 整点报时。在59分59秒时输出信号，音频持续1s，在结束时刻为整点。
数字电子课程设计数字钟
数字电路课程设计报告 目录 一、………设计课题 二、………设计任务 三、………设计要求 四、………分析及设计过程 五、………组装及调试过程 六、………参考文献（各芯片功能） 七、………设计心得及总结
一、设计课题 多功能数字钟电路设计. 二、设计任务 1给定的主要器件： 芯片数量芯片数量555 1 74ls191 1 74ls90 2 74ls74 1 74ls92 1 74ls00 2 74ls47 4 2实验原理图：
三、数字钟的功能要求 ①基本功能 以数字形式显示时、分、秒的时间，为节省器件，其中秒的个位可以用发光二极管指示，小时的十位亦可以用发光二极管指示，灯亮为“1”，灯灭为“0”。小时计数器的计时要求为“12翻1”。要求手动快速校时、校分或慢校时、慢校分。②扩展功能定时控制，其时间自定；仿广播电台整点报时；触摸报整点时数或自动报整点时数。 2、设计步骤与要求：①拟定数字钟电路的组成框图，要求设计优化，电路功能多，器件少，成本低。②设计并安装各单元电路，要求布线整齐、美观，便于级联与调试。③测试数字钟系统的逻辑功能，使满足设计功能的要求。④画出数字钟系统的整机逻辑电路图。⑤写出课程设计实验报告。 四、设计分析于过程 本课题是数字电路中计数、分频、译码、显示及时钟振荡器等组合逻辑电路与时序逻辑电路的综合应用。通过学习，要求掌握多功能数字钟电路的设计方法、装调技术及数字钟的扩展应用。 1、数字钟的功能要求（1）基本功能：①准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间；②小时的计时要求为“12翻1”，分和秒的计时要求为60进位；③校正时间。（2）扩展功能①定时控制；②仿广播电台整点报时； ③报整点时数；④触摸报整点时数。 2、数字钟电路系统的组成框图
电子课课程设计电子钟
南航数字电子技术课程设计报告 题目：数字钟的设计与制作 学年：06学年学期：第二学期 专业：机械工程及自动化 班级：0504107 学号姓名：李晓云 吉晶晶 时间：2006年6月30日— 2006年7月3日 数字电子技术课程设计报告 一、设计目的 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此，我们此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.
二、设计内容及要求 （1）设计指标 ①由晶振电路产生1HZ标准秒信号； ②分、秒为00~59六十进制计数器； ③时为00~23二十四进制计数器； ④周显示从1~日为七进制计数器； ⑤具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时 间； ⑥整点具有报时功能，当时间到达整点前鸣叫五次低音（500HZ），整点 时再鸣叫一次高音（1000HZ）。 （2）设计要求 ①画出电路原理图（或仿真电路图）； ②元器件及参数选择； ③电路仿真与调试。 （3）制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。 （4）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 三、原理框图 数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。数字电子钟的总体图如图（1）所示。由图
数字电子时钟课程设计总结报告
《数字逻辑电路设计》课程设计 总结报告 题目：数字电子钟设计 指导教师： 设计人员： （学号）： 班级：
日期：2018年12月
一．设计任务书 任务：数字电子钟设计 基本设计要求：仿真实现数字电子钟 1.要求能显示“时”“分”“秒” 2.时24小时，分60分钟，秒60。 3.能够校时，校分 电路在实验箱上实现 二．设计框图及整机概述 设计框图： 概述：数字电子时钟电路系统由秒信号发生器、校分校时电路、“时、分、秒”计数器和“时、分、秒”显示器组成。秒信号发生器将秒信号送入秒计时器，秒计时器为六十进制计数器，每计六十个数便发送分脉冲信号给分计数器，分计数器也为六十进制计数器，每计六十个数便发送时脉冲信号给时计数器，时计数器是二十四进制计数器。“时、分、秒”显示器将计数器输
出的状态显示出来。 三．各单元电路的设计方案及原理说明 1.六十进制计数器 计数器是对cp脉冲进行计数的时序逻辑电路。“分”和“秒” 的计数由六十进制计数器实现，74LS161为16进制计数器， 两片74LS161EP和ET恒为1，均工作在计数状态，当分个位 和秒个位计数器计到9（1001）时，CLOR端为高电平，经反 相器后使时位CLK端为低电平。当下一个计数输入脉冲到达后，个位记成0（0000），此时CLOR端跳回低电平，时位计数1。 计数器从0开始计数，当计入60个脉冲时，经与非门产生低 电平，立即将两片74LS161同时置零，得到60进制计数器。 2.二十四进制计数器 时的计数由二十四进制计数器实现，当计入24个脉冲的
时候，经与非门产生的低电平信号即将两片74LS161同时置零，得到二十四进制计数器。 3.显示电路 计数器输出的是8421BCD码，需译码器将其转为阿拉伯数字。 4.校时电路 利用校时电路截断分十位和时十位的直接计数通路，当校时电路中的开关截断时，其中的与非门一端接高电平，另一端接秒/分十位的进位输出端，若秒/分十位的进位输出端输出的是低电平，则分/时个位的CLK有低电平的信号输入，此时得到
电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子时钟的实现
电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子 时钟的实现 课程设计报告设计题目：数字电子时钟的设计与实现班级： 学号： 姓名： 指导教师： 设计时间： 摘要钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，大大的扩展了原先钟表的报时。诸如，定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等，这些，都是以钟表数字化为基础的。功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置，与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。从原理上讲，数字钟是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此，此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟，而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用方法。通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。通过仿真过程也进一步学会了Multisim 7的使用方法与注意事项。
本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求，输 出方式灵活，如可以随意设置时、分、秒的输出，定点报时。由于集 成电路技术的发展，，使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、 性能稳定、维护方便等优点。 关键词：数字钟，组合逻辑电路，时序电路，集成电路目 录摘要 (1) 第1章概述 (3) 第2章课程设计任务及要求 (4) 2.1设计任务 (4) 2.2设计要求 (4) 第3章系统设计 (6) 3.1方案论证 (6) 3.2系统设计 (6) 3.2.1 结构框图及说明 (6) 3.2.2 系统原理图及工作原理 (7) 3.3单元电路设计 (8) 3.3.1 单元电路工作原理 (8) 3.3.2 元件参数选择···································14 第 4章软件仿真 (15) 4.1仿真电路图 (15) 4.2仿真过程 (16)
数字电子时钟课程设计
数字电子技术基础课程设计报告 班级：姓名: 学号： 一、设计目的 1掌握专业基础知识的综合能力。 2完成设计电路的原理设计、故障排除。 3逐步建立电子系统的研发、设计能力，为毕业设计打好基础。 4让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法。 5进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 6培养书写综合实验报告的能力。 二、设计仪器 1 LM555CH 2 74LS161N 74LS160N 74LS290 3 74LS00 74LS08 4 电源电阻电容二极管接地等 三数字电子钟的基本功能及用途 现在数字钟已成为人们日常生活中：必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性
能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点，，因此在许多电子设备中被广泛使用。 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具，而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用，因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟，使其完成时间及星期的显示功能。 多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点。电路装置十分小巧,安装使用也方便。同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱。 四设计原理及方框图 数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路，标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。由图可见：本数字钟电路主要由震荡器、、时分秒计数器、译码显示器构成。它们的工作原理是：由震荡器产生的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准，送入秒计数
单片机电子时钟课程设计设计报告
单片机电子时钟设计 一、作品功能介绍 该作品是个性化电子钟设计，技术上主要用单片机（AT89S52）主控，6位LED数码显示，分别显示“小时：分钟：秒”。该作品主要用于24小时计时显示,能整时报时,能作为秒表使用,能定时闹铃1分钟。 功能介绍： （1）上电以后自动进入计时状态，起始于00:00:00。 （2）设计键盘调整时间，完成时间设计，并设置闹钟。 （3）定时时间为1/100秒，可采用定时器实现。 （4）采用LED数码管显示，时、分，秒采用数字显示。 （5）采用24小时制，具有方便的时间调校功能。 （6）具有时钟和秒表的切换功能。 使用方法: 开机后时钟在00:00:00起开始计时。 （1)长按P3.2进入调分状态:分单元闪烁,按P3.2加1,按P3.3减1.再长按P3.2进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。 （2)（2）按P3.3进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按P3.4分加1,再按P3.2为时调整,按P3.4时加1,按P3.3调闹钟结束.在闹铃时可按P3.2停闹,不按闹铃1分钟。 （3）按下P3.4进入秒表状态:再按P3.4秒表又启动,按P3.4暂停,再按P3.4秒表清零,按P3.4退出秒表回到时钟状态。 二、电路原理图 如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示模块、电源模块、晶振模块、按键模块等组成。
电子时钟原理图 各个模块设计 1.单片机系统 AT89S52 AT89S52概述：是一款非常适合单片机初学者学习的单片机， 它完全兼容传统的8051，8031的指令系统，他的运行速度 要比8051快最高支持达33MHz的晶体震荡器，在此系统中 使用12MHz的晶振。 AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节 RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三 个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双 工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模 式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中 断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被
电子时钟课程设计模板
电子时钟课程设计 电子时钟设计 一、课程设计目的和意义 掌握8255、 8259、 8253芯片使用方法和编程方法, 经过本次课程设计, 学以致用, 进一步理解所学的相关芯片的原理、内部结
构、使用方法等, 学会相关芯片实际应用及编程, 系统中采用8088微处理器完成了电子钟的小系统的独立设计。同时并了解综合问题的程序设计掌握实时处理程序的编制和调试方法, 掌握一般的设计步骤和流程, 使我们以后搞设计时逻辑更加清晰。 二、开发环境及设备 1、设计环境 PC机一台、 windows 98系统、实验箱、导线若干。 2、设计所用设备 8253定时器: 用于产生秒脉冲, 其输出信号可作为中断请示信号送IRQ2。 8255并口: 用做接口芯片, 和控制键相连。 8259中断控制器: 用于产生中断。 LED: 四个LED用于显示分: 秒值。 KK1或KK2键与K7键, 用于控制设置。 三、设计思想与原理 1、设计思想 在本系统设计的电子时钟以8088微处理器作为CPU, 用8253做定时计数器产生时钟频率, 8255做可编程并行接口显示时钟和控制键电路, 8259做中断控制器产生中断。在此系统中, 8253的功能是定时, 接入8253的CLK信号为周期性时钟信号。8253采用计数器0, 工作于方式2, 使8253的OUT0端输出周期性的负脉冲信
号。即每隔20ms, 8253的OUT0端就会输出一个负脉冲的信号, 此信号接8259的IR2, 当中断到50次数后, CPU即处理, 使液晶显示器上的时间发生变化。 其中8259只需初始化ICW1, 其功能是向8259表明IRx输入 是电瓶触发方式还是上升沿触发方式, 是单片8259还是多片8259。8259接收到信号后, 产生中断信号送CPU处理。 2、设计原理 利用实验台上提供的定时器8253和扩展板上提供的8259以 及控制键和数码显示电路, 设计一个电子时钟, 由8253中断定时, 控制键控制电子时钟的启停及初始值的预置。电子时钟的显示格 式MM: SS由左到右分别为分、秒, 最大记时59: 59超过这个时间分秒位都清零从00: 00重新开始。 基本工作原理: 每百分之一秒对百分之一秒寄存器的内容加一, 并依次对秒、分寄存器的内容加一, 四个数码管动态显示分、秒 的当前值。 三、设计所用芯片结构 1、 8259A芯片的内部结构及引脚 中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集中于一片中。因此无需附加任何电路, 只需对8259A编程, 就能够管理8级中断, 并选择优先模式和中断请求方式, 即中断
电子钟课程设计报告
《数字电子技术》课程设计报告 题目：数字钟 学号： 授课班级： 学生： 指导教师： 完成时间： 职业技术学院信息工程系 应用电子技术教研室
摘要： 报告围绕此次数字钟的设计进行介绍、总结，包含了设计的步骤，前期的准备，装配的过程。考虑数字钟电路的基本构造后，在进行实装之前先用EWB软件进行了仿真，在实装时，采用了74HC90芯片进行计数，用晶体振荡器及D触发器产生秒脉冲，还要考虑电路的清零，每块芯片各设计为几进制，最后实现了数字钟设计所要求的各项功能：时钟显示功能；小时高位零熄灭功能;整点报时功能;快速校准时间的功能。 关键字：数字钟、报时、74HC161、校准 Abstract The designing of the digital clock on the report were introduced and summarized, including design steps, the preparation, assembly process. Considering the basic structure of the digital clock circuit, we use EWB simulation software before assembling. In the assembly, adopted 74HC90 count chips and using crystal oscillator and D flip-flop produced seconds pulse. Otherwise, the reset of the circuit and each chip designed for which system should be considered. Finally realized the digital clock design requirements of various functions: The clock display function; Hour zero extinguished function; Give the correct time on time function; Rapid calibration time functions. KEYWORDS: Digital Clock、Give the Correct Time、74HC90、Calibration
电子钟课程设计
毕业设计任务书 一题目电子钟 二基本要求 利用单片机内部的定时器设计一个电子时钟，在LED 上显示时、分、秒 毕业设计报告写作要求 一、封面 二、内容提要 三、目录 四、正文 1、概述所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能
2、硬件电路设计及描述; ３、软件设计流程及描述; 4、源程序代码。 五设计体会 六、参考文献 《单片微型计算机应用技术》徐仁贵机械工业出版社《单片机控制技术及应用》韩全立电子工业出版社
自动打铃器械 摘要文章介绍了一种以8０51单片机为核心片带有数码LED显示时.分.秒和以指示灯做标志的按键校时自动打铃器。 关键词单片机存储器数码管按键电铃 一、绪论 用单片机控制的自动打铃器,充分发挥单片机体积小,价格便宜，功耗低 可靠性好等特点。可用于学校作息，方便了广大师生。同时也可作为电子手表的设计方案，两者在原理及实现的功能上是一样的效果, 也可作为各种时钟控制电路的报警装置使用,具有用途范围广,原理简单便于 操作和维护的优点 总体上单片机设计方案在现实中应用非常广泛 而且在现实生活中也比较容易实现设计的实施
二、总体设计方案 1.设计思路 利用单片机及定时器设计的一个时钟,在每次秒加1的计时过程中,都与规定的时间作 比较，如果相等就进行开关电铃，不等则返回。 同时时时的时间显示功能为我们提供了方便 2 总体电路方框图
三、设计原理分析 1.校时模式 按下K1（模式选择键）,将模式选择为校时模式（模式指示灯黄灯亮），K2，K3，K4分 别为时钟加1键,分钟加1键,秒钟加1键，Ｋ5无用。 2.定时模式 按下K1(模式选择键）,将模式选择为定时模式(模式指示灯绿灯亮），Ｋ２为定时器组 选择(本装置有24组定时器）键,K3,K4分别为定时器时钟加1键和定时器分钟加1键, K5为定时器状态选择键,每按K5一次，此组的定时器状态改变一次,并将此组数据存入片内数据存储器中 按下K１(模式选择键），将模式选择为工作模式（模式指示灯红灯亮）,Ｋ２,K3，Ｋ4，K５ 无用。此模式为正常工作模式