信息与电气工程学院
单片机应用系统（三级）项目
设计说明书
（2012/2013学年第二学期）
题目：智能电子钟（LCD显示）
专业班级：
学生姓名：
指导教师：吴开兴马小进
马永强刘会军
设计周数：2013.06.17—2013.06.29
设计成绩：
2013年6月28日
目录
1、设计目的 (2)
2、系统方案设计 (3)
2.1 设计任务及要求 (3)
2.1.1 设计任务 (3)
2.1.2 设计要求 (3)
2.2 方案设计 (3)
2.2.1 设计原理 (3)
2.3 器件连接 (4)
2.3.1 LCD1602引脚对应开发板连接图： (4)
2.3.2 DS1302引脚对应开发板连接图： (5)
2.4 原理图及仿真 (5)
2.4.1 原理图 (5)
2.4.2 仿真图： (6)
3、实验结果 (6)
3.1整体实现展示： (6)
3.1.1 开发板上实现电子钟功能，LCD屏为亮状态： (7)
3.1.2 开发板上实现电子钟功能，LCD屏为灭状态： (7)
3.2 电子钟功能实现，LCD屏正常走时展示： (8)
3.2.1 屏亮 (8)
3.2.2 屏灭 (8)
3.3 调节功能实现展示： (9)
3.3.1 自动开关屏实现展示： (9)
3.3.2 时钟调节功能实现展示： (10)
3.3.3 自动判别闰年功能展示： (11)
4、设计总计 (12)
4.1 调试过程中遇到的问题 (12)
4.2 心得体会 (12)
5、参考文献 (12)
附录：源程序 (13)
项目分工表：
1、设计目的
单片机项目设计是以课题或设计方式开展的一门课程，具有较强的综合性、实践性，是工科、工程类院校或职业类院校电类专业在校生的必修课，是将单片机原理与应用课程的理论知识转变为应用技术的重要教学环节。这一环节不但能加深对单片机原理的理解，而且还能培养学生的实践动手能力，开发学生的分析、解决问题的能力。单片机项目设计环节的训练能够让学生知道单片机工程项目的制作过程，使学生尽早了解单片机系统的开发流程。
掌握单片机系统的开发应用，巩固和加深已学过的知识，提高动手能力及解决实际问题的能力，同时培养团队合作精神。将自己学到的知识更好地运用于实际当中。
2、系统方案设计
2.1 设计任务及要求
2.1.1 设计任务
（1）根据技术要求和现有开发环境，制作智能电子钟（LCD）；
（2）设计系统实现方案；
（3）设计并绘制电路原理图；
（4）画出功能模块的程序流程图；
（5）使用汇编语言(或C语言)编写实现程序
（6）结合硬件调试、修改并完善程序；
（7）编写课程设计报告。
2.1.2 设计要求
(1) 计时：秒、分、时、天、周、月、年。
(2) 闰年自动判别。
(3)自定任意时刻自动开/关屏。
(4) 计时精度：误差≤1秒/月（具有微调设置）。
(5) 键盘采用动态扫描方式查询。所有的查询、设置功能均由功能键K1、K2完成。
（6）选作内容：编写上位机程序，通过串口发送指令来调整时钟。
2.2 方案设计
2.2.1 设计原理
此设计原理框图如图2-1所示，此电路包括以下四个部分：单片机，键盘，DS1302时钟采集模块及LCD1602液晶显示屏。经过编译程序仿真后，89C51的4K空间不够用，就选用更大空间的89C52单片机了。本设计用的元器件如列表2-1所示
图2-1 2.3 器件连接
2.3.1 LCD1602引脚对应开发板连接图：
2.3.2 DS1302引脚对应开发板连接图：
2.4 原理图及仿真
2.4.1 原理图
2.4.2 仿真图：
3、实验结果
3.1整体实现展示：
3.1.1 开发板上实现电子钟功能，LCD屏为亮状态：
3.1.2 开发板上实现电子钟功能，LCD屏为灭状态：
3.2 电子钟功能实现，LCD屏正常走时展示：3.2.1 屏亮
3.2.2 屏灭
3.3 调节功能实现展示：
3.3.1 自动开关屏实现展示：
附：自动开关屏程序代码：
void keyscan()
int h=0；
{
if(key4 == 0)
delay(5);
if(key4 == 0)
{
switch(h)
{
case 0: bla = 0;
delay(5000);
h++; break;
case 1: bla=1; delay(5000);
h=0;break;
}
}
3.3.2 时钟调节功能实现展示：
在该电子钟的设计中修改定时或调整时间时采用了闪烁，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。其次，时,分,秒显示用了软件译码(查表)的方式,再用了一段固定的程序段进行进制转化。最后，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。对当前时间或定时时间修改后又返回到最初的显示程序段,如此循环下去。
3.3.3 自动判别闰年功能展示：
附：自动判别闰年功能程序代码：
void deal_3day()
{
if(mon==1||mon==3||mon==5||mon==7||mon==8||mon==10||mon==12) day=32;
else if(mon==4||mon==6||mon==9||mon==11)
day=31;
else if(mon==2&&(year%4==0&&year%100!=0||year%400==0)) day=30;
else
day=29;
}
4、设计总计
4.1 调试过程中遇到的问题
（1）自动开关屏调节按键时，按下开关，屏幕闪烁过快，得不到理想效果。
解决办法：在程序中加入延时程序，消除抖动
（2）调节时间时，原本设计的是逆序（按照秒、分、时、星期、天、月、年的次序）调节，调节误差过大，而且时钟走时不稳定。
解决办法：将调节功能改为正序（按照年、月、日、星期、时、分、秒的次序）调节，实现了误差最小化，得到了理想的调节效果。
4.2 心得体会
通过本次智能电子时钟的课程设计，我学习将理论和实践相结合，初步掌握综合运用所学知识分析和设计一般数字系统的基本方法，增强动手解决实际问题的能力。通过这次设计，我学会了了初步设计电路的整体思想。学会了怎样查找资料，设计电路。熟悉了绘制电路原理图和电路的调试整个过程，是所学的知识应用到实践，进一步所学的知识。
整个设计过程让我收获很多，前所学过的理论知识又再次重现在我们的脑海中，经过了自己的亲手实践使我们更好的理解和掌握了那些知识。同时，经过这短短几天的课程设计也使我提高了自己与其他同学交流沟通的能力。这次课程设计也使我明白了“实践是检验真理的唯一标准”，要想更好的掌握以前学过的知识除了定期的“温故知新”外，还需要进行一些实验和实践。使我们的理论和实践能力同步提高，这次课程设计也使我深刻的认识到了团队合作的重要性。
5、参考文献
[1] 张毅刚.单片机原理及应用[J].高等教育出版社，2009.2
[2].孙育才，王荣兴，孙华芳，新型AT89S52系列单片机及其应用. 北京：清华大学出版社，2005.1.1
[3].朱清慧，张凤蕊，王志奎，Proteus教程—电子线路设计、制版与仿真，北京：清华大学出版社，2008.9.1
[4].侯玉宝，陈忠平，李成群等，基于Proteus 的51系列单片机设计与仿真，北京：电子工业出版社，2008.9.1
[5].彭小军．用单片机实现电子时钟[J]．新余高专学报，2004，9（2）:54-57．
[6].徐宏亮，艾学忠等．实现多功能电子时钟设计[J]．吉林化工学院学报，2001，5（1）：26-29．
[7].朱路，朱清慧，连续补充充电实时时钟芯片DS1302及其应用，河南：南阳理工出版社，2006
[8].杨将军，李华军，刘东骏，单片机程序设计及应用，北京：电子工业出版社，2006.3 附录：源程序
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define yh 0x80 //第一行的初始位置
#define er 0x80+0x40 //第二行初始位置
#define true(x) x = 1
#define fals(x) x = 0
uchar h=0;
sbit bla = P2^7;
sbit wr = P2^5;
sbit rs = P2^4;
sbit en = P2^6;
sbit SCLK = P3^6;
sbit IO = P3^4;
sbit RST = P3^5;
sbit ACC0 = ACC^0;
sbit ACC7 = ACC^7;
sbit key1 = P3^0;
sbit key2 = P3^1;
sbit key3 = P3^2;
sbit key4 = P3^3;
uchar code tab1[]={"20 - - "};
uchar code tab2[]={" : : "};
uchar a,sec,hour,min,day,mon,year,week,flag,temp,key1n=0;
void delay(uchar xms) //延时函数
{
uchar y;
while(xms--)
for(y = 0;y < 110;y ++);
}
/******************液晶写入************************/
void write_1602com(uchar com) //给液晶1602写入命令函数
{
fals(rs); //置为写入命令
P0 = com; //送入数据
delay(1);
true(en); //拉高使能端
delay(1);
fals(en); //完成高脉冲
}
void write_1602dat(uchar dat) //向液晶1602中写入数据
{
true(rs); //置为写入数据
P0 = dat; //送入数据
delay(1);
true(en);
delay(1);
fals(en);
}
/********************ds1302****************************/
void writeds1302_1byte(uchar dat) //向ds1302中写入1个字节数据{
ACC = dat;
true(RST);
}
uchar readds1302_1byte() //读出ds1302的一个数据
{
true(RST);
for(a = 8;a > 0;a --)
{
ACC7 = IO;
true(SCLK);
fals(SCLK);
ACC = ACC >> 1;
}
return(ACC);
}
void write_ds1302(uchar add,uchar dat) //向ds1302中写入数据
{
fals(RST);
fals(SCLK);
true(RST);
writeds1302_1byte(add); //给ds1302输入寻址指令
writeds1302_1byte(dat); //ds1302寻到上面地址后写入相应数据true(SCLK);
fals(RST);
}
uchar BCD_Decimal(uchar bcd) //将相应的BCD码转换为10进制（各个位上不会出现大于9的数）{
uchar Decimal;
Decimal = bcd >> 4 ;
return(Decimal = Decimal*10 + (bcd &= 0x0F));
}
void write_1602sfm(uchar add,uchar dat) //写时分秒
{
uchar gw,sw;
gw = dat % 10;
sw = dat / 10;
write_1602com(er + add);
write_1602dat(0x30 + sw );
write_1602dat(0x30 + gw );
}
void write_1602nyr(uchar add,uchar dat)
{
uchar gw,sw;
gw = dat % 10;
sw = dat / 10;
write_1602com(yh + add); //给液晶1602写入一个地址
write_1602dat(0x30 + sw );
write_1602dat(0x30 + gw ); //给那个地址上写入一个2位数
}
void write_1602week(uchar week) //写星期函数
{
write_1602com(yh + 0x0d); //要写星期的地址
switch(week)
{
case 1: write_1602dat('M');
write_1602dat('O');
write_1602dat('N');
break;
case 2: write_1602dat('T');
write_1602dat('U');
write_1602dat('E');
break;
case 3: write_1602dat('W');
write_1602dat('E');
write_1602dat('D');
break;
case 4: write_1602dat('T');
write_1602dat('H');
write_1602dat('U');
break;
case 5: write_1602dat('F');
write_1602dat('R');
write_1602dat('I');
break;
case 6: write_1602dat('S');
write_1602dat('T');
write_1602dat('A');
break;
case 7: write_1602dat('S');
write_1602dat('U');
write_1602dat('N');
break;
}
}
void deal_3day()
{
if(mon==1||mon==3||mon==5||mon==7||mon==8||mon==10||mon==12) day=32;
else if(mon==4||mon==6||mon==9||mon==11)
day=31;
else if(mon==2&&(year%4==0&&year%100!=0||year%400==0)) day=30;
else
day=29;
}
void keyscan()
{
if(key4 == 0)
delay(5);
if(key4 == 0)
{
switch(h)
{
case 0: bla = 0;
delay(5000);
h++; break;
case 1: bla=1; delay(5000);
h=0;break;
}
}
if(key1 == 0) //key1为功能键
{
delay(5);
if(key1 == 0)
{
while( !key1);
delay(10);
while( !key1); //松手检测
key1n ++;
switch(key1n)
{
case 1: fals(TR0); //关闭定时器
write_1602com(er+0x0b); //写入光标位置
write_1602com(0x0f ); //设置光标为闪烁
write_ds1302(0x8e,0x00);
write_1602com(yh + 0x05); //年
write_ds1302(0x8e,0x80);
break;
case 2: write_1602com(yh + 0x08); //月
break;
case 3: write_1602com(yh + 0x0b); //日
break;
case 4: write_1602com(yh + 0x0f); //星期
break;
case 5: write_1602com(er + 5); //时
break;
case 6: write_1602com(er+8); //分
break;
case 7: write_1602com(er+0x0b); //写入光标位置
break;
case 8: write_1602com(0x0c ); //设置光标不闪烁
true(TR0); //打开定时器
temp = (sec)/10*16 + (sec)%10;
write_ds1302(0x8e,0x00);
write_ds1302(0x80,0x00|temp); //秒
write_ds1302(0x8e,0x80);
key1n=0;
break;
}
}
}
if(key1n != 0) //当key1按下以下。再按以下键才有效{
if(key2 == 0) //上调键
{
delay(5);
if(key2 == 0)
{
while( !key2);
delay(10);
while( !key2);
switch(key1n)
{
case 1: year ++;
if(year == 100)
year = 0;
write_1602nyr(4,year);
temp = (year)/10*16 + (year)%10;
write_ds1302(0x8e,0x00);
write_ds1302(0x8c,temp);
write_ds1302(0x8e,0x80);
write_1602com(yh + 5);
break;
case 2: mon++;
if(mon == 13)
mon = 1;
write_1602nyr(7,mon);
temp = (mon)/10*16 + (mon)%10;
write_ds1302(0x8e,0x00);
write_ds1302(0x88,temp);
write_ds1302(0x8e,0x80);
write_1602com(yh + 8);
break;
case 3: day ++;
if(mon==1||mon==3||mon==5||mon==7||mon==8||mon==10||mon==12)
{ if(day == 32)
day = 1;
}
else if(mon==4||mon==6||mon==9||mon==11)
{
if(day == 31)
day = 1; }
else if(mon==2&&(year%4==0&&year%100!=0||year%400==0))
{
if(day == 30)
day = 1;
}
Else {
if(day == 29)
day = 1;
}
write_1602nyr(10,day);
temp = (day)/10*16 + (day)%10;
write_ds1302(0x8e,0x00);
write_ds1302(0x86,temp);
write_ds1302(0x8e,0x80);
write_1602com(yh + 11);
break;
case 4: week ++;
if(week == 8)
week = 1;
write_1602week(week);
write_ds1302(0x8e,0x00);
write_ds1302(0x8a,week);
write_ds1302(0x8e,0x80);
write_1602com(yh + 0x0f);
break;
case 5: hour ++;
if(hour ==24)
hour = 0;
write_1602sfm(4,hour);
temp = (hour)/10*16 + (hour)%10;
write_ds1302(0x8e,0x00);
write_ds1302(0x84,temp);
write_ds1302(0x8e,0x80);
write_1602com(er + 5);
break;
case 6: min ++;
if(min == 60)
min = 0;
write_1602sfm(0x07,min);
temp = (min)/10*16 + (min)%10;
write_ds1302(0x8e,0x00);
write_ds1302(0x82,temp);
write_ds1302(0x8e,0x80);
write_1602com(er + 8);
break;
case 7: sec ++;
if(sec == 60)
sec = 0;
write_1602sfm(0x0a,sec); //写入新的秒数
temp = (sec)/10*16 + (sec)%10;
write_ds1302(0x8e,0x00);
write_ds1302(0x80,0x80|temp);
write_ds1302(0x8e,0x80);
LED数码管电子钟 功能特色 ★声控功能（通过声音开启屏幕显示与延时关闭屏幕显示）------声控延时可调节范围：1秒～99秒 ★红外遥控功能 ------通过遥控器可以设置与控制设备 ★亮度调节功能 ------显示屏具有6档亮度调节 ★照明灯 ------LED照明灯，可以通过遥控开启与关闭 ★贪睡响闹功能 ------贪睡功能启动后，每隔5分钟闹声被重新开启，最多重新开启3次 ★星期闹钟功能 ------可以单独设置一周中每天的闹钟功能是否开启 ★显示模式功能 ------具有6种显示模式可选，如23:00～6:00之间把亮度切换到最暗或关闭显示 配置与功耗 ●微控制器：STC89C52RC ●晶振频率：12MHZ ●电源电压：DC-12V ●功耗： 显示关闭：0.15W （LED数码管显示关闭，LED照明灯关闭，响闹BiBi声关闭） 正常显示：1.5W （LED数码管显示开启，且亮度调到最亮，LED照明灯关闭， 响闹BiBi声关闭） 最大功率：3W （LED数码管的所有段都点亮，且亮度调到最亮，LED照明灯开 启，响闹BiBi声开启） LED照明灯功率：350mw
D:\LED电子钟汇编程序【8052微控制器】 （2011-11-11）\汇编程序.ASM ; LED数码管电子钟汇编程序 ; （CPU 8052，使用12MHZ晶振） ;********************************************************************************************* ;$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ ;********************************************************************************************* ;申明8052增加的定时器2的特殊功能寄存器的地址 T2CON DATA 0C8H;定时器2控制寄存器 T H2 DATA 0CDH;定时器2高字节 T L2 DATA 0CCH;定时器2低字节 R CAP2H DATA 0CBH;定时器2捕获寄存器高字节 R CAP2L DATA 0CAH;定时器2捕获寄存器低字节 C PRL2 BIT 0C8H C T2 BIT 0C9H T R2 BIT 0CAH E XEN2 BIT 0CBH TCLK BIT 0CCH RCLK BIT 0CDH E XF2 BIT 0CEH T F2 BIT 0CFH ;********************************************************************************************* ;$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ ;********************************************************************************************* ;申明遥控器的用户码与按键键值 I R_ADD_L EQU00000010B;设置红外遥控地址码的低8位 I R_ADD_H EQU10111101B;设置红外遥控地址码的高8位 I R_key_power EQU01000101B;遥控器开关机按键的键值 I R_key_mute EQU00001010B;遥控器静音按键的键值 I R_key_menu EQU00001011B;遥控器菜单按键的键值 I R_key_ok EQU00010101B;遥控器OK按键的键值 I R_key_up EQU00010010B;遥控器向上按键的键值 I R_key_down EQU00010011B;遥控器向下按键的键值 I R_key_left EQU00010001B ;遥控器向左按键的键值 I R_key_right EQU00010000B;遥控器向右按键的键值 I R_key_VOL_up EQU00011111B;遥控器音量加按键的键值 I R_key_VOL_down EQU00001110B;遥控器音量减按键的键值 I R_key_CH_up EQU00011000B;遥控器频道加按键的键值 I R_key_CH_down EQU00011010B;遥控器频道减按键的键值 ;********************************************************************************************* ;$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ ;********************************************************************************************* mode DATA 03FH;工作模式寄存器 ;********************************************************************************************* ;********************************************************************************************* ;计时用寄存器 t ime_ms DATA 040H;毫秒计数寄存器，一个单位表示1ms，由定时器2中断驱动，1ms中断一次t ime_10ms DATA 041H;10毫秒计数寄存器，一个单位表示10ms t ime_250ms DATA 042H;250毫秒计数寄存器，一个单位表示250ms t ime_500ms DATA 043H;500毫秒计数寄存器，一个单位表示500ms sec DATA 044H;秒计数寄存器，一个单位表示1秒 minute DATA 045H;分计数寄存器，一个单位表示1分钟 hour DATA 046H;时计数寄存器，一个单位表示1小时 day DATA 047H;天计数寄存器，一个单位表示1天，用于存储星期几 m inute_L DATA 048H;分的个位寄存器 m inute_H DATA 049H;分的十位寄存器 h our_L DATA 04AH;时的个位寄存器 h our_H DATA 04BH;时的十位寄存器 页: 1
电子时钟制作步骤： 1、导入一张“钟表”外观到库中 2、新建1 个“图形元件”（取名表盘），将“钟表”拖入舞台，如图： 3、依次单独建3个“影片剪辑”（取名分别是时针、分针、秒针），用矩形工具画3个长方 形针，如右上图： 4、返回主场景，将图层1命名表盘，将表盘元件拖入舞台 5、增加1个图层，命名表针，先拖入时针元件，并设置动作，编程语句为 onClipEvent(enterFrame){setProperty(this,_rotation,_root.hours);} 然后拖入分针针元件，并设置动作，编程语句为onClipEvent(enterFrame){setProperty(this,_rotation,_root.minutes);} 最后拖入秒针针元件，并设置动作，编程语句为onClipEvent(enterFrame){setProperty(this,_rotation,_root.seconds);} 6、增加1个图层，命名为动作，设置第1针动作，编程语言为： time=new Date(); hours=time.getHours(); minutes=time.getMinutes(); seconds=time.getSeconds(); if(hours>12){ hours=hours-12;} if(hours<1){ hours=12;} hours=hours*30+int(minutes/2); minutes=minutes*6+int(seconds/10); seconds=seconds*6; 7、在第2帧出选插入空白关键帧，设置动作语句编程如下：gotoAndPlay(1); 8、将表盘和表针两图层插入帧，最后测试影片效果即可完成
单片机应用 课程设计说明书 用1602LCD设计的可调式电子钟专业自动化 学生姓名 班级自动化142 学号 14100 指导教师蒋 完成日期 20年1 月23 日
目录 1 概述.......................................................................................... 错误!未指定书签。 2 课题研究背景与意义...................................................................... 错误!未指定书签。 2.1 课题研究背景....................................................................... 错误!未指定书签。 2.2 课题研究意义....................................................................... 错误!未指定书签。 3 系统方案设计与主要设计工作 ..................................................... 错误!未指定书签。 3.1 设计任务............................................................................... 错误!未指定书签。 3.2 功能要求说明....................................................................... 错误!未指定书签。4设计课题总体方案........................................................................... 错误!未指定书签。 4.1硬件设计方案........................................................................ 错误!未指定书签。 4.2系统软件设计........................................................................ 错误!未指定书签。 5. 软件仿真及实物设计调试 ........................................................... 错误!未指定书签。 5.1PROTUES仿真软件介绍 ......................................................... 错误!未指定书签。 5.2仿真运行结果说明 ............................................................... 错误!未指定书签。 5.3实物设计结果与调试 ........................................................... 错误!未指定书签。6课程设计实验总结........................................................................... 错误!未指定书签。参考文献.............................................................................................. 错误!未指定书签。附录.............................................................................................. 错误!未指定书签。 附录1：程序清单........................................................................ 错误!未指定书签。 附录2：系统电路原理图 ........................................................... 错误!未指定书签。 附录3：元器件清单.................................................................... 错误!未指定书签。
简易电子钟的设计 摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路地发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，一次特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及正对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。本次做的电子时钟是以89C51为核心，结合相关的元器件（LED数码显示器、锁存/译码/驱动器等），再配以相应的软件，达到制作简易数字钟的目的，其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。 关键词单片机 89C51 软件硬件 LED数码显示器锁存/译码/驱动器
Abstract With the computer in the social sphere in recent years, the penetration and development of large scale integrated circuits, microcontroller applications are continually deepening, because of its powerful function, small size, low power consumption, cheap, reliable, easy to use and so on , one particularly suited to and control of the system, more and more widely used in various fields, often microcontroller as a core component to use, in accordance with the specific hardware architecture, and is the object of the characteristics of the specific application software combine to make perfect. The electronic clock is done 89C51 core, combined with the components (LED digital display, latch / decoder / driver, etc.), which together with the corresponding software, to create simple digital clock purposes, the hardware The difficulty is the choice of components, layout, and welding. Keywords microcontroller 89C51 hardware software LED digital display latch / decoder / driver
毕业综合实训概述 实训目的： 对单片机电子时钟的制作及设计原理的掌握，利用本次实训对所学的理论课程进行实际论证，更好的掌握理论知识。能够更好的运用在实践当中。 实训时间： 2015年9月21日-2015年11月8日 实训要求： 1.独立完成实物的制作及理解设计原理； 2.分析及制作程序流程图； 3. 绘制电路图； 4.了解个元器件在电路中的作用。
目录 1 引言 (1) 1.1选题背景 (1) 1.2设计原理 (1) 1.3单片机简介 (2) 1.4单片机的发展历史 (2) 1.5单片机的应用领域及发展趋势 (2) 2 方案议论 (5) 2.1 设计要求 (5) 2.2 系统描述 (5) 2.3 设计方案 (5) 2.3.1 集成电路 (5) 2.3.2 单片机的最小系统 (6) 2.3.3结论 (7) 3 硬件设计 (8) 3.1硬件结构 (8) 3.2中心控制模块 (8) 3.3电源模块 (11) 3.4控制电路 (12) 3.5复位电路 (12) 4软件设计 (15) 4.1电子时钟的设计原理 (15) 4.2 软件设计流程 (15) 5 总结 (17) 致谢 (18) 参考文献 (18) 附录电子时钟程序 (19)
1 引言 1.1选题背景 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。 INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器，当时的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM 已经发展出了32位的主频超过300M的高端单片机，直到现在基于8051的单片机还在广泛的使用。现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。汽车上一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作！ 利用单片机实现电子时钟有很多优点，例如外部电路简单，控制方便等，因而备受广大单片机爱好者的喜爱。通过电子时钟的制作方案，掌握C语言的编程方法。并熟练的运用89S52单片机定时器准确的实现时间的递进，按下按键可以设置时间，最重要的是自己还可以通过程序设计输入自己需要的定点时间。 1.2设计原理 通过单片机对时间准确的控制，实现时间的递进。 定时器：时钟周期T是时序中最小的时间单位，具体计算的方法是1/时钟源频率，我们KST-52单片机开发板上用的晶振是11.0592M，那么我们对于这个单
目录 一、设计实验条件 (2) 二、设计任务及要求 (2) 1.设计任务 (2) 2.要求 (2) 三、设计报告内容 (2) 1.前言 (2) 2.总体方案设计 (3) 1)系统总体结构 (3) 2)芯片及其余部分选择 (3) 3.硬件电路设计 (4) 1)AT89S52单片机最小系统 (4) 2)显示电路与AT89S52单片机接口电路设计 (5) 4.软件设计 (5) 1)主程序框图 (5) 2)显示程序框图 (6) 5.调试与测试结果 (6) 1)实时显示 (6) 2)修改显示内容 (7) 3)闹钟功能 (8) 6.心得体会 (8) 四、附录 (9) 1)程序 (9) 2)系统电路图 (20)
一、设计实验条件 微机原理与接口实验室 二、设计任务及要求 1.设计任务 采用AT89S52单片机及显示电路完成小时、分钟、秒的实时显示； 2.要求 （1）总体方案设计 （2）硬件电路设计 （3）软件设计 （4）调试与测试结果 （5）程序清单和系统原理图 三、设计报告内容 1.前言 随着单片机技术的不断发展，单片机软硬件水平的不断提高，单片机已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，录像机、摄像机、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、开发与应用将产生非常重要的作用。 现在我们可以随意看到电子钟，电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合需要数字电子钟，所以其极具有推广价值。
数字电子钟PCB制作 07电子信息工程（2）班 070306212 李武成 一．设计目的 Protel是20世纪90年代澳大利亚Protel Techmology公司研发的电子CAD软件，Protel 99SE将电路原理图编辑、电路仿真测试、PLD设计和PCB设计等功能融合在一起。由于其强大的功能和方便的操作，深受广大用户的欢迎，在中国小企业、公司应有极为普遍。 Protel 99是一个全面集成的电路设计软件，它具备强大便捷的编辑功能，为电子电路原理图和印制电路板的设计提供了良好的操作环境。本次课程设计通过了解熟悉Protel 99软件界面，进行数字电子钟电路原理图的设计、创建原理图元件、电路板的设计规划和网络表的载入、印刷电路板（PCB）的编辑、创建元件封装、报表生成和电路板输出。 二．画原理图 1.启动原理图设计系统 进入Protel 99 SE，创建一个数据库，执行菜单File/New命令，从框中选择原理图服务器（Schematic Document）图标，双击该图标，建立原理图设计文档。双击文档图标，进入原理图设计服务器界面。 2.设置图纸和环境 在进行原理图设计之前设置图纸的大小、方向及标题栏类型等。在Document Options 对话框中进行，执行菜单命令Design/Options即可。单击箭头按钮选择preference选项，打开原理图环境参数设置对话框，点击Schematic按钮进行设置。 3.放置元件 在原理图图纸上放置元件之前，需要先添加元件库，选中Browse Sch标签页，然后单击Add/Remove按钮，弹出Change Library File List,在Design Explorer99/Library/Sch 文件夹中选择元件库名称，单击添加和OK按钮。放置元件时选中所需的元件库，然后在元件列表框中选择相应的元件，单击Place放置元件。按空格键可使元件旋转，双击元件打开Part对话框，可以编辑元件属性。 4.原理图布线 执行菜单命令Place/Wire,光标变成十字形，在布线起点单击确定导线的起点，移动光标到终点的位置再单击确定导线终点，右击即可退出布线状态。 5.原理图的输出，下面是相关设计的原理图
数字电子钟制作 本数字电子钟采用最基本的4000系列数字IC，根据数字电路基础理论设计而成。本电子钟采用全数字元件，与中职的数字电子技术课程相符，充分考虑了它的实用性，使学生完成制作同时，可以提高动作能力和巩固所学数字电路知识，同时制成一个实用的数字电子钟“产品”。 本电路采用高精度感性晶体振荡电路，天误差小于2秒。 二：电路原理图： 工作原理：由4060与晶体组成的振荡电路输出精确的2HZ脉冲，此时脉冲一路用于调时，另一路给4013二分频通过微分电路送入4518计数，3个4518共计6个10进制计数器与分立元件与门及进位延时电路共同组成“24：60：60”计数列，每位输出的BCD码经4511显示译码驱动数码管显示出当前时间。按下S1调秒，S2调分、S3调时。 三、元件清单： 序号元件标号封装数量 6 1 共阴七段数码管数码管LED1、LED2、LED3、 LED4、LED5、LED6 DIP16 6 2 CD4511芯片IC1、IC2、IC3、IC4、 IC5、IC6 3 CD4518芯片IC6、IC7、IC8 DIP16 3 4 CD4060芯片IC10 DIP16 1 5 CD4081芯片IC12 DIP14 1 6 CD4013芯片IC13 DIP14 1 7 轻触按键S1、S2、S3 3
8 直插电阻100K R1、R4、R5、R6、R8、 6 R11 9 直插电阻470K R2、R9、R10 3 10 直插电阻10K R7 1 11 直插电阻10M R3 1 12 直插瓷片电容20P C1、C2、C3、C7 4 13 直插瓷片电容103 C4、C5、C6、C8 4 14 圆柱晶振32.768K Y1 1 15 电源座J1 1
简易电子钟的设计与仿真 一、设计要求和电路原理 1.1 设计要求 1)可以准确地显示北京时间。 2)时间显示选择24小时模式。 3)选用AT89C52单片机，将编写的程序下载到该单片机中，并能使数码管 显示。 4)采用Keil C51编译，Proteus软件进行仿真。 1.2 设计原理与思路 利用单片机的定时与中断系统功能实现电子钟的计数和调时。采用AT89C52定时中断方式实现24小时制时钟精确的计时。通过外部的12M（11.0529M）Hz 晶振产生稳定的谐振，在AT89C52的内部定时器电路实现定时，当定时器溢出时产生中断，累计定时器的定时时间达一秒时，数码管的秒显示加1，判断数码管的秒显示达60时，秒显示自动清零，分显示加1，判断分显示达60时，分显示自动清零，时显示加1，判断时显示达24时，时显示自动清零。从而实现 00：00：00—23：59：59 之间的任意时刻显示。 为了使时钟能够灵活的对时间进行调整、校对，通过增加外部的按键实现简单的复位、时调整、分调整的功能。形成一个具有复位和校时功能的简易电子时钟。 二、电子时钟设计方案 2.1电子钟设计的基本方法 2.1.1电子钟实现计时的方法 利用MCS-51系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现时钟计时。 (1) 计数初值计算: 把定时器T0设为工作方式2，产生0.25ms定时中断，计数溢出4000次即得时钟计时最小单位秒，而4000次计数可用软件方法实现。 假设使用T/C0，方式2，0.25ms定时，fosc=12MHz。 则初值a满足（256-a）×1/12MHz×12μs =250μs a=6 (6H) TH0=#6H; TL0=#6H (2) 采用中断方式进行溢出次数累计,计满4000次为秒计时（1秒）；
小型智能系统设计与制作 学习情境一智能电子钟设计与制作 一、教学引导 学习目标： 1. 通过查阅资料，能分析电子钟的功能与技术要求，确定电子钟的基本结构； 2. 能根据功能与技术要求，进行显示器、键盘、时钟芯片等器件的选用； 3. 能根据小组成员的实际情况，合理分配学习性工作任务，制订实施计划； 4. 会制定任务设计方案及程序设计结构； 5. 会设计显示、键盘、时钟芯片等各种接口电路； 6. 能使用软件设计、仿真电路并进行PCB制作。 7. 能够整理设计文档，编写智能电子钟的使用说明书。 学习内容 1.接受智能电子钟的设计制作任务，阅读任务书 2.收集资料，了解相关知识 3.制订设计方案 4.显示、键盘等接口电路设计和PCB板设计、制作 5.智能电子钟硬件安装与调试 6.智能电子钟软件设计与调试 7.智能电子钟功能、技术指标测试 8.编写智能电子钟的使用说明书 9.文档资料归档 学习任务 1.完成智能电子钟的方案设计 2.完成智能电子钟的设计与制作 3.完成技术文档的编写 4.完成学习过程的自我评价表填写 二、任务分析 学习要求：在这一环节要求学生分组并结合一下引导问题查阅资料，在充分了解智能电子钟的种类以及各种智能电子钟的技术要求的情况下，确定本次设计的智能电子钟的用途，完成任务分析表、填写过程记录表。 1．任务书 任务：设计并制作一款智能电子钟。 基本要求： （1）以24h计时方式工作； （2）用数码管显示时间和日期； （3）通过按键可以选择显示内容、修改时间； （4）具有校时功能； （5）具有整点报时功能； （6）时间误差：≤0.02％。 可选要求： （1）可以设置闹钟时刻； （2）闹钟时刻到后，若不关闭闹铃，可以间隔5分钟闹一次；
一课程设计题目: 数字电子钟的设计 二设计目的：1、掌握数字系统设计的基本方法和流程。 2、掌握计数器、译码器、数据选择器等常见器件的原理及使用方法。 3、掌握PLD开发工具QuartusII的使用。 4、掌握VHDL硬件描述语言文本输入和原理图输入方法。 三设计内容： （1）进行需求分析，确定总体框架。 （2）利用VHDL文本输入方式或原理图输入法分模块具体分析。 （3）对设计电路进行仿真与测试。 四设计要求： （1）具有时、分、秒的计数功能，并且以24小时为一个计时周期。 （2）具有整体清零功能。 （3）分别用6个数码管显示时、分、秒记时结果的个位和十位。 （4）当电路发生走时误差时，要求电路具有校时功能。 五工作原理： 数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、分频器，整点报时电路等组成。将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”，该计数器采用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，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进制计数器，可以实现一天24h的累计。译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通过六位LED显示器显示出来。其数字电子钟电路分析设计框图如下:
六课程设计的电路设计部分: 1 分频器: 实现对脉冲的1000分频，仿真图如下： 2 60进制计数器：
电路即可作为秒计数器，也可作为分计数器，仿真图如下： 3 24进制计数器： 电路作为时计数器，仿真图如下：
绪论 单片机使用简述.................................... 电子时钟简介...................................... 电子时钟的基本特点................................ 任务要求......................................... 设计方案......................................... 控制系统的硬件设计................................ 芯片的选择....................................... AT89S51的功能概述............................... AT89S51引脚功能说明（附引脚图）................... LED数码管显示电路................................ 硬件设计及元器件技术说明电子元器件技术说明………. 控制系统的软件设计................................ 程序编程......................................... 流程图........................................... 测试调试........................................... 总结............................................... 单片机使用简述 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积，大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。 单片机使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。在以前，是必须由模拟或是数字电路实现的大部分功能的，而现在
目录 摘要 (1) 目录 (1) 一、设计目的与背景 (2) 1.1 设计目的 (2) 1.2 设计背景 (3) 1.3 数字钟的意义 (3) 二、设计内容及要求 (4) 2.1 任务及要求 (4) 2.2 系统功能说明 (4) 三、整体设计方案 (4) 3.1 单片机的基本介绍 (4) 3.1.1 单片机的特点 (5) 3.1.2 单片机的主要应用领域 (6) 3.2 单片机的结构 (7) 3.2.1 MCS-52单片机内部结构 (7) 3.2.3 MCS-52的引脚说明 (9) 3.3 硬件设计 (11) 3.3.1 硬件设计的原则 (11) 3.3.2 单片机的型号选择 (11) 3.3.3 LED数码管 (12) 3.3.4 按键控制电路 (13) 3.4 软件设计 (14) 3.4.1 软件程序设计 (14) 3.4.2 定时中断程序设计 (15) 四、电路设计和仿真实现 (16) 4.1 电路设计原理： (16) 4.2 Proteus软件介绍 (16) 4.3 Keil C调试环境介绍 (16) 4.4电路连接图 (17) 五、总结 (17) 附录 (18) 附录1 软件设计代码 (18) 摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，本设计中以单片机的发展过程和发展方向为背景，中断的工作原理和操作方法，以单片机（AT89C52）为核心，结合相关的元器件数
码显示器，再配以相应的软件，使它具有时，分，秒显示的功能，并且时，分，秒还可以调整。此次设计电子数字钟是为了解电子数字钟的原理，通过Keil C51编译软件，再利用Proteus仿真软件仿真原理图使我们掌握用单片机制作数字钟. 关键词： AT89C52、Keil C51、Proteus 一、设计目的与背景 1.1 设计目的 (1)通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。
简易电子钟设计报告 一设计目的 电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，且具有无机械传动装置等特点，因此得到了广泛的使用。电子钟从原理上看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。设计与制作电子钟可以使我们了解电子钟的原理，并且学会制作电子钟.而且通过电子钟的制作进一步地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。且由于电子钟包括组合逻辑电路和时序电路，通过此次设计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。 二设计任务 设计制作一个数字电子钟指标： （1）时间计数电路采用24进制，从00开始到23后再回到00；（2）各用2位数码管显示时、分、秒； （3）用6块74LS90异步计数器和1块74LS08二输入端四与门实现该电子钟的逻辑功能。 三数字电子钟电路系统设计 下面将介绍数字电子钟的整个电路系统设计的过程。包括数字电子钟的设计原理，设计方案的确定，数字电子钟的电路设计计算机模拟仿真几大部分。 3.1 设计原理
数字电子钟是一个对标准频率（1Hz）进行计数的计数电路。主要由振荡器、计数器、集成门电路和显示器电路功能模块组成。振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号，秒脉冲信号输入计数器进行计数，并把累计结果通过显示器以“时”、“分”、“秒”的顺序以数字形式显示出来。秒计数器电路计满60后触发分计数器电路，分计数器电路计满60后触发时计数器电路，当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。 3.2 设计方案 本电路系统由晶体振荡电路（在此该电路由脉冲时钟发生器替代，不做设计），时间计数电路，集成门电路组成。其中，时间计数电路用六个74LS90组成。 电路整体原理电路图
电子时钟实验报告 一，实验目的 1. 学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。 2. 设计任务及要求利用实验平台上4个LED数码管，设计带有闹铃功能的数字时钟 二，实验要求 A.基本要求： 1. 在4位数码管上显示当前时间。显示格式“时时分分” 2. 由LED闪动做秒显示。 3. 利用按键可对时间及闹玲进行设置，并可显示闹玲时间。当闹玲时间到蜂鸣器发出声响， 按停止键使可使闹玲声停止。 4.实现秒表功能（百分之一秒显示） B.扩展部分： 1.日历功能（能对年，月，日，星期进行显示，分辨平年，闰年以及各月天数，并调整） 2.音乐闹铃（铃音可选择，闹铃被停止后，闪烁显示当前时刻8秒后，或按键跳入正常时间显示状态） 3.定时功能（设定一段时间长度，定时到后，闪烁提示） 4.倒计时功能（设定一段时间长度，能实现倒计时显示，时间长减到0时，闪烁提示） 5.闹铃重响功能（闹铃被停止后，以停止时刻开始，一段时间后闹铃重响，且重响时间的间隔可调） 三，实验基本原理 利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为100，每中断一次中断计数初值减1，当减到0时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了。 为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。由于数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管看起来总是亮的，从而实现了各种显示。
数字电子钟设计方案文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
一、设计方案 1、总体设计方案说明及系统框图： 数字钟是计时周期为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功能。一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。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。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秒发现胡一个“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。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LED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，控制信号灯亮灭周期。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。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。数字电子钟的总体框图如下图所示。 系统框图： 2、单元电路设计方案： 1）振荡器和分频器 振荡器的作用是产生时间标准信号。数字钟的精度就是主要取决于时间标准信 的频率和稳定度。所以，在实验中采用脉冲信号作为时间标准信号源。
电子技术课程设计 数字电子时钟的设计 摘要： 设计一个周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，具有校时功能和报时功能的电子钟。本系统的设计电路由时钟译码显示电路模块、脉冲逻辑电路模块、时钟脉冲模块、整电报时模块、校时
模块等部分组成。计数器采用异步双十进制计数器74LS90，发生器使用石英振荡器，分频器4060CD及双D触发器74LS74D，整电报时电路用门电路及扬声器构成。 一、设计的任务与要求 电子技术课程设计的主要任务是通过解决一，两个实际问题，巩固和加深在“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”课程中所学的理论知识和实验技能，基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。电子技术课程设计的主要内容包括理论设计、仿真实验、安装与调试及写出设计总结报告。衡量课程设计完成好坏的标准是：理论设计正确无误；产品工作稳定可靠，能达到所需要的性能指标。 本次课程设计的题目是“多功能数字电子钟电路设计”。要求学生运用数字电路，模拟电路等课程所学知识完成一个实际电子器件设计。 二、设计目的 1、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； 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； 4、培养书写综合实验报告的能力。
三、原理方框图如下 1、图中晶体振荡电路由石英32.768KHZ及集成芯。 2、图中分频器4060BD芯片及D触发器构成分频器。 3、计数器由二——五——十73LS90芯片构成。 4、图中DCD_HEX显示器用七段数码显示器且本身带有译码器。 5、图中校时电路和报时电路用门电路构成。 四、单元电路的设计和元器件的选择 1、十进制计数电路的设计 74LS90集成芯片是二—五—十进制计数器，所以将INB与QA
设计制作简易数字钟 一、设计要求 1、设计一振荡源，用于产生1Hz的脉冲信号； 2、能完成从00时00分00秒到23时59分59秒走时，并实时显示时、分、秒； 3、具有手动校时、校分、校秒功能。 发挥部分：具有正点报时功能。要求在59分58秒开始报时，持续5秒钟。 二、总体设计方案 1、方案选择数字钟实际上是由一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路为主要部分构成的。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来构成数字钟的标准时间基准信号。数字钟的组成框图如下图所示。 数字钟计时周期是24，因此必须设置24 计数器，秒、分、时由七段数码管显示。为使
数字钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的。设计中采用状态机控制校时，通过切换开关用秒脉冲或手动按键产生脉冲先后对“时” “分” “秒”计数器进行校时操作。 2、数字钟的构成 （1）数字钟的构成：振荡器、分频器、计数器、译码器、ＬＥＤ数码管显示器等几部分。附加功能的实现还需采用T’触发器及与门和或门及蜂鸣器组成报时电路。 （2）数字钟的时、分、秒实际上就是由一个24 进制计数器（00-23），两个60 进制计数器（00-59）级联构成。设计数字钟实际上就是计数器的级联。 （3）芯片选型：由于24进制、60进制计数器均由集成计数器级联构成，且都包含有基本的十进制计数器，从设计简便考虑，芯片选择十进制计数器74LS390。 3、元器件列表： 型号74LS00、74LS04、74LS08、74LS21、74LS32、74LS47、74LS74、74LS86、74LS390、CD4068、CD4060、CD4511。晶体管8050、510欧姆电阻、LED、轻触开关、自锁开关、蜂鸣器、10p电容、晶振32768、10M电阻。 三、系统工作原理 1、主计数部分原理图