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******大学课程设计任务书
课程单片机课程设计
题目LED电子钟设计
专业测控技术与仪器姓名*** 学号*****
一、任务
设计一款基于AT89C51单片机的LED电子钟，实现钟表的时、分、秒显示功能。
二、设计要求
[1] 利用单片机AT89C51和LED数码管设计一个数字时钟。
[2] 在6位数码管上显示当前时间。显示格式“时时分分秒秒”。
[3] 同样，在数码管上显示出当前日期。显示格式“年年（后两位）月月日日”。
用按键在时间显示和日期显示之间切换。
[4] 实现年月日，时分秒的调整。
三、参考资料
[1]万光毅.单片机实验与实践教程[M].北京航空航天大学出版社,.
[2]张毅刚.单片机原理及应用[M].高等教育出版社,2003:160-190.
[3]Philips .74HC595 . Semiconductors .2003 Jun 25.
[4] 李光飞.单片机课程设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.
[5]金炯泰,金奎焕.如何使用KEIL编译器[M].北京航空航天大学出版社,2002.
完成期限*********
指导教师*********
专业负责人**********
****年*月** 日
目录
第1章绪论 (3)
LED电子钟概述 (3)
LED电子时钟技术状况 (3)
本设计任务 (4)
第2章总体方案论证与设计 (5)
LED显示电子时钟设计思路 (5)
时钟系统方案论证 (5)
元件清单 (6)
第3章系统硬件设计 (7)
单片机控制系统 (7)
各部分功能的实现 (7)
第4章系统的软件设计 (10)
软件主要完成功能 (10)
程序设计 (10)
软件设计的主要流程 (10)
第5章系统调试与测试结果分析 (13)
系统调试 (13)
测试结果 (14)
结论 (15)
参考文献 (16)
附录1 程序 (17)
附录2 仿真效果图 (25)
第1章绪论
在电子技术飞速发展的推动下，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。电子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。特别是基于LED光源设计的电子钟更是得到蓬勃发展。LED光源因具有节能、环保、长寿命、安全、响应快、体积小、色彩丰富、发光效率高、可控性好等优点，被认为是节电降能耗的最佳实现途径。并广泛的应用于公交汽车，商店，学校和银行等公共场合的时间显示、定时、计时等。
LED电子钟概述
1957年，世界上第一个电子表问世，从而奠定了电子钟的基础，电子钟开始迅速发展起来。现代的电子钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。从而达到计时的功能，是人们日常生活不可缺少的工具。
采用单片机为中心的电子钟编程灵活，便于电子钟功能的扩充，即可用该电子钟发出各种控制信号，精确度高等特点，同时可以用该电子钟发出各种控制信号。
LED电子时钟技术状况
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，所以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。除此之外，时分显示采用动态扫描，以降低对单片机端口数的要求，同时也降低系统的功耗。
1.2.1 LED动态显示的原理
数码管的动态显示利用视觉暂留作用，使得人眼看到的是静态的不变的显示，视觉暂留时间约为秒，因而每次显示的时间间距要比较短。
首先向LED显示器数据端口发送第一个8位数据。此时只有一位低电平而其他口都为高电平，因此只有LED数码管显示该数码，让其显示1ms。然后可以发送第二个数据，同时应使其对应的位码为低电平且保证其他位为高电平。依次类推，对各显示器进行扫描，显示器分时轮流工作。虽然只有一个显示器显示，但由于人的视觉暂留现象我们仍会感觉所有的显示器都在同时显示。它的优点是硬件电路简单，占用较少的I/O口，但其传送速度相对较慢。采用此方法，除了单片机以外，没用到其他芯片。
由数码管的显示原理，再考虑到数码管上显示的数字对应与一个八位的二进制数，0~9一共十个，把显示这些数对应的数码管段信息存到程序存储器的TABLE表中，将DPTR作为指针，用程序分配的地址单元分别存储实际的时分秒、年月日的数字，把存储的数字用DIV指令分出高低位，作为偏移量，这样，程序中通过查表，就把实际的数字和数码管中显示的数字对应起来了。
本设计任务
(1) 利用单片机AT89C51和7段LED数码管设计一个数字时钟。
(2) 在6位数码管上显示当前时间。显示格式“时时分分秒秒”。
(3) 在6位数码管上显示当前日期。显示格式“年年（后两位）月月日日”。
用按键在时间显示和日期显示之间切换。
(4)实现年月日，时分秒的调整。
第2章总体方案论证与设计
本系统采用单片机AT89C51为LED显示屏的控制核心，系统主要包括LED 驱动模块、按键输入模块等。下面对各模块的设计逐一进行论证比较。
LED显示电子时钟设计思路
按照系统的设计功能要求，本时钟系统的设计必须采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力配合按键控制，来控制时钟的调整及显示。
时钟系统方案论证
2.2.1 单片机的选择
对于单片机的选择，如果用8031系列，由于它没有内部RAM，系统又需要大量内存存储数据，因而不可用；51系列单片机的ROM为4K，对于我们设计的系统可能有点小；52系列单片机与51系列的结构一样，而ROM扩大为8K，对我们设计系统提供充足的空间进行功能的扩展。再有51系列单片机与52系列的单片机价格差不多。但此次51的内存足够我们使用了，因此，我们选择51系列的单片机。
2.2.2 显示系统方案比较
方案1：用液晶1602显示。
方案2：用LED数码管显示。
时钟和温度的显示可以用LED，价格便宜。而且LED数码管能显示简单的设计的系统，与我们设计要求相符，因此我们选择方案2。
2.2.3 键盘控制方案的选择
方案1：购买集成键盘，采用矩阵形式连接。
方案2：购买单个复位开关做成键盘。
I/O口对于我们的设计绰绰有余。通常我们选用价格便宜单个复位开关做成键盘。
在本系统的电路设计方框图如图2-1所示，它由三部分组成: （1）控制部分主芯片采用单片机AT89C51。 （2）显示部分采用LED 数码管实现时钟显示。 （3）时钟调节部分使用按键来控制。
图2-1 系统总原理图
元件清单
电子钟元件清单如表2-1所示。
元件名称 规格型号 数量（个）
单片机 AT89C51 1 时钟芯片
DS1302
1 6位一体的共阴LED 显示器
7SEG-MPX6-CC-BLUE
1 晶振 12MHz
2 电容 30pF 2 电容 22μF 1 按键 BUTTON 6 电阻 300 1 电阻 1K 1 LED 灯 LED-RED 1 排阻
RESPACK-8
1
时钟电路
按键调时
微型控制器
数据显示
第3章系统硬件设计
单片机控制系统
本次智能仪器设计时钟电路，使用了ATC89C51单片机芯片控制电路和单片机DS1302时钟芯片，单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒，年、月、日同时使用汇编语言程序来控制整个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过三个模块：键盘、芯片、显示屏即可满足设计要求。
各部分功能的实现
3.2.1 控制部分（AT89C51）
单片机采用51系列单片机。由ATMEL公司生产的AT89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有4K 在系统可编程Flash 存储器。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业MCS-51 产品指令和引脚完全兼容。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在线系统可编程Flash，使得AT89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。AT89C51具有以下标准功能：4k字节Flash，128字节RAM，8 位双向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。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，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。而且，它还具有一个看门狗（WDT）定时/计数器，如果程序没有正常工作，就会强制整个系统复位，还可以在程序陷入死循环的时候，让单片机复位而不用整个系统断电，从而保护你的硬件电路。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
3.2.2 DS1302时钟芯片
DS1302为达拉斯公司的一种实时时钟芯片，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。
3.2.3 单片机最小系统
单片机最小系统主要由复位电路，晶振电路，电源等几部分组成。
（1）复位电路
复位电路有两种方式：上电复位和按钮复位，我们主要用按钮复位方式。如图3 -1所示。
图3-1 复位电路图
（2）晶振电路
单片机系统里都有，在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为（VCO）。晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。
的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
选取原则：电容取30PF，晶振为12MHz。晶振模块如图3-2所示。
图3-2 晶振模块原理图
（3）电源
AT89C51单片机的供电电源是+5V的直流电。
（4）EA非/Vpp 脚
我们没有用外部扩展ROM,因此EA非/Vpp为高电平，即接+5V电源。如图3-3所示。
图3-3 EA脚电路图
3.2.4 键盘控制系统的设计
按键需要5个，分别实现为时间、日期调整，时间、日期的加和时间、日期的更换等功能。用单片机的5个I/O口接收控制信号，其电路如图3-4所示。
图3-4 按键调时电路
通过控制键来控制所要调节的是时、分、还是秒。在控制键按下后LED中会在相应的位置出现光标，这时在通过加数键或减数键来控制时分秒的加或减。
3.2.5 LED显示电路
如图3-5所示。
图3-5 显示电路
第4章系统的软件设计
软件主要完成功能
（1）显示时间程序
用软件调节时间，通过程序的调节，最后用LED数码管实现时钟。
（2）调节时间程序按键调节时间，能实现时、分、秒，年、月、日的调节。
程序设计
首先分配地址空间，并对程序进行初始化。
然后对按键动作进行判断，如果按下，显示日期，此时若有调整键按下，则对日期进行调整，此时定时器仍在工作，只是不显示当前时间。
循环定时，秒加1，并判断秒是否到了60，若到了秒清零，分加1，若不到，返回继续循环。同理，处理分钟和小时，处理小时时，把60换成24。24小时到了之后，DATE（日）加1，此时，需要对MONTH（月份）判断，小月时，DATE 到31就进位（即记到30），大月时，DATE到32再进位（显示到31），对于2月，还要判断年份，平年到29（28天），瑞年到30（29天）。然后是月进位，年加1。
软件设计的主要流程
4.3.1 系统总的流程图
主要功能是负责时间的显示，通过写地址和写数据来实现时间的调节和控制，最后通过调用显示子程序显示出来如图4-1所示。
图4-1 程序设计流程图
上图所示，为流程图。然后根据流程图进行程序设计，这样的程序比较有条理，各部的程序可以分别进行调试和检查。有利于后面对程序进行修改和调试，特别值得注意的是，程序在编写的过程中，要有鲜明的思想，不能主次不分，主程序与子程序混在一起，要编定出主程序，再根据设计的要求编写子程序，有利于后面的调试修改。
程序开始
显示日期
调整时间 显示日期
调整时间+日期 调整日期
调整日期
显示当前时间
定时器T0
1秒到？
秒加1
1分到？
分加1
……
1年到？
年加1
4.3.2 地址分配如下
SEC EQU30H ；当前秒
MIN EQU 31H
HOUR EQU32H
DAY EQU 33H
MONTH EQU 34H
WEEK2 EQU 35H
YEAR EQU 36H
A_BIT EQU 20H
B_BIT EQU 21H
C_BIT EQU 22H
D_BIT EQU 23H
E_BIT EQU 24H
F_BIT EQU 25H
AB_BIT EQU 26H ；秒/日
CD_BIT EQU 27H ；分/月
EF_BIT EQU 28H ；时/年
DS1302_ADDR EQU 5EH
DS1302_DATA EQU 5FH
4.3.3 I/O口
T_RST BIT；实时时钟复位线引脚
T_CLK BIT ；实时时钟时钟线引脚
T_IO BIT ；实时时钟数据线引脚
H_ADJ BIT ；时/年调整
M_ADJ BIT ；分/月调整
S_ADJ BIT ；秒/日调整
DT_SET BIT ；时间/日期选择
STR BIT ；启动走时
第5章系统调试与测试结果分析
系统调试
根据系统设计方案，本系统的调试共分为三大部分：硬件调试，软件调试和软硬件联调。由于在系统设计中采用模块设计法，所以方便对各电路模块功能进行逐级测试。
5.1.1 硬件调试
对各个模块的功能进行调试，主要调试各模块能否实现指定的功能。
5.1.2 软件调试
软件调试采用单片机仿真器及微机，将编好的程序进行调试，主要是检查语法错误。把编写完的源程序放在KEIL软件中，先自行检查下程序是否有误，更改有误的部分，再创建工程进行程序一个一个地调试，把调试结果显示有误的部分找出，检查错误的原因然后再进行更改，更改后再进行调试，再找出错误进行更改，依次循环进行，至到程序调试成功为止。
5.1.3 硬件软件联调
将调试好的硬件和软件进行联调，主要调试系统的实现功能。
5.1.4 仿真
仿真是把KEIL中生成的源程序找出，并加载到单片机内，检查原理图的设计是否有误，更改有误的部分，然后进行仿真，看仿真结果是否正确，如果不正确或者不显示结果，就再此检查原理图进行更改直到能顺利地仿真出结果。
通过KEIL和硬件仿真平台Proteus的联合，可以将设计效果仿真出来，根据效果，有目的的改变设计，优化程序。
测试结果
调试结果如图5-1。
图5-1 程序测试结果
最终生成HEX文件，加载到单片机中。如图5-2。
图5-2 生成HEX文件
结论
经过几天的努力，本次课程设计的任务——基于单片机控制LED数码管显示的电子时钟的设计已经完成。本系统以AT89C51为核心部件，利用软件编程，通过键盘控制和液晶显示实现了时钟功能，能实现题目的基本要求。尽量做到硬件电路简单稳定，充分发挥软件编程的优点，减小因元器件精度不够和环境因素引起的误差。由于时间有限和本身知识水平的发挥，我们认为本系统还有需要改进和提高的地方，例如选用更高精度的元器件，硬件电路更加精确稳定，软件测量算法进一步的改进与完善等。
由于我们设计的LED电子钟的重点在于软件程序的设计，利用proteus设计电路原理图，利用KEIL软件进行程序编写与调试。在软件设计时，由于对单片机的中断系统不是很了解，所以出现了许多不必要的麻烦。就拿编程来说，由于没有处理好子程序的返回和时钟中断程序时间就导致时钟运行到指定的时间后
不打转而是继续走，由于没有把握好计数、显示等一些细节地方，而导致时钟计数不准确、不能正常显示时间等一系列相当严重的问题。在经过反复检查、分析、调试之后，从中发现了中断时的数值设置不太适合等一系列问题，经过自己的反复修改、调试和验证，最终才得以解决达到设计的要求。在整个设计过程中，程序的调试是其中一个非常重要的环节。其中有一点是值得我们注意的：在程序设计之前一定要知道设计要求，要清楚地知道本程序所有内容以及程序的执行过程，据此画出本程序的流程图，然后根据流程图进行程序设计，这样的程序比较有条理，各部的程序可以分别进行调试和检查。有利于后面对程序进行修改和调试，特别值得注意的是，程序在编写的过程中，要有鲜明的思想，不能主次不分，主程序与子程序混在一起，不知道哪个是主，哪个是次，要编定出主程序，再根据设计的要求编写子程序，使整个程序严密，有条理。有利于后面的调试修改。
参考文献
[1] 万光毅.单片机实验与实践教程[M].北京航空航天大学出版社,.
[2] 张毅刚.单片机原理及应用[M].高等教育出版社,2003:160-190.
[3] Philips .74HC595 . Semiconductors .2003 Jun 25.
[4] 周润景.基于Proteus的电路与单片机仿真系统设计与仿真[M].北京航空航天
大学出版社, 2005.
[5] 金炯泰,金奎焕.如何使用KEIL编译器[M].北京航空航天大学出版社,2002.
[6] 李光飞.单片机课程设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.
[7] 朱定华.单片机原理及接口技术实验[M].北京:北方交通大学出版社,.
[8] 张迎新.单片微型计算机原理、应用接口技术[M].北京:国防工业出版社,.
[9] 何利民.单片机高级教程[M].北京:航空航天大学出版社,.
[10] 谢维成.单片机原理及应用与51程序设计[M].北京:清华大学出版社,.
[11] 余永权.单片机在控制系统中的应用[M].北京:电子工业出版社,.
[12] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:航空航天大学出版社,.
[13] 夏继强.单片机实验与实践教程[M].北京:航空航天大学出版社,.
[14] 侯玉宝.基于Proteus的51系列单片机的设计、调试与仿真[M].电子工业出版社,～288.
[15] 张友德.单片微型机原理应用与实验[M].上海:复旦大学出版社,～256.
附录1 程序
SEC EQU 30H ;当前秒
MIN EQU 31H
HOUR EQU 32H
DAY EQU 33H
MONTH EQU 34H
WEEK2 EQU 35H
YEAR EQU 36H
A_BIT EQU 20H
B_BIT EQU 21H
C_BIT EQU 22H
D_BIT EQU 23H
E_BIT EQU 24H
F_BIT EQU 25H
AB_BIT EQU 26H ;秒/日
CD_BIT EQU 27H ;分/月
EF_BIT EQU 28H ;时/年
DS1302_ADDR EQU 5EH
DS1302_DATA EQU 5FH
T_RST BIT ;实时时钟复位线引脚
T_CLK BIT ;实时时钟时钟线引脚
T_IO BIT ;实时时钟数据线引脚
H_ADJ BIT ;时/年调整
M_ADJ BIT ;分/月调整
S_ADJ BIT ;秒/日调整
DT_SET BIT ;时间/日期选择
STR BIT ;启动走时
ORG 00H
AJMP MAIN
ORG 30H
MAIN: MOV SP,#64H
MOV YEAR,#11H ;上电预置日期、时间
MOV MONTH,#12H ;2011 12 12 09:30:00
MOV DAY,#12H
MOV HOUR,#09H
MOV MIN,#30H
MOV SEC,#00H
MAIN1: LCALL KEY
JB F0,MAIN10 ;F0=1,开始走时。走时前写，不读。走时后读，不写。
LCALL WR1302
AJMP MAIN2
MAIN10: LCALL RD1302
MAIN2: JB 7FH,YMD
MOV EF_BIT,HOUR
MOV CD_BIT,MIN
MOV AB_BIT,SEC
AJMP MAIN20
YMD: MOV EF_BIT,YEAR
MOV CD_BIT,MONTH
MOV AB_BIT,DAY
MAIN20: MOV A,EF_BIT
MOV B,#10H
DIV AB
MOV E_BIT,B
MOV F_BIT,A
MOV A,CD_BIT
MOV B,#10H
DIV AB
MOV C_BIT,B
MOV D_BIT,A
MOV A,AB_BIT
MOV B,#10H
DIV AB
MOV A_BIT,B
MOV B_BIT,A
LCALL DISP
AJMP MAIN1
KEY: ACALL DISP ;按键子程序
KEY_SET: JB DT_SET,KEY_H
ACALL DISP
JNB DT_SET,$-2
CPL 7FH
CPL ;点亮日期设定/显示LED AJMP RT
KEY_H: JB H_ADJ,KEY_M
ACALL DISP
JNB H_ADJ,$-2
AJMP H_ADD
KEY_M: JB M_ADJ,KEY_S
ACALL DISP
JNB M_ADJ,$-2
AJMP M_ADD
KEY_S: JB S_ADJ,KEY_ST
ACALL DISP
JNB S_ADJ,$-2
AJMP S_ADD
KEY_ST: JB STR,RT
ACALL DISP
JNB STR,$-2
AJMP K_STR
RT: RET
H_ADD: JB 7FH,Y_ADD ;7FH为日期/时间切换键标志。1为年月日。MOV A,HOUR
ADD A,#01H
DA A
CJNE A,#24H,H_ADD1
MOV A,#0
H_ADD1: MOV HOUR,A
AJMP RT
Y_ADD: MOV A,YEAR
ADD A,#01H
DA A
CJNE A,#20H,Y_ADD1
MOV A,#0
Y_ADD1: MOV YEAR,A
AJMP RT
M_ADD: JB 7FH,MO_ADD
MOV A,MIN
ADD A,#01H
DA A
CJNE A,#60H,M_ADD1
MOV A,#0
M_ADD1: MOV MIN,A
AJMP RT
MO_ADD: MOV A,MONTH
ADD A,#01H
DA A
CJNE A,#13H,MO_ADD1
MOV A,#1
MO_ADD1: MOV MONTH,A
AJMP RT
S_ADD: JB 7FH,D_ADD
MOV A,SEC
ADD A,#01H
DA A
CJNE A,#60H,S_ADD1
S_ADD1: MOV SEC,A
AJMP RT
D_ADD: MOV A,DAY
ADD A,#01H
DA A
CJNE A,#32H,D_ADD1
MOV A,#01H
D_ADD1: MOV DAY,A
AJMP RT
K_STR:
MOV DS1302_ADDR,#80H ;开始振荡MOV DS1302_DATA,#00H
LCALL WRITE
MOV DS1302_ADDR,#8EH ;禁止写入1302 MOV DS1302_DATA,#80H
LCALL WRITE
SETB F0
AJMP RT
WR1302:
MOV DS1302_ADDR,#8EH
MOV DS1302_DATA,#00H ;允许写1302 LCALL WRITE
MOV DS1302_ADDR,#80H
MOV DS1302_DATA,#80H ;1302停止振荡LCALL WRITE
MOV DS1302_ADDR,#8CH ;年写入1302 MOV DS1302_DATA,YEAR
LCALL WRITE
MOV DS1302_ADDR,#88H ;月写入1302 MOV DS1302_DATA,MONTH
LCALL WRITE
MOV DS1302_ADDR,#86H ;日写入1302 MOV DS1302_DATA,DAY
LCALL WRITE
MOV DS1302_ADDR,#84H ;时写入1302 MOV DS1302_DATA,HOUR
LCALL WRITE
MOV DS1302_ADDR,#82H ;分写入1302 MOV DS1302_DATA,MIN
LCALL WRITE
MOV DS1302_ADDR,#82H ;秒写入1302 MOV DS1302_DATA,MIN
LCALL WRITE
RET
WRITE: CLR T_CLK
课程设计 题目电子时钟的设计与实现学院自动化学院 专业电气工程及其自动化班级 姓名 指导教师 2014 年 1 月9 日
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：自动化学院 题目：电子时钟的设计与实现 初始条件： 掌握8086汇编语言程序设计方法，设计一个电子时钟，实现分、秒、时的显示与刷新功能。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1. 定义显示界面。 2. 调用系统时间，并将调用的用二进制表示的时间数转换成ASCII码，并将时间数存入内存区。 3. 将存在系统内存区的时间数用数字式或指针式钟表的形式显示出来。 4. 获取键盘的按键值，判断键值并退出系统。 5. 撰写课程设计说明书。内容包括：摘要、目录、正文、参考文献、附录（程序清单）。正文部分包括：设计任务及要求、方案比较及论证、软件设计说明（软件思想，流程，源程序设计及说明等）、程序调试说明和结果分析、课程设计收获及心得体会。 时间安排： 12月26日----- 12月28日查阅资料及方案设计 12月29日----- 1月2日编程 1月3日----- 1月7日调试程序 1月8日----- 1月9日撰写课程设计报告 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要 (1) 1 设计任务及要求 (2) 1.1 设计题目 (2) 1.2 设计要求 (2) 1.3 设计过程 (2) 1.4 设计目的 (2) 2 设计方案论述 (3) 2.1 设计方案概括 (3) 2.2 设计方案具体说明 (3) 2.2 设计思路介绍 (3) 3 软件设计说明 (5) 3.1. 理论知识介绍 (5) 3.1.1 DOS中断与BIOS中断的功能及调用 (5) 3.1.2 子程序的设计 (7) 3.1.3 中断概述 (7) 3.2 设计流程 (8) 3.2.1 主流程图及说明 (9) 3.2.2．显示系统时间子流程图及说明 (9) 3.3. 程序设计 (10) 3.3.1 清屏程序 (10) 3.3.2. 光标定位程序 (10) 3.3.3 多字符显示程序 (11) 3.3.4 读取键盘状态程序 (12) 3.3.5 读取键盘值程序 (12) 3.3.6 调用系统时间显示程序 (12) 3.3.7 将二进制数转换为ASCII码程序 (13) 3.4 软硬件环境要求 (14) 4 调试结果及分析 (15) 5 收获与体会 (17) 参考文献 (18) 附录：设计源程序 (19) 本科生课程设计成绩评定表 (25)
单片机原理及应用课程设计任务书 题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 单片机原理及应用课程设计任务书
题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 基于AT89C51单片机的电子时钟设计报告
一、设计要求与目的 1）设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间。 2）、使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。3）、用3个功能键操作来设置当前时间。 4）、熟悉掌握proteus编成软件以及keil软件的使用 二、本设计原理 本设计以AT89C51单片机为核心，通过时钟程序的编写，并在LCD显示器上显示出来。该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作，并对每个按键的操作在LCD显示器上作出相应的反应。由于LCD显示器每八位对应一个字符，故把秒、分、时的个位和十位分开表示。 该课题中有三个控制开关KM1、KM2、KM3分别控制时、分、秒的调整，时间按递增的方式调整，每点一次按钮则相应的时间个位加以，且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。 三、硬件设计原理（电路） 硬件电路原理图
单片机课程设计报告设计题目：简易电子时钟的设计 院别： 专业班级： 学号：
姓名： 指导教师: 摘要 通过一学期单片机的学习，对其已经有了初步的了解，但是随着社会的不断发展，单片机的应用正在不断地走向深入，它特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，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，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。我们也借此课程设计的机会，对单片机有更深一步的了解与学习。 本次课程课程设计的目的是设计一个简易的电子时钟，通过一个8位共阴极数码管进行时、分、秒的显示，另外设置7个按键，一个用来调整小时，一个用来调整分钟，一个开关控制是否调整时间。 关键词：AT89C51,数码管，按键，DS1303时钟芯片
1.概述 本设计是锻炼我们的自学能力合作能力，依靠团队的力量去完成一项具体的任务系统的训练了所学知识，设计的过程必将是难忘的，这也将是大学向社会工作过度的一个重要阶段。 本阶段过后要去能够熟练的运用单片机中的计数器、定时器、中断、数码管显示等参考教材或者相关资料，采用C语言实现数字时钟功能，在数码管上实时显示，并运用Protues软件绘制电路原理图，并进行仿真验证和误差分析。 2.系统总体方案设计 2.1系统方案的确定 用6位数码管，可以显示出时、分、秒；用P2端口控制位选，由定时器进行时间的控制（秒）；当总按键按下时可以进行时间调整； 2.2方案分析 2.3系统总框图 图2.1
3.系统硬件系统设计 3.1复位电路 单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。 复位电路的工作原理： 在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。单片机复位电路如下图 图3.1 3.2时钟电路 单片机运行需要时钟支持——就像计算机的CPU一样，如果没有时钟电路来产生时钟驱动单片机，那单片机就不能执行程序。 单片机可以看成是在时钟驱动下的时序逻辑电路。 以5l单片机为例随明：51单片机为l2个时钟周期执行一条指令。也就是说单片机运行一条指令，必须要用r2个时钟周期。没有这个时钟，单片机就跑不起来了，也没有办法定时和进行和时间有关的操作。 时钟电路是微型计算机的心脏，它控制着计算机的二个节奏。CPU就是通过复杂的时序电路完成不同的指令功能的。51的时钟信号可以由两种方式产生：一种是内部方式，利用芯片内部的振荡电路，产生时钟信号：另一种为外部方式，时钟信号由外部引入。
课程设计报告 学生姓名:刘佳 学 号：2017307010102 学院:电气工程学院 班级:通信171 题目:多功能数字时钟设计 指导教师：刘晓峰职称: 高级实验师指导教师：杨修宇职称: 实验师 2018 年 12 月 28 日
目录 1. 设计要求 (3) 2. 设计原理及框图 (3) 2.1 模块组成 (3) 3. 器件说明 (4) 4. 设计过程 (8) 4.1显示电路模块设计 (8) 4.2时钟脉冲电路模块设计 (9) 4.3计时模块电路设计 (10) 4.4计时校时控制模块电路设计 (11) 4.5整点报时与定点报时模块电路设计 (12) 5. 仿真调试过程 (13) 6. 收音机原理及焊接调试 (14) 6.1收音机原理 (14) 6.2收音机焊接工艺要求 (16) 6.3收音机调试过程 (16) 7. 设计体会及收获 (17)
1. 设计要求 (1)以24小时为一个计时周期，稳定的显示时、分、秒。 (2)当电路发生走时误差时，可以对所设计的时钟进行校时。 (3)电路有整点报时功能。报时声响为四低一高，最后一响高音正好为整点。 (4)电路具有闹钟功能，当闹钟所设定时间与时钟计时相同时，发出提示音， 时长为一分钟。 2. 设计原理及框图 2.1 模块组成 多功能数字时钟由时钟脉冲电路模块、秒计时模块、分计时模块、时计时模块、显示模块、计时校时控制模块、定点报时模块与整点报时模块组。如图1所示。 图1 多功能数字时钟原理框图 多功能数字时钟由时钟脉冲电路模块、秒计时模块、分计时模块、时计时模块、显示模块、计时校时控制模块、定点报时模块与整点报时模块组成。时钟脉冲电路模块由振荡电路与分频电路组成，为数字时钟提供秒脉冲信号、定点整点报时信号以及调试信号。计时电路包括“秒”计时、“分”计时与“时”计时电
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 相连；R0（1）、R0（2）、R9(1)、R9（2）接地（低电平）；INA
基于VHDL数字电子钟的设计与实现 摘要：本课程设计完成了数字电子钟的设计，数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，它使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点。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办公室等公共场所，给人们的生活带来极大的方便。在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路的能力。 关键词：电子钟；门电路及单次按键；琴键开关
目录 第一章引言----------------------------------------------------------------1 1.1 课题的背景、目的------------------------------------------1 1.2 课程设计的内容------------------------------------------1 第二章EDA与VHDL简介--------------------------------------------------2 2.1 EDA的介绍---------------------------------------------2 2.2 VHDL的介绍--------------------------------------------3 2.2.1 VHDL的用途与优点-----------------------------------------------------------------3 2.2.2 VHDL的主要特点---------------------------------------------------------------------- 2.2.3 用VHDL语言开发的流程------------------------------------------------------------ 第三章数字电子钟的设计方案------------------------------------------6 3.1秒脉冲发生器--------------------------------------------7 3.2可调时钟模块--------------------------------------------8 3.3校正电路------------------------------------------------8 3.4闹铃功能------------------------------------------------10 3.5日历系统------------------------------------------------11 第四章结束语---------------------------------------------------------------13 4.1致谢----------------------------------------------------14 4.2参考文献------------------------------------------------15
目 一．作品介???????????????????????????????? 2 二．片机系原理及工作原理描述????????????????????? 2 三．程中碰到的及解决方法????????????????????? 4 四．数据及差分析??????????????????????????? 4 五．?????????????????????????????????? 5 六．程序模框?????????????????????????????? 5 七．程序清????????????????????????????????7
单片机的个性化电子钟设计报告 一．作品简介 该作品是个性化电子钟设计，技术上主要用单片机（AT89S52）主控， 4 位 LED 数码显示，分别显示“小时：分钟”。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。 使用方法 :开机后显示日期，学号，时钟在00:00:00 起开始计时。 （1)长按进入调分状态 :分单元闪烁 ,按加 1,按减 1.再长按进入时调整 状态 ,时单元闪烁 ,加减调整同调分 .按长按退出调整状态。 (2)按进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按分加 1,再按为时调 整 ,按时加 1,按调闹钟结束.在闹铃时可按停闹,不按闹铃 1 分钟。 (3)按下进入秒表状态:再按秒表又启动,按暂停 ,再按秒表清零 ,按 退出秒表回到时钟状态。 二．单片机系统原理图及工作原理描述 （1）总原理图 如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示模块组成。
电子科技职业技术学院Shaanxi electronic science and technology vocational college 课程设计报告 题目基于单片机的电子时钟设计和实现 班级电子信息1507 姓名聪 指导教师聂弘颖 时间2017年10月30日
第一章系统设计要求1.1 基本功能 （1）能够显示时分秒 （2）能够调整时分秒 1.2 扩展功能 （1）能够任意设置定时时间 （2）定时时间到闹铃能够报警 （3）实现了秒表功能
第二章硬件总体设计方案 本次设计时钟电路，使用了AT89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒，用一扬声器来进行定时提醒，同时使用C语言程序来控制整个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过四个模块：键盘、芯片、扬声器、显示屏即可满足设计要求。 2.1系统功能实现总体设计思路 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，闹铃电路及显示电路。
图2-1 设计原理框图 经多方论证硬件我个人采用AT89C51单片机和7SED 八位共阳极数码管等来实现单片机电子时钟的功能。 详细元器件列表如表2.1所示： 表2.1 详细元器件列表 2.2各部分功能实现 （1）单片机发送的信号通过程序控制最终在数码管上显示出来。 （2）单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正常工作。
（3）为使时钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的，键盘用来校正数码管上显示的时间。 （4）单片机通过控制闹铃电路来完成定时闹钟的功能。 2.3系统工作原理 设计的电路主要由四模块构成：单片机控制电路，显示电路、闹铃电路以及校正电路。 详细电路功能图如图2-2： 图2-2 详细电路功能图 本设计采用C语言程序设计，使单片机控制数码管显示时、分、秒，当秒计数计满60时就向分进位，分计数器计满60后向时计数器进位，小时计数器按“23翻0”规律计
《电子线路课程设计报告》 系别：自动化 专业班级：自动化0803 学生姓名：冯刚 指导教师：朱定华 （课程设计时间：2010年05月31日——2010年06月12日） 华中科技大学武昌分校
目录 1．课程设计目的 (3) 2．课程设计题目描述和要求 (3) 3．课程设计报告内容.....................................................................3-9 3.1实验名称 (3) 3.2实验目的 (3) 3.3实验器材及主要器件 (3) 3.4数字电子钟基本原理 (4) 3.5数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择..............................4-8 3.6数字电子钟电路图 (8) 3.7数字电子钟的组装与调试............................................................8-9 4．总结 (9) 参考文献 (10)
1．课程设计目的 ※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； ※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；※提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力； ※培养书写综合实验报告的能力。 2．课程设计题目描述和要求 （1）设计一个有“时”、“分”、“秒”（12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）选做：整点报时。在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz音频信号，在59分59秒时输出1000Hz信号，音频持续1s，在1000Hz荧屏结束时刻为整点。 3．课程设计报告内容 3.1实验名称 数字电子钟 3.2实验目的 ·掌握数字电子钟的设计、组装与调试方法； ·熟悉集成电路的使用方法。 3.3实验器材及主要器件 （1）74LS48（6片）（2）74LS90（5片）（3）74LS191（1片）（4）74LS00（5片）（5）74LS04（3片）（6）74LS74（1片）（7）74LS2O（2片） （8）555集成芯片（1片） （9）共阴七段显示器（6片）（10）电阻、电容、导线等（若干）
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；
学号20103010342 毕业设计说明书 设计题目多功能数字电子钟的设计 系部机械电子系 专业机电一体化 班级机电103 班 姓名关付玲 指导教师肖玉玲 2012年 10月 13日
摘要 摘要：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。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作，与传统的机械表相比，它具有走时准，显示直观，无机械传动装置等特点。本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555震荡器，74LS90及与非，异或等门集成芯片等。该电路具有计时，整点报时和校时的功能。在对整个模块进行分析和画出总体电路图后，对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求！ 关键词：计数器；译码显示器；校时电路；
Abstract Abstract:Digital clock is a "time", "Sub", "second" displays the organ in human visual mechanism. Its time for a period of 24 hours, show full scale 23:59 for 59 seconds. A basic digital clock circuits consists of second signal generator, "hours, minutes, seconds," counters, decoders and display components. Because of its pure digital hardware design, compared with the traditional mechanical watch, it has left, presents an intuitive, non-mechanical transmission device and so on. This digital clock used in the design of digital circuits on the "time" and "min", "second" display and adjustment. Through the use of integrated digital chip circuit structures to achieve appropriate functionality. Specific use of 555 oscillator, 74LS90 and non-, exclusive-or gate integrated circuits and so on. The circuits with timing, the whole point of time and error correction capabilities. In the analysis of the entire module and overall circuit diagram is painted, simulation to emulation and modules record the observed results. Experimental proof of the design circuit can basically meet the design requirement! Key words：Counter ,ten decoding display , citcuit Shool
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）；
电子时钟设计报告 1 设计任务与要求 1.1 设计任务 用STM32设计一个数字电子钟，采用LCD12864来显示并修改，时间或闹铃。 1.2 设计要求 1）显示功能：可显示时间等基本功能。 2）具有闹铃功能。 3）按键改变时间。 4）按键改变闹铃。 5）温度的显示。 2 方案设计与论证 整个系统用stm32单片机作为中央控制器，由单片机执行采集内部RTC值，时钟信号通过单片机I/O口传给TFT彩屏，单片机模块控制驱动模块驱动显示模块，通过显示模块来实现信号的输出。系统设有按键模块用于对时间进行调整及扩展多个小键盘。
2.1 显示电路 方案一：TFT彩屏。显示质量高，没有电磁辐射，可视面积大，应用范围广，画面效果好，数字式接口，“身材”匀称小巧，功耗小。 方案二：数码管动态显示。动态显示，即各位数码管轮流点亮，对于显示器各位数码管，每隔一段延时时间循环点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示，但须保证扫描速度足够快，人的视觉暂留功能才可察觉不到字符闪烁。显示器的亮度与导通电流、点亮时间及间隔时间的比例有关。调整参数可以实现较高稳定度的显示。动态显示节省了I/O口，降低了能耗。 从节省单片机芯片I/O口和降低能耗角度出发，本数字电子钟数码管显示选择设计采用方案一，既TFT彩屏显示。 2.2 电源电路 本数字电子钟设计所需电源电压为直流、电压值大小5V的电压源直接用mini USB通过电脑USB接口供电。 2.3 按键电路 本数字电子钟设计所需按键用于进行显示时间的调整与设置扩展的小键盘。 单片机芯片4个I/O口可与按键直接相连，通过编程，单片机芯片即可控制按键接口电平的高低，即按键的开与关，以达到用按键进行显示时间的调整与设置扩展的小键盘的设计要求。
数字钟的设计与制作 一、设计指标 1. 显示时、分、秒。 2. 可以24 小时制或12 小时制。 3. 具有校时功能，可以对小时和分单独校时，对分校时的时候，停止分向小时进位。校时时钟源可以手动输入或借 用电路中的时钟。 4. 具有正点报时功能，正点前10 秒开始，蜂鸣器 1 秒响 1 秒停地响 5 次。（选做） 5. 为了保证计时准确、稳定，由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。 二、设计要求 1. 画出总体设计框图，以说明数字钟由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输 路径、方向和频率变化，并以文字对原理作辅助说明。 2. 设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。 3. 选择合适的元器件，并选择合适的输入信号和输出方式，在面包板上接线验证、调试各个功能模块的电路。在确 保电路正确性的同时，输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。（也可选用Mutisim 仿真） 4. 在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和布线，进行合理布局，进行整个数字钟电路的接线调试。 三、制作要求自行在面包板上装配和调试电路，能根据原理、现象和测量的数据检查和发现问题，并加以解决。 四、设计报告要求 1. 格式要求（见附录 1 ） 2. 内容要求 ①设计指标。 ②画出设计的原理框图，并要求说明该框图的工作过程及每个模块的功能。 ③列出元器件清单，并画出管脚分配图和芯片引脚图。 ④画出各功能模块的电路图，加上原理说明（如 2 、 5 进制到10 进制转换，10 进制到 6 进制转换的原理，个 位到十位的进位信号选择和变换等）。 ⑥画出总布局接线图（集成块按实际布局位置画，关键的连接应单独画出，计数器到译码器的数据线、译码器到数 码管的数据线可以简化画法，但集成块的引脚须按实际位置画，并注明名称）。 ⑦数字钟的运行结果和使用说明。 ⑧设计总结：设计过程中遇到的问题及解决办法；设计过程中的心得体会；对课程设计的内容、方式等提出建议。 五、仪器与工具 1. 直流电源 1 台。 2. 四连面包板 1 块。 3. 数字示波器（每两人 1 台） 4. 万用表（每班 2 只）。
课题：基于51单片机的多功能数字时钟系统设计 一、概述、设计思路 该设计方案是以MC51单片机为核心，采用LCD液晶屏幕显示系统，辅以闹钟模块，温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块，所构建的数字时钟系统，能动态显示实时时钟的时、分、秒，数据显示(误差限制在30每天)，对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正常显示，调时，及闹钟时间设置。本系统设计大部分功能有软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性也得大大提高。 二、系统组成与工作原理 1、工作原理： 本设计采用STC89C51单片机作为本次课程设计的控制模块。单片机可把由DS18B20、DS1302、AT24C02中的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现温度、日历和闹铃的显示。以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的的数据显示出来，并且显示多样化，在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。 2、总是设计框架图：
图二：系统总体电路图 三、单元电路的设计与分析 整个电子时钟系统电路可分为六大部分：中央处理单元（CPU）、复位电路部分、显示部分、键盘输入部分、温度采集部分。 1、MCS-51单片机 VCC： 89S51 电源正端输入，接+5V。 VSS： 电源地端。
XTAL1： 单芯片系统时钟的反相放大器输入端。 XTAL2： 系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1 和XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一20PF 的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。 RESET： 89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。 EA/Vpp： "EA"为英文"External Access"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。如果是使用8751 内部程序空间时，此引脚要接成高电平。此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）。 ALE/PROG： 端口3的管脚设置： P3.0：RXD，串行通信输入。 P3.1：TXD，串行通信输出。 P3.2：INT0，外部中断0输入。
电子科技职业技术学院 Shaanxi electronic science and technology vocational college 课程设计报告 题目基于单片机的电子时钟设计和实现 班级电子信息1507 姓名聪 指导教师聂弘颖 时间2017年10月30日
第一章系统设计要求1.1 基本功能 （1）能够显示时分秒 （2）能够调整时分秒 1.2 扩展功能 （1）能够任意设置定时时间 （2）定时时间到闹铃能够报警 （3）实现了秒表功能
第二章硬件总体设计方案 本次设计时钟电路，使用了AT89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒，用一扬声器来进行定时提醒，同时使用C语言程序来控制整个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过四个模块：键盘、芯片、扬声器、显示屏即可满足设计要求。 2.1系统功能实现总体设计思路 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，闹铃电路及显示电路。
图2-1 设计原理框图 经多方论证硬件我个人采用AT89C51单片机和7SED八位共阳极数码管等来实现单片机电子时钟的功能。 详细元器件列表如表2.1所示： 表2.1 详细元器件列表 2.2各部分功能实现 （1）单片机发送的信号通过程序控制最终在数码管上显示出来。 （2）单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正
常工作。 （3）为使时钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的，键盘用来校正数码管上显示的时间。 （4）单片机通过控制闹铃电路来完成定时闹钟的功能。 2.3系统工作原理 设计的电路主要由四模块构成：单片机控制电路，显示电路、闹铃电路以及校正电路。 详细电路功能图如图2-2： 图2-2 详细电路功能图 本设计采用C语言程序设计，使单片机控制数码管显示时、分、秒，当秒计数计满60时就向分进位，分计数器计
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
数字钟的设计与制作 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。目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。 从有利于学习的角度考虑，这里主要介绍以中小规模集成电路和PLD器件设计数字钟的方法。 1 数字钟的基本组成及工作原理 1.1数字钟的构成 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。图1.1所示为数字钟的一般构成框图。
图1.1 数字钟的组成框图 ⑴晶体振荡器电路 晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。 ⑵分频器电路 分频器电路将32768Ｈz的高频方波信号经32768（）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。 ⑶时间计数器电路 时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为12进制计数器。 ⑷译码驱动电路 译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。 ⑸数码管 数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本设计提供的为LED数码管。 １.２数字钟的工作原理 １）晶体振荡器电路 晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。 一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用TTL门电路构成；另一类是通过CMOS非门构成的电路，如图1.2所示，从图上可以看出其结构非常简单。该电路广泛使用于各种需要频率稳定及准确的数字电路，如数字钟、电子计算机、数字通信电路等。
数字时钟方案设计
目录 摘要 (3) 一、设计目的 (3) 二、设计要求 (3) 三、选择器件 (3) 四、器件介绍 (4) 五、设计的具体实现 (8) 六、实验仿真 (12) 七、心得体会 (19) 八、参考文献 (20)
摘要 数字时钟最主要的部件是计时，显示具体的时间。数字时钟主要是时、分、秒的显示，众所周知，一天有二十四小时，一小时有六十分钟，一分钟有六十秒，因此数字时钟的核心部件就是计数器，主要的是二十四进制和六十进制的计数器。计数器有很多种类，74160是一种四位二进制计数器，通过它可以设计出不同进制的计时器，可以用来像数字时钟一样显示时、分、秒。将74160计数器的输出端经过译码器接到七段数码管上，就可以完成时，分，秒的显示。将74160计数器，译码器和七段数码管封装在一起，输入1Hz的外输入脉冲信号，就可实现数字时钟的整体设计。 关键字：74160计数器7448译码器七段数码管数字时钟 一、设计目的 1、掌握不同进制计数器的设计方法，学会运用集成芯片来达到不同进制计数器的设计； 2、掌握数码管的使用方法以及如何通过译码器将计数器输出的信号值正确地在数码管上显示出来。 二、设计要求 1、用74160设计一个数字钟电路，使之能够从0时0分0秒到23时59分59 秒循环计时；另外最好能够通过数码管将时分秒显示出来。假定已有频率为1Hz 的外输入脉冲。 2、提示：显示部分可通过7448和7段数码管实现。 3、利用QUARTUSⅡ等软件进行时钟方案设计，并进行仿真。 三、选择器件 1、74160计数器6个 2、7448译码器6个
3、7段数码显示管6个 4、与门4个 5、与非门3个 6、1Hz的外输入脉冲信号设计方案要求提供 7、+5V直流稳压电源1个 8、导线若干 四、器件介绍 1、74160计数器 74160计数器是一种十进制同步计数器（异步清除）。查阅74160计数器数据手册，则有： （1）管脚图： 引出端符号： TC 进位输出端 CEP 计数控制端 Q0－Q3 输出端 CET 计数控制端 CP 时钟输入端（上升沿有效） /MR 异步清除输入端（低电平有效） /PE 同步并行置入控制端（低电平有效） ※说明：P0，P1，P2，P3是数据输入端; Q0，Q1，Q2，Q3是数据输出端;PE 是低电平有效，为同步并行置入控制端，在构造不同进制的计数器时，可以通