时钟电路基本程序设计

[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Multisim7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·······························42.1设计任务············································42.2设计要求············································4第3章系统设计··········································63.1方案论证············································63.2系统设计············································63.2.1结构框图及说明·································63.2.2系统原理图及工作原理···························73.3单元电路设计········································83.3.1单元电路工作原理·······························83.3.2元件参数选择···································14第4章软件仿真·········································154.1仿真电路图··········································154.2仿真过程············································164.3仿真结果············································16第5章安装调试··········································175.1安装调试过程········································175.2故障分析············································17第6章结论···············································18第7章使用仪器设备清单··································19参考文献·················································19收获、体会和建议·········································20第1章概述数字集成电路的出现和飞速发展，以及石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度稳定度远远超过了老式的机械表，用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的数字钟在数字显示方面，目前已有集成的计数、译码电路，它可以直接驱动数码显示器件，也可以直接采用才COMS--LED光电组合器件，构成模块式石英晶体数字钟。

功能数字钟的电路设计数字钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。

钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯等。

因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

1、设计目的1）掌握数字钟的设计、组装与调试方法。

2）熟悉集成电路的使用方法。

2、设计任务与要求1）时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。

2）具有校准时、分的功能。

3）整点自动报时，在整点时，便自动发出鸣叫声，时长1s。

选做：1）闹钟功能，可按设定的时间闹时。

2）日历显示功能。

将时间的显示增加“年”、“月”、“日”。

3、数字钟的基本原理及电路设计一个具有计Array时、校时、报时、显示等基本功能的数字钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等七部分组成。

石英晶体振荡器产生的信号经过分频器得到秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器译码，并通过显示器显示时间。

数字钟的整机逻辑框图如下：图 1数字钟整机逻辑图振荡器方案一：由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。

图 2 555与RC 组成的多谐振荡器图 分析：图中的C2为保护电容，其取值并没有什么要求。

在本设计中，我假设输出的脉冲的占空比为2/3，并且把555与RC 组成的多谐振荡，参考书本上的方案得出占空比3222121=++=R R R R q 故得到R1=R2。

又有电路的振荡周期T=T1+T2=(R1+2R2)Cln2得T=(R1+2R2)Cln2=103-S 。

我在实验中取电容为10nf 。

带入式中，可以得出R1=R2=48K Ω。

在这里取两个47K Ω电阻和滑动电阻2K Ω。

仿真结果如图所示，误差还是比较低的。

方案二：石英晶体振荡器。

石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整，它是电子钟的核心，用它产生标准频率信号，再由分频器分成秒时间脉冲。

论文题目基于单片机的简易电子时钟设计班级：xxxxxx专业：电子信息工程学生姓名：xxxx指导教师：xxxx日期：xxxx-xx-xx摘要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、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、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。

尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。

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，写程序、调试电路的能力。

单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。

关键字：单片机，数字时钟。

AbstractDigital clock has become an indispensable necessities in People's Daily life, widely used in personal family and office and other public places, to people's life, study, work, entertainment, bring great convenience. Due to the development of the digital integrated circuit technology and adopts the advanced quartz technology, walking make digital clock has advantages of accurate, stable performance, easy to carry, it is also used in timing, automatic feed and automatic control and other fields. Although already on the market at present the ready-made digital clock chip for sale, cheap, use is convenient, but in view of the single chip microcomputer timer function also can complete the design of the digital clock circuit, therefore is necessary for the design of digital clock. Here we will have learned more fragmented knowledge of digital circuit of the organic link, the system used in practice, to develop our comprehensive analysis and circuit design, programming, debugging circuit ability.SCM has small volume and powerful function, high reliability, low price and a series of advantages, not only has become widely used in the field of industrial measurement and control intelligent control instruments, and has penetrated into every corner of the people work and life, effectively promote the industry's technological transformation and upgrading of products, the wide prospect of application.Keywords: Single chip microcomputer,Digital clock.目录第一章设计方案 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 实现时钟计时的基本方法 (1)1.4 电子钟的时间显示 (1)1.5 电子钟的时间调整 (2)1.6 总体方案介绍 (2)1.6.1 计时方案 (2)1.6.2 控制方案 (2)第二章系统硬件电路设计 (3)2.1 单片机模块设计 (3)2.1.1 芯片分析 (3)2.1.2 晶振电路 (4)2.1.3 复位电路 (5)2.2 数码显示模块设计 (5)2.3 按键模块 (8)第三章系统软件设计 (9)3.1 软件设计分析 (9)3.2 系统软件设计流程图 (9)3.2.1 主程序流程图 (9)3.2.2 定时器流程图 (9)3.2.3 按键检测流程图 (10)3.2.4 时间显示流程图 (10)3.3 源程序清单 (11)第四章系统仿真与实验测试 (16)4.1 系统仿真 (16)4.2 实验测试 (16)小结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)第一章设计方案1.1 课程设计目的(1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；(2)培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；(3)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。

单片机技术课程设计数字电子钟学院：班级：姓名：学号：教师：摘要电子钟在生活中应用非常广泛，而一种简单方便的数字电子钟则更能受到人们的欢迎。

所以设计一个简易数字电子钟很有必要。

本电子钟采用AT89C52单片机为核心，使用12MHz 晶振与单片机AT89C52 相连接,通过软件编程的方法实现以24小时为一个周期，同时8位7段LED数码管(两个四位一体数码管)显示小时、分钟和秒的要求,并在计时过程中具有定时功能，当时间到达提前定好的时间进行蜂鸣报时。

该电子钟设有四个按键KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和KEY5键,进行相应的操作就可实现校时、定时、复位功能。

具有时间显示、整点报时、校正等功能。

走时准确、显示直观、运行稳定等优点。

具有极高的推广应用价值。

关键词：电子钟 AT89C52 硬件设计软件设计目录NO TABLE OF CONTENTS ENTRIES FOUND.一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍1.1 设计课题设计任务设计一个具有特定功能的电子钟。

具有时间显示，并有时间设定，时间调整功能。

1.2 设计课题的功能要求说明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“d.1004-22”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从12时59分0秒开始运行，进入时钟运行状态；按电子钟S5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S5键再次进入时钟运行状态。

1.3 设计课的设计总体方案介绍及工作原理说明本电子钟主要由单片机、键盘、显示接口电路和复位电路构成，设计课题的总体方案如图1所示：图1-1总体设计方案图本电子钟的所有的软件、参数均存放在AT89C52的Flash ROM和内部RAM 中，减少了芯片的使用数量简化了整体电路也降低了整机的工作电流。

键盘采用动态扫描方式。

利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果，再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据，同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态，实现不同功能。

基于8086的电子时钟设计概述：电子时钟是一种利用电子技术实现时间显示的装置。

本文将介绍基于8086微处理器的电子时钟的设计方案，包括硬件设计和汇编语言编程。

1.硬件设计：（1）8086微处理器：选择适合的8086微处理器芯片，并进行相应的引脚连接。

8086微处理器是16位的，具有高性能和大容量寻址能力。

（2）时钟电路：设计一个稳定的时钟电路，可以使用定时器或石英晶体振荡器，通过一个合适的预分频器产生高频时钟信号。

（3）显示器件：选择合适的显示器件，如LED数码管或液晶显示屏。

这些显示器件需要提供合适的接口电路，以便与8086微处理器进行通信。

（4）键盘电路：设计一个键盘电路，用于设置和调整时钟的时间。

键盘电路需要提供合适的接口电路，以便与8086微处理器进行通信。

2.汇编语言编程：使用汇编语言编程，可以通过对8086微处理器内部的寄存器和存储器进行操作，实现电子时钟的功能。

（1）初始化：在程序开始时，对相关的寄存器和存储器进行初始化，包括时钟计数器、时分秒寄存器、显示器接口等。

（2）时钟计数器：利用定时器或石英晶体振荡器产生的高频信号，通过适当的预分频器产生时钟计数器的时钟信号。

在程序中对时钟计数器进行相应的设置和控制，实现时钟的精确计时。

（3）时分秒寄存器：通过键盘电路输入时、分和秒的数值，将其存储到相应的寄存器中。

通过程序控制这些寄存器，实现时钟数值的更新和显示。

（4）显示器接口：利用合适的接口电路，将8086微处理器输出的数码信号转换为相应的显示信号，显示在数码管或液晶显示屏上。

通过程序控制接口电路，实现时钟数值的实时显示。

3.功能实现：（1）时间设置：通过键盘电路，输入时、分和秒的数值，将其存储到寄存器中，实现时间的设置。

（2）时间显示：通过程序控制，将寄存器中存储的时、分和秒的数值显示在数码管或液晶显示屏上，实现时间的实时显示。

（3）闹钟功能：通过键盘电路设置闹钟的时间，通过程序判断当前时间和闹钟的时间是否相等，如果相等，则触发相应的闹钟响铃。

C52单片机电子时钟电路设计课程设计单片机原理及应用课程设计题目: C52单片机电子时钟电路设计姓名: 陶鹏鹏专业: 电子科学与技术班级: 121班指导教高海涛师:安徽科技学院数理学院目录1、基于单片机的电子时钟电路设计.........1.1设计任务与要求...................1.1.1设计目的：.................1.1.2设计要求：.................1.2方案设计 ........................2、单片机应用系统简介...................2.1AT89C52单片机的功能结构..........2.2单片机的引脚定义及功能...........2.3 定时／计数器....................2.3.1定时/计数器结构............2.3.2工作原理...................2.4键盘接口技术 ....................2.5复位操作 ........................2.6 显示控制模块....................3、硬件电路设计.........................3.1电子时钟的电路图.................3.2单元电路设计 ....................3.2.1晶振、复位电路模块.........3.2.2键盘控制模块...............3.2.3蜂鸣器电路模块.............3.2.4显示器电路模块.............4、软件设计.............................4.1系统主程序设计...................4.2主程序清单 ......................4.3系统仿真与调试...................5、结论与心得...........................摘要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。

单片机和数码管设计的电子时钟电子时钟是一种用电子技术实现时间显示的设备，它能够精确地显示时间，并通过单片机控制数码管进行数字显示。

在本文中，将介绍单片机和数码管设计的电子时钟的原理、设计过程和实现方法。

一、电子时钟原理电子时钟的原理主要包括时钟信号源、计数器、数码管显示和时钟控制等部分。

时钟信号源提供一个恒定的频率信号，一般使用晶振产生。

计数器用于计数时钟信号的脉冲数，通过累加到一定的脉冲数后，完成对秒、分、时等单位的计数。

数码管显示用于将计数器的计数值转化为数字进行显示。

时钟控制部分通过单片机对时钟模块进行控制，完成时钟的设置、调整和显示等功能。

二、电子时钟设计过程1.确定需求：首先确定电子时钟的功能和要求，包括时间显示、闹钟功能、调节功能等。

根据需求确定显示部分所需的数码管数量和接口方式。

2.选择单片机：根据需求选择一款适合的单片机，考虑其处理能力、接口数量和扩展性等因素。

3.设计时钟源：选择合适的晶振作为时钟源，并将时钟信号输入到单片机的计时部分，生成一个恒定频率的脉冲信号。

4.编程设计：根据单片机类型选择相应的开发工具，编写程序实现时钟的计数、显示和控制功能。

其中，需要实现时钟的秒、分、时等单位的计数和显示、时钟调节和设置等功能。

5.数码管接口设计：根据数码管的数量和接口方式，进行接口设计。

常用的接口方式有共阳和共阴两种方式。

通过连接适当的电阻和引脚控制，实现对数码管进行数字显示。

6.硬件设计：根据实际需求和电路原理进行电路设计，包括电源电路、晶振电路和数码管显示电路。

注意电源的稳定性以及数码管的驱动电流和电压等参数。

7.调试和测试：完成硬件设计后，进行电子时钟的调试和测试工作。

通过对时钟进行时间设置和调整，验证时钟的计时和显示功能是否正常。

8.最终优化：对电子时钟的功能和性能进行评估，并进行必要的优化。

可以考虑添加闹钟功能、温度显示等扩展功能。

三、实现方法电子时钟的实现方法主要有两种，一种是基于单片机开发板实现，另一种是自己设计和制作。

单片机电子时钟课程设计报告一、设计目的。

本课程设计旨在通过单片机技术的应用，设计并制作一个简单的电子时钟。

通过这一设计，学生将能够掌握单片机的基本原理和应用，培养学生的动手能力和创新意识，提高学生的实际操作能力。

二、设计原理。

本电子时钟采用单片机作为控制核心，通过晶振产生的时钟信号来实现时间的计时和显示。

利用数码管来显示小时和分钟，通过按键来调整时间。

同时，通过蜂鸣器发出报时信号，实现基本的闹钟功能。

三、设计方案。

1. 硬件设计。

（1）单片机选择，本设计选用常见的51单片机作为控制核心，具有成本低、易于编程的特点。

（2）时钟电路，采用晶振作为时钟信号源，通过单片机的定时器来实现时间的计时。

（3）显示模块，采用数码管来显示小时和分钟，通过数码管的扫描显示来实现时间的动态显示。

（4）按键输入，设计按键来调整时间，包括调整小时和分钟。

（5）报时功能，通过蜂鸣器来实现基本的报时功能，可以设置闹钟时间。

2. 软件设计。

（1）时钟控制，通过单片机的定时器来实现时间的计时和更新。

（2）显示控制，设计数码管的扫描显示程序，实现时间的动态显示。

（3）按键处理，设计按键扫描程序，实现对时间的调整。

（4）报时功能，设计蜂鸣器的报时程序，实现基本的闹钟功能。

四、设计实现。

1. 硬件实现。

根据上述设计方案，完成了电子时钟的硬件连接和布线，保证各个模块之间的正常通讯和工作。

2. 软件实现。

编写了单片机的程序，实现了时钟的计时、显示和控制功能，保证了电子时钟的正常运行。

五、实验结果。

经过调试，电子时钟能够准确显示当前的时间，并能够通过按键调整时间和设置闹钟功能，报时功能也能够正常工作。

六、总结与展望。

通过本课程设计，学生掌握了单片机的基本原理和应用，培养了动手能力和创新意识。

在今后的学习和工作中，学生将能够更好地应用单片机技术，设计和制作更加复杂的电子产品。

同时，也为学生今后的科研和创新工作奠定了良好的基础。

基于STC89C52单片机时钟的设计与实现1. 本文概述本文主要介绍了基于STC89C52单片机和DS1302时钟芯片的电子时钟设计与实现。

该电子时钟系统具有年月日等基本时间显示功能，并集成了秒表计时处理、闹钟定时、蜂鸣器和温度显示等附加功能。

系统采用LCD1602作为液晶显示器件，通过单片机对时钟和温度等数据进行处理后传输至LCD进行显示。

用户可以通过按键对时间进行调节，同时，单片机还通过扩展外围接口实现了温度采集等功能。

本文的目标是提供一个功能丰富、易于操作的电子时钟系统，为学习和应用单片机技术提供一个实用的案例。

2. 系统设计要求在设计基于STC89C52单片机的时钟系统时，我们需要考虑以下几个关键的设计要求：时钟系统必须具备基本的时间显示功能，能够以小时、分钟和秒为单位准确显示当前时间。

系统还应支持设置闹钟功能，允许用户设定特定的时间点进行提醒。

系统需要保证长时间稳定运行，具备良好的抗干扰能力，确保在各种环境下都能准确计时。

还应具备一定的容错能力，即使在操作失误或外部干扰的情况下，也能保证系统的正常运行。

用户界面应简洁直观，便于用户快速理解和操作。

时钟的显示部分应清晰可见，即使在光线较暗的环境下也能保持良好的可视性。

同时，设置和调整时间的操作应简单易懂，方便用户进行日常使用。

在设计时钟系统时，应考虑到未来可能的功能扩展，如温度显示、日期显示等。

系统的设计应具有一定的灵活性和扩展性，以便在未来可以轻松添加新的功能模块。

鉴于时钟系统可能需要长时间运行，能耗是一个重要的考虑因素。

设计时应选择低功耗的元件，并优化电源管理策略，以延长电池寿命或减少能源消耗。

在满足上述所有要求的同时，还需要控制成本，确保产品的市场竞争力。

这可能涉及到对单片机的编程优化、选择性价比高的外围元件等措施。

通过满足上述设计要求，我们可以确保开发出一个功能完善、稳定可靠、用户友好、易于扩展、节能环保且成本效益高的STC89C52单片机时钟系统。