多功能数字钟设计论文

多功能数字电子钟设计作者：王军超指导老师：龙凤兰（安徽农业大学 05电子信息工程合肥 230036）摘要：本文设计实现的是一个多功能数字电子钟，其功能为：24小时制时、分、秒的时间显示，具有整点报时功能；年、月、日及星期的日历显示；具有秒表功能；可显示当前环境温度；可通过按键对各时间信息进行调整。

系统采用单片机AT89C52作为主控芯片。

系统中的显示模块采用LCD1602液晶显示器实现。

LCD1602可以显示两行字符，每行16个字符，能够满足本系统的显示要求。

系统中的温度采集模块采用DS18B20芯片实现。

DS18B20体积小，其输出量是数字量，可直接与单片机通信，且为单总线传送，可简化电路，大大减小系统的体积。

系统中的时钟产生模块采用DS1302时钟芯片实现。

DS1302时钟芯片为单总线传送，只需一条线就可以完成与单片机之间数据的交换，且该芯片准确度很高，可大大减小电子钟的时间误差。

总得来说本设计电路简单、容易实现且性能稳定。

关键词：电子钟，液晶显示器，单片机，温度传感器，时钟芯片1 引言1.1系统设计要求1）能完整地显示年、月、日、时、分、秒、星期。

2）在上面得基础上具有整点提醒功能。

3）除了以上功能外，还要有其他小的功能，如测温等。

4）可以在任何时刻通过按键人为地设定时间。

5）要求时间显示不能误差太大。

6）成品的体积不能太大，要合理、时尚、美观。

7）应尽可能地减小成本，做到精益求精。

1.2 系统设计思路及特点1）本系统是采用四节干电池作为输入电源，以单片机为控制核心来读取DS1302时钟芯片和DS18B20中的寄存器的值，并通过LCD1602液晶显示器将年、月、日、时、分、秒，以及温度、星期的值实时显示出来，并通过按键控设定时间值。

2）DS1302是单总线数据传送器件，单片机不停地对其年月日、时分秒、以及星期寄存器进行读取，并实时地显示出来，并通过按键改变其各个寄存器中的值，也就是通过按键将数据以增或减得形式往各个寄存器里写数据，从而达到设定时间的作用。

学士学位毕业设计（论文）基于单片机的多功能数字电子钟设计学生姓名：XX学号：XXXXXX指导教师：XXXX所在学院：XXXXXXXX专业：XXXXXXXXXXXXX中国·大庆2014 年 5 月黑龙江八一农垦大学本科毕业设计（论文）任务书注：1．任务书由指导教师填写后交给学生，要求学生妥善保存。

2．此任务书夹于论文扉页与论文一并装订，作为论文评分依据之。

摘要电子钟是当今社会中最主要的计时工具，它广泛的被应用在电脑，手机，和其他社会生活的各个方面，和所有要求时间的场所。

20世纪90年代，电子技术的飞速成长推动了现代电子商品的发展，电子产品已经深入社会的各个领域，为社会生产力的发展和社会信息化程度的发展提供了强大的动力，电子技术的发展如今越来越快，电子产品的更新换代的节奏更快。

在当今社会，人们越来越重视时间，生活节奏越来越快，时间就是金钱。

时间如果不准确，会对那些需要精确时间的人带来极大的麻烦。

本设计的核心元件是STC89C52，LCD12864液晶模块、DHT11温湿度感应模块、DS1302时间模块及按键模块组成。

本设计实现了万年历的基本功能，显示年、月、日、时、分、秒、星期，温湿度而且可以整点报时，闹表功能，无源时钟芯片再接一个3V电源，掉电后能正常工作，重新上电后不用调整时间。

整个设计具有操作简单，性价比高，环保无噪音，低功耗等优点。

关键词：电子时钟单片机DS1302 DHT11ABSTRACTDigital electronic clock is one of the main timing tool in the modern world, widely used cell phones, computers, cars and so on all aspects of social life, and the time required for the occasion.20th century, electronic technology gained rapid development, driven in its modern electronics into almost all areas of society, a strong impetus to the development of the social productive forces and social improvement in the level of information, but also to modern electronic products further improve the performance, product upgrading faster and faster pace.Modern life more and more attention from the concept of time, time and money can be said to equate. For those who are very strict on time and accurate grasp of people and things, time is not accurate will bring great trouble.This design uses AT89S52 micro-controller as the core component, attach ed above power-on reset circuit, crystal oscillator circuit, LCD12864B liquid crystal display modules, DHT11 temperature and humidity sensor module, DS1302 time module and key tone circuit.The design and implementation of the basic functions of the calendar, year, month, day, hour, minute, second, day, temperature and humidity but also the whole point timekeeping, alarm clock function, followed by a clock chip passive 3V power supply can power down after working properly, do not adjust the time after power outages. The whole design is simple, cost-effective, environmentally friendly no noise, low power consumption.Keywords: Electronic Clock MCU DS1302 DHT11目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (V)1 绪论 (1)1.1电子时钟的研究背景 (1)1.2电子时钟的国内外研究现状 (1)2 元件介绍 (3)2.1单片机STC89C52 (3)2.2实时时钟芯片DS1302 (5)2.3温湿度传感器DHT11 (7)2.4液晶显示屏LCD12864 (8)2.5本章小结 (8)3 总体方案 (9)3.1系统的设计思路 (9)3.2系统硬件描述 (9)3.3系统软件描述 (10)3.4设计流程 (10)3.5本章小结 (10)4 系统硬件架构 (11)4.1单片机最小系统 (11)4.2时钟模块 (13)4.3温湿度传感器模块 (13)4.4液晶显示模块 (13)4.5按键模块 (14)4.6蜂鸣器报警模块 (14)4.7本章小结 (15)5 软件设计 (16)5.1 软件设计总体说明 (16)5.2系统程序流程图设计 (16)5.3系统程序设计（见附录） (20)5.4本章小结 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录一 (24)附录二 (25)前言近年来，电子产品的成长越来越快，社会竞争也更剧烈，人们对电子时钟的要求更高了。

多功能数字钟NJUST多功能数字钟设计基于VerilogHDL语言学院：电子工程与光电技术学院学号：************姓名：指导教师：2014年11月21日星期五摘要：基于FPGA平台，运用Verilog语言编写设计一多功能数字钟，包括基本的时钟，校时校分，整点报时功能。

扩展闹钟，秒表，万年历，键盘输入功能。

Abstract：FPGA-based platform, using Verilog language to design amulti-functional digital clock, including basic function of clock, school hours, school minutes,the whole point timekeeping. And extended function of alarm clock, stopwatch, calendar, keyboard input.关键词：多功能数字钟，可编程逻辑器件，EDA设计，VerilogKeywords：multi-functional digital clock, FPGA, EDA disign, Verilog目录1 设计要求 (2)2 设计方案选择及思路分析 (2)3 各子模块设计原理和分析 (3)3.1 分频模块 (3)3.2 时分秒模块 (5)3.3 时分调整模块 (6)3.4 报时模块 (7)3.5 扫描显示模块 (8)3.6 秒表模块 (9)3.7 闹钟模块 (10)3.8 万年历模块 (12)3.9 键盘扫描模块 (13)4 调试仿真 (15)5 编程下载 (16)6 结论 (17)7 参考文献 (17)8 实验感想 (17)9 源代码 (18)11 设计要求基于FPGA可编程逻辑器件，用quatusII软件设计一个多功能数字钟，其基本要求如下：1.有基础的计时显示功能，即时、分、秒显示在6个七段管上2.K0,K1,K2,K3分别为系统使能（暂停），时钟清零，校时，校分开关。

电子技术课程设计报告——多功能数字钟电路设计目录一、任务及要求.......................................................... - 1 -（一）设计要求...................................................... - 1 - （二）设计指标...................................................... - 1 -二、数字钟的构成........................................................ - 1 -三、单元电路的设计...................................................... - 2 -（一）秒脉冲产生电路................................................ - 2 - （二）计数器电路.................................................... - 5 - （三）译码显示电路.................................................. - 7 - （四）校时、校分电路............................................... - 10 - （五）整点报时电路................................................. - 11 - （六）闹钟电路..................................................... - 11 -四、元器件清单......................................................... - 12 -五、总电路图........................................................... - 13 -六、电路仿真........................................................... - 14 -（一）开始状态..................................................... - 14 - （二）校时、校分功能............................................... - 14 - （三）满六十秒向分钟进位状态....................................... - 15 - （四）满六十分向小时进位........................................... - 15 - 七、个人小结........................................................... - 16 -一、任务及要求（一）设计要求（1）利用中规模数字集成器件设计、实现所需电路。

毕设多功能数字钟设计
本文介绍了一款多功能数字钟的设计，该钟具备显示日期、时间、温度、湿度等功能。

该钟采用了高精度的DS1302时钟模块、DHT11温湿度传感器和LCD1602液晶显示屏，并采用ATmega16单片机实现其各项功能。

在设计中，我们还添加了闹钟功能和定时器功能，使该钟更加实用。

通过对系统硬件和软件的分析，我们得出了该多功能数字钟的工作流程，
给出了其详细的电路原理图和软件程序。

通过实验验证了该数字钟的功能稳定、易用性强
的优点。

在今后的使用和改进中，该设计可以为人们的生活和工作提供便利性。

多功能数字钟论文设计一、方案论证(1)控制部分:方案一: 采用普通MCS-51单片机作为总的控制元件。

方案二: 采用凌阳单片机SPCE061A作为总的控制元件。

比较论证: 方法一MCS-51单片机功能较少，不含有模数转换等功能,因此需增加一些外围电路来实现一些功能,使电路复杂化,精确度不高，采样速率偏低。

而方法二简化了电路，增加了系统稳定性。

凌阳SPCE061A在设计方面提供了极大的方便，它的好处在于，功能较多,因为它不仅囊括了普通单片机的所有功能，更增加了许多新的功能，如: A/D、D/A转换，语音等,另外又提供了便利的编程环境。

更重要的是凌阳单片机接口较多，所需外部按键较少，因此可采用独立式键盘。

(2)显示部分:方案一: 采用数码管显示。

方案二: 用LCD1602液晶图文显示器显示。

比较论证: 就我们的需要而言数码管显示内容单一,不易产生生动具体的图文,而LCD1602液晶图文显示器给我们提供了更大的发挥空间,看起来舒服自然,而且能增加显示的美观性与直观性。

最重要的是提供了友好的人机界面。

(3)电路设计部分：方案一: 由纯硬件实现,设计麻烦,而且使用很多分立元件,不仅稳定性不好，调试起来也困难。

方案二: 以单片机采样，辅以少量的逻辑电路。

充分发挥凌阳单片机的功能,简化了系统的硬件设计,并充分发挥数量不多的数字逻辑器件的作用,实现了题目要求的扩展部分。

综上所述：我们采用LCD1602液晶图文显示器显示二、总体方案1、工作原理:利用单片机SPCE061A作为本系统的中控模块。

单片机可把由LCD1602、DS1302读来的数据利用软件来进行数模转换，从而把数据传输到显示模块，实现温度、日历的显示。

LCD1602液晶显示器为主要的显示模块，把单片机传来的数据显示出来。

利用遥控器来实现非接触止闹功能。

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、电路原理图:三、硬件设计(单元电路设计及分析)（1）凌阳单片机接口电路输入/输出接口（简称为I/O口）是单片机与外设交换信息的通道。

EDA设计(2) ————多功能数字钟设计院系：电子工程与光电技术学院本实验利用QuartusII软件，结合所学的数字电路的知识,采用自顶向下的分析方法。

首先分析了多功能数字钟的设计要求、所需实现的功能，然后分析了实现每个功能所需要的基础模块，最后进一步分析了各种基础模块。

在具体设计时，采用的是自底向上的设计方法。

首先设计各种基础模块，然后设计各种功能模块，最后进行综合设计。

本次设计除了实现基本的时钟电路外，还实现了整点报时、闹钟、日期、星期、秒表等多种功能。

报告首先分析了整个数字中电路的工作原理，其中重点解释说明了个子模块的设计原理及调试、编译、仿真、下载等过程。

其次对最终结果进行总结及提出课后对于其他附加电路的部分思考。

在报告的最后总结了此次实验过程中出现的问题困难和相应解决方法。

Abstract：Using the QuartusII, we design a digital clock of 24 hours with learning electric circuit knowledge,adopts the top-down analysis method .Above all ,it analyses the design requirement and the required functionality of Multi function Digital Clock .And then it analyses the needed basic modules which can achieve each function .Lastly ,it analyses each basic module further .When it comes to the specific design ,it adopts the bottom-up design method .Firstly ,it designs each basic module .Then , it designs the function modules based on the basic modules .Finally ,it integrates all the designs .Besides the function of basic clock ,it also achieves functions of hourly chime, alarm, date, week and clock. To begin with，the report analysis functional theory of the whole digital circuit, in which emphasize designing principle of different parts separately and debugging, simulating, compiling, programming. Moving forward are the conclusion of the final out-coming and partial thinking about some other extra circuit which cannot accomplish in class. Finally, I will summarize sorts of problems and difficulties encountered in the process and respectively solutions关键词：计数功能组合多功能数字时钟同步整点报时下载检验Key word: counting combination of functions multi-function digital clock、Synchronous、 A little bit whole tell the time download inspection一、实验内容 (3)二、题目简介 (3)三、基本要求 (3)3.1 设计的基本要求 (3)3.2 设计提高部分要求 (3)四、方案论证 (3)五、基本电路各个功能的模块设计 (6)4.1 脉冲发生电路 (6)4.2 计时电路 (10)4.3 较分校时电路 (13)4.4 清零电路 (15)4.5 保持电路 (16)4.6 报时电路 (16)4.7 译码显示电路 (17)4.8 消颤电路 (19)4.9 各种组合电路 (20)六、附加功能的设计 (21)6.1 星期电路 (21)6.2 秒表电路 (22)七、实验的改进 (25)7.1 较分校时较星期的改进 (25)八、实验的电路设计总图 (26)九、实验中遇到的困难及改进方法 (26)9.1 最大的困难：数字钟计数器的设计 (26)十、正在设计还未能实现的功能 (27)10.1 闹钟电路 (27)十一、电路下载 (29)十二、实验感想 (30)十三、鸣谢 (31)十四、参考文献 (31)一、实验内容：利用QuartusII软件设计一个数字钟，并下载到SmartSOPC实验系统中。

多功能数字钟论文教育功能论文基于单片机实现多功能数字钟的系统设计[摘要]多功能数字钟的系统采用AT89552单片机作为控制系统的核心，模型采用单片机作为主控制器，利用DSl302时钟芯片计算当前的秒、分、时、日、月、年。

通过1602液晶屏友好的人机界面将结果完美的呈现给用户。

为可以灵活的设置时间，增加4x4键盘模块通过键盘扫描可以对当前的时间随意设置，除此又增加秒表、闹钟、生日提醒和整点提醒的功能。

为具有更高的实用价值，通过DS18820来显示当前温度，并伴有温度报警功能。

利用键盘模块对预设的温度报警上下限进行设置。

由于该系统具有时间显示、闹钟、秒表等完整功能，有很高的利用价值。

[关键词]温度报警单片机c语言实时时钟中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1971--7597(2009)1020035--01一、引言数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置，广泛用于个人家庭、车站、码头、办公室等公共场所，已成为人们日常生活中不可少的必需品，由于数字集成电路的发展和石英晶体与振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表。

而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。

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、通断动力设备以及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。

因此，研究数字钟及扩大其应用，有若非常现实的意义。

二、工作原理系统的结构框架最主要的部分是中间的主控模块部分，时间的计算由DS1302芯片完成，通过简单的串行接口与单片机进行通信。

温度测量由0S18820温度传感器完成。

传感器的测量结果由于是以数字信号形式输出，可以直接送给单片机处理。

单片机在接到数据后，一方面将时间日期通过1602显示出来，另一方面通过对键盘的扫描来确定哪个键按下，随即掉转到该键对应功能模块界面。

三、硬件电路设计该系统主要由以下五部分组成：主控制器、温度测量及报警部分、键盘扫描部分、实时时钟部分和液晶显示部分等，下面对这几个部分的具体的器件选择及连接电路做具体的介绍。

毕业论文--多功能数字钟（z版）摘要.本设计旨在设计一款可正常显示时钟/日历、测量环境温度、带有定时闹铃和整点语音报时的多功能数字钟。

设计中以AT89S52芯片作为控制核心，采用LCD12864作为显示介质，DS1302实时时钟日历芯片完成时钟、日历的基本功能，ISD4004完成语音报时功能，同时利用DS18B20温度传感器测量环境温度；另外，系统中还引用了红外遥控技术对相关参数进行控制。

本文首先对电子钟的方案设计进行了比较和分析，紧接着对电子钟的硬件电路作简要介绍，然后对电子钟的软件架构进行详细描述，最后对设计的最终结果进行总结与展望。

关键词：数字钟多功能 AT89S51 时钟日历芯片温度传感器AbstractThis design aims to design a paragraph can display properly clock/calendar, measurement environment temperature, with regular alarm and on the hour hour multi-function digital clock speech. AT89S52 design as control core, adopts chip LCD12864 as display medium, DS1302 real-time clock calendar chips clock, calendar, the basic function of ISD4004 completion time function, at the same time use speech temperature sensor DS18B20 measuring ambient temperature; In addition, the system also cited infrared remote control technology to relative parameters to control them. This paper firstly the scheme design of electric clock were compared and analyzed, and then the hardware circuit of electric clock briefly introduced, and then the software architecture of the electric clock described in more detail, finally to design the end result of the paper summarizes and prospect.第一章引言1.1多功能电子时钟研究的背景和意义电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。

目录1..............设计整体思路2.............基本原理3.............单元电路设计及单元电路4..............安装调试步骤5..............故障分析与电路改进6..............总结与体会7..............参考文献8..............附录（元器件清单及总电路图）一．设计的整体思路：1.课程设计要求：要用时序逻辑电路设计出一个多功能可调的数字钟，这个数字钟要可调，能显示时分秒，并且要能准确的显示。

2.设计的目的：1 掌握集成电路的引脚安排2 掌握各芯片的逻辑功能及使用方法3 理解数字钟的组成和工作原理4 熟悉数字钟的设计与制作要求：时间以24小时为一个计时周期显示时分秒有校时功能，可以分别对时分进行校时计数器有整点报时功能须有晶体振荡器提供表针时间基准信号画出电路原理图元器件及参数选择电路仿真及调试自行装配和调试，并能发现问题和解决问题编写设计报告二．基本原理及其框图1.主电路是由一个4060芯片，六个74161四位同步二进制计数器和六个CD4511七段显示译码器构成。

其中4060是用来产生始终脉冲信号，74161是用来计数的工作时，每秒一次的方波作为“秒”脉冲信号，因每分钟有60秒，所以“秒”计数器为六十进制计数器，“分”的计数器亦同，而“时”采用二十四进制计数器。

当“秒”计数器满60时，输出秒进位脉冲，送“分”计数器；当“分”计数器满60时，输出“分”进位脉冲，送“时”计数器计数；当“时”计数器满24小时候，“时”“分”“秒”计数器同时自动复零。

每个计数器输出均要经过译码器，显示器显示时钟的“时”“分”“秒”。

三．单元电路设计及单元电路1.如图所示：多谐振荡器该电路由一个4060，一个晶振和一个10M电阻两个22pf电容组成.如图所示2.译码显示电路如图所示：该电路由一个4511BD芯片与共阴极数码管构成图3——1该电路时有两个74LS161和一个74LS04与门，两个数码管和两个的CD4511译码器构成，他们构成一个六十进制计数器，是用来显示秒。

毕业论文——多功能数字钟南京大学毕业论文（设计）作者: 百晓文生学号：系部:专业: 电子信息科学与技术（方向）:题目: 多功能数字钟指导老师提交日期2014年5月12日摘要近年来，科学技术发展飞速，人们的生活质量也不断提高。

传统的时钟已经无法满足现代人的生活要求。

多功能数字钟无论在形态还是在性能上都改变了原有的风格。

本次设计基于原始的数字钟，在此基础上增加了诸项功能。

不仅具备时，分，秒计数功能，另外增加了校时功能，整点报时功能，闹钟功能以及数字跑表功能。

设计中采用了EDA技术，使用硬件描述语言Verilog HDL对各大功能模块的逻辑功能进行代码编写。

于QuartusII软件环境下，采用层次化设计与模块化设计的方法，由各个功能模块连接建立顶层图，构成基于FPGA的多功能数字钟。

设计实验板的主芯片为EP3C25Q240C8，多功能数字钟由分频器模块，时钟计数模块，校时控制模块，闹钟模块，整点报时与音乐演奏模块，数据选择模块，译码显示模块，按键去抖动模块和数字跑表模块构成。

经过程序编译和模块仿真，在实验板上下载验证，该系统可以完成时，分，秒的正常显示，通过按键切换功能模式，进入闹钟时间设定，校时，数字跑表模式。

可以手动调整时间，设定闹钟及数字跑表计时。

关键词：FPGA；Verilog HDL；数字钟；THE DIGITAL CLOCK WITH STOPWATCH FUCTIONABSTRACTIn recent years, the rapid development of science technology, quality of life is also rising. Traditional clock has been unable to meet the requirements of modern life. Both in the form of multi-function digital clock or in the performance has changed the original style.The design is based on the original digital clock, on the basis of it increased various functions. Not only have the time, minutes, seconds count function, also add the function of adjusting time, the whole point timekeeping function, alarm function and digital stopwatch functions. EDA technology used in the design, using Verilog HDL hardware description language for logic functions in major functional modules of code to write. Under Quartus II software environment, using hierarchical design methods and modular design, the top chart established by the various functional modules connecting each other, constitute FPGA-based multifunctional digital clock.The main system chip of design experiment board is EP3C25Q240C8, multifunctional digital clock is composed of the divider module, the clock counting module, the adjust time control module, the alarm module, the whole point timekeeping and music module, the data selection module, the decoding module, the key to jitter module and digital stopwatch module. After the program compiled and module simulation, download on the breadboard validation, The system can complete hours, minutes, seconds display properly, through the key switch function mode, enter the alarm time setting, adjustment time, digital stopwatch mode. You can adjust the time manually, set the alarm and digital stopwatch timer.Keywords：FPGA；Verilog HDL；Digital clock；目录摘要 (i)ABSTRACT (ii)第一章绪论 (1)1.1 基于FPGA数字钟的背景和意义 (1)1.2 课题的研究方法和相关技术的发展 (1)1.3 本文的研究目的和主要研究内容 (2)第二章 FPGA简介 (3)2.1 FPGA的原理与基本结构 (3)2.2 FPGA设计流程 (3)第三章 Quartus II 简介 (4)第四章数字钟总体设计方案 (5)4.1数字钟的基本构成 (5)4.2数字钟的工作原理 (5)第五章数字钟的具体设计流程 (7)5.1 本设计的顶层图 (7)5.2 分频模块 (7)5.3 按键去抖动模块 (8)5.4 时钟模块 (10)模式切换功能 (10)时钟计数功能 (11)校时控制功能 (11)闹钟设定功能 (12)数字跑表功能 (13)5.5 数据选择模块 (13)5.6 译码显示模块 (14)5.7 闹钟音乐模块 (15)5.8 整点报时与音乐演奏模块 (17)结束语 (19)南京大学毕业论文(设计)致谢 (20)参考文献 (21)附录A FPGA器件EP3C25_V5电路板 (23)附录B 本设计使用的EP3C25_V5管脚配置文件 (24)程序源代码 (25)第一章绪论1.1 基于FPGA数字钟的背景和意义现今的电子产品要求功能要多样，体积越小越好，且功耗应达到最低[1]。

南京航空航天大学金城学院毕业设计题目基于FPGA的多功能数字时钟学生姓名学号系部自动化系专业电气工程与自动化班级指导教师二〇一三年六月南京航空航天大学金城学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）（题目：基于FPGA的多功能数字时钟）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。

尽本人所知，除了毕业设计（论文）中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

作者签名：郭建超2013年5 月31 日（学号）：2009031236毕业设计（论文）报告纸基于FPGA的多功能数字时钟摘要数字钟由于其具有走时准，显示直观，款式新颖，附加功能多等特点而受到人们的广泛使用。

采用FPGA设计一个具有整点报时，可校时，可显示万年历的数字时钟是本课题的主要任务。

由于数字集成电路的发展和石英晶体震荡器的广泛应用，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原先的报时功能。

诸如定时自动报警、定时启闭电路、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。

近些年，随着科技的发展和社会的进步，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求，因此研究数字钟以及扩大其应用有着非常现实的意义。

本文介绍的基于现场可编程门阵列FPGA实现数字多功能数字时钟，采用自上而下的方法对系统进行设计，以硬件描述语言VHDL为描述语言，利用QuartusII软件进行设计，并在智能可编程器件开发实验系统KH-310上实现数码管显示的时钟，及其计时、校时、整点提示和万年历功能。

其中时钟的秒钟、分钟为60进制计时方式，小时可通过24进制的计时方式，天可通过与月传过来的判断信号来判断大、小平、闰月，可分别用28、29、30、31进制计数实现，月通过12进制计数实现，年通过100进制计数实现。

题目学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名：专业班级：题目: 多功能数字钟的设计及制作初始条件：（1）准确计时，显示时分秒（2）小时12翻1，分秒60进1选做: 设计可校正时间的电路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）设计任务及要求（2）方案比较及认证（3）系统框图，原理说明（4）硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明（5）调试记录及结果分析（6）对成果的评价及改进方法（7）总结（收获及体会）（8）参考资料（9）附录：器件表，芯片资料时间安排：6月27日~6月30日：明确课题，收集资料，方案确定，仿真7月1日~7月4日：硬件电路制作与调试7月5日~7月8日；报告撰写，交设计报告，答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月摘要 (1)多功能数字钟的设计及制作 (2)1数字钟的设计内容及要求 (2)1.1数字钟的设计内容 (2)1.2数字钟的设计要求 (2)2电路设计方案及其论证 (2)2.1数字钟系统总电路图 (2)2.2数字钟的原理框图 (2)2.3数字钟的基本原理 (2)3单元电路 (4)3.1计时电路 (4)3.2脉冲信号源——多谐振荡电路 (6)3.3显示电路 (7)3.4校时电路 (8)4硬件电路的设计及其制作与调试 (9)4.1仿真使用的系统 (9)4.2制作与调试的方法和技巧 (10)4.3测试的数据和理论计算的比较分析 (10)4.4制作与调试中出现的故障、原因及排除方法 (10)5本设计的方案优势及与被排除的方案的对比 (11)6系统需要的各类软件和硬件 (12)结束语 (13)参考文献 (14)附录 (15)数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒、数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和广泛应用,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原先的报时功能。

毕业论文诚信承诺书本人郑重承诺：我所呈交的毕业论文《多功能数字电子钟的设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，论文使用的数据真实可靠。

承诺人签名：日期：年月日多功能数字电子钟的设计摘要多功能数字电子钟凭借自身优势在生活中得到了广泛的运用，一个数字时钟的控制核心是单片机。

通过单片机的时钟信号达到实现计时的功能，时间数据可以经由单片机输出，利用显示器显示出结果。

校时，定时，闹钟，倒计时等功能利用键盘实现。

本毕业设计通过51系列单片机AT89C2051来设计多功能数字电子时钟，编程用C语言，能够实现秒，分，小时和日，月，年的准确显示、定时闹钟等功能。

本次毕业设计的电子时钟系统由时钟电路，LED显示电路，定时报警电路，按键调整电路组成。

数字时钟芯片具有可编程的优点，功能扩展容易，如在电路板上留有一个温度传感器，电源输出插座等，易于功能扩展。

关键词：单片机；AT89C2051；C语言The design of the multi-functiondigital electronic clockABSTRACTMulti-function digital electronic clock with their own advantages have been widely used in life, the control center is a single-chip digital clock. Achieve timing functions through the microcontroller clock signal is reached, the time data can be output via the MCU using the display shows the results. When the school, timing, alarm clock, countdown and other functions using the keyboard implementation. The graduation AT89C2051 through 51 series multifunction digital electronic clock design, Using C programming language, can be achieved in seconds, minutes, hours and days, months, years to accurately display, timing alarm clock and other functions. The graduate design electronic clock system by the clock circuit, LED display circuit, timer alarm circuit, key adjustment circuit. Programmable digital clock chip has the advantage of easy extensions, for leave a temperature sensor, a power outlet on the board and others,it is very easy for extensions.Keyword:MCU; AT89C2051;C programming language目录1绪论 (1)1.1 数字钟发展史 (1)1.2 研究背景 (2)1.3 研究状况 (3)1.4 未来发展趋势 (4)1.5 数字钟设计研究内容 (4)1.6本章小结 (5)2单片机 (6)2.1单片机（Single Chip Microsoftcomputer,简称MCU）简介 (6)2.2单片机的发展历程 (6)2.2.1探索阶段 (6)2.2.2结构体系的完善阶段 (7)2.2.3发展阶段 (7)2.2.4MCU的成熟阶段 (8)2.351单片机的概况 (9)2.4单片机的应用及前景 (10)2.5本章小结 (10)3各个模块的特性及结构 (11)3.1 AT89C2051单片机模块 (11)3.2 LED显示模块 (15)3.2.1LED数码管的原理 (15)3.2.2LED数码管驱动方式 (17)3.3 多功能数字电子钟技术路线 (18)3.3.1多功能数字电子钟结构、流程图 (18)3.3.2功能实现路线 (19)3.4 本章小结 (19)4硬件电路设计 (20)4.1 复位电路 (20)4.2 按键电路 (20)4.3 时钟电路 (21)4.4 显示控制电路 (22)4.5 数码管显示电路 (22)4.6 电源电路设计 (23)4.7 综合电路的实现 (23)4.8 本章小结 (24)5系统软件的设计 (25)5.1 调时功能 (25)5.2 显示功能 (26)5.3 程序设计 (26)5.4 本章小结 (26)6.1 Proteus软件简介 (27)6.2 Proteus的功能模块 (27)6.3 Proteus的贡献 (29)6.4 电路仿真设计 (29)6.5 本章小结 (30)7多功能数字电子钟展示 (31)7.1 电子钟展示 (31)7.2 本章小结 (35)8工作的总结与未来工作的展望 (36)8.1 工作总结 (36)8.2 未来展望 (37)参考文献 (38)致谢 (40)附录 (41)附录1：程序 (41)附录2：元件清单 (42)附录3：外文文献 (43)1绪论1.1 数字钟发展史中国是人类文明中最先发明计时仪器的国度。

目录1前言 (1)2总体方案设计 (2)2.1设计内容 (2)2.2设计内容 (2)2.3方案论证 (3)2.4方案选择 (4)3单元模块设计 (5)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.1.1 温度采集电路 (5)3.1.2 DS1302时钟电路 (5)3.1.3 串行通信接口电路 (6)3.1.4 USB连接电路 (6)3.1.5 按键电路 (7)3.1.6液晶显示显示电路 (7)3.2特殊器件介绍 (7)3.2.1 STC89C52单片机芯片 (7)3.2.2 DS1302介绍 (8)3.2.3 温度传感器DS18B20 (9)3.2.4 液晶显示LCD1602 (9)4软件设计 (10)4.1软件选择 (10)4.2软件设计流程 (10)4.2.1 温度采集流程 (11)4.2.2 日期数据处理流程 (12)5系统的仿真及调试 (13)5.1系统仿真 (13)5.2硬件调试 (13)5.3软件调试 (14)6结论 (16)7总结与体会 (17)7.1设计小结 (17)7.2设计收获及改进 (17)7.3致谢 (17)8参考文献 (18)附录： (19)1前言单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。

尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。

同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。

而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

单片机也被称为微控制器（Microcontroller），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。

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。

单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。

STC单片机完全兼容51单片机,并有其独到之处,其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程升级,内部有专用复位电路,价格也较便宜,由于这些特点使得 STC 系列单片机的应用日趋广泛。

湖北大学物电学院EDA课程设计报告（论文）题目：多功能数字钟设计专业班级: 14微电子科学与工程*名：**时间：2016年12月20日指导教师：万美琳卢仕完成日期：2015年12月20日多功能数字钟设计任务书1．设计目的与要求了解多功能数字钟的工作原理，加深利用EDA技术实现数字系统的理解2．设计内容1，能正常走时，时分秒各占2个数码管，时分秒之间用小时个位和分钟个位所在数码管的小数点隔开；2，能用按键调时调分；3，能整点报时，到达整点时，蜂鸣器响一秒；4，拓展功能：秒表，闹钟，闹钟可调3．编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

4．答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。

目录（四号仿宋_GB2312加粗居中）（空一行）1 引言 (1)2 总体设计方案 (1)2.1 设计思路 (1)2.2总体设计框图 (2)3设计原理分析 (3)3.1分频器 (4)3.2计时器和时间调节 (4)3.3秒表模块 (5)3.4状态机模块 (6)3.5数码管显示模块 (7)3.6顶层模块 (8)3.7管脚绑定和顶层原理图 (9)4 总结与体会 (11)多功能电子表摘要:本EDA课程主要利用QuartusII软件Verilog语言的基本运用设计一个多功能数字钟，进行试验设计和软件仿真调试，分别实现时分秒计时，闹钟闹铃，时分手动较时，时分秒清零，时间保持和整点报时等多种基本功能关键词:Verilog语言，多功能数字钟，数码管显示；1 引言QuartusII是Altera公司的综合性PLD/FPGA开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL 以及AHDL（Altera Hardware Description Language）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程，解决了传统硬件电路连线麻烦，出错率高且不易修改，很难控制成本的缺点。

利用软件电路设计连线方便，修改容易；电路结构清楚，功能一目了然2 总体设计方案2.1 设计思路根据系统设计的要求，系统设计采用自顶层向下的设计方法，由时钟分频部分，计时部分，按键调时部分，数码管显示部分，蜂鸣器四部分组成。

毕业论文12864多功能数字钟题目：多功能数字钟摘要此多功能数字钟系统以89C55单片机作为控制核心，其外围电路包括时钟闹钟模块、温度测量模块、交流电电压测量及过欠压报警模块、交流电频率测量模块。

其中使用串行时钟芯片PCF8563，实现时间的显示设置和闹钟功能。

通过温度传感器AD590、 AC-DC转换芯片AD536及模数转换芯片ICL7135实现温度和交流电压的测量。

利用波形转换电路和单片机内部定时器测量交流电的频率。

利用光电开关实现非接触关闭闹钟功能。

本系统很好的完成了题目要求的基本及发挥要求，并进行了进一步的扩展。

关键词：89C55单片机 AD536 ICL7135目录1、引言 (3)2、方案论证与比较 (3)3、系统原理框图 (3)4、主要电路设计与计算..................................................................4 4.1基本功能部分 (4)4.2温度测量部分 (8)4.3交流电特性测量部分..................................................................11 5、系统软件工作流程图 (14)5.1软件说明 (14)5.2系统软件流程图 (14)6、系统性能测试与分析 (15)6.1测试仪器 (15)6.2测试方法与数据 (15)6.3时钟及闹钟功能测试 (15)6.4温度测试 (15)6.5交流电电压测试及过欠压报警 (15)6.6交流电频率测试 (16)7、误差分析 (17)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)1、引言本题目的是设计一个数字时钟，要求具有24小时时间、闹钟设置并具有闹铃功能。

同时要求有对环境温度及供电电源特性进行测量的扩展功能。

我们提出了以下几种方案：2、方案论证与比较1）方案一这是一种纯硬件电路系统。

各功能采用分离的硬件电路模块实现。

中国矿业大学徐海学院电子技术综合设计姓名：学号：专业：题目：多功能数字钟专题：电子技术综合设计设计地点：电工电子实验室设计日期： 2013 年11月11日至12月26日成绩：指导教师：年月徐海学院11届电子技术综合设计报告第 1 页电子技术综合设计任务书学生姓名专业年级学号设计日期：2013 年11月11 日至2013 年12 月26 日设计专题：电子技术综合设计设计题目：多功能数字钟设计内容和要求：1. 主要内容：①用CC4518双四位BCD同步加计数器设计60秒、60分、24小时归0的计数电路②用CC4511 七段译码驱动/锁存器及LG5011AH共阴数码管设计译码及显示电路（数码管需加限流电阻）③用555设计CP脉冲源(f=1KH)④具有系统校准功能2. 整体电路原理图60秒、60分、24小时---- 计数、译码、显示电路3. EWB仿真图60秒、60分、24小时---- 计数、译码、显示电路4. 设计原理图用PROTEL99设计原理图5. 设计PCB版图用PROTEL99设计PCB板图6. 功能扩展要求设计：①定点报时功能②12小时归1计数电路指导教师签字：年月日本次课程设计为多功能数字电子钟，主要由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时等电路组成。

其目的是为我们更好的掌握硬件电路组成的应用知识，有助于提高我们的动能力，同时加深对知识的了解，也是为我们的毕业设计打下基础，加强知识的综合应用。

主板部分，是以4518计数器生成出60和24进制的计数器然后利用4511解译码器将数字显示在数码管上，进而设计了一款简易数字时钟。

该时钟系统主要计数、编码、译码、显示等四路模块组成。

并通过用555构成多谢震荡器，实现（f=1HZ）秒脉冲信号发生器，能够较准确显示时间（显示格式为时时：分分：秒秒，24小时制），可随时进行时间调整。

同时利用了D触发器和与门的结合解决了初始状态下低位不是0的情况。

通过这一个阶段的对知识点的了解更加明确，同时也明确一些理论知识的用处，在这个过程中需要多方面的知识，还需要大量的查阅资料，再把自己的所学知识综合应用，这样才能达到预期的结果。