多功能时钟方案报告(免费)

多功能数字时钟的设计引言现代社会科技飞速发展，人们生活节奏加快，时间就是金钱，时间就是生命。

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。

20世纪末，电子技术得到飞速发展，各类电子产品相继出现在市场，电子产品主要朝着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。

数字化电子产品已渗入到人类生活的方方面面。

单片计算机即单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer ）,是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多输入输出口于一体的微控制器。

它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。

而52 单片机是51单片机的升级版，功能更强大。

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。

基于以上发展与现实需要本次设计课题就是基于单片机的设计-----基于单片机的多功能数字钟。

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、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。

因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

一、设计目的：1.了解数字时钟的组成及工作原理2.熟悉数字钟的设计与制作：1）.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。

多功能电子时钟数字系统课程设计设计实验报告数字系统课程设计设计实验报告———多功能电子时钟目录一、电子时钟的功能及工作介绍 01、本设计电子时钟具有的功能 02、本设计电子时钟工作介绍 0二、设计思路 0三、各模块具体介绍 (1)计数器模块： (1)控制模块： (3)四、仿真 (6)五、实验成果 (6)六、实验总结和感想 (6)1、实验错误排查和解决 (6)2、实验感想 (7)七、各模块代码 (8)1、计数器模块 (8)2、控制模块 (20)一、电子时钟的功能及工作介绍1、本设计电子时钟具有的功能1）具有显示时、分、秒的功能，能准确显示时间2）能够手动设置时间3）具有闹钟功能，可以设置闹钟的时间，然后再实际时间与设定时间相等是闹钟响，并有闹钟开关，可控制其是否响4）具有秒表功能，可以累计计时2、本设计电子时钟工作介绍此电子时钟开机后即会显示时间，其中后两位数码管显示秒，前两位数码管显示分，还可以通过拨盘开关S1来使得前两位数码管显示小时。

（开机后，按下按键1一次，会继续显示时间。

）此后，每按下按键1一次，会显示设置小时界面，按下按键1两次会显示设置分钟界面，按下按键1三次会显示闹钟设置小时界面，按下按键1四次会显示闹钟设置分钟界面，按下按键1五次会显示秒表界面。

而在每一个界面，按下按键2相应的位会开始跳动，在按下按键2时，跳动停止，此时按下按键3，即确认键，则会返回时间显示状态。

二、设计思路设计一个电子时钟，必然要用到计时器，而需要设置时间和闹钟，又需要控制器来控制系统所处的状态。

我们采用外部一个按键来切换系统的状态，用另一个按键来调整时间和启动秒表，再有一个按键来确认操作，并返回显示状态，继续等待命令。

在控制器中，需要接受外部信号，并给出信号给计时器，使其做出相应的动作。

多功能数字钟毕业设计报告第一章多功能数字钟的概述1.1应用背景21世纪，我们将进入信息时代，在新技术和市场需求的共同作用下电子技术及其产业必将有高速的发展；电子技术分为数电电路和模拟电路，数电研究数字信号，比如像逻辑门等等，模拟电路主要讲的是各种功率放大电路等。

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。

数字钟适用于自动打铃、自动广播，也适用于节电、节水及自动控制多路电器设备。

它是由数子钟电路、定时电路、放大执行电路、电源电路组成。

为了简化电路结构，数字钟电路与定时电路之间的连接采用直接译码技术。

具有电路结构简单、动作可靠、使用寿命长、更改设定时间容易、制造成本低等优点。

数字钟的技术实现时、分、秒计时的钟表。

与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。

数字钟的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用单片机来实现电子钟等等。

这些方法都各有其特点，其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，以便于功能的扩展。

数字钟广泛用于个人家庭,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、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。

因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义，深受人们欢迎。

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.1.2数字钟的功能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，数字钟的应用越来越普及了，并且由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，使数字钟的技术在电子和一些自动化行业中应用也越来越广泛了。

多功能数字钟的设计报告目录1．实验目的 (2)2．实验题目描述和要求 (2)3．设计报告内容 (2)3.1实验名称 (2)3.2实验目的 (2)3.3实验器材及主要器件 (2)3.4数字钟基本原理和电路设计 (3)3.5数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择..............................3-8 3.6数字电子钟电路图 (9)3.7数字电子钟的组装与调试 (9)4．实验结论 (9)5．实验心得 (10)参考文献 (10)1．实验目的※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. 实验题目描述和要求1、基本要求（1）能进行正常的时，分，秒计时的功能，分别由6个数码管显示24小时、60分钟、60秒钟的计数显示。

（2）、具有清零功能。

（3）、具有开、关功能。

2、发挥部分（1）能实现“校时”“校分”功能：当按下“SA”“校时”键时，计时器迅速递增，并按24小时循环，计满23小时后返回00；按下“SB”“校分”键时，计分器迅速递增，并按60分钟循环，计满59分钟后返回00；但不向“时”进位。

（2）能利用扬声器做整点报时：整点自动报时。

（参考：在离整点10s内，便自动发出鸣叫声，步长1s，每隔1s鸣叫一次，前四响是低音，最后一响为高音，最后一响结束为整点，报时频率可定为1KHz。

）能进行整点报时：当计时到达59分50秒后，每隔2秒钟发出一次低音“嘟”信号(其声音频率为500HZ)，连续5次到达整点，发出一次高音“嘀”信号(其声音频率为1000HZ)3、对电路进行逻辑功能仿真。

3．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。

一、实训目的本次实训旨在通过学习单片机技术，设计并实现一个基于单片机的多功能电子时钟系统。

通过实训，使学生掌握以下知识和技能：1. 熟悉单片机的基本原理和编程方法；2. 掌握电子时钟系统的硬件设计、软件编程和调试方法；3. 提高动手能力和实际应用能力。

二、实训内容1. 系统硬件设计（1）核心控制器：选用AT89C51单片机作为系统的核心控制器。

（2）时钟芯片：使用DS1302实时时钟芯片，提供精确的时间信号。

（3）液晶显示屏：选用1602液晶显示屏，用于显示时间、日期、温度等信息。

（4）按键模块：设计包含时间设置键、日期设置键、闹钟设置键等的按键模块。

（5）温度传感器：使用DS18B20温度传感器，用于检测环境温度。

（6）电源模块：为整个系统提供稳定的工作电压。

2. 系统软件设计（1）主程序：负责系统初始化、时钟显示、闹钟提醒、温度检测等功能。

（2）中断程序：负责时钟中断、闹钟中断、温度中断等。

（3）显示程序：负责液晶显示屏的显示内容更新。

（4）按键处理程序：负责按键扫描、按键消抖、按键功能处理等。

三、实训过程1. 硬件搭建（1）根据设计图纸，焊接电路板。

（2）连接单片机、时钟芯片、液晶显示屏、按键模块、温度传感器和电源模块。

（3）检查电路连接是否正确，确保系统硬件正常工作。

2. 软件编程（1）编写主程序、中断程序、显示程序和按键处理程序。

（2）使用C语言进行编程，并利用Keil软件进行编译。

（3）将编译好的程序烧录到单片机中。

3. 调试与优化（1）在Proteus仿真软件中，对系统进行仿真调试。

（2）检查程序运行是否正常，优化程序代码。

（3）对硬件电路进行调整，确保系统稳定运行。

四、实训结果1. 系统功能实现（1）显示当前时间、日期和温度。

（2）设置闹钟时间，并在设定时间响起。

（3）计时器功能，可以记录时间。

（4）温度检测功能，实时显示环境温度。

2. 系统稳定性通过仿真和实际测试，系统稳定运行，满足设计要求。

题目：多功能数字钟设计学校：广东石油化工学院学院：机电工程学院班级：装控09--2姓名：黄亚冲学号：16一、设计任务多功能数字钟电路设计二、设计条件74LS00 4片,74LS48 6片，74LS74 1片，74LS90 5片，74LS92 2片，74LS191 1片，555 1个，数码显示器202 6片，电阻器 6个，电容器 4个，开关 2个三、设计要求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进制进位。

③校正时间。

4、课程设计工作量：1周内完成对多功能数字钟的设计、仿真、装配与调试。

四、设计内容1.设计思想:数字钟主要分为数码显示器、60进制和12进制计数器、频率振荡器和校时这几个部分。

该系统的工作原理是：振荡器产生的稳定高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，在经分频器输出标准秒脉冲。

秒计数器计满60后向分计数器进位，分计数器计满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“12翻1”规律计数。

计数器的输出经译码器送显示器。

计时出现误差时可以用校时电路进行校时、校分、校秒。

图1、多功能数字钟系统组成框图2.电路结构与原理图（1）振荡器振荡器可由晶振组成，也可以由555定时器组成。

图3是由555定时器构成的1KHZ的自激振荡器，其原理是0.7(2R3+R4+R5)C4=1ms，f=1/t=1KHZ。

计时是1HZ的脉冲才是1S计一次数，所以需要分频才能得到1HZ的脉冲。

图2、晶体振荡器图3、555振荡器（2）分频器的设计分频器电路，是三个用十进制计数器74LS90串联而成的分频器，分频原理是在74LS90的输出端子中，从低位输入10个脉冲才从高位输出1个脉冲，这样一片74LS90就可以起十分频的作用，三个74LS90串联就构成了千分频的电路，输出的便是1HZ的信号，从而达到目的。

电路图见图4图4、分频器（3）小时计数器的设计——12进制计数器时计数器是一个“12翻1”的特殊进制计数器，即当数字钟运行到12时59分59秒，秒的个位计数器再输入一个秒脉冲是，数字钟应自动显示为01时00分00秒，实现日常生活中习惯用的计时规律。

多功能数字时钟设计报告目录一．设计任务和要求 (2)二．设计的方案的选择与论证 (2)三．电路的设计计算与分析 (4)四．总结及心得 (12)五．附录 (14)六．参考文献 (15)一设计任务和要求：实现24小时的时钟显示、校准、整点报时、闹铃等功能。

具体要求：(1)显示功能：具有“时”、“分”、“秒”的数字显示（“时”从0~23，分0~60，秒0~60）。

(2)校时功能：当刚接通电源或数字时钟走时有偏差，能动手对“时”、“分”、“秒”进行校时。

(3)整点报时：当时钟计时到整点时，能进行整点报时。

(4)闹铃功能:在24小时之内，可以设定定时时间，当数字时钟到定时时间时能进行.二设计的方案的选择与论证2.1.总体设计方案与思路系统用十进制的计数器分别构成一个二十四、两个六十进制的计数器，串联连接计数器、并加秒脉冲，使“秒”、“分”、“时”进位，从而数字时钟的显示显示功能；系统应用校时电路实现时钟的校时功能；系统应用译码电路将整点识别出来，同时进行报时；系统用寄存器先把闹铃响的时间存储起来，再用数值比较器，将寄存器存储的时间与实际时间点比较，如果相等，则闹铃工作，从而实现了时钟的闹铃功能。

多功能数字时钟的电路原理结构图如下图所示：图1.多功能数字时钟的电路原理结构图上图中：开关S2的作用，当S2置于左侧时数字时钟正常显示时间，当置于右侧时，数字时钟进行调时，此时若寄存电路的开关合闭则进行设置闹铃时间.2.2.方案的具体实现由于本电路的复杂性，电路图多的特点，本方案采用了子电路与主电路相结合的方案，这样易于调试和修改。

另外采用了总线的电路连线方式使电路图简洁美观。

1.总体电路的设计总体电路如图所示：DCD_HEX_BLUE DCD_HEX_BLUE DCD_HEX_BLUE DCD_HEX_BLUE DCD_HEX_BLUE DCD_HEX_BLUESONALERT600 Hz总体电路是由小时计时电路、分钟计时电路、秒钟计时电路、校时选择电路、整点译码电路、闹钟的寄存与比较电路、和由555定时器构成的秒脉冲电路等七个子电路模块连接在一起，和外接开关和数码管构成。

电子综合设计多功能数字钟报告报告内容如下：一、设计目的和原理多功能数字钟是一种能够显示时间，并具有闹钟、计时、倒计时等功能的电子设备。

本设计的目的是通过FPGA实现一个多功能数字钟的功能，以实现时间的显示和闹钟的设置功能。

二、设计方案和实现1.硬件设计方案：本设计使用FPGA作为主控芯片，使用七段数码管作为显示器，通过与FPGA的IO口连接来实现时间的显示功能。

同时，使用按键作为输入进行功能的选择和设置。

2.硬件连接：将FPGA的IO口连接到七段数码管的控制端，通过IO口输出相应的数字信号来控制数码管的亮灭。

将按键连接到FPGA的IO口，通过IO口输入按键的信号。

此外，还需要连接一个晶振电路来提供时钟信号。

3.软件设计方案：本设计使用VHDL语言进行程序设计，通过状态机来实现多功能数字钟的功能。

具体实现包括时间的显示、闹钟的设置和启动、计时和倒计时功能的实现。

通过按键的输入来切换不同的状态，实现不同功能的切换和设置。

4.软件实现具体步骤：(1)定义状态机的状态，包括时间显示、闹钟设置、计时和倒计时等状态。

(2)在时间显示状态下，通过FPGA的IO口输出相应的数字信号来控制七段数码管的亮灭，实现时间的显示。

(3)在闹钟设置状态下，通过按键的输入来设置闹钟时间，并将设置好的时间保存在寄存器中。

(4)在计时和倒计时状态下，通过按键的输入来实现计时和倒计时功能，并通过七段数码管的显示来实时显示计时和倒计时的时间。

以下为本设计的完整程序代码：```vhdl--时钟频率--定义状态signal state : state_type;--定义时钟、按键和数码管信号signal clk : std_logic;signal key : std_logic_vector(1 downto 0);signal seg : std_logic_vector(6 downto 0);--闹钟时间寄存器signal alarm_hour_reg : std_logic_vector(5 downto 0);signal alarm_min_reg : std_logic_vector(5 downto 0);--计时和倒计时寄存器signal count_up_reg : std_logic_vector(23 downto 0); signal count_down_reg : std_logic_vector(23 downto 0); signal count_down_flag : std_logic := '0';beginclock : processbeginwhile true loopclk <= '0';wait for 10 ns;clk <= '1';wait for 10 ns;end loop;end process;key_scan : process(clk)beginif rising_edge(clk) thenkey <= key_scan_func; -- 按键扫描函数end if;end process;fsm : process(clk, key)beginif rising_edge(clk) thencase state isif key = "10" then -- 第一个按键按下state <= set_alarm;elsif key = "01" then -- 第二个按键按下state <= count_up;end if;when set_alarm =>seg <= set_alarm_func; -- 闹钟设置函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下elsif key = "01" then -- 第一个按键按下state <= count_up;end if;when count_up =>seg <= count_up_func; -- 计时函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下elsif key = "10" then -- 第二个按键按下state <= count_down;count_down_flag <= '1';end if;when count_down =>seg <= count_down_func; -- 倒计时函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下count_down_flag <= '0';elsif key = "01" then -- 第一个按键按下state <= count_up;count_down_flag <= '0';end if;end case;end if;end process;--数码管信号和显示模块的连接display : entity work.seg_displayport mapclk => clk,seg => segend architecture;```四、总结与展望通过FPGA实现多功能数字钟的设计，在硬件和软件的配合下，实现了时间的显示和闹钟的设置功能。

多功能数字时钟设计报告学校：湘潭大学学院：信息工程学院班级：自动化一班姓名：xxx学号： 2007550319指导老师：xx老师目录1、引言 (3)2、实验设计内容及要求 (3)3、设计电路的用途及原理简介 (4)4、单元电路设计原理 (5)5、仿真全图 (7)6、电路的调试说明 (8)7、所遇到的问题及解决 (8)8、实验总结和体会 (8)9、附录（集成芯片引脚图和功能表） (9)一、引言（一）摘要：随着人类科技文明的发展，人们对于时钟的要求在不断地提高。

时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。

高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代时钟发展的趋势。

在这种趋势下，时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向。

本实验要求设计一个数字计时器，可以完成0分00秒~11小时59分59秒的计时功能，并在控制电路的作用下有开机清零、快速校分。

二、实验设计内容及要求1、设计内容简介：要求设计一个数字计时器，可以完成0分00秒~11小时59分59秒的计时功能，并在控制电路的作用下有开机清零、快速校分。

2、设计要求：1．设计一个脉冲发生电路，为计时器提供秒脉冲、为报时电路提供驱动蜂鸣器的脉冲信号；2．设计计时电路，完成0分00秒~11小时59分59秒的计时功能；3．设计校分电路，在任何时候，拨动校分开关，可快速校分；4．设计清零电路，具有开机自动清零功能，并在任何时候，按动清零开关，可以实现计时器清零。

2、实验器材元件三、设计电路原理简介：1、设计原理：电路由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、和报时电路组成。

振荡器产生的脉冲信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数器通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。

校分电路实现对“分”上数值的控制，而不受秒十位四、单元电路设计原理1、秒脉冲发生器显示电路2．校时电路计数器VCC5V 3五.仿真全图GND六、电路的调试说明1、检查电路对照电路图检查电路器件是否连接正确，器件引脚、电容极性、电源线、地线是否对接，连接是否牢靠，电源的数值与方向是否符合设计要求。

重庆交通大学开放性实验报告（A类）项目名称：多功能数字钟电路设计专业班级：电子2班学生姓名：何昕泽小组成员：何聪、范瑞目录多功能数字时钟设计 (3)摘要 (3)1. 系统原理框图 (4)2. 单元电路设计与仿真 (5)2.1时间脉冲产生电路 (5)2.2时间计数器电路 (6)2.3十二与二十四小时的切换 (8)2.4校时电路 (8)2.5报时电路 (9)2.6电路总图 (9)3. PCB板的制作 (10)3.1原理图的绘制 (10)3.2 PCB的制作 (11)3.3 PCB 图 (12)4. 心得与体会 (12)附录原件清单 (13)附件1仿真电路图 ............................ 错误!未定义书签。

附件2电路原理图 ............................ 错误!未定义书签。

附件3 PCB图.............................. 错误!未定义书签。

多功能数字时钟设计摘要数字电子钟实际上是一个对标准频率（1Hz ）进行计数的计数电路。

由振荡电路形成秒脉冲信号，秒脉冲信号输入计数器进行计数，并把累计结果以“时” “分”“秒”的数字显示出来。

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。

一般由振荡电路、计数器、数码显示器等几部分组成。

振荡电路：主要用来产生时间标准信号，由NE555组成的多谐振电路产生，但是因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度，所以一般采用石英晶体振荡器。

分频器：因为振荡器产生的标准信号频率很高，要是要得到“秒”信号，需一定级数的分频器进行分频。

计数器：有了“秒”信号，则可以根据60秒为1分，24小时为1天的进制，分别设定“时”、“分”“秒”的计数器，分别为60进制，60进制,24进制计数器，并输出一分，一小时的进位信号。

校时器：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可以对分和时进行校时。

单片机多功能时钟实验报告实验目的：1.掌握单片机的基本原理和使用方法；2.学习使用单片机实现多功能时钟功能；3.熟悉各种外设的接口和控制；4.提高团队合作和实践能力。

实验原理：本实验设计一个多功能时钟，包括显示时间、日期、闹钟设置和倒计时等功能。

其中，时钟和日期部分主要通过实时时钟模块和数码管实现，闹钟设置通过按键控制和时间比较实现，倒计时通过计时器模块和数码管实现。

实验器材和软件：硬件：STC89C52单片机、DS1302实时时钟模块、数码管、按键、电源、电阻、电容等；软件：Keil C51集成开发环境。

实验步骤：1.将STC89C52单片机与DS1302实时时钟模块以及数码管等器件按照电路图连接起来；2. 使用Keil C51编写程序代码，包括时钟和日期显示、按键输入检测、闹钟设置和倒计时等功能；4.调试成功后，将单片机与显示模块连接，观察时钟和日期显示是否正确；5.进行按键测试，验证闹钟设置和倒计时功能是否正常；6.完成以上步骤后，整理实验结果并撰写实验报告。

实验结果：经过实验，我们成功实现了多功能时钟的设计。

数码管正确显示了当前的时钟和日期信息，并能够通过按键设置闹钟和倒计时功能。

测试结果表明，时钟和日期显示准确无误，闹钟设置和倒计时功能正常可用。

实验总结：通过本次实验，我们深入了解了单片机的基本原理和使用方法，并掌握了多功能时钟的实现原理和方法。

在实验过程中，我们充分发挥了团队合作和实践能力，共同解决了实验中遇到的问题。

通过实验，我们不仅加深了对单片机的理解，更提高了编程和电路设计的能力。

总体而言，本次实验让我们更加熟悉了单片机的应用，并对多功能时钟有了更加全面的了解。

在今后的学习和实践中，我们将充分运用所学知识，不断提升自己的能力。

多功能数字钟的设计报告
一、简介
本项目为一款多功能数字钟，考虑到时代的发展，利用计算机技术和
电子工艺，设计出一款全新的数字钟，它可以满足日常生活中的不同需求。

二、功能
1、设置时间和日期的功能。

2、支持闹钟功能，可以设置多个闹钟，每天自动响铃提醒。

3、支持倒计时功能，用户可以设置倒计时的时间，可以实现计时功能。

4、支持自定义界面功能，用户可以根据自己的喜好来设置数字钟的
界面和背景图案。

5、钟表外观强大，具有耐用、耐磨、耐高温等特点，能够满足不同
应用环境的要求。

三、硬件系统
本项目采用先进的微控制芯片技术，设计制造的多功能数字钟由主控
单元、传感器、触摸控制板、显示屏、外壳等组成。

1、主控单元：采用先进的微控制器进行控制，并结合定时器、中断
处理模块进行时间控制，主控单元负责接收传感器信号，控制显示屏信息，实现时钟的功能。

2、传感器：采用光电传感器、按键传感器等，可以有效地接收外部
信号，实现对外部信号的检测。

3、触控板：采用触摸传感技术，可以有效地实现用户对时钟的操作，例如调节时间、设置闹钟等。

单片机课程设计报告班级：学号：姓名：专业：学院：多功能电子时钟设计一、设计任务1、基本任务：利用定时器/计数器中断和静态显示或动态显示，实现电子钟的时分秒精确走时和校准。

时间显示用四个数码管分别显示时、分，秒用点表示，在时和分的中间闪动。

时间校准用2个键实现：一个键K1做选择（选中要修改的位，选中的位用闪烁指示），一个键K2做加1键（对选中的位要加1修改）。

2、功能增强型任务：在基本任务的基础上加日历功能，能实现时、分、秒和月、日计时，分两屏显示。

二、设计要求1、基本任务要求：（1）时间走时准确，每天误差不能超过3秒。

（2）仿照电子表的校时功能，校时修改时，被修改为能闪烁显示，按键要灵敏。

（3）若最高位为0，高位要能灭零显示。

三、硬件设计1、按键的设计按键K1、K2、K3、K4分别连接单片机芯片的P1.4、P1.5、P1.6、P1.7引脚，K1为时间与日期的切换显示键，K2为时间校正键，K3为加1键，K4为确定键。

2、定时器的设计定时器采用T0，T0的工作方式为方式1，定时器初值=216—62500=3036，化为十六进制即为0BDC，所以定时器T0由3036计到65536所需的时间为1/16s。

3、显示电路的设计本设计采用串行口静态显示方式，数据由RXD(P3.0)口送到74LS164中，4段数码管和4片74LS164相串联，TXD(P3.1)口作为移位脉冲，连接74LS164的第8引脚。

四、资源分配1/16计数单元：2FH月单元：30H日单元：31H时单元;：32H分单元：33H秒单元：34H校正状态标志位：20H.1 时间日期标志位：20H.0 校正指针单元：21H 五、流程图六、程序代码ORG 0000HSJMP MAINORG 000BHLJMP ITOPORG 0030HMAIN: MOV 50H,#0FFH ;按键信息初始化为未按键状态MOV 30H,#1 ;月单元MOV 31H,#1 ;日单元MOV 32H,#0 ;时单元MOV 33H,#0 ;分单元MOV 34H,#0 ;秒单元MOV 2FH,#16 ;2FH为十六分之一秒计数单元CLR 20H.1 ;校正状态标志清零，为正常走时状态SETB 20H.0 ;时间/日期标志置1MOV TMOD,#01H ;置T0工作于方式1MOV TH0,#0BH ;采用12M晶振，定时十六分之一秒MOV TL0,#0DCH ;装载定时器初值MOV IE,#82H ; 允许中断SETB TR0 ;启动定时器SJMP $ITOP: PUSH PSW ;现场保护PUSH ACCMOV TH0,#0BHMOV TL0,#0DCHDJNZ 2FH,KEY ;计数开始MOV 2FH,#16 ;十六分之一秒计数单元MOV A,34HADD A,#01H ;在0～9之间，加01HDA A ;进行十进制调整MOV 34H,A ;送到秒计数单元CJNE A,#60H,KEY ;未到六十秒转移到KEY，到了则顺序往下执行MOV 34H,#00H ;秒单元清零MOV A,33H ;分单元加1，并做十进制调整ADD A,#01HDA AMOV 33H,A ;送到分计数单元CJNE A,#60H,KEY ;未到六十分转移到KEYMOV 33H,#00H ;分单元清零MOV A,32H ;时单元加1，并做十进制调整ADD A,#01HDA AMOV 32H,A ;送到时单元CJNE A,#24H,KEY ;未到二十四小时转移，到了则顺序往下执行MOV 32H,#00H ;时单元清零MOV A,31H ;日单元加1，并做十进制调整ADD A,#01HDA AMOV 31H,A ;送到日单元CJNE A,#31H,KEY ;未到三十一天转移MOV 31H,#01H ;日单元变为一MOV A,30H ;月单元加1，并做十进制调整ADD A,#01HDA AMOV 30H,A ;送到月单元CJNE A,#12H,KEY ;未到十二个月转移MOV 30H,#01H ;月单元变为一KEY: JNB 20H.1,ZOUSHI ;判断是否校正状态，不是，则转非校正状态LJMP JIAOSHI ;是，则转为校正状态ZOUSHI: MOV A,P1CJNE A,50H,KEY1 ;判断是否与上次按键相同，不相同则转移到KEYLJMP NONE1 ;相同则不断判键KEY1: MOV 50H,A ;保存上次按键信息JNB ACC.4,SWITCH1 ;是否按下切换键JNB ACC.5,SET1 ;是否为校正键LJMP NONE1 ;没按与无效键均不作判断SWITCH1:CPL 20H.0 ;时间与日期的转换NONE1: JNB 20H.0,DATE1 ;判断日期与时间的标志MOV 3BH,32H ;将时间送到显示缓冲区MOV 3AH,33HLJMP DISPDA TE1: MOV 3BH,30H ;将日期送到显示缓冲区MOV 3AH,31HLJMP DISPSET1: SETB 20H.1 ;切换到校正标志MOV 21H,#0 ;校正指针并请零CLR 20H.0 ;选择日期标志MOV 3BH,30H ;将日期送到显示缓冲区MOV 3AH,31HLJMP DISPJIAOSHI:MOV A,P1CJNE A,50H,KEY2 ;判断是否与上次按键相同LJMP NONE2 ;若相同则不能判断按键KEY2: MOV 50H,A ;保存上次按键信息JNB ACC.5,SET2 ;是否为校正键JNB ACC.6,ADD2 ;是否为加键JNB ACC.7,SURE ;是否为确定键LJMP NONE2 ;空操作SET2: INC 21H ;校正指针并自动加1ANL 21H,#03HSJMP NONE2ADD2: MOV A,#30H ;指向需要校正的指针ADD A,21HMOV R0,AMOV A,@R0 ;需要校正的指针并自动加1ADD A,#1DA AMOV @R0,ACJNE R0,#30H,DATE ;判断月是否校正完成，校正完成跳转日CJNE @R0,#13H,NONE2MOV @R0,#1SJMP NONE2DA TE: CJNE R0,#31H,HOUR ;判断日是否校正完成，完成则跳转到时CJNE @R0,#32H,NONE2MOV @R0,#1SJMP NONE2HOUR: CJNE R0,#32H,MIN ;判断时是否校正完成，完成则跳转到分CJNE @R0,#24H,NONE2MOV @R0,#0SJMP NONE2MIN: CJNE @R0,#60H,NONE2 ;校正分MOV @R0,#0SJMP NONE2SURE: CLR 20H.1 ;校时完成跳转到走时标志SJMP TIME2NONE2: JNB 21H.1,DATE2 ;判断送到显示缓冲区的是时间还是日期TIME2: SETB 20H.0 ;时间/日期标志置1，为显示时间状态MOV 3BH,32H ;时间送到显示缓冲区MOV 3AH,33HLJMP DISPDA TE2: CLR 20H.0 ;时间/日期标志位清零，为显示日期状态MOV 3BH,30H ;日期送到显示缓冲区MOV 3AH,31HDISP: MOV A,3BH ;显示缓冲区中的内容分解为四位BCD码依次放入43H~40H 单元ANL A,#0F0HSW AP AMOV 43H,AMOV A,3BHANL A,#0FHMOV 42H,AMOV A,3AHANL A,#0F0HSW AP AMOV 41H,AMOV A,3AHANL A,#0FHMOV 40H,AJNB 20H.1,DISP1 ;不是校正状态，正常显示，否则校正状态下，闪烁显示JNB 2FH.3,DISP1 ;若2FH.3为0正常显示，若2FH.3为1，校正内容对应的BCD 码单元送熄灭码JNB 21H.0,N1 ;从校正指针判断送熄灭码的单元，为0高两位传送，为1低两位传送MOV 40H,#0AHMOV 41H,#0AHSJMP DISP1N1: MOV 42H,#0AHMOV 43H,#0AHLJMP DISP1DISP1: MOV DPTR,#TAB ;指向表单MOV A,43H ;查最高位MOVC A,@A+DPTRCJNE A,#09H,NEXT1 ;判断最高位是否为0MOV A,#0FFH ;为0 则给熄灭码NEXT1: MOV SBUF,A ;传送到数码管上，串行静态显示JNB TI,$CLR TIMOV A,42H ;查第二位MOVC A,@A+DPTRMOV C,2FH.3 ;判断并改变小数点，并判断半秒亮半秒灭ANL C,20H.0MOV ACC.0,CMOV SBUF,A ;传送到数码管上JNB TI,$ ;等待传输完毕CLR TI ;允许继续传输MOV A,41H ;查第三位MOVC A,@A+DPTR ;查显示数据对应段码JB 20H.0,NEXT2 ;判断时间/日期标志CJNE A,#09H,NEXT2 ; 日期灭0，时间状太不灭0MOV A,#0FFHNEXT2: MOV SBUF,AJNB TI,$CLR TIMOV A,40H ;查第四位MOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,AJNB TI,$CLR TIPOP ACC ;现场恢复POP PSWRETITAB: DB 09H,7DH,07H,15H,71H,91H,81H,3DH,01H,11H,0FFHEND七、总结通过维持两天的课程设计，我对单片机有了更深的理解，以前做一些简单的实验还能自己编写代码，然后独立完成实验，但现在做个复杂点的设计，还是觉得有些难度的，不过思路还是有点的，在自己尝试着编写程序时，遇到的困难还是挺多的，特别是在写校时和显示的程序写到一半就写不下了，最后不得不参考别人的程序！有时候自己觉得刚开始不会写程序不要紧，能看懂别人写的程序还是挺重要的，因为程序看多了，有一定的积累，到最后自己写程序还是没问题的。

电子时钟课程设计报告班级：文通 0741姓名：***学号：************多功能数字钟课程设计报告一、课程设计题目: 多功能数字钟二、实验目的：☆了解多功能数字电子钟的工作原理。

☆学习数字系统设计中自顶向下的设计方法。

☆加深利用EDA技术实现数字系统的理解。

三、课程设计任务和基本要求:☆设计任务采用中规模集成电路设计一台可以显示时、分、秒的数字钟。

☆基本要求1、能够正确的连线及下载。

2、能够完成以秒为最小及时单位的时钟设计。

3、设计完成后的时钟能够正常调整时、分、秒。

三、课程设计题目分析:☆设计要点●设计一个精确的秒脉冲信号产生电路●设计60进制、24进制计数器●设计译码显示电路●设计整点报时电路☆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、整点报时电路等组成。

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555构成的振荡器加分频器来实现。

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。

整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号，然后去触发音频发生器实现报时。

校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整。

其数字电子钟系统框图如下:四、课程设计的电路设计部分:☆秒、分、时计时器电路设计秒、分计数器为60进制计数器，小时计数器为24进制计数器。

实现这两种模数的计数器采用中规模集成计数器74LS90构成。

●60进制计数器由74162构成的60进制计数器，将一片74162设计成10进制加法计数器，另一片设置6进制加法计数器。

多功能数字钟实验报告基地班级：设计人：设计时间：指导老师：目录多功能数字钟实验报告 .......................................................................... - 1 -一、实验任务及要求................................................................... - 3 -1．基本功能............................................................................ - 3 -2．拓展功能............................................................................ - 3 -二、实验条件............................................................................. - 3 -1．软件 .................................................................................. - 3 -2．开发板............................................................................... - 3 -三、电路的设计过程................................................................... - 4 -1．工作原理与组成框图......................................................... - 4 -2．单元电路设计................................................................... - 4 - 模块（1）计时与调时电路 ................................................. - 7 -模块（2）12-24小时转换电路：....................................... - 11 -模块（3）显示电路：....................................................... - 12 -模块（4）报时电路：....................................................... - 14 -模块（5）闹钟电路：....................................................... - 17 - 3．总体仿真波形.................................................................. - 24 -四、调试过程............................................................................ - 28 -1. 调试步骤............................................................................ - 30 -2. 调试中遇到的问题及解决办法.............................................. - 30 -3. 最后观察到的实验结果........................................................ - 31 -五、实验的收获、体会与改进建议.............................................. - 32 -一、实验任务及要求用FPGA器件和EDA技术实现多功能数字钟的设计1．基本功能以数字形式显示时、分、秒的时间；小时计数器为同步24进制；要求手动校时、校分和自动校时、校分。

课题：多功能电子钟设计一、实验目的及要求：1．利用定时器0的定时中断和动态显示，实现电子钟的走时及校正。

2．时间及日期显示实验台上的四个数码管分别显示时.分及显时的低位的右下脚的点闪烁表示秒的显示和月、日。

显示格式如下：⑴.时间显示，前两格显示时而第二格有下脚的小点作秒显示。

（闪烁状态）。

后两格显示分钟。

⑵.日期显示，前两格显示而与秒显示的相对点不闪烁停于常亮状态表示月与日的相隔点，后两格表示日的显示。

3．时间走时准确，每天误差不超过5秒。

4．仿照电子表的校时功能，校时（日期）修改时，被改位能闪烁显示以表示正被修改。

5．若高位为0，则高位可灭零显示。

二、实验效果1．常态以时间显示2．编程使该电子钟有4个键，分别为校正键，“十”键，切换键及显示键。

3．正常显示的状态下，“+”键和显示键无效，校正状态下切换键无效。

4．四个键的作用分别为：①校正键，在正常的状态下，第一次按下校正键表示校正月发功能，此时显示当日的日期及月显示闪烁。

第二次按下此键表示校日的功能，显示当前日期并且日闪烁显示。

第三次按下此键表示校时的功能，此时显示当前时间并且时闪烁显示。

第四次按下校正键表示校分功能，显示当前时间并且分闪烁显示。

②“+”键，功能为当前校正的内容在每按一下此键的情况下不进位的在该闪烁的内容上加“1”。

③确定键，使校正的内容生效并且返回正常显示时间的状态下。

④切换键，表示切换当前显示的模式，如：当前显示的是时间，则按一下切换键则切换到日期的显示状态，反之亦成立。

如在按下切换键的状态下，5秒后没任何操作则返回到正常显示时间的状态。

三．实验思路（原理）由以上分析可知要使日期及时间显示出来，首先想到的是要将它们存放起来，然后再将其送往数码管显示出来，这里又牵涉到一个问题，怎样将它们存放起来又要存到哪儿去？这就要我们给它们分配存储单元以备送往显示，例如准备四个存储单元30H~33H分别存储月、日、时和分，送往显示时要为其准备显示缓冲存储区，如3AH、3BH，月、时送3AH缓存，日、分送3BH缓存备送显示，接下来就是相关方式初始化为内容显示作准备，其中包括时间/日期（T/D）标志的置位，校正标志的清除及定时期/计数期工作方式及初始化。

多功能数字钟设计实验报告多功能数字钟设计实验报告一、引言数字钟是一种常见的时间显示设备，其简洁明了的显示方式受到了广泛的欢迎。

然而，随着科技的不断发展，人们对于数字钟的功能要求也越来越高。

本实验旨在设计一款多功能数字钟，以满足人们对于时间显示设备的更多需求。

二、设计原理1. 时间显示：数字钟应能准确地显示当前的时间，包括小时、分钟和秒钟。

为了实现精确的时间显示，我们采用了基于晶体振荡器的时钟电路，并结合数码管显示技术，使得时间能够以数字形式直观地呈现。

2. 日期显示：除了时间显示外，数字钟还应具备日期显示的功能。

我们通过添加一个实时时钟模块，可以获取当前的日期信息，并通过数码管显示出来。

3. 闹钟功能：为了提醒用户重要的时间节点，我们在数字钟中加入了闹钟功能。

用户可以设置闹钟的时间，并在到达设定时间时，数字钟会发出声音或震动来提醒用户。

4. 温湿度显示：为了更好地满足用户的需求，我们还在数字钟中添加了温湿度显示功能。

通过接入温湿度传感器，数字钟可以实时监测当前的温度和湿度，并将其显示在数码管上。

5. 其他功能：除了以上功能外，我们还可以根据用户需求进行扩展，如倒计时功能、闪烁效果等。

三、实验步骤1. 硬件设计：根据设计原理，我们需要选择合适的元器件进行电路的搭建，包括晶体振荡器、数码管、实时时钟模块、温湿度传感器等。

2. 电路连接：根据电路原理图，将各个元器件按照正确的连接方式进行连接，确保电路的正常工作。

3. 程序编写：通过编写合适的程序代码，实现数字钟的各项功能。

包括时间显示、日期显示、闹钟功能、温湿度显示等。

4. 调试测试：在完成硬件连接和程序编写后，我们需要对数字钟进行调试测试，确保各项功能的正常运行。

可以通过模拟不同的时间、设置不同的闹钟时间等来测试数字钟的稳定性和准确性。

5. 优化改进：根据实际测试结果，我们可以对数字钟进行优化改进，提高其性能和稳定性。

例如，优化显示效果、增加功能扩展等。

目录一、设计内容简介 (4)1.设计目的 (4)2.设计要求 (4)3.设计方案 (5)二、设计原理 (4)1.基本工作原理 (5)2.分部电路原理 (4)三、电路设计及其电路图 (5)1.秒信号发生器 (7)2.计时电路 (7)3.清零电路 (7)4.校分电路 (7)5.报时电路 (10)6.总电路图 (7)五、调试中遇到的问题及解决方法 (11)六、改进和提高 (11)七、体会与总结 (11)七、参考文献 (12)八、附录 (12)1.电路总图 (6)2.元件清单 (6)3.芯片引脚图 (6)一、设计内容简介1.设计目的我们此次设计与制做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.。

从而对理论基础知识有更深一步的理解和掌握。

2.设计要求(1)设计一个脉冲发生电路，为计时和报时提供1HZ,1KHZ,2KHZ脉冲信号(2)计一个计时电路，完成0分00秒~9分59秒的计时功能。

(3)设计清零电路，开机可以自动清零，可以手动实现清零功能。

(4)设计校分电路，按下开关，可进行校分。

(5)设计报时电路，从9分53秒开始报时，每隔一秒发一声，共发三声低音，一声高音；即9分53秒、9分55秒、9分57秒发低音（频率1kHz），9分59秒发高音（频率2kHz）(6)系统级联调试，将以上电路进行级联完成计时器的所有功能。

(7)排线尽量美观，贴近板面走线，布线布局应规范整齐美观3.设计方案数字钟的设计框图下图所示，数字钟由基本频率源（振荡器）、分频器、记数器、译码显示驱动器、数字显示器、校准电路、清零电路、报时电路八部分组成。

二、设计原理1.基本工作原理本数字钟是一个将“分十位”“秒十位”“秒个位”显示于人的视觉器官的计时装置。

多功能数字钟一、实验原理分析通过晶振产生的50MHz的脉冲，用分频器进行分频产生1Hz的脉冲信号，即作为时钟的1s的信号进行计数。

秒钟每计数60秒后产生进位使分钟显示加1，分钟满60循环至0。

为实现手动校准时间功能，可以对分和秒计数器进行加减。

为实现校准时间时候的闪烁，对数码管使用消隐，把数码管的接地端口接一个脉冲信号。

在实验过程中，要注意很多细节，比如进行按键消抖，手动调整时间时不会进位。

二、逻辑分析三、功能模块分析功能模块包括分频模块，时间计数及校准模块，数码管译码显示模块、判决模块和消抖模块1.分频模块该电路由多个70LS90经过分频将由晶振产生的50MHz分频为1Hz方波，供后续时钟电路使用。

这一模块是整个电路的基础。

2.时间计数及校准模块该模块连接至分频模块的信号输出端，以分频模块产生的1Hz 方波作为基础。

1Hz方波与秒同步，以秒为基础，分别实现电子钟中，分与时的运转，即1分钟=60秒，1小时=60分钟的循环运转。

为了修正电子钟在运行过程中产生的一些误差或其他认为错误，另设置校准功能，可以对电子钟的计时进行调整。

其中，此模块的逻辑部分需Verilog语言实现并进行封装。

此模块用到3个十进制计数器、2个六进制计数器和1个三进制计数器。

3.数码管译码显示模块本电子钟采用数码管来显示，可以简单、直观地表现出确切的时间，实现其他配套功能。

且数码管易于操作。

此模块中有四个数码管，每两个数码管分别显示小时与分钟。

由上一模块，即时间计数及校准模块中的时间计数器产生的数值，将其对应的七段码直接传送至相应的数码管译码显示。

4.判决模块该电路判决信号连接至开关，当开关选中数码管某位后，经过判决器令改为停止计数，并开始1秒闪烁，按动按键可实现手动调整。

5.消抖模块通常的按键所用开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。