《单片机技术》课程设计说明书
数字电子钟
院、部：电气与信息工程学院
学生姓名：
指导教师：王韧职称副教授
专业：自动化
班级：
完成时间：2013年01月05日
湖南工学院
课程设计任务书
课程：单片机技术
课程设计题目：数字电子钟
数字频率计
数字电压表
交通灯
抢答器
密码锁
波形发生器
数字温度计
计算器
数字式秒表
适用班级：自本1003～4、电子1001～2
电气本1001～2、通信本1001～2
时间： 2012～2013学年第一学期
指导教师：王韧
《单片机技术》课程设计任务书
一、设计题目：数字电子钟、数字频率计、数字电压表、交通灯、抢答器、密码锁、波形发
生器、数字温度计、计算器、数字式秒表。
二、适用班级：电气1001～3
三、指导教师：王韧
四、设计目的与任务：
学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《单片机技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
五、设计内容与要求
设计内容
1、数字电子钟
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“P.”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0时0分0秒开始运行，进入时钟运行状态；再次按电子钟启动/调整键，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，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。
2、数字频率计
设计一个能够测量周期性矩形波信号的频率、周期、脉宽、占空比的频率计。该频率计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态。按频率测量键则测量频率；按周期测量键则测量周期；按脉宽测量键则测量脉宽；按占空比测量键则测量占空比。
3、数字电压表
设计一个能够测量直流电压的数字电压表。测量电压范围0～5V，测量精度小数点后两位。该电压表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态，按测量开始键则开始测量，并将测量值显示在显示器上，按测量结束键则自动返回“P.”状态。
4、交通灯
设计一个具有特定功能的十字路口交通灯。该交通灯上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。按开始键则开始工作，按结束键则返回“P.”状态。要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，甲车道为主车道，每次通车时间为60秒，乙车道为次车道，每次通车时间为30秒，要求黄灯亮3秒，并且1秒闪烁一次。有应急车辆出现时，红灯全亮，应急车辆通车时间10秒，同时禁止其他车辆通过。
5、抢答器
设计一个具有特定功能的抢答器。该抢答器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。主持人按下开始按钮后，抢答开始并限定时间30S；10S内无人抢答，蜂鸣器发出音响；主持人按下开始按钮之前有人按下抢答器，抢答违规，显示器显示违规台号，违规指示灯亮，其它按钮不起作用；正常抢答，显示器显示台号，蜂鸣器发出音响，其它抢答按钮无效；正常抢答下，从按下抢答按钮开始30S内，答完按钮没按下，则作超时处理，超时处理时，违规指示灯亮，显示器显示违规台号。蜂鸣器发出音响；各台数字显示的消除，蜂鸣器音响及违规指示灯的关断，都要通过主持人按复位按钮。
6、密码锁
设计一个具有特定功能的密码锁。该密码锁上电或按键复位后能自动显示系统提示符
“P.”，进入准备工作状态。该密码锁具有系统原始密码888888，用户可以设定并存储用户密码，密码输入时应处于保密显示状态，密码输入正确时应显示密码输入正确提示信息，否则，显示密码输入错误提示信息。
7、波形发生器
设计一个具有特定功能的波形发生器。该波形发生器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。该波形发生器可以分别产生幅值0～5V、频率100Hz～100KHz范围内的三角波、锯齿波、方波、梯形波和正弦波。
8、数字温度计
设计一个具有特定功能的数字温度计。该数字温度计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。测量温度范围0℃～99℃，测量精度小数点后两位，可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。
9、计算器
设计一个具有特定功能的计算器。该计算器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。能实现（1）基本的加、减、乘、除、平方、开方；（2）三角函数运算；（3）十进制、十六进制转换运算；（4）其他功能。
10、数字式秒表
设计一个具有特定功能的数字式秒表。该数字式秒表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。该数字式秒表应具有开始、暂停、连续、清零和停止功能。
设计要求
1、以上课题可以任选其一或多选，学生也可以自拟课题；
2、编程语言：汇编或C51；
3、计算机打印《单片机技术》课程设计说明书一份；
4、设计时间：两周；
5、实物制作；
6、人员分组：一人一组一实物。
六、《单片机技术》课程设计说明书正文主要内容
参照“《单片机技术》课程设计说明书正文主要内容”文件。
七、《单片机技术》课程设计说明书书写规范格式
参照“《单片机技术》课程设计说明书书写规范格式”文件。
八、参考资料
1、马忠梅，单片机的C语言Windows环境编程宝典[M], 北京：北京航空航天大学出版
社，2003.6；
2、李光飞,单片机C程序设计指导[M],北京:北京航空航天大学出版社，2003.01 ；
3、李光飞,单片机课程设计实例指导[M],北京:北京航空航天大学出版社，2004.9。
电气自动化教研室
2012年9月10日
摘要
数字电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便更长的使用寿命长等特点。因此数字电子钟广泛应用于工业，农业和商业等诸多领域中，具有重要的实用价值。
本次课程设计是应用单片机芯片AT89S52设计出的数字时钟电路，整个系统以单片机作为中央控制器，硬件电路主要由三个部分构成，即：单片机最小系统、数码管显示电路、键盘控制电路。设计完成的作品具有时间显示、校正功能，走时准确、显示直观、运行稳定等优点，达到课程设计的性能指标。
关键词：数字电子钟；A T89S52；数码管
ABSTRACT
Digital clock is a digital circuit technology, minutes and seconds, timing devices, and mechanical clock, compared with, small volume, low power consumption, low price, reliable work, convenient operation and longer service life long and so on characteristics.So the digital electronic clock is widely used in industrial, agricultural and commercial fields, and it has important practical value.
The curriculum design is the application of single chip AT89S52 design of digital clock circuit, the whole system with single chip microcomputer as the central controller, the hardware circuit mainly consists of three parts, namely: the smallest single-chip system, digital tube display circuit, a keyboard control circuit.Design work completed with time display function, correction, accurate, intuitive display, stable operation and other advantages, the curriculum design performance.
Key words：Digital electric clock Stopwatch; AT89S52; Digital Tube
目录
1 设计课题介绍 (1)
1.1 设计课题任务 (1)
1.2 功能要求说明 (1)
1.3 总体方案介绍及工作原理说明 (2)
2 硬件系统的设计 (3)
2.1 硬件系统模块 (4)
2.2 原理图、PCB图、元器件布局图 (4)
2.3 元器件单 (4)
3 软件系统的设计 (5)
3.1 单片机资源使用情况 (5)
3.2 软件系统各模块功能介绍 (5)
3.3 软件系统各程序模块框流程图 (6)
3.4 软件系统程序清单 (9)
4 设计总结 (10)
4.1 数字电子钟使用说明 (10)
4.2 设计说明 (10)
4.3 实物图及误差分析 (10)
4.4 设计体会和教学建议 (11)
结束语 (12)
致谢 (13)
考文献 (14)
附录 (15)
1 设计课题介绍
1.1 设计课题任务
学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《单片机技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
1.2基本功能要求说明
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“P.”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0时0分0秒开始运行，进入时钟运行状态；再次按电子钟启动/调整键，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，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。
1.3设计方案介绍及其工作原理说明
本系统主要设计思想是：整个系统用单片机为中央控制器，由单片机执行采集时钟电路的时间信号并通过显示模块来输出信号及相关的控制功能。
时钟电路产生的时钟信号，利用单片机的I/O口传送给单片机；并通过P0口和P2口控制数码管显示时间，通过P1口外接4个按键对时间进行调整。
定时设计：利用AT89S52单片机内部的定时/计数器进行中断定时，由于采用12MHZ的晶振提供时钟频率，可选择定时器设为工作方式1，定时时间为50ms，则计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒。
采用中断方式进行溢出次数累计,计满20次为秒计时（1秒），从秒到分和从分到时的计时是通过累加和数值比较实现。此方案利用了单片机的定时功能，不过对定时器须非常熟悉，初值设定正确，否则误差很大，计时不准。
本系统采用的单片机芯片是AT89S52,它具有的特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，32个外部双向输入/输出（I/O）口，所以采用这种设计方案。本系统总的设计框图如图1所示。
图1 系统整体框图
关于电子钟的时钟时间在八位数码管上进行显示，由于我们采用的是非压缩BCD，即时显示数字放在一个单元里面，同理分、秒。在内部RAM中设置显示缓冲区共4个单元，其中一个作为50ms到1s的中转缓存区，其余作为时、分、秒的缓冲区。而程序中我们采用的是赋值命令。具体分布单元如表1所示：
表1数码管的数据存储表
2数字电子钟的硬件系统设计
AT89s52单片机是一种低功耗，高性能的片内含有4KB可编程/擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的8位COMS微控制器，使用高密度，非易失存储技术制造，并且与AT89C52引脚和指令系统完全兼容。芯片上的FLASH允许在线编程或采用通用的非易失存储编程器对存储器重复编程。
AT89S52各引脚功能介绍：
P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0不具有内部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。
P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。
在flash编程和校验时，口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p3 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。
2.1.硬件系统模块
（1）时钟电路：由振荡电路和分频电路组成。其中振荡电路由高增益反相器以及并联外接的石英晶体和电容构成产生振荡脉冲。而分频电路则用于把振荡脉冲分频，已得到所需的时钟信号。振荡电路由单片机芯片的XTAL1端输入，XTAL2端输出。通过这两个引脚并接一个石英晶体振荡器和两个电容。而AT89S52中自带有分频电路所以不需要外接电路对脉冲信号进行分频。晶振频率是指晶体振荡器的振荡频率，也就是振荡电路的脉冲频率，也称振荡频率。晶振频率是12MHz。
（2）复位电路：共有上电复位、按键电平复位和按键脉冲复位3种。
其中上电自动复位是通过电容充电来实现的；手动复位是通过按键来实现的，有电平方式和脉冲方式两种。其中按键电平复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，本设计中采用相对简单而实用的按键电平复位方式。
（3）电源电路：主要由、发光二极管、电阻、导线组成。其发光二极管主要是观察电源是否一直保持稳定以及通电是否正常。采用的是5V直流稳压电源对整个系统进行供电。
（4）数码管显示电路：数码管采用的是两个4位1体的共阳极数码管，P0口接段控线，并加接限流电阻，P2口接位控线，并加接三极管，以加大负载电流，提高显示亮度，数码管显示电路采用动态显示方式。
（5）键盘电路：主要由4个按键和电阻组成。由于我们采用的是独立式键盘，使用的是低电平有效，为了确保为低电平有效，所有的键盘必须接上拉电阻，具体的设计是：P1口的P1.0作为功能键，P1.1调时，P1.2 调分，P1.3调秒。
2.2 数字电子钟电路总原理图
电路总原理图见附录1。
2.3 PCB图及元器件面板布局图
PCB图见附录2。
元器件面板布局图见附录3。
2.4 数字电子钟的元器件清单
数字电子钟的元器件单见附录4。
3数字电子钟的软件系统的设计
3.1 单片机资源使用情况
根据实际和需要，本次设计选用定时器0做时钟定时，按方式1工作，每隔50ms溢出中断一次，计满20次为止。
使用了通用寄存器组中第二组中的R0，R1，R3。和通用寄存器组三中的R6，R7
P0.0---P0.7段控线，接LED的显示段a，b，c，d，,e，f，g，dp；
P2.0---P2.7位控线,(LED7,LED6,LE5,LED4,LED3,LED2,LED1,LED0)
使用定时器/计数器0,定时功能,工作方式1,提供50毫秒的定时时间,以中断方式工作，计满20次即得到秒计时单位。
3.2 软件系统各模块功能介绍
（1）主程序：主要建立堆栈和对PSW清零，显示P.。
（2）时钟运行程序：对定时器设置计数初值，开启定时器和中断，并调显示程序显示时钟的运行情况。
（3）时钟调整程序：关定时器，调键盘扫描程序，对时钟的时、分、秒进行加的调整。
（4）键盘扫描程序：读P1口的数据，把按键的状态输入单片机。
（5）显示程序：把存放在显示缓冲区里的时钟数据通过查表得到所对应的段控码送到数码管上，以使数码管正确的显示时间。
（6）中断服务程序：进行计时操作用于完成对时、分、秒的加操作，以使电子钟能够正常运行。
（7）时钟加1程序：使时钟时、分、或者秒完成加1的操作。
（8）显示缓冲区清零程序：完成所指定的显示缓冲单元清零操作。
3.3 软件系统各程序模块流程图
图2电子钟主程序程序流程框图
图3 中断服务程序流程图
图4显示程序流程图
图5 时钟缓冲单元清零程序流程图
图6时钟加1子程序流程图
图7键盘扫描程序流程图3.4 软件系统程序清单
程序清单见附录6。
4 设计总结
4.1 数字电子钟使用说明
该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键即A键，电子钟从0时0分0秒开始运行，进入时钟运行状态；再次按A键，时钟停止运行，电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键即B、C、D键分别对时、分、秒进行调整时间，由于我们采用的是连加调整固可按住键盘不放对时间进行调整，调整结束后可按启动/调整键即A键再次进入时钟运行状态。
4.2设计结论
在本次设计中，我觉得重点和难点在于如何对电子钟进行时间的调整，对电子钟的调整有多种方案，选择在设计了个加1键基础上，在这次设计中，关键是利用定时器中断来对时钟计时。利用定时器中断，一旦定时器中断请求已产生立即跳往中断服务程序，只要给定时器初值初始化恰当，计时产生的误差可以忽略。在电子钟设计时A键有两种功能，用作电子钟的开始，有暂停功能。B键调秒、C键调分、D键调时。，当在设计中还有很多地方有局限性，虽然实现了随意选择时、分、秒进行调整，但是不能对时间进行减调整，不能实现快加，快减的调整，和整点报时的功能扩展。
4.3 实物图及误差分析
（1）实物图见附录5
（2）误差分析产生时间误差额度原因主要有软件和硬件两个方面：软件方面是由中断程序中的指令执行时间导致误差的产生。对定时器T0定时50ms，每中断一次，对相应的单元加一，判断满20次就产生一秒的基准时间。在中断程序中，中断响应时间需要一定的机器周期，这种误差可以通过调整定时器0所装的初值来弥补。。
硬件方面主要是晶振不够精确使得基本的机器周期不对，这种误差很小，可以买比较好的器材来弥补。还值得提到的就是，信号在硬件线路传输产生的延时可以使时钟变慢。
4.4设计体会和教学建议
本次课程设计虽然功能已完成了指导书的要求，但还存在很多不足之处。其重点和难点就是软件系统程序的编写，虽然分开几种程序模块来写没有太大问题，但是，程序串在一起就不行了，需要使用Keil软件反复调试，并把生成的代码写入芯片，反复调试。
通过这次课程设计让我明白一点就是课程设计一定要学好理论知识，同时要经过实践来检验知识。
硬件方面的设计是在老师的监督安排下顺利完成的，动手从画原理图到PCB图，然后转印、腐蚀以及焊元器件一路做过来收获很多，明白了制作实物的大概流程。
通过一学期的单片机学习，一步步从硬件到软件，学了不少，但是知道的越多，感觉不知道的地方越多。但设计过程中还是受益匪浅的，学到了很多书本上没有的东西，比如动手能力，克服困难的毅力。
最后，想说老师保持这种教学方法我是比较支持，认真负责的态度会让学生收获很多，循序渐进的教学方法能让学生比较轻易地接受所学内容并有兴趣一直学下去，这点真的做的很好。但是在引导学生思考的时候希望还能多给出些方法上的指导，不要一昧的叫学生自己思考，有的时候真的会很难想到，因为很多时候脑子短路，大师指路胜过阅书无数。
结束语
通过此次课程设计实践，我总结了以下经验教训：
（1）在设计程序之前，要对所用单片机芯片的内部结构有一个系统的了解，知道该用到单片机的哪些资源；
（2）程序设计，要有一个清晰的思路和一个完整的程序流程图；不要妄想一次就将整个程序设计好，“反复修改，不断改进”是程序设计的必经之路；
（3）程序编写过程一定要心平气和，保持一个良好的心态，不要心浮气躁，不然很容易出现误；
（4）在自己反复调试都不成功是，可以向同学请教，因为当局者迷，旁观者清。
（5）一定要有克服困难，永不放弃的决心和意志。 .
致谢
这是一次艰难的课程设计，熬了很多夜，但是完成了之后有一种成就感，收获了很多东西。
通过这一学期《单片机》这门课程的学习，我感受最深的就是王老师独树一帜的教学风格，严肃认真的工作态度。在这里，向您说声：“谢谢”。
同时，还要感谢身边的同学，朋友，在完成这个设计的过程中，遇到了很多困难和挫折，很多次都想要放弃了，但是有你们的帮助，鼓励，支持，我终于坚持下来了，成功地做出了实物。
寒风刺骨，雪花飘扬，老师还是一样坚守在岗位给我们做答辩，对王老师的敬业精神打心里佩服。老师：“您辛苦了”。
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
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
华南农业大学 电子线路综合设计 数字电子钟 班级：14电气类8班组别：4 指导教师： 2016年月
电子数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，比机械式时钟具有更高的精确性。本次课程设计的电子数字钟，具有以下功能：用24进制，从00开始到23后再回到00，各用2位数码管显示时、分、秒（如23：52：45）；可实现手动或自动的对时、分进行校正；计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行报时，蜂鸣器响1秒停1秒地响5次。整个电路设计主要包括秒信号产生电路、时分秒计数电路、译码显示电路、时分的校正电路以及整点报时电路。 秒信号产生电路由石英晶体振荡器和分频器实现，将此信号接到秒计数器的信号输入端，在秒信号的驱动下，秒计数器向分计数器进位，分计数器向时计数器进位，最后通过译码器将计数器中的状态以时间的形式显示在数码管。整点报时电路由计时电路的输出状态产生脉冲信号送至蜂鸣器实现报时。校时电路加上一个脉冲送到时分计时器电路从而实现时和分的校整。 为了更好的完成本次课程设计，我们对题目进行了分析讨论，参考了很多相关的资料，同时考虑到实验室能提供的设备仪器及元件，确定了初步的设计方案；经过多次软件仿真，确定并完善了最终的设计方案。根据设计方案进行焊接、电子仪表检查、调试并测量电路的工作状态，排除电路故障，调整元件参数，改进电路性能，使之达到设计的指标和要求，做出成品。 关键词：晶体振荡器CD4060 CD4511 74LS90
1系统概述 (1) 1.1 设计任务和目的 (1) 1.2系统设计思路与总体方案 (1) 1.3设计方案选择 (1) 1.4总体工作过程 (2) 1.5各功能模块的划分和组成 (2) 2电路系统设计与分析 (4) 2.1秒信号的发生电路 (4) 2.2时、分、秒计数电路 (5) 2.3译码显示电路 (6) 2.4时、分校正电路 (7) 2.5整点报时电路 (8) 3电路的安装与调试 (9) 3.1安装调试的步骤 (9) 3.2电路软件仿真调式 (9) 3.3电路焊接及实物调式 (10) 3.4实验过程可能存在的问题 (10) 4实验数据和误差分析 (11) 5实验结论及分析 (11) 6实验收获、体会和建议 (12) 参考文献 (13) 附录1元器件清单明细表 (14) 附录2总原理接线图 (15) 附录3 电路焊接实物图 (16) 致 (17)
《数字逻辑》 课程设计报告 设计题目：数字电子钟 组员：黄土标黄维超蔡荣达孙清玉 指导老师：麦山 日期：2013/12/27 摘要数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，本次数字时钟电路设计采用GAL系列芯片来分别实现时、分、秒的24进制和60进制的循环电路，并支 持手动清零和校正的功能。 关键词数字电子钟；计数器；GAL 4040芯片；M74LS125AF三态门 1设计任务及其工作原理 1.1设计任务 设计一台能显示时，分，秒的数字电子钟。 技术要求: (1)秒、分为00?59六十进制计数器
⑵时为00?23二十四进制计数器 （3）可手动校正：能分别进行秒、分、时的校正。只要将开关置于手动位置，可分别对秒、分、时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正。并且可以手动按下脉冲进行清零。 1.2 工作原理 本数字电子钟的设计是根据时、分、秒各个部分的的功能的不同，分别用 GAL16V8D设计成六十进制计数器和用GAL22V10秒的个位，设计成十进制计数器，十位设计成六进制进制计数器（计数从00到59时清零并向前进位）。分部分的设计与秒部分的设计完全相同；时的个位，设计成二进制计数器，十位设计为四进制计数器，当时钟计数到23时59分59秒时，使计数器的小时部分清零，进而实现整体循环计时的功能。 2 电路的组成 2.1计数器部分：利用GAL16V8［和GAL22V1（芯片分别组成二十四进制计数器和六 十进制计数器，它们采用同步连接，利用外接标准脉冲信号进行计数。 2.2显示部分：将三片GAL芯片对应的引脚分别接到实验箱上的七段共阴数码显示管上，根据脉冲的个数显示时间。 3.3 分频器：由于实验箱上提供的时钟脉冲的时间间隔太小，所以使用GAL16V8D 和GAL16V8D 4040芯片和M74LS125AF三态门芯片设计一个分频器，使连续输出脉 冲信号时间间隔为0.5s
中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 课程设计题目：数字电子钟的设计 起迄日期：2017年1月4日～2017年7月10日 课程设计地点：科学楼 指导教师：姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书
中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号：
指导教师：姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 指导教师：姚爱琴 2017 年月日
目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时，分，秒计时的装置，具有较高的准确性和直观性等各方面的优势，而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字电子技术的理论和制作实践相结合，进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用，同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高，因此，需要进行分频，使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1Hz）。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要分别设计60进制，24进制计数器，并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是：任何记时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。校时电路一般
数字电子钟课程设计 一、设计任务与要求 (1)设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟，显示时间从00: 00: 00到23: 59: 59; (2)设计的电路包括产生时钟信号，时、分、秒的计时电路和显示电路(3)电 路能实现校正 (5)整点报时 二、单元电路设计与参数计算 1. 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。它还具有压电效应，在晶体某一方向加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动，有 了机械振动，就会在相应的垂直面上产生电场，从而机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时，才达到最后稳定。这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。 2. 分频器 由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲需要分频，本实验采用一片74LS90 和两片74LS160实现，得到需要的秒脉冲信号。
3. 计数器 秒脉冲信号经过计数器，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及 “时”个位、十位的计时。“秒” “分”计数器为六十进制，小时为二十四进制。 （1）六十进制计数 由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完 成一分钟之内秒数目的累加，并达到 60秒时产生一个进位信号。本作品选用一 片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。 （2）二十四进制计数 “24翻1”小时计数器按照“ 00— 01—02,, 22—23— 00—01”规律计数。与生 活中计数规律相同。二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。但 清零方式采用的是异步清零方式。 MMgM 加 EHagij Z 1 进位信号 脉冲
中国……….. 电子技术课程设计总结报告题目：数字电子钟 学生姓名： 系别： 专业年级： 指导教师： 年月日
一、设计任务与要求 1、用单片机设计一个数字电子钟，采用LED数码管来显示时间。 2、显示格式为：XX：XX：XX，即：时：分：秒。 3、时间采用24小时制显示， 4、设置一个按键用于时间显示方式的切换,能进行时间的调整，可暂停时间的变动。.. 二、方案设计与论证 图1 系统整体框图 1、单片机芯片选择方案 方案一：AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。主要性能有：与MCS-51单片机产品兼容、全静态操作：0Hz～33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符、易编程。 方案二：AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）。主要性能有：兼容MCS51指令系统、32个双向I/O口、256x8bit内部RAM、3个16位可编程定时/计数器中断、时钟频率0-24MHz、2个串行中断、可编程UART串行通道、2个外部中断源、6个中断源、2个读写中断口线、3级加密位、低功耗空闲和掉电模式、软件设置睡眠和唤醒功能。 从单片机芯片主要性能角度出发，本数字电子钟单片机芯片选择设计采用方案一。 2、数码管显示选择方案 方案一：静态显示。静态显示，即当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定导通或截止。该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。静态显示时
电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子 时钟的实现 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Multisim 7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 (4) 2.1设计任务 (4) 2.2设计要求 (4) 第3章系统设计 (6) 3.1方案论证 (6) 3.2系统设计 (6) 3.2.1 结构框图及说明 (6) 3.2.2 系统原理图及工作原理 (7) 3.3单元电路设计 (8) 3.3.1 单元电路工作原理 (8) 3.3.2 元件参数选择···································14 第 4章软件仿真 (15) 4.1仿真电路图 (15) 4.2仿真过程 (16)
课程设计(综合实验)报告题目：第四个实验数字电子钟院系：计算机科学系 班级：计算计科学与技术1班 学号： 学生姓名： 队员姓名： 指导教师：
《数字逻辑》综合实验 任务书 一、目的与要求 1 目的 综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。 注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。 培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能 及其基本工程素质。 2.要求 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。 学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。
学会撰写综合实验总结报告。 通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。 在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、主要内容 数字电子钟 设计一台能显示时﹑分、秒的数字电子钟，要求如下： 1）秒﹑分为00—59六十进制计数器，时为00—23二十四进制计数器； 2）可手动校正：可分别对秒﹑分﹑时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正，（校正时不能输出进位）。 元器件选择 74LS162：4块与非门74LS00：2块共阳数码管LED 74LS161：2块GAL16V8：2块晶体振荡器：1MHZ GAL20V8：1块TDS-4实验箱 导线若干 所需要器件的图片如下 1同步十进制计数器74LS162 3输入正与非门74LS00
数字电子技术基础课程设计报告 班级：姓名: 学号： 一、设计目的 1掌握专业基础知识的综合能力。 2完成设计电路的原理设计、故障排除。 3逐步建立电子系统的研发、设计能力，为毕业设计打好基础。 4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。 5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。 6培养书写综合实验报告的能力。 二、设计仪器 1 LM555CH 2 74LS161N 74LS160N 74LS290 3 74LS00 74LS08 4 电源电阻电容二极管接地等 三数字电子钟的基本功能及用途 现在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车站、码头、剧场、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、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点，，因此在许多电子设备中被广泛使用。 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具，而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用，因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟，使其完成时间及星期的显示功能。 多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点。电路装置十分小巧,安装使用也方便。同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱。 四设计原理及方框图 数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路，标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。由图可见：本数字钟电路主要由震荡器、、时分秒计数器、译码显示器构成。它们的工作原理是：由震荡器产生的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准，送入秒计数
信息与电气工程学院 课程设计说明书（2014 /2015 学年第二学期） 课程名称：单片机课程设计 题目：简易数字钟设计 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计周数：2周 设计成绩： 2015年6 月25 日
1、课程设计目的 （1）综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验。 （2）学习A T89C51定时/计数器的原理及基本应用。 （3）掌握多为数码管动态显示方法。 （4）掌握Keil uVision2 IDE的使用方法。【包括项目文件的建立，给项目添加程序件， 编译、连接项目，形成目标文件，运行调试观察结果，多文件的处理，仿真环境的设置。】 （5）掌握Keil C51的调试技巧。【包括如何设置和删除断点，如何查看和修改寄存器的内容，如何观察和修改变量，如何观察存储器区域，并行口的使用，定时器/计数器的使用，串行口的使用，外中断的使用。】 （6）掌握PROTEUS软件使用过程。 2、简易数字钟的要求及软硬件的分析 2.1简易数字钟的设计要求 利用电子电路构成一个简易数字钟，该数字钟电路主要由C51单片机、4位共阳极数码管、时计数、分计数器、蜂鸣器、LED灯、NPN型和PNP型三极管、按键、若干电阻和导线组成。其中电路系统的分计数器采用60进制，时计数器采用24进制，。译码器显示电路将时、分计数器的输出状态通过三个两位共阳数码管显示出来。整点报时电路根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号，用蜂鸣器输出。相对机械钟而言，数字钟能达到准确计时，并显示小时、分钟，同时通过不同按键的不同功能对该数字钟进行小时和分钟调整，也可通过按键来接她通蜂鸣器来发出响声。 2.2数字钟的软件分析 2.1.1数字钟软件的系统分析 系统的软件设计也是工具系统功能的设计。单片机软件的设计主要包括执行软件（完成各种实质性功能）的设计和监控软件的设计。单片机的软件设计通常要考虑以下几个方面的问题：（1）根据软件功能要求，将系统软件划分为若干个相对独立的部分，设计出合理的总体结构，使软件开发清晰、简洁和流程合理； （2）培养良好的编程风格，如考虑结构化程序设计、实行模块化、子程序化。既便于调试、链接，又便于移植和修改； （3）建立正确的数学模型，通过仿真提高系统的性能，并选取合适的参数；
数字电子技术数字时钟设计书一．前言 钟表作为一种定时工具被广泛的使用在生产生活的各方面。人类最初依靠太阳的角度来进行定时，所以受天气的影响比较大，为了克服依靠自然现象定时的缺点人们发明的机器钟表，电子钟表一系列的定时工具。自改革开放以来我国科技得以高速发展，尤其是电子技术的飞速发展。各种各样的电器器材凭空而出。 下面我们就以数字钟为例简单介绍一下。数字钟我们听到这几个字，第一反应就是我们所说的数字，不错数字钟就是以数字显示取代模拟表盘的钟表，数字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，电子钟表具有价格便宜，质量轻，定时误差小等优点，被广泛的应用在生产，生活的各个方面。由于电子钟能提供精确又被广泛的运用在各种测量之中。 二．设计要求 1.设计一个能直接显示“分”、“秒”的数字电子钟,要求60分钟为一计 时周期。 2.电路具有校时(分)功能。 三．设计目的 此次实验设计目的在于培养学生们的操作实践能力。通过对数字时钟原理的学习，增强同学们的理论知识以及思维能力。此次实验设计不单是理论的实现，相反的，更多的在于操作能力的锻炼。通过对数字时钟的实践操作，让同学们从中收获甚多。学会元器件识别、测试和安装的方法，掌握万用表的使用方法，学
会利用软、硬件独立进行电子设备的整机装配、调试方法，并达到产品的质量要求，从而锻炼和提高学生的动手能力，巩固和加深对电子学理论知识的理解和掌握，为以后专业设计、课程设计及毕业设计准备必要的工艺知识和操作技能。培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。掌握电子线路的基本原理、基本方法，掌握焊接的基本技能，达到焊点大小适中、均匀、圆润、光亮、无虚焊的要求，通过简单电器的安装制作，熟悉电子仪器的安装制作过程和电路的调试及简单故障排除的技能。 四．电路设计方案 多功能数字钟原理框架如图所示，电路包括以下几个部分：标准秒信号发生器、显示电路、分秒计数器、校时电路。
数字电子技术电路课程设计题目：数字钟课程设计 学院：XXXXX 专业：XXXXX 班级：XXXX 姓名：XXXX 学号：XXXXX 指导老师：XXXXX
一、设计目的 数字钟是一种用数字电子技术实现时，分，秒计时的装置，具有较高的准确性和直观性等各方面的优势，而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字电子技术的理论和制作实践相结合，进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用，同时学会使用Multisim电子设计软件。 二、设计要求 1.显示时，分，秒，用24小时制 2.能够进行校时，可以对数字钟进行调时间 3.能够正点报时（用555产生断续音频信号）； 三、设计方案比较 方案一、采用中小规模集成电路实现 采用集成逻辑电路设计具有能实现，时、分、秒计时功能和定点报时功能，计时模块采用时钟信号触发，不需要程序控制。 方案二：EDA技术实现 采用EDA作为主控制器外围电路进行电压，时钟控制、键盘和LED控制。但此方案逻辑电路复杂，外围设备多，灵活性较低，不利于扩展 方案三、单片机编程实现 此方案采用单片机编程来设计和控制。 综上，根据自身的知识和方案比较，采用方案一，因为方案一简便灵活，扩展性好，同时符合此次数子电子知识设计的要求。 四、设计过程和说明 1.数字电子钟计时和显示功能的实现 （1）采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接，设计60进制的计数器，显示0到59，在59时采用置数的方法，将两片74LS160N同时置数至0，以循环显示0到59。（图）
（2）24进制亦采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接，设计24进制的计数器，显示0到23，在23时采用置数的方法，将两片74LS160N同时置数至0，以循环显示0到23（图）
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。
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。 2）计数器 根据计数周期分别组成两个60进制（秒、分）和一个24进制（时）的计数器。把它们适当连接构成秒、分、时的计数，(分计数器中分的个位和十位计数单元的状态转换和秒计数器
一、设计任务 数字电子时钟设计 二、设计要求 1、以数字形式显示时、分、秒的时间； 2、时钟显示周期为24小时； 3、具有校时功能； 4、清零、或计时停止功能。 5、定时控制，其时间自定； 6、正点报时功能，触摸报整点时数或自动报整点数。 三、元件清单 1.七段显示器（共阴极） 10个 2.门电路（74LS00 74LS04 74LS08 74LS21 74LS32）若干 3.译码器（74LS48） 10个 4.十进制计数器（74LS160） 10个 5.数值比较器（74LS85） 4个 6.石英晶体 1个 7.555定时器 1个 8.蜂鸣器、按钮、开关若干 9.电阻、电容、导线等若干 四、设计 1.主要思路 数字钟主要分为秒信号发生部分，计数部分，定时部分，校时部分，蜂鸣器部分五个主要部分组成，用石英晶体振荡构成秒信号发生，将 信号输入计数部分。 计数部分秒计数器，秒，分，时，计数器分别为60进制，60进制，24进制。计数器输出通过译码器接到显像管，实现时钟的显示。 校时部分为按钮开关与门电路的组合，将时钟信号断开，用按钮开关输入脉冲，调整时间。 定时部分也为计数器，译码器，显像管的结构，不同的是没有时钟输入信号，取而代之的是按钮开关按钮，通过按钮输入脉冲，实现计 数功能。 蜂鸣器部分为555定时器与蜂鸣器的结构，在输入高电平时蜂鸣器会发出声音 通过比较器比较定时部分与计时部分的时间，弱时间相同，则有高
电平输出至蜂鸣器部分。 在整点时输出一个高电平信号，连接到蜂鸣器，实现整点报时功能。 电路原理方框图 2.信号发生部分 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。图为用反相器 与石英晶体构成的振 荡电路 石英晶体振荡器 选用32768kHz的石英 晶体，发生的信号不 符合始终的要求，但 通过分频，可产生1Hz 的秒信号。 由于32768÷16÷16÷16÷8=1，所以用3个16分频和1个8分频便可解决问题 用4个16进制计数器74LS161组成分频电路，与晶振部分共同组成信号发生部分，如下图。
基于单片机的电子时钟设计 摘要 20 世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，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。 现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。 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。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24 小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用 12MHz的晶振产生振荡脉冲，定时 器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。数字 钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。 关键字：数字电子钟单片机 数字电子钟的背景 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，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。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。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着 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。下面是单片机的主要发 展趋势。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
数字电子钟课程设 计报告
行业研究报告传媒行业 投资建议:增持 7月14日 数字电视传输运营行业分析 内容提要: 本文主要分析了数字电视中传输运营行业。国外数字电视的发展经验预示着中国的数字电视运营行业的高成长性。今后几年,数字电视行业也会成为政府的重点扶持行业之一。可是当前上市公司中数字电视传输业务在主营业务中占突出比例的上市公司不多,许多公司主营业务不清晰,导致运营业的利润对公司的贡献不大。同时数字电视的发展在当前的状况下,还处于雏形阶段,盈利模式并未成熟,今年以来数字电视运营行业高于大盘近20%涨幅有一定的泡沫因素存在。 报告结构 ◆宏观政策分析 ◆从国外数字电视发展状况看中国数字电视的发展 ◆数据电视运营业务分析 ◆市场前景分析 ◆数据电视传输运营的上市公司营业状况分析
◆数据电视传输运营的上市公司财务分析◆电视传输行业近期走势分析
数字电视生产包括了四个环节,电视节目制作数字化,电视播出的数字化,传输数字化和用户接收的数字化。围绕这四个环节形成了包括媒体、制造、高科技等多种行业交叉的生产链。数字电视传输是这几个环节最为稳定的一个。因为相对其它环节,数字电视传输能够在现有的有线电视网络上改造,技术难度不大,而且数字传输完全能够继承原有的有线电视客户,只要根据节目的变化和技术革新,在营销策略灵活应对就能较快的适应数字电视时代的变化。 宏观政策分析 中国已经把数字电视产业化项目列入国家”十五”计划的十二项重点项目中。因此近些年政府会积极扶持数字电视发展 政策扶持的时间表和地域性 根据<广播影视科技”十五”计划和远景规划>,广电总局近日制定了<中国有线电视向数字化过渡时间表>,按年份分、、、四个阶段。时间表的特色就是最初以直辖市和包括东、福建、江苏、浙江、山东在内的东部城市密集辐射点逐步推广到全国包括广大西部地区。根据广电总局的<建立有线数字电视技术新体系的实施意见> 选定北京等33个城市为电视数字化最先试点。经济发达直辖市和东部地区将会最先受益于数字电视的推广。
课程设计数字电子闹钟 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
数 字 闹 钟 的 设 计 数字闹钟的设计与制作 一、设计任务与要求 设计并制作一个带有可定时起闹的数字钟 1.有“时”、“分”十进制显示，“秒”使用发光二极管闪烁表示 2.以24小时为一个计时周期 3.走时过程中能按预设的定时时间（精确到小时）启动闹钟，以发光二极管闪烁表示，启 闹时间为3s～10s 二、实验仪器及主要器件 5V电源1台 面包板1块 74LS1636片
74LS005片 74LS1382片 CD45114片 LM5551片 74LS1231片 LED共阴极显示器4片 电阻若干 电容3个 导线15米 三、设计原理方案 系统构成 1、标准时间源 l）标准时间源即秒信号发生器 2）可采用LM555构成多谐振荡器，调整电阻可改变频率，使之产生1Hz的脉冲信号（即 T=1S） LM555管脚排列及电路 T=（RA+2RB)C T=1S,C=220uF 计算得RA+2RB≈ 取RA=,RB= 2.计时部分：时计数单元一般为24进制计数器，其输出为两位8421BCD码形式；分计数和秒计数单元为60进制计数器，其输出也为8421BCD码。 模60计数器采用异步方式 如秒计数器：分成个位和十位，个位模十，十位模六。个位从0000计数到1001，利用置数端将个位从0000重新开始计数，同时将1001信号作为一个CP脉冲信号传给十位，让十位开始从0000开始计数。以此规律开始计数，直到十位计数到5，个位计数到9时，通过十位的置数端将十位清零，重新开始计数，并将此信号作为一个CP脉冲信号传给分计数器。 模24计数器电路 模24计数器采用同步方式, 使用两片74LS163芯片,cp脉冲均由分计数器提供．第一片制成模10计数器，将1001信号提取出来后给与清零端。第二片芯片制成模为3的计数器，原数据ＡＢＣＤ给予0000信号．将第一片芯片的0011信号与第二片芯片的0010信号提取出来给与第一片芯片的置数端与第二片芯片的清零端，上升沿过来之后，两片芯片同时清零 3、定时起闹部分 l）正点起闹，不要求分 2）使用2片74LS138，分别选出小时的十位和个位 3）小时十位为0～2，3-8译码器只使用前2个输入端，小时个位为0～9，3-8译码器只有3个输入端，会丢失几个时间点：8点、9点、18点、19点。 4）还应控制起闹时间的长短，用74LS123构成单稳态触发器 起闹部分框图 控制起闹时间长短：T=(1+R) 采用2片74LS138，将控制十位的3-8译码器的A2端作为控制个位3-8译码器的最高位，这样就可以满足小时个位为0-9。控制十位的3-8译码器的A1，A0一起控制十位从0-2变化。 4、完整的闹钟电路图（ewb设计图）
课程设计（综合实验）报告 题目：第四个实验数字电子钟 院系：计算机科学系 班级：计算计科学与技术1班 学号：__________________________ 学生姓名：_______________________ 队员姓名： 指导教师：____________________
《数字逻辑》综合实验 任务书 一、目的与要求 1 目的 1.1 综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。 1.2 注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。 1.3 培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 1.4 提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能及其基本工程素质。 2. 要求 2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 2.2 根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 2.3 进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。 2.4 学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确
使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。 2.5 学会撰写综合实验总结报告 2.6 通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。 要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。 2.7 在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、主要内容 数字电子钟 设计一台能显示时、分、秒的数字电子钟，要求如下： 1）秒、分为00—59六十进制计数器，时为00—23二十四进 制计数器； 2）可手动校正：可分别对秒、分、时进行手动脉冲输入调整 或连续脉冲输入校正，（校正时不能输出进位）。 元器件选择 74LS1 62 ：4 块与非门74LS00 ：2块共阳数码管LED 74LS161 ：2 块GAL16V8 ：2 块晶体振荡器：1MHZ GAL20V8 ：1 块 导线若干 TDS-4 实验箱 所需要器件的图片如下