多功能数字电子钟设计文档

数字电子钟的设计一、概述数字钟是一个将“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，另外应有校时功能和报时功能。

因此，一个基本的数字钟电路主要由以下几部分组成。

如图1所示多功能数字钟的组成框图。

图1 数字钟的组成框图二、秒脉冲发生器1. 晶体振荡器a：晶体振器构成晶体振荡器电路给数字电子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。

如图2所示晶体振荡电路框图。

图2 晶体振荡电路框图b：晶体振荡器电路原理在电路中，非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，U2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。

输出反馈电阻R1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。

电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。

由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。

晶体XTAL1的频率选为32768Hz。

其中C1的值取5~20 pF，C2为30pF。

C1作为校正电容可以对温度进行补偿，以提高频率准确度和稳定度。

由于电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为10MΩ。

较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。

2. 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，为此电路输送一秒脉冲。

3. 秒脉冲发生器原理CD4060的10、11脚之间并接石英晶体和反馈电阻与其内部的反相器组成一个石英晶体振荡器。

电路产生的32768Hz的信号经过内部十四级分频后由3脚（Q14其分频系数为16384）输出脉冲频率为2Hz，再通过一个二分频器分频就得到了1Hz的时钟信号，也就是1S；CD4027为双JK触发器，其内部含有两个独立的JK触发器，其中16脚6脚（2J）5脚（2K）接电源，4脚（R2）7脚（S2）接地，3脚（CP2）输入2Hz脉冲信号，分频后的1Hz脉冲由1脚（Q2）输出。

电子技术综合训练设计报告题目：多功能电子钟的设计姓名：学号：班级：同组成员：指导教师：李恒杰日期：2011年12月30日摘要 (3)一、设计任务和要求 (4)1.1设计任务 (4)1.2基本要求： (4)1.3扩展功能： (4)二、系统设计： (4)2.1系统基本要求 (4)2.2系统方案设计 (4)2.2.1总体设计原理方框图 (4)2.2.2系统工作原理 (5)2.3系统的单元电路设计 (6)2.3.1秒脉冲电路 (6)2.3.2在分和秒之间显示“：”的设计 (8)2.3.3.译码驱动及显示单元电路设计 (9)2.3.4 校时单元电路设计 (11)2.3.5整点报时的设计 (12)三．系统仿真 (13)总仿真图12所示 (13)四．电路安装、调试与测试 (15)4.1电路安装焊接 (15)4.2电路的调试 (16)4.2.1数码管的调试 (16)4.2.2各个部分的调试。

(16)4.2.3总电路的调试 (18)4.3 电路测试 (18)4.3.1功能测试 (18)4.3.2性能测试 (18)五、结论 (18)六、参考文献 (19)附录： (22)1. 用到器件的管脚图....................................................................... 错误！未定义书签。

232.电路调试的实物图 (24)电子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，因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

这份设计报告主要介绍了一种以石英晶体振荡器为脉冲信号，以74ls161为主体，以数码管为显示器件的数字钟电路的设计。

电子钟用石英晶体振荡器等组成的多谐振荡器为脉冲信号，频率为1Hz。

其主体分两个部分，计时电路和校时电路。

计时电路以数字形式显示时、分、秒，其中秒和分为60进制，时为24进制，校时电路可对分和时进行校时，当达到整点时会自动报时关键词：数字钟、校时、石英晶体振荡器、整点报时一、设计任务和要求1.1设计任务设计一个多功能电子钟并制作完成1.2基本要求：1、数字形式显示时、分、秒，在分和秒之间显示“：”，并按1次/秒的速度闪烁；2、每日以24小时为一个记时周期；3、有校正功能，能够在任何时刻对电子钟进行方便的校正；4、电源：220V/50HZ的工频交流电供电；①5、按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim进行仿真，用万用板焊接元器件，制作电路，完成调试、测试，撰写设计报告。

多功能数字钟-电子设计
第一步实现多功能数字钟的基本功能，包括显示当前时间和设置定时
功能。

为了实现这一功能，我们需要使用一个定时器，以实现每秒钟更新
一次时间并显示在LCD屏上，同时实现定时功能。

第二步用一个按钮来切换显示当前时间和定时时间。

为了实现这一功能，我们需要在LCD屏上显示当前时间和定时时间，当按钮按下时，可以
改变当前时间和定时时间的显示。

第三步加入计时功能，使用者可以设置一个计时时间，当计时结束时，会有一个提醒和发出报警声。

为了实现这一功能，我们需要使用一个计数器，计算出时间差，当到达设定的计时时间时，发出报警声或者显示一个
提醒。

第四步增加闹钟功能，使用者可以设置一个闹钟时间，当达到闹钟时
间时，会有一个提醒和发出报警声。

为了实现这一功能，我们需要在指定
的时间段内，获取当前时间，通过一个实时检查程序，来实现闹钟功能，
当到达时间时，发出报警声或者显示一个提醒。

第五步加入天气预报功能，使用者可以查询当前城市的天气情况，以
及未来三天的天气预报。

为了实现这一功能，我们需要使用一个API来获
取天气情况，并将获取的信息在LCD屏上显示出来，方便使用者查询。

电子技术课程设计数字钟的设计一、设计任务与要求1.能直接显示“时〞、“分〞、“秒〞十进制数字的石英数字钟。

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，停顿分向小时进位。

校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。

4.整点能自动报时，要求报时声响四低一高，最后一响为整点。

5.走时精度高于普通机械时钟〔误差不超过1s/d〕。

二、方案设计与认证1、课题分析数字时钟一般由6个局部组成，其中振荡器和分频器组成标准的秒信号发生器，由不同进制的计数器，译码器和显示器组成计时系统。

秒信号送入计数器进展计数，把累计的结果以“时〞、“分〞、“秒〞的十进制数字显示出来。

“时〞显示由二十四进制计数器、译码器和显示器构成，“分〞、“秒〞显示分别由六十进制计数器、译码器构成。

其原理框图如图1所示。

2、方案认证〔1〕振荡器振荡器是计时器的核心，主要用来产生时间标准信号，也叫时基信号。

数字钟的精度，主要取决于时间标准信号的频率及稳定度。

振荡器的频率越高，计时的精度就越高，但耗电量将增大。

一般采用石英晶体振荡器经过分频后得到这一信号，也可采用由555定时器构成的多谐振荡器作为时间标准信号。

〔2〕分频器振荡器产生的时基信号通常频率都很高，要使它变成能用来计时的“秒〞信号，需由分频器来完成。

分频器的级数和每级的分频次数要根据时基频率来定。

例如，目前石英电子钟多采用32768 Hz的标准信号，将此信号经过15级二分频即可得到周期为1s的“秒〞信号。

也可选用其他频率的时基信号，确定好分频次数后再选择适宜的集成电路。

〔3〕计数器数字钟的“秒〞、“分〞信号产生电路都由六十进制计数器构成，“时〞信号产生电路由二十四进制计数器构成。

“秒〞和“分〞计数器用两块十进制计数器来实现是很容易的，它们的个位为十进制，十位为六进制，这样，符合人们通常计数习惯。

“时〞计数也可以用两块十进制计数器实现，只是做成二十四进制。

多功能数字式电子时钟设计说明：本设计内容是利用51单片机最小系统设计一个电子时钟，时钟采用24小时制，时、分、秒各采用2个共阳极LED数码管显示。

具体实现的的功能如下：（1）能够正常显示时钟。

六个LED数码管依次显示时钟的时、分、秒位。

（2）可以完成键盘采样，实现键值判断；（3）实现简单的键盘功能，例如运行键、暂停键处理。

（4）每当整点时，所有LED闪烁显示，显示次数等于整点数。

若为0点钟，则显示正常；（5）实现键盘功能，包括运行键、暂停键、上升键、下降键、切换健、校准健处理。

通过键盘来实现时钟的暂停、运行、调时等功能。

该电子时钟主要由硬件和软件两部分组成，其中硬件部分主要包括：六个七段LED显示器，用来显示时钟的时、分、秒、位。

集成电路74LS240（反相器）和PNP型三极管9012，用于增加驱动电流的目的.还有AT89S51单片机以及RC组成的振荡电路。

软件部分则是通过软件编程利用51单片机来控制时钟，使其正常走动及按照我们的设计想法实现上述的：暂停、运行、调时及校准等功能。

设计完成后的电子钟可实现以下功能：当通电后，时钟开始正常走动。

当按下键后，时钟暂停运行、再按键时钟开始正常走动。

按下键（六）设计思路1、显示电路51单片机与七段LED显示器的接口为动态接口，需使用2组寄存器进行控制。

其中，一组寄存器控制几个显示器的七段发光二极管，该寄存器称为段选寄存器；另一组寄存器控制这几个七段显示器的公共端，控制这几个显示器逐个循环点亮。

适当的选择循环速度，利用人眼的“视觉暂留”效应，使其看上去好像这几个显示器同时在显示一样，该寄存器称为位选寄存器。

时钟的时、分、秒各用两个共阳极的七段LED显示器来显示，因此共需外接6个七段显示器。

所有显示器相同的段并接在一起，由P1口控制。

每个显示器的公共端分别由P3口的某一位控制。

集成电路74LS240（反相器）只起到增加驱动电流的目的，PNP型三极管9012也是为了增加驱动能力。

1、设计内容及要求：①基本功能：以数字形式显示时、分、秒的时间，小时计数器的计时要求为24进制，并要求手动快校时、校分。

②扩展功能：整点报时。

2、系统设计原理：系统要求：数字电子钟由555集成芯片构成的振荡电路、计数器、译码器、显示器和校时电路组成。

555集成芯片构成的振荡电路产生的信号作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。

在功能方面，对于本次综合设计，还要求有校时与整点报时功能。

方案设计：图1. 数字钟电路框图电子钟的计时周期为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。

因此，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。

主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。

系统工作原理：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，用555振荡器来实现。

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”计数器的输出状态用七段显示译码器译码，通过七段显示器显示出来。

校时电路时用来对“时”、“分”显示数字进行校对调整。

3.单元电路的设计：3.1、基于555电路的秒脉冲发生器的设计3.1.1用555芯片设计一个多谐振荡器，输出方波用作计数器。

脉冲频率公式：f=1／（R1+2R2）C㏑2选择R1=1K，R2=5K，RV1=2K，C=100nF，形成电路图如图所示：图2. 555振荡器电路图仿真波形如图所示图3. 555脉冲仿真波形图555振荡器输出f=1000HZ，通过分频得出1HZ的脉冲，此脉冲当做秒时针脉冲。

多功能电子数字钟设计数字钟在日常生活中最常见, 应用也最广泛。

本文主要就是设计一款数字钟, 以89C52单片机为核心, 配备液晶显示模块、时钟芯片、等功能模块。

数字钟采用24小时制方式显示时间, 定时信息以及年月日显示等功能。

文章的核心主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。

硬件电路设计主要包括中央处理单元电路、时钟电路、人机接口电路、信号处理电路、执行电路等几部分组成。

软件用C语言来实现, 主要包括主程序、键盘扫描子程序、时间设置子程序等软件模块。

关键词单片机液晶显示器模块数字钟一硬件电路设计及描述；1.MCS-51单片机单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机。

这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。

8051单片机的结构特点有以下几点: 8位CPU；片内振荡器及时钟电路； 32根I/O线；外部存储器ROM和RAM；寻址范围各64KB；两个16位的定时器/计数器； 5个中断源, 2个中断优先级；全双工串行口。

定时器/计数器8051内部有两个16位可编程定时器/计数器, 记为T0和T1。

16位是指他们都是由16个触发器构成, 故最大计数模值为2 -1。

可编程是指他们的工作方式由指令来设定, 或者当计数器来用, 或者当定时起来用, 并且计数（定时）的范围也可以由指令来设置。

这种控制功能是通过定时器方式控制寄存器TMOD来完成的。

在定时工作时, 时钟由单片机内部提供, 即系统时钟经过12分频后作为定时器的时钟。

技术工作时, 时钟脉冲由TO和T1输入。

中断系统8051的中断系统允许接受五个独立的中断源, 即两个外部中断申请, 两个定时器/计数器中断以及一个串行口中断。

外部中断申请通过INTO和INT1（即P3.2和P3.3）输入, 输入方式可以使电平触发（低电平有效）, 也可以使边沿触发（下降沿有效）。

2.8051的芯片引脚如图1-2所示VCC: 供电电压。

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。

数字逻辑课程设计－多功能数字电子钟多功能数字钟的设计与仿真一.设计任务与要求设计任务：设计一个多功能数字钟。

要求:1.有“时”、“分”、“秒”(23小时５９分59秒）显示且有校时功能。

(设计秒脉冲发生器)2.有整点报时功能。

(选：上下午、日期、闹钟等）3. 用中规模、小规模集成电路及模拟器件实现。

4. 供电方式: 5V直流电源二.设计目的、方案及原理１.设计目的（1）熟悉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)了解面包板结构及其接线方法。

（4)了解多功能数字钟的组成及工作原理。

(5）熟悉多功能数字钟的设计与制作2.设计思路(1）设计数字钟的时、分、秒电路。

(2)设计可预置时间的校时电路。

（3)设计整点报时电路。

3.设计过程3．1.总体设计方案及其工作原理为:数字钟原理框图入图1所示，电路一般包括一下几个部分：振荡器、星期、小时、分钟、秒计数器、校时电路、报时电路。

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,但也可以用５55定时器构成。

图1 系统框图数字钟计时的标准信号应该是频率相当稳定的1HZ秒脉冲，所以要设置标准时间源。

数字钟计时周期是24小时，因此必须设置24计数器,秒、分、时由数码管显示。

ﻫ为使数字钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的。

设计中采用开关控制校时电路“时”“分”“秒”计数器进行校时操作。

3.２.各独立功能部件的设计(１)分、秒计时器(60进制)，时计数器（2４进制），星期计数器（7进制）如下图,图中蓝色线为高电平+5v，绿色为接地线,红色线为时钟脉冲。

获得秒脉冲信号后,可根据６0秒为一分，60分为一小时,24时为一个计数周期的计数规则，分别确定秒、分、时的计数器。

由于秒和分的显示都为60进制,因此他们可有两级十进制计数器组成，其中秒和分的个位为十进数器,十位为六进制计数器,可利用两片74160集成电路来实现。

多功能数字电子钟设计报告本文将介绍一个多功能数字电子钟的设计报告。

这个钟具有多种功能，可以显示时间，日期，室内温度和湿度，还可以设置闹钟。

这个钟被设计成简单易用，具有时尚外观和实用性。

硬件设计这个数字电子钟由以下主要部件组成：1. 微控制器：使用STM32F103微控制器进行控制和处理2. 显示屏：采用高清彩色TFT屏幕，尺寸为3.5英寸3. 传感器：使用DHT11温湿度传感器，可以实时监测室内的温度和湿度4. 时钟模块：使用DS1302 RTC（实时时钟）模块确保精准的时间显示5. 按键：包括上、下、左、右、确定和返回六个按键，方便用户设置和控制软件设计这个数字电子钟的软件设计采用了嵌入式设计的方法，代码分为三个主要部分：1. 时钟控制：这个数字电子钟确保了精准的时间显示，使用DS1302 RTC模块，可以确保时钟精度误差不超过±2秒/天。

时钟控制部分还包括时钟校准和闹钟设置。

2. 屏幕控制：这个数字电子钟使用3.5英寸TFT高清彩色屏幕，可以实现时钟、日期、温湿度和闹钟的显示。

屏幕控制部分可以显示多种信息，具有时尚的外观和设计。

3. 传感器控制：使用DHT11温湿度传感器监测室内环境。

传感器控制部分可以实现实时监测温度和湿度，并在屏幕上显示当前的室内温度和湿度。

功能设计这个数字电子钟具有以下主要功能：1. 时间显示：可以精准的显示当前的时间，包括小时、分钟和秒钟。

2. 日期显示：可以显示当前的日期，包括月份、日期和星期几。

3. 温湿度监测：可以实时监测室内的温度和湿度，并在屏幕上显示当前的数值。

4. 闹钟设置：可以设置多个闹钟，并在设定的时间开始响铃。

闹钟响铃时可以选择静音或自动关闭。

5. 操作简便：采用方便简单的按键操作设计，方便用户使用。

总结这个数字电子钟设计具有多种功能，采用了高清彩色TFT 屏幕，集精准时间、日期信息、温湿度信息便利的闹钟设置于一身，是一款可以满足日常生活需求的设计。

多功能电子钟的设计与实现精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-编码2015-JXLW专业代码080701本科毕业论文（设计）多功能电子钟的设计与实现学院信息与电子工程专业电子信息工程学号02学生姓名王娜指导教师徐忠根提交日期年月日诚信承诺书本人郑重承诺和声明:我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定,恪守学术规范,此毕业论文(设计)中均系本人在指导教师指导下独立完成,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,没有篡改研究数据,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,如有违规行为发生,我愿承担一切责任,接受学校的处理,并承担相应的法律责任。

毕业论文（设计）作者签名：年月日摘要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;数码管显示器ABSTRACTKey Words:digital electronic clock;SCM;LED目录1绪论 (1)数字电子钟的背景 (1)数字电子钟的意义 (1)数字电子钟的应用 (1)2设计任务和方案 (2)设计任务 (2)功能要求说明 (2)设计课题总体方案及工作原理说明 (2)3数字电子钟的硬件设计 (3)硬件系统各模块功能设计 (3)电路原理图及工作原理 (3)元器件清单 (5)4数字电子钟的软件设计 (6)使用的单片机资源情况 (6)各模块功能简要介绍 (6)系统软件设计流程图 (6)5.系统仿真 (10)软件介绍 (10)电子钟系统PROTUES仿真 (10)6调试与功能说明 (11)硬盘调试 (11)系统性能测试与功能说明 (11)系统时钟误差分析 (11)软件调试问题及解决 (12)结束语 (13)致谢 (14)附录 (15)程序设计 (16)1 绪论数字电子钟的背景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。

电子行业多功能数字电子钟设计1. 引言电子钟是一种用于显示时间的设备，广泛应用于各个领域，包括办公室、学校、医院、银行等。

随着技术的不断进步，数字电子钟在功能上也得到了不断扩展和改进。

本文将介绍一种多功能的数字电子钟设计，旨在满足用户对于时间显示的更多需求。

2. 设计目标本设计的主要目标是开发一款数字电子钟，具备以下多种功能：•显示时间：精准显示小时、分钟和秒钟。

•日期显示：显示当前日期，包括年、月和日。

•闹钟功能：用户可设置闹钟时间，并在闹钟时间到达时发出提醒。

•温度显示：显示当前室内温度。

•天气预报：显示当日的天气情况，包括温度和天气状况。

•亮度调节：用户可根据需要调节显示屏的亮度。

•蜂鸣器：可以用于发出提醒音效或者报警。

3. 设计方案3.1 硬件设计本设计的硬件主要包括以下几个模块：•显示模块：采用7段数码管或者液晶显示屏，用于显示时间、日期、温度和天气预报等信息。

•按键模块：用于用户通过按键设置闹钟时间、调节亮度等功能。

•温度传感器：用于检测室内温度，并将数据传输给主控芯片。

•天气传感器：用于检测当前的天气情况，并将数据传输给主控芯片。

•蜂鸣器：用于发出提醒音效或者报警。

3.2 软件设计软件设计方面，本设计采用嵌入式系统的开发方式，主要包括以下几个模块：•时钟模块：用于获取当前的时间，并更新显示屏上的时间信息。

•日期模块：用于获取当前的日期，并更新显示屏上的日期信息。

•闹钟模块：用于设置闹钟时间，并在闹钟时间到达时触发蜂鸣器进行提醒。

•温度模块：用于获取温度传感器的数据，并将温度信息显示在显示屏上。

•天气模块：用于获取天气传感器的数据，并将天气情况显示在显示屏上。

•亮度模块：用于根据用户的调节要求，调节显示屏的亮度。

•蜂鸣器控制模块：用于控制蜂鸣器的开关和发声。

4. 性能测试为确保设计方案的可靠性和稳定性，本设计需要进行一系列的性能测试。

测试主要包括以下几个方面：•时间精准性：通过与标准时间进行对比，测试系统的时间显示是否准确。

电子综合课程设计多功能数字电子时钟一、简介本项目为电子综合课程设计，设计一款多功能数字电子时钟。

该时钟具有显示时间、日期、温度、闹钟等多种功能，配备有定时开关机、夜光和音量调节等功能。

此外，该时钟外观简约且美观，设计师充分考虑到用户的使用需求，实现了人性化设计，易于操作，成为一款功能强大、实用性高、适用范围广的电子产品。

二、设计思路1.硬件设计时钟采用STM32F0308T6单片机作为主控芯片，用DS1302实时时钟芯片作为时钟源。

为了实现多种功能，我们在主控出增加了一个9612音频电路芯片，用作时钟的音量控制，以及闹钟的提示铃声。

此外，为了使时钟更好地适应使用场景，设计师还添加了光敏电阻实现夜光功能，铺上黄色的背光板后又实现了多种颜色的配合，能够适应不同场合的需求。

2.软件设计在软件方面，使用了C语言编程。

主要功能包括时间、日期、温度显示、闹钟、夜光和音量控制等。

其中，时间及日期的显示为主界面，在时钟界面下按下“menu”可以进入温度、夜光、音量调节、闹钟设置等模式，按下确定键可进入对设置的编辑，方便用户按照自己需求进行调整。

三、功能介绍1.时间、日期显示时钟在主界面下，可显示当前时间和日期，使用户随时了解到时间和日期的变化。

2.温度显示在“menu”界面下，可显示当前的温度，方便用户了解室内温度的变化。

3.闹钟设置在“menu”模式下，用户可通过设置闹钟时间来实现定时提醒的功能。

4.夜光当环境光线较暗时，时钟的背光板将亮起，以便用户观看时间。

5.音量调整可通过音量调节的按键对音量进行调整，以方便用户按照自己的需要进行调节。

6.定时开关机在控制位置，实现了产品的定时开关机功能，可自动开机，实现了对环境的节约。

四、总结该多功能数字电子时钟的设计工艺精良，功能强大、易于操作、实用性高、适用性广泛。

整个设计过程、选材及工艺都体现了电子产品的优越性。

在真正的市场环境下，这款多功能电子时钟具备广泛的市场适应性，在现代家居、办公室等各个场合都具有很好的应用前景。

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。

多功能数字钟-电子设计设计一个多功能数字钟，可以显示时间、日期、温度，并能设置闹钟和倒计时功能。

电子设计：1.采用LED数码管显示时间、日期、温度，可以选择7段数码管或者共阳共阴的数码管。

2.采用实时时钟芯片，能够准确读取时间和日期。

3.通过温度传感器读取室内温度，并在数码管上显示。

4.设计按钮控制系统，包括设置时间、日期、闹钟和倒计时功能。

5.设置闹钟功能，可以设定每天重复或只响一次，并能够自定义铃声。

6.设置倒计时功能，可以设定倒计时时间，并能够显示剩余时间。

7.设计电源接口，可以使用电池或外部电源供电。

硬件设计：1.使用微控制器作为控制中心，控制LED数码管的显示和按钮的输入。

2.将实时时钟芯片连接到微控制器，通过I2C或SPI协议读取时间和日期。

3.连接温度传感器与微控制器，通过模拟输入端口读取温度值。

4.设计按钮接口，将按钮连接到微控制器的GPIO引脚，用于接收用户的操作。

5.设计蜂鸣器接口，通过微控制器生成不同频率的信号，作为闹钟铃声。

软件设计：1.编写微控制器的固件程序，实现读取时间、日期、温度的功能。

2.实现LED数码管的驱动程序，将时间、日期、温度的数值转换成相应的LED显示。

3.编写按钮的中断服务程序，实现按钮的响应和功能切换。

4.设计闹钟功能的逻辑，根据用户的设定时间和铃声选择，启动闹钟。

5.设计倒计时功能的逻辑，根据用户设定的倒计时时间，显示剩余时间并发出提醒。

6.设计设置功能的菜单，通过按钮操作进入不同的设置界面。

7.实现电源管理功能，可以根据用户选择使用电池或外部电源供电。

8.调试和测试系统的各项功能，确保稳定性和准确性。

多功能数字钟设计多功能数字钟设计数字钟是一种能够显示时间的钟表，可以帮助人们准确地掌握时间并管理自己的日程。

为了满足人们对数字钟的多种需求，我设计了一款多功能数字钟。

该数字钟具有以下功能：1. 时间显示：数字钟具有清晰的LED数字显示，可以显示小时和分钟。

时间显示具有灵活性，可以选择12小时制或24小时制。

2. 闹钟功能：数字钟具有闹钟功能，用户可以根据自己的需求，设定闹钟时间。

当闹钟时间到达时，数字钟会发出响亮的闹铃声，提醒用户。

3. 温度显示：数字钟具有温度传感器，可以显示当前室内温度。

用户可以随时掌握室内温度，从而调整合适的温度。

4. 日历功能：数字钟具有日历功能，可以显示当前日期和星期几。

用户可以通过数字钟了解日期，并根据需要安排自己的活动。

5. 天气预报：数字钟具有连接互联网的功能，可以通过天气预报网站获取实时的天气信息。

用户可以通过数字钟了解当前天气情况，从而合理安排出行和室内外活动。

6. 语音控制：数字钟具有语音识别功能，用户可以通过语音命令控制数字钟的各项功能。

比如，用户可以通过语音命令设置闹钟时间或调整温度。

7. USB充电口：数字钟具有USB充电口，用户可以通过数字钟为手机和其他电子设备充电。

这样，用户不仅能够准确掌握时间，还能方便地为其他设备充电。

8. 亮度调节：数字钟具有亮度可调节功能，用户可以根据自己的需求，调整数字钟的亮度。

在夜间，用户可以减小亮度，避免打扰睡眠。

9. 电池备份：数字钟具有电池备份功能，当电源中断时，数字钟可以使用备用电池继续工作，避免时间的丢失。

10. 远程控制：数字钟可以通过手机或其他远程设备进行控制，用户可以通过手机轻松设置闹钟、调整时间等功能，提高便利性。

总之，该多功能数字钟集合了时间显示、闹钟、温度显示、日历、天气预报、语音控制、USB充电口、亮度调节、电池备份和远程控制等多种功能于一身，既可以帮助人们准确掌握时间，又能方便管理自己的日程。

它的设计旨在提高人们的生活质量和便利性。