PLC控制数码管实现时钟功能设计

时钟系统设计一、设计背景近年来，随着电子产品的发展，人们对数字时钟的要求越来越高，本文针对人们的这一需求，设计了一种有PLC控制的智能化数字时钟，功能强大，界面友好，更好的满足了人们对它的智能化要求。

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。

多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，有电子闹钟、数字闹钟等等。

在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的，人们对数字钟的功能及工作顺序都非常熟悉。

但是却很少知道其他类型的内部结构以及工作原理。

由PLC 的CPU模块作为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号进行计时实现计时功能，将其时间数据经PLC的外部接口输出，利用显示器显示出来。

通过开关可以进行定时、校时功能。

输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管显示技术。

时钟系统是一种用数字电路技术实现年、月、日、周、时、分、秒计时的装置，与机械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，因此得到了广泛的使用。

此时钟系统是基于PLC技术的应运而设计的，该系统包括了硬件电路部分和程序实现部分。

二、设计目的及要求巩固《PLC技术》课程学过的知识，加强理论与实践的联系。

以西门子S7-300系列PLC 为例，通过本课程设计，达到了解硬件设备，熟悉PLC系统设计流程，灵活运用基本指令和高级指令的目的。

时钟系统包含年、月、日、周、时、分、秒的显示和设置。

为简化程序，不需要判断闰年，即大月为31天，普通小月为30天，2月为28天。

系统分两种模式，由一个选择开关进行切换。

1、运行模式初始运行，或上电时，系统默认为运行模式，系统按照一个默认初值运行时钟。

2、修改模式选择开关打到修改模式，系统时钟停止运行，进入修改状态。

修改值由两个拨码开关输入，可单独对年～分进行修改并确定。

修改完毕，打到运行模式，系统按照修改的时钟进行运行。

系统设计部分要求：两种模式由信号灯进行区别：绿灯亮表示系统处于运行模式；红灯闪烁，闪烁频率为0.5s 表示系统处于修改模式。

目录一．方案论证与比较二．系统设计三．软件设计四．系统测试与分析五．设计总结六．参考资料摘要本设计由单片机89C51、DS12887A时钟芯片、DAC0809模数转换芯片为核心，辅以必要的电路，构成了一个具有多功能的数字时钟。

它由220V、50Hz 交流电源供电，能够准确的显示时间、调整时间、闹钟定时，并能够对时钟所在的环境温度、工作时的电网电压、电网频率进行显示，还具有电压欠压、过压报警以及非接触止闹功能。

一、方案论证与比较1．数字时钟数字时钟是本设计的最主要的部分。

根据需要，可利用两种方案实现。

方案一：本方案完全用软件实现数字时钟。

原理为：在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。

利用定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将十字节清零。

该方案具有硬件电路简单的特点。

但由于每次执行程序时，定时器都要重新赋初值，所以该时钟精度不高。

而且，由于是软件实现，当单片机不上电，程序不执行时，时钟将不工作。

方案二：本方案采用Dallas公司的专用时钟芯片DS12887A。

该芯片内部采用石英晶体振荡器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完备的时钟闹钟功能，因此，可直接对其以用于显示或设置，使得软件编程相对简单。

为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作，芯片内部包含锂电池。

当电网电压不足或突然掉电时，系统自动转换到内部锂电池供电系统。

而且即使系统不上电，程序不执行时，锂电池也能保证芯片的正常运行，以备随时提供正确的时间。

基于时钟芯片的上述优点，本设计采用方案二完成数字时钟的功能。

2．数码管显示方案一：静态显示。

所谓静态显示，就是当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定的导通或截止。

该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。

基于PLC的数字电子钟毕业设计完整版.doc 本文是关于基于PLC的数字电子钟毕业设计完整版的介绍，下面将为大家详细阐述。

一、选题背景随着现代社会的发展，数字电子钟成为了人们生活中不可缺少的物品之一。

数字电子钟可以直观地显示时间，并且具有定时、闹钟、铃声等功能，受到了广泛的青睐。

本文选题基于PLC的数字电子钟，旨在运用数字电子技术和现代化工业控制技术，设计制作一款具有高精准度、稳定性、可靠性的数字电子钟。

二、选题目的本文选题的目的是设计制作一款基于PLC的数字电子钟，该产品具有以下优点：1、高精度计时功能：该数字电子钟采用高第二振荡器，具有秒级精度。

2、多功能组合：该数字电子钟可以实现闹钟和定时功能，并且具有3种铃声选择。

3、PLC可编程控制：采用PLC技术进行控制，可实现电子钟的编程控制和调试。

4、良好的稳定性和可靠性：数字电子钟的硬件部分采用高质量的元器件，具有良好的稳定性和可靠性。

三、技术路线本文的数字电子钟主要由显示模块、控制模块和电源模块组成。

显示模块：显示模块采用4位7段数码管，通过PLC输出控制信号，实现数字时钟的显示功能。

控制模块：控制模块采用PLC进行控制，信号处理电路通过采集各种外部信号控制数码管的显示和闹铃的启停。

另外，该数字电子钟还具有闹钟、定时等功能，可实现按键控制。

电源模块：电源模块采用变压器降压、稳压电路进行变压、稳压，以保证电子钟的正常工作。

四、设计思路1、数字显示功能的实现显示模块采用4位7段数码管，通过PLC输出控制信号，实现数字时钟的显示功能。

以公共阳极方式接线，通过PLC输出控制信号，选择要显示的数字，在输出控制信号后，使其中的1位7段数码管上显示相应的数字。

2、实现外部信号采集3、 PL C可编程控制实现功能数字电子钟的编程控制和调试可以通过PLC技术来实现，用户可根据需要编制相应的程序来实现不同的功能。

例如，对不同的闹钟周期进行设置、调整铃声大小等。

四、实验结果与分析本文设计制作的基于PLC的数字电子钟具有高精准度、稳定性、可靠性等优点，通过实验测定，数字电子钟的时钟计时误差在1s以内，稳定性好，可靠性高，其功能实现较为完善。

PLC控制数码管实现时钟系统设计一、课程设计的目的及要求根据专业教学计划与教学大纲的规定，本课程应有一周的课程设计。

通过一定的课题，使学生巩固本课程的基础知识。

提高运算、查阅资料、制图和设计的独立工作能力。

其要求如下：1. 学生接到设计题目之后，必须详细了解所设计的系统、应完成的主要任务、工作环境和条件，应达到的自动化水平、生产效率、经济指标、大致的使用年限，另外还要了解设计的具体要求，包括一般的控制要求及特殊要求等内容。

2. 查阅有关的参考书、工具书、期刊、杂志等提出可能实现的方案，对其中的一、二种方案进行性能和经济指标、使用的难易程度等做全面的衡量。

3. 进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。

4. 绘制电气原理图，计算并选择电器元件。

5. 编写PLC软件清单并进行模拟调试。

6. 编写课程设计说明书。

二、控制要求本设计以如何显示时间为例，说明怎么利用PLC组成的八段码数显时钟控制器。

该控制器可以动态显示小时、分、秒。

开机后显示初始状态，按下启动按钮，该控制器开始工作；按下停止按钮，显示暂停于当前状态。

在控制器工作的工程中，可以进行秒、分、小时、各状态采用动态循环方式。

控制要求：开机时初始状态显示为00时00分00秒。

按下启动按钮，开始工作，按时间顺序走,说白了就是电子时钟. 各时间状态采用动态循环扫描。

三、 系统概况（一） 系统的组成该数显时钟系统主要由LED 八段数码管和整点报时系统组成。

由PLC 控制的数字电子时钟如图1—1所示。

电子钟由8个八段LED 数码管组成。

最左边的两个显示小时，中间的四个分别显示分钟，最右边的两个显示00～60秒。

在分与秒和小时与分之间各有两个发光二极管。

R?LEDR?LEDR?LEDR?LEDR?LEDR?LED（二）PLC 的选型及I/O 分配 根据所需的控制信号,输入点数2点,输出点数14点,选择三菱PLC FX2N--32MR 构成基本控制单元。

PLC控制的数字显示电子钟1.引言随着现代科技和自动化控制技术的发展，电子钟被广泛应用于各类场合，特别是工业生产环境中的自动化生产和管理过程中，电子钟可以起到非常重要的作用。

PLC是当前工业自动化领域中使用最为广泛的控制系统之一，它可以在工业生产过程中对自动控制系统进行精确的操作和控制，PLC控制的数字显示电子钟因此也得到了广泛的应用。

本文将对PLC控制的数字显示电子钟进行详细地介绍和分析。

2.数字显示电子钟的基本构成数字显示电子钟主要由以下几部分组成：时钟芯片、数字显示器、数码管驱动芯片和电源等。

2.1 时钟芯片时钟芯片是数字显示电子钟中最核心的部分，它可以实现时钟的实时显示和管理，时钟芯片通常包括实时时钟计数器、控制器和数据存储器等，它可以通过对实时时钟计数器进行计时，实现时钟的精准控制和显示。

2.2 数字显示器数字显示器即为显示时间的数码管，它可以显示时钟芯片所计时的具体时间，数码管可以是七段数码管或者十六段数码管，根据需要，任意数量的数码管可以连接在一起。

2.3 数码管驱动芯片数码管驱动芯片是数字显示电子钟中实现数码管显示的最关键部分，它通常由多个芯片组成，包括每个数码管的控制器、数据锁存器和驱动器等。

数码管驱动芯片可以控制数码管的显示状态，使得数字显示电子钟可以非常准确地控制和显示时间。

2.4 电源电子钟的电源主要供给时钟芯片、数字显示器和驱动芯片等电子器件使用，它通常需要稳定的电压和电流输出，以确保电子元器件的正常运行。

3.PLC控制的数字显示电子钟的设计原理PLC控制的数字显示电子钟的基本设计原理包括如下步骤：3.1 时钟芯片和数字显示器的连接时钟芯片通常需要通过串行接口和其它数字电路板连接起来，而数码管可以通过直接连接或者通过驱动芯片的方式进行连接，其连接方式有四种：单共阴连接、单共阳连接、多位直接连接和分时多位共阴/共阳连接。

3.2 PLC和时钟芯片的连接PLC控制器需要通过读取和写入时钟芯片的输入/输出口来控制时钟芯片的工作状态，PLC控制器通常需要通过时钟芯片的串行接口或并行接口与时钟芯片连接。

0801PLC时钟电路设置程序设计设计一个PLC时钟电路的程序，该电路可以实现显示小时、分钟和秒数，并且能够实现时间的增加和减少功能。

1.硬件设计：-使用一个PLC（可编程逻辑控制器）作为主控制器。

-连接一个用于显示的7段LED数码管，用于显示小时、分钟和秒数。

-使用几个按钮作为输入设备，用于增加和减少时间。

2.程序设计：-定义三个变量，分别表示小时、分钟和秒数。

-初始化变量为0。

-设置一个定时器，每1秒钟触发一次。

-每次定时器触发时，增加秒数变量，并判断是否达到60秒。

-如果是，秒数变量重置为0，增加分钟数变量，并判断是否达到60分钟。

-如果是，分钟数变量重置为0，增加小时数变量，并判断是否达到24小时。

-如果是，小时数变量重置为0。

-更新显示数码管的值为小时、分钟和秒数变量的值。

-设置两个按钮分别用于增加和减少时间。

-当增加按钮按下时，增加秒数变量，并判断是否达到60秒。

-如果是，秒数变量重置为0，增加分钟数变量，并判断是否达到60分钟。

-如果是，分钟数变量重置为0，增加小时数变量，并判断是否达到24小时。

-如果是，小时数变量重置为0。

-当减少按钮按下时，减少秒数变量，并判断是否小于0。

-如果是，秒数变量重置为59，减少分钟数变量，并判断是否小于0。

-如果是，分钟数变量重置为59，减少小时数变量，并判断是否小于0。

-如果是，小时数变量重置为233.实现代码如下（使用伪代码表示）：```初始化：hour = 0minute = 0second = 0定时器触发：second = second + 1如果 second >= 60，则second = 0minute = minute + 1如果 minute >= 60，则minute = 0hour = hour + 1如果 hour >= 24，则hour = 0更新数码管显示为 hour:minute:second 按钮触发（增加按钮）：second = second + 1如果 second >= 60，则second = 0minute = minute + 1如果 minute >= 60，则minute = 0hour = hour + 1如果 hour >= 24，则hour = 0按钮触发（减少按钮）：second = second - 1如果 second < 0，则second = 59minute = minute - 1如果 minute < 0，则minute = 59hour = hour - 1如果 hour < 0，则hour = 23```这个设计可以实现一个基本的PLC时钟电路，通过定时器和按钮的控制，可以显示当前的小时、分钟和秒数，并且可以通过按钮增加和减少时间。

基于plc的电子钟控制系统设计摘要：本篇论文主要基于PLC（可编程逻辑控制器）的技术，设计并实现一款电子钟控制系统。

首先，文章介绍了电子钟的基本原理和设计要求，然后对PLC的基本结构和工作方式进行了详细的介绍。

接着，我们通过PLC控制器及时更新的时间来驱动电子钟的工作，使其具有电子脉冲控制、时钟设定、数据传输等功能。

最后，我们对该系统进行了实验检验，结果表明本设计的PLC电子钟控制系统能够正常、精确地显示时间，并且也具有良好的可拓展性和可靠性。

关键词：PLC，电子钟，控制系统，时间显示一、介绍在现代社会中，电子钟是一个非常常见和实用的设备。

在各种场所（如家庭、办公室、学校和制造厂等）都会使用该设备作为时间的显示和管理。

目前，市面上的电子钟通常采用数字LED显示屏，并且通过电源来保证其可靠性和稳定性。

然而，在一些需要定制或特殊需求的场景下，一个基于PLC的电子钟控制系统则可能更加符合要求。

本文将着重描述基于PLC技术的电子钟控制系统的设计和实现，并且通过实验展示其实用性和性能。

此外，我们还将探讨PLC和电子钟之间的关系，以及如何实现电子钟控制系统的常见功能。

二、PLC的基本结构和工作原理PLC是一种专门用来控制以及监测工厂自动化流程的计算机设备。

它将人类的指令翻译成计算机的指令，并将其输出到控制器的输出端。

PLC通常由五个部分组成：交流电源、CPU（处理器）、输入/输出（I/O）模块、编程工具和各种接口。

其中，CPU是PLC系统的心脏，用于处理输入、输出信号的处理器。

与CPU相连的就是I/O模块，它负责通过数字电平的高低来控制各种开关和继电器。

通过这个过程，PLC就能够自动控制响应的设备、机器，并且使其工作自主化和精准化。

三、电子钟的基本结构和功能电子钟的核心部分是时钟芯片和显示屏，其工作过程通过振荡器来驱动。

时钟芯片是一个用于计算时间的集成电路，其输出用于控制数字屏幕的刷新和更新。

根据所需功能的不同，电子钟还有许多其他的元件，如报警、音乐播放、闹钟、计时器等功能模块。

摘要本文是介绍采用三菱FX2 —40MRCD4511PLC 编写数字显示电子钟，显示器采用七段LED显示器，共接入6位，从左至右分别表示秒、时、分的个、时位。

采用BCD码驱动器CD4511把PLC 输出的时、分、秒等显示BCD码变换成对应的显示器所要求的7段驱动信号。

由于显示位数较多，故显示采用动态显示方式，PLC的输出类型为晶体管源输出(正逻辑)，其中输出端子Y0〜Y3输出第一组显示器的BCD信号，Y10〜Y13输出第二组显示器的BCD信号，Y4〜Y7依次为各组显示器的选通信号。

关键词：PLC ,驱动器，晶体管AbstractThis article is introduced 40MRCD4511PLC - write FX2 mitsubishi electric clock, the display USES digital display of 7 LED display, two groups of eight access, including the first group (above) is used to indicate the four hours, points, from left to right, said the ten months, 10 days of bits and bytes,. Using the PLC CD4511 BCD driver output month, day, and classification of converting BCD display monitor requested of seven driver signal. Becauseof that, it shows more digits display mode by using dynamic, PLC output type transistor source output (for), which is logical Y0 output terminals output first group Y3 ~ Y10 signal monitor BCD Y13 ~ the second group displays output signal, Y4 ~ Y7 BCD in groups of communication, display.Keywords P rogrammable Logic Controller,Drive,Transistor 刖百可编程控制器(Programmable Logical Controller) 是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，现已广泛应用于工业控制的各个领域。