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毕业设计论文_单片机电子时钟的设计摘要：电子时钟作为一种常见的时间显示装置，在现代社会中应用广泛。
本文设计了一款基于单片机的电子时钟，使用DS1307实时时钟芯片来获取系统时间，并通过数码管进行显示。
设计过程中，通过对单片机的编程和电路的连接，实现了时间的显示与调节功能，具有较高的准确性和稳定性。
该设计方案简单、实用，可用于各种场合。
关键词：单片机；电子时钟；DS1307；数码管1.引言电子时钟是一种利用电子技术构造的显示时间的装置，具有时间准确、使用简单、显示清晰等特点，广泛应用于生活和工作中。
本文以单片机为核心，设计了一款实时准确的电子时钟，提高了时间的准确度和稳定性。
2.设计原理该设计的核心是通过单片机与DS1307实时时钟芯片的连接，使得单片机可以获取到准确的系统时间，并通过数码管进行显示。
DS1307芯片通过I2C总线与单片机连接，通过读取芯片中的时间寄存器，单片机可以获得当前的时间信息。
3.硬件设计本设计中使用了AT89S52单片机作为主控芯片，通过引脚与DS1307芯片相连。
单片机的P0口接到数码管的段选信号，P1口接到数码管的位选信号，通过控制这两个口的输出状态，可实现对数码管上显示的数字进行控制。
同时，为了使时钟可以正常运行，需外接一个晶振电路为单片机提供时钟信号。
4.软件设计通过对单片机的编程，实现了以下功能：(1)初始化DS1307芯片，设置初始时间；(2)每隔一秒读取一次DS1307芯片的时间寄存器，将时间信息保存到单片机的RAM中；(3)根据当前时间信息，在数码管上显示对应的小时和分钟。
5.调试与测试经过硬件的连接以及软件的编写，进行了调试与测试。
将初始时间设置为08:30，观察数码管上的显示是否正确，以及时间是否准确。
同时，通过手动调节DS1307芯片中的时间，检查单片机是否能正确获取时间，并进行显示。
6.总结与展望本文设计了一款基于单片机的电子时钟，通过单片机与DS1307芯片的连接和编程，实现了准确的时间显示功能。
数字时钟设计实验报告一、设计要求：设计一个24小时制的数字时钟。
要求：计时、显示精度到秒；有校时功能。
采用中小规模集成电路设计。
发挥：增加闹钟功能。
二、设计方案：由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。
秒时钟信号发生器可由振荡器和分频器构成。
计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时；24进制计数器完成时计时；采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。
校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。
三、电路框图：图一数字时钟电路框图四、电路原理图：（一）秒脉冲信号发生器秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量。
由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。
振荡器: 通常用555定时器与RC构成的多谐振荡器，经过调整输出1000Hz脉冲。
分频器: 分频器功能主要有两个，一是产生标准秒脉冲信号，一是提供功能扩展电路所需要的信号，选用三片74LS290进行级联，因为每片为1/10分频器，三片级联好获得1Hz标准秒脉冲。
其电路图如下：译码器译码器译码器时计数器分计数器秒计数器校时电路秒信号发生器图二秒脉冲信号发生器（二）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。
60进制——秒计数器秒的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成60进制计数器。
当计数到59时清零并重新开始计数。
秒的个位部分的设计：利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。
个位计数器由0增加到9时产生进位，连在十位部计数器脉冲输入端CP，从而实现10进制计数和进位功能。
利用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位，当十位计数器由0增加到5时利用74LS11与门产生一个高电平接到个位、十位的CD40110的清零端，同时产生一个脉冲给分的个位。
其电路图如下：图三 60进制--秒计数电路60进制——分计数电路分的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成60进制计数器。
51单片机数码管时钟电路的设计设计一个51单片机数码管时钟电路，让我们开始吧。
一、设计思路该数码管时钟电路的设计主要包括以下几个方面：1.使用DS1302时钟芯片获取真实时间；2.使用I2C总线方式将DS1302时钟芯片与51单片机连接；3.使用74HC595芯片驱动数码管显示；4.使用按键控制时钟的设置和调节；5.使用蜂鸣器发出报警声；6.使用LED指示灯显示时钟状态。
二、硬件设计部分数码管显示部分：1.使用4位共阳数码管作为时分显示器，使用1位共阳数码管作为秒显示器；2.使用8片74HC595芯片级联起来，将时分秒数据传输到数码管显示；3.设置共阳数码管的通阳管为P0口，设置74HC595的DS（串行数据输入）、SH（上升沿锁存）、STCP（74HC595的8位锁存输出）引脚接到P1.2、P1.3、P1.4端口；4.设置8个控制引脚接到P1.5～P1.12端口。
实时时钟部分：1.使用DS1302时钟芯片连接到P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7端口；2.设置时钟复位引脚接到P0.1端口，时钟传输使能引脚接到P0.2端口。
按键输入部分：1.设置按键S1接到P3.2端口，按键S2接到P3.3端口；2.设置按键的上拉电阻，使其处于高电平状态；3.设置按键的下降沿触发外部中断，以便检测按键的按下事件。
其他部分：1.设置蜂鸣器接到P0.0端口，并使用普通电阻限流；2.设置LED指示灯接到P0.7端口。
三、软件设计部分1.初始化函数：初始化P0、P1、P2、P3口的状态；2.DS1302驱动函数：包括初始化DS1302芯片和读写DS1302寄存器的函数；3.74HC595驱动函数：包括初始化74HC595芯片，以及向74HC595芯片发送8位数据的函数；4.数码管显示函数：将时分秒数据按位转换为对应的数字和状态，并调用74HC595驱动函数显示；5.按键检测函数：检测按键的按下事件，并根据按键事件的不同触发不同的操作；6.报警函数：当设定时间到达时，将触发报警声，并控制LED灯闪烁；7.主函数：循环读取DS1302时间，并更新数码管显示，检测按键事件，触发报警。
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计一、背景介绍数字电子钟是一个实时的计时器，它可以按照设定的时刻精确地表示时间。
它使用微处理器和时钟芯片来处理时间。
因此，它可以被视为一个微处理器系统，系统中含有存储器、计数器、报警功能等。
最新的电子时钟如石英钟使用特制石英晶片来制定时钟。
由于石英可以产生完美的电振动，因此可以更准确地检测时钟改变。
二、数字电子钟的设计原理1、时钟驱动电子时钟的操作需要一定的时间和精度，主要是依靠特殊的驱动器来实现的。
驱动器有石英、硅、力学和光学等多种。
其中石英芯片是电子时钟的核心部件并且最常用。
可以让电子时钟每秒产生32千分之一秒的精度。
2、晶振电路晶体振荡器电路是将电能转换成振荡信号和时钟信号的基础电路。
在电子时钟中，晶振电路可以将3.3V的DC电源转换成正弦波信号。
3、控制电路控制电路是接收电子时钟信号，并将其转换为可读取的数字信号的电路。
它通过检测当前的时钟值与它预设的标准值，来决定是否需要重新设定。
4、显示电路为了使时间显示准确，显示电路需要有一定的能力，它可以将控制电路经过变换后的数字转化为可视的数字或符号信号，比如LED。
我们首先使用PIC16F628A微控制器来控制数字电子钟，PIC16F628A是一款常用的单片机，在实现数字电子钟的最基本功能时天然的具有很多优势，即具有丰富的I/O口及高性能的CPU。
而在驱动这个数字电子时钟时，我们选择了普通的石英晶振，其工作电压为3.3V，频率为32.768kHz。
它的作用是将电源电压转换成正弦波信号，然后此信号可以被PIC单片机读取，从而实现全电子时钟功能。
在处理每秒钟走过的时间时，我们使用计数器根据晶振输入的时钟信号逐渐计数，而当计数器计数到一定值时，PIC单片机就知道一秒的时间已经过去，然后继续进行计算.最后，我们选用一个4位共阳极数码管来将这些数据转化为显示数字的动作，它从数据地址上读取数据，然后一次送到一位，就可以实时显示电子时钟的实时时间。
LED数码管设计的可调式电子钟说明说可调式电子钟的设计理念是提供用户多样化的时间显示和闹钟设定选项，以满足用户不同的需求和喜好。
以下是对设计的详细说明：1.数码管显示：LED数码管采用7段共阳极连接方式，每个数码管由7个LED灯组成，通过控制各个LED灯的点亮与否，可以显示0-9的数字。
数码管的显示仿真效果要清晰、鲜明，确保用户可以轻松辨认时间。
2.时间调节功能：可调式电子钟具备时间调节的功能，用户可以通过按钮或旋钮调整时间。
其中旋钮可以实现小时和分钟的调节，而按钮可以实现小时和分钟的增加或减少。
设计时需考虑人机交互的便利性，确保时间调节操作简单明了。
3.闹钟设定：可调式电子钟还具备闹钟功能，用户可以设定一个或多个闹钟时间点。
用户可以通过按钮或旋钮设置闹钟的小时和分钟，还可以设定是否重复响铃。
闹铃可以通过声音、震动或LED灯闪烁等方式提醒用户。
为了避免误操作，设计时需要考虑设置闹钟的过程，确保用户能够轻松设置闹钟。
4.电源供应：可调式电子钟可采用外部电源或内置电池供电。
设计时需考虑到电源的稳定性和可靠性，确保时钟长时间准确运行。
当外部电源断开时，内置电池可以提供备用电源，防止时间设置的丢失。
5.背光功能：可调式电子钟还可以考虑添加背光功能，在光线不好的情况下，用户可以通过按下按钮或通过传感器自动点亮背光。
背光的亮度可以根据用户偏好进行调节。
6.美观设计：除了功能性，可调式电子钟的外观设计也很重要。
设计时可以考虑采用简约设计风格，以及时尚的外壳材料。
同时，数字显示的对齐和间距，以及按钮和旋钮的位置、大小都需要细致推敲，确保整体外观美观大方。
总之，可调式电子钟的设计需要满足用户对时间显示和闹钟功能的需求。
通过合理的控制功能，人性化的设计以及简洁好看的外观，可为用户提供一台方便、易用的电子钟。
基于FPGA的数字电⼦钟的设计与实现背景：本实验所有结果基于Quartus II 13.1 (64-bit)实现，实验过程采⽤⾃下⽽上⽬录⼀、基本功能设计与思路基本功能：能实现秒、分钟、⼩时的计数，计数结果清晰稳定的显⽰在 6 位数码管上。
1、动态显⽰模块该模块主要功能是通过数码管的动态扫描实现 6 位数码管显⽰计数结果，本模块由扫描模块scan_cnt6，位选控制模块 dig_select，数据选择控制模块 seg_select 以及译码模块 decoder 构成扫描模块 scan_cnt6模块功能：产⽣ 位选控制端dig_select 和数据选择端 code_select 模块所需要的地址信息，扫描时钟决定位选信号和数据切换的速度。
设计思路：利⽤74390芯⽚（P160 TTL 双⼗进制异步计数器）构建⼀个模六计数器，就是6进制计数器，利⽤计数到6（110）时，“q2”和“q1”为⾼电平，产⽣ ⼀个复位信号，加到74390的⾼电平有效的异步清0端“1CLR”上，使计数器回0，从⽽实现模六计数。
设计结果：cnt6模块设计图波形仿真：（默认为时序仿真）cnt6模块波形仿真图位选模块 dig_select模块功能：在地址端的控制下，产⽣位选信号。
设计思路：利⽤74138芯⽚（3线-8线译码器），当选通端输⼊端G1为⾼电平，选通端输⼊端G2AN和G2BN为低电平时，将扫描信号cnt6的输出作为输⼊信号，dig[5..0]是译码输出，输出低电平有效。
设计结果：dig_select模块设计图波形仿真：dig_select模块波形仿真图数据选择模块 seg_select模块功能：输⼊ 6 组数据，每组数据 4bit，本模块完成在地址端的控制下从6 组数据当中选择 1 组输出。
设计思路：利⽤74151芯⽚（P91 8选1数据选择器），在控制输⼊端GN为低电平时，将扫描信号的选择下，分别选中D[5..0]对应的输⼊信号输出为Y。
简易电子钟设计范文电子钟是一种通过电子技术实现时间显示的设备。
它通常由一个数字显示屏，一个控制电路和一个电源组成。
其主要功能是显示小时、分钟和秒钟等时间信息，可以准确地显示时间，并可以根据需要设置闹铃功能。
设计一款简易电子钟可以使用Arduino等开发板或单片机来实现。
首先，我们需要选择一块合适的数字显示屏。
常见的数字显示屏有数码管和液晶显示屏两种类型，它们的显示原理和控制方式有所不同。
如果选择数码管作为显示屏，可以考虑使用常见的7段数码管，它由八个LED灯组成，可以显示0-9的数字以及一些字母和特殊符号。
数码管的控制方式是通过控制每个LED灯的亮灭来实现显示，可以使用数字输出口来控制。
Arduino的数字输出口可以输出高电平（5V）和低电平（0V），通过控制输出口的电平，就能够控制数码管的亮灭。
如果选择液晶显示屏作为显示器，可以选择字符型液晶显示屏或者图形型液晶显示屏。
字符型液晶显示屏通常可以显示一些字符或者数字，它的控制方式是通过并行或者串行接口来控制，可以使用开发板的GPIO口来实现。
图形型液晶显示屏可以显示更多的信息，它的控制方式是通过SPI接口或者I2C接口来控制，这需要相应的驱动库或者芯片来实现。
无论选择数码管还是液晶显示屏，我们都需要编写程序来控制显示。
程序的核心是一个循环，其中使用时钟模块来获取当前的时间，并使用相应的控制方式将时间信息显示在显示屏上。
如果需要设置闹铃功能，可以在循环中判断当前时间和设置的时间是否相等，如果相等则触发闹铃。
设计一个简易电子钟的完整步骤如下：1. 选择适合的开发板或者单片机，例如Arduino。
2.选择合适的显示屏，例如7段数码管或者液晶显示屏。
3.连接显示屏到开发板，根据显示屏的类型选择合适的引脚连接方式。
4.编写代码来控制显示屏显示时间信息。
5.添加时钟模块，用来获取当前的时间信息。
6.根据需要添加闹铃功能。
7.测试电子钟的功能和性能，不断优化改进。
Verilog实现数码管电子时钟1 原理图8位8段LED数码管，实现时钟的秒、分、小时、日期年月日的显示，其中主显示月、日、小时和分，按住按键S1显示年和秒；8x8的LED阵列显示秒的跳变，每一分钟点亮一圈，8位LED的跑马灯以1秒的频率移动；S1~S4按键实现时钟的设置，S1显示年和秒，S2选择设置的时钟段，S3实现设置数据的增加，S4跳出设置；4x4的矩阵按键，用了K1~K10共10个键，实现数据1~9、0的输入，可用于设置时钟（参考实例图）。
数码管显示的原理图如下，2个4位的8段数码管，组成的8位8段数码管，每个4位数码管的数据线独立，其实是可以以总线形式连接在一起的，可以减少IO。
共阳极的供电端用了三极管增加驱动，否则IO供电驱动多个数码管时有困难。
按键检测及跑马灯原理图如下，共5个按键，其中一个作为Reset按键（设计未加电容，可以考虑优化），每个按键采用一个IO检测，低电平表示有按键按下。
共8个LED灯，每个灯采用一个IO驱动，高电平点亮。
8x8的矩阵LED，行H1-H8为共阳，采用三极管增加驱动，但此实验板采用5V供电，因此无论行控制信号输出高电平或是低电平，都会导致LED有供电，只是供电强弱不一样，但都可能点亮LED，所以实现时需要将不供电时输出高阻z，同理对数据信号V1-V8。
此矩阵显示原理也是分时显示每一列数据，轮流显示速率较快，让人眼无法反映识别出来，避免闪烁。
4x4的矩阵按键，8个IO，检测原理是IO63、66、67、68作为输出信号，轮流赋值高电平，IO59、60、61、62作为输入信号，检测对应的按键按下。
比如，在IO68赋值高电平时，检测到IO59信号为高电平，则表示按键K1被按下，本时钟只用了10个按键，K1~K10。
2 CPLD代码module clock (clk_24m, //24M时钟reset_n, //全局异步复位/******************************************* 8位8段数码管显示接口信号*******************************************/ Bit_line,Data_line_h,Data_line_l,/******************************************* 8位跑马灯接口信号*******************************************/ led_Bit_line,/******************************************* S1-S5按键信号*******************************************/Key_line,/*******************************************8x8 LED数码管矩阵接口信号*******************************************/Hline,Vline,/*******************************************按键阵列接口信号*******************************************/Keyarray_Vline,Keyarray_Hline);input wire clk_24m;input wire reset_n;output wire [7:0] Hline;output wire [7:0] Vline;output wire [7:0] Bit_line;output wire [0:7] Data_line_h;output wire [0:7] Data_line_l;output wire [7:0] led_Bit_line;input wire [3:0] Key_line;input wire [3:0] Keyarray_Vline;output wire [2:0] Keyarray_Hline;/*************************************************************** 内部分频时钟，便于计数。
设 计 题 目： LED 七段数码管数字钟 学 院 名 称： 计算机科学与工程学院 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 05计1 姓 名： 丁 琳 指导教师姓名： 白凤娥 指导教师职称： 教 授设 计 成 绩： 评 阅 教 师： 评 阅 日 期：2008年 12月 日微机原理与接口技术课程设计报告JIANGSU TEACHERS UNIVERCITY OF TECHNOLOGY目录一、设计任务书 (3)二、设计题目 (3)三、设计方案 (3)四、硬件原理 (4)1.七段数码管显示 (4)2.键盘扫描显示 (5)3.8253计数器和8259中断 (6)4.硬件连接 (6)五、程序流程图及程序清单 (7)1.七段数码管显示 (8)2. 键盘扫描显示 (9)3.定时器设计 (12)4.总程序设计 (15)六、调试过程及结果 (29)七、设计总结和体会 (30)八、参考文献 (30)一、设计任务书《微机原理及接口技术》是一门应用性、综合性、实践性较强的课程，没有实际的有针对性的设计环节，我们就不能很好的理解和掌握所学的技术知识，更缺乏解决实际问题的能力。
所以通过有针对性的课程设计，会使我们学会系统地综合运用所学的理论知识，提高我们在微机应用方面的开发与设计本领，系统的掌握微机硬软件设计方法。
通过课程设计实践，不仅要培养我们的实际动手能力，检验我们对本门课学习的情况，更要培养我们在实际的工程设计中查阅专业资料、工具书或参考书，掌握工程设计手段和软件工具，并能用设计报告表达设计思想和结果的能力。
培养我们实事求是和严肃认真的工作态度。
通过设计过程，要求我们熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤，使我们得到微机开发应用方面的初步训练。
集体讨论设计题目的总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题，真正做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，实现由学习知识到应用知识的初步过渡。
前言单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。
单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。
由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次毕业设计通过对它的学习、应用，以AT89C205芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由直流电源供电，通过数码管能够准确显示。
.数字时钟是现代社会应用广泛的计时工具，在航天、电子等科研单位，工厂、医院、学校等企事业单位，各种体育赛事及至我们每个人的日常生活中都发挥着重要的作用。
本系统是基于AT89C2051单片机设计的一个具有六位LED显示的数字时实时钟，采用独立式按键进行时间调整，该系统同时具有硬件设计简单、工作稳定性高、价格低廉等优点。
目录摘要时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。
怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。
现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。
本文利用单片机实现数字时钟计时功能的主要内容，其中AT89C2051是核心元件同时采用数码管动态显示“时”，“分”，“秒”的现代计时装置。
与传统机械表相比，它具有走时精确,显示直观等特点。
它的计时周期为24小时，显满刻度为“23时59分59秒”，另外具有校时功能，断电后有记忆功能，恢复供电时可实现计时同步等特点。
电子技术课程设计报告设计题目：数字电子时钟班级：学生姓名：学号：指导老师：完成时间：一.设计题目：数字电子时钟二.设计目的：1.熟悉集成电路的引脚安排和各芯片的逻辑功能及使用方法;2.了解数字电子钟的组成及工作原理 ;3.熟悉数字电子钟的设计与制作;三、设计任务及要求用常用的数字芯片设计一个数字电子钟,具体要求如下：1、以24小时为一个计时周期；2、具有“时”、“分”、“秒”数字显示；3、数码管显示电路；4、具有校时功能；5、整点前10秒,数字钟会自动报时,以示提醒；6、用PROTEUS画出电路原理图并仿真验证；四、设计步骤：电路图可分解为：1.脉冲产生电路；2.计时电路；3.显示电路；4校时电路；5整点报时电路;1.脉冲电路是由一个555定时器构成的一秒脉冲,即频率为1HZ；电路图如下：2.计时电路即是计数电路,通过计数器集成芯片如：74LS192 、74LS161、74LS163等完成对秒脉冲的计数,考虑到计数的进制,本设计采用的是74LS192;秒钟个位计到9进10时,秒钟个位回0,秒钟十位进1,秒钟计到59,进60时,秒钟回00,分钟进1；分钟个位计到9进10时,分钟个位回0,分钟十位进1,分钟计到59,进60时,分钟回00,时钟进1；时钟个位记到9进10时,时钟个位回0,时钟十位进1,当时钟计数到23进24时,时钟回00.电路图如下：3.显示电路是完成各个计数器的计数结果的显示,由显示译码器和数码管组成,译码器选用的是4511七段显示译码器,LED数码管选用的是共阴极七段数码管,数码管要加限流电阻,本设计采用的是400欧姆的电阻;电路图如下：4.校时电路通过RS触发器及与非门和与门对时和分进行校准,电路图如下：5.整点报时电路即在时间出现整点的前几秒,数值时钟会自动提醒,本设计采用连续蜂鸣声；根据要求,电路应在整点前10秒开始整点报时,也就是每个小时的59分50秒开始报时,元器件有两个三输入一输出的与门,一个两输入一输出的与门,发生器件选择蜂鸣器;具体电路图如下：六.设计用到的元器件有：与非门74LS00,与门74LS08,74LS11,7段共阴极数码管,计数器芯片74LS192,555定时器,4511译码器,电阻,电容,二极管在电路开始工作时,对计数电路进行清零时会使用到,单刀双掷开关;设计电路图如报告夹纸;七.仿真测试：1.电路计时仿真电路开始计数时：计数从1秒到10秒的进位,从59秒到一分钟的进位,从1分到10分的进位,从59分到一小时的进位,从1小时到10小时的进位,从23小时到24小时的进位,然后重新开始由此循环,便完成了24小时循环计时功能,仿真结果如下：1. 7.2.8.3. 9.4. 10.5. 11.6. 12.13.2.电路报时仿真由电路图可知,U18：A和U18：B的6个输入引脚都为高电平时,蜂鸣器才会通电并发声,当计数器计数到59分50秒是,要求开始报时,而59分59秒时,还在报时,也就是说只需要检测分钟数和秒计数的十位,5的BCD码是4和1,9的BCD码是8和1,一共需要6个测端口,也就是上述的6个输入端口,开始报时时,报时电路状态如图：3.校时电路仿真正常计时校时U15：D和u15:C是一个选通电路,12角接的是秒的进位信号,9角接的是秒的脉冲信号,当SW1接到下引脚时,U15：D接通,u15:C关闭,进位信号通过,计数器的分技术正常计时；当SW1接到上引脚时,U15：D关闭,u15:C接通,校时的秒脉冲通过,便实现了分钟校时,时钟的校时与分钟校时大致相同;八.心得体会以及故障解决设计过程中遇到了一个问题,就是在校时电路开始工作时,校时的选择电路会给分钟和时钟的个位一个进位信号,也就是仿真开始时电路的分钟和时钟个位会有一个1;为了解决这个问题,我采用的是在电路开始工作时,同时给分钟和时钟的个位一个高电平的清零信号来解决,由于时钟的个位和十位的清零端是连在一起的,再加上分钟的个位,在校时小时的时候且当小时跳完24小时时,会给分钟的个位一个清零信号,这时在电路中加一个单向导通的二极管变解决了,具体加在那儿,请参考电路图;在设计过称中,我们也许遇到的问题不止一个两个,而我们要做的是通过努力去解决它；首先我们要具备丰富的基础知识,这是要在学习和实际生活中积累而成的；其次,我们还有身边的朋友同学老师可以请教,俗话说：三人行,必有我师；最后,我们还有网络,当今是个信息时代,网络承载信息的传递,而且信息量非常大,所以我们也可以适当的利用网络资源;通过这次对数字钟的设计与制作,让我了解了设计电路的步骤,也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真,仿真成功之后才实际接线;但是仿真是在一个比较好的状态下工作,而电路在实际工作中需要考虑到一些驱动和限流电阻等等,因为,再实际接线中有着各种各样的条件制约和干扰;而且,在仿真中无法成功的电路接法,在实际中因为芯片本身的特性而能够成功;所以,在设计时应考虑两者的差异,从中找出最适合的设计方法;这次学习让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解,才能在实际生活和工作中应用起来;。
基于单片机的电子时钟的设计与实现电子时钟是一种使用微处理器或单片机作为主控制器的数字时钟。
它不仅能够显示当前时间，还可以具备其他附加功能，如闹钟、日历、温度显示等。
一、设计目标设计一个基于单片机的电子时钟，实现以下功能：1.显示时间：小时、分钟和秒钟的显示，采用7段LED数码管来显示。
2.闹钟功能：设置闹钟时间，到达设定的时间时会发出提示音。
3.日历功能：显示日期、星期和月份。
4.温度显示：通过温度传感器获取当前环境温度，并显示在LED数码管上。
5.键盘输入和控制：通过外部键盘进行时间、日期、闹钟、温度等参数的设置和调整。
二、硬件设计1.单片机选择：选择一款适合的单片机作为主控制器，应具备足够的输入/输出引脚、中断和定时器等功能，如STC89C522.时钟电路：使用晶振为单片机提供稳定的时钟源。
3.7段LED数码管：选择合适的尺寸和颜色的数码管，用于显示小时、分钟和秒钟。
4.温度传感器：选择一款适合的温度传感器，如DS18B20，用于获取环境温度。
5.喇叭：用于发出闹钟提示音。
6.外部键盘：选择一款适合的键盘，用于设置和调整时间、日期、闹钟等参数。
三、软件设计1.初始化：设置单片机定时器、外部中断和其他必要的配置。
2.时间显示：通过定时器中断，更新时间，并将小时、分钟和秒钟分别显示在相应的LED数码管上。
3.闹钟功能：设置闹钟时间，定时器中断检测当前时间是否与闹钟时间一致，若一致则触发警报。
4.日历功能：使用定时器中断，更新日期、星期和月份，并将其显示在LED数码管上。
5.温度显示：通过定时器中断，读取温度传感器的数据，并将温度显示在LED数码管上。
6.键盘输入和控制：通过外部中断，读取键盘输入，并根据输入进行相应的操作，如设置时间、闹钟、日期等。
7.警报控制：根据设置的闹钟时间，触发警报功能，同时根据用户的设置进行控制。
四、测试与调试完成软件设计后，进行系统测试与调试，包括验证显示时间、日期、温度等功能的准确性，以及闹钟和警报功能的触发与控制。
电子时钟实验报告一、实验目的学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。
二、设计任务及要求利用实验平台上4个LED数码管，设计带有闹铃功能的数字时钟，要求：1．在4位数码管上显示当前时间，显示格式为“时时分分”；2．由LED闪动做秒显示；3．利用按键可对时间及闹玲进行设置，并可显示闹玲时间。
当闹玲时间到蜂鸣器发出音乐，按停止键使可使闹玲声停止。
三、工作原理及设计思路利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔5ms中断一次并当作一个计数，每中断一次计数加1，当计数200次时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了。
为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示。
闹铃声由交流蜂鸣器产生，电路如右图，当P1.7输出不同频率的方波，蜂鸣器便会发出不同的声音。
四、电路设计及描述(1) 硬件连接部分：在ZKS-03单片机综合实验仪上有四位共阳LED数码管，其标号分别为LED1~LED4。
为了节省MCU的I/O口，采用串行接口方式，它仅占用系统2个I/O口，即P1.0口和P1.1口，一个用作数据线SDA，另一个用作时钟信号线CLK，它们都通过跳线选择器JP1相连。
由于采用共阳LED数码管，它的阴极分别通过限流电阻R20~R27连接到控制KD_0~KD_Q7。
这样控制8个发光二极管，就需要8个I/O口。
但由于单片机的I/O 口资源是有限的，因此常采用实验电路所示的串并转换电路来扩充系统资源。
串并转换电路其实质是一个串入并处的移位寄存器，串行数据再同步移位脉冲CLK的作用下经串行数据线SDA把数据移位到KD_0~KD_Q7端，这样仅需2根线就可以分别控制8个发光二极管的亮灭。
而P0口只能作地址/数据总线，P2口只能作地址总线高8位，P3.0、P3.1作为串行输入、输出接口，实验仪上单片机可用作I/O的口仅有：P1.0--P1.7 ，8位；P3.2、P3.3、P3.4、P3.5 ，4位。
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。
数码管显示电子时钟设计一.功能要求1.数字电子时钟最主要是LED数码管显示功能，以24小时为一个周期，显示时间时、分、秒。
2.具有校时功能，可以对时、进行单独校对，使其校正到标准时间。
二.方案论证1.数字时钟方案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。
方案二：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。
基于硬件电路的考虑，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。
静态显示时较小的电流能获得较高的亮度，且字符不闪烁。
但当所显示的位数较多时，静态显示所需的I/O口太多，造成了资源的浪费。
方案二：动态显示。
所谓动态显示就是一位一位的轮流点亮各个位，对于显示器的每一位来说，每隔一段时间点亮一次。
vhdl设计实例VHDL设计实例：数字电子钟引言：数字电子钟是一种常见的电子设备，用于显示当前时间。
本文将介绍如何使用VHDL设计一个简单的数字电子钟。
一、设计概述数字电子钟由时钟模块、数码管显示模块和控制模块组成。
时钟模块用于生成计时脉冲，数码管显示模块用于将时钟模块输出的计时脉冲转换为对应的数字显示，控制模块用于调整时钟和设置时间。
二、时钟模块设计时钟模块是整个电子钟的核心，它需要能够精确地生成计时脉冲。
使用VHDL语言，可以使用计数器和时钟分频器实现时钟模块。
计数器用于计数，时钟分频器用于将计数器的输出分频为1秒钟一次的脉冲。
三、数码管显示模块设计数码管显示模块用于将时钟模块输出的计时脉冲转换为数字显示。
在数码管显示模块中，每个数码管对应一个数字显示，通过切换不同的数码管，可以实现显示小时、分钟和秒钟。
使用VHDL语言，可以使用多路复用器和BCD转换器实现数码管显示模块。
四、控制模块设计控制模块用于调整时钟和设置时间。
通过增加按钮和减少按钮，可以实现调整时钟的功能。
通过设置按钮，可以进入设置时间的模式，并通过增加按钮和减少按钮设置小时、分钟和秒钟。
使用VHDL语言，可以使用状态机实现控制模块。
五、测试与验证在设计完成后，需要进行测试和验证。
可以使用仿真工具对设计的各个模块进行仿真，验证其功能是否正常。
同时，还可以将设计烧录到FPGA开发板上进行实际测试，确保数字电子钟能够正常工作。
六、总结本文以VHDL设计实例为题，详细介绍了数字电子钟的设计过程。
通过时钟模块、数码管显示模块和控制模块的设计，实现了一个简单的数字电子钟。
通过测试和验证，确保了设计的正确性和可靠性。
希望本文对读者理解VHDL设计实例并进行创作有所帮助。
通过自己的实践和研究，不断探索和创新，可以设计出更多实用的数字电子设备。
让我们一起努力，推动数字电子技术的发展！。
编号：201234140115 本科毕业设计数码管电子钟的设计及实现院系：信息工程学院姓名：学号：0835140115专业：通信工程年级：2008级指导教师：职称：完成日期：2012年5月摘要电子钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、可拓展性能强等特点，被广泛用于生活和工作中去。
本文主要为实现一款可正常显示时间、带有24h/12h制调整、带有AM/PM显示以及时间校准功能的一款基于单片机仿真的多功能电子钟。
本文对设计要求的功能进行了分析和比较，确定了提供电源、界面显示、输入等方案。
本设计采用AT80C51芯片作为核心，以时钟电路、复位电路为辅助电路，用Proteus软件自带的电子钟组件实现高度仿真的显示结果。
软件部分主要采用简单且应用广泛的C51语言编写实现。
这种仿真的电子钟具有电路简单、读取方便、显示直观、功能多样、时间精度较高、操作简单、编程容易、成本低廉等很多优点。
设计主要是用Proteus电路软件实现电子管的仿真。
经过改装，添加部分功能所生产出的产品即可应用于一般的生活和工作中，从而给人们的生活和生产带来便利，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。
关键词：单片机；电子钟；控制器AbstractElectronic clock is the use of electronic technology to make clock electronic and digital. With a precise clock, small size and can be able to develop strong performance characteristics, so are widely used to live and work.In this paper, to achieve a normal display time with 24h/12h system adjustments, with the AM/PM display and time calibration function of a simulation based on single chip multi-function electronic clock.In his paper the design requirements of the function are analyzed and compared, determined to provide power, interface display, input program. This design adopts AT80C51 chip as the core, with a clock circuit, reset circuit, using Proteus Software comes with the electronic clock assembly to achieve a high degree of simulation result. Software part mainly uses a wide range of C51 language. This simulation electronic clock has the advantages of simple circuit, convenient reading, visual display, multiple functions, high precision ,simple operation, time programming is easy, low cost and many other advantages.The design is mainly use Proteus software to realize the electronic tube simulation circuit. After modification, adding some functions to produce products that can be applied to people’s life and production,in line with the development trend of electronic instrumentation, and has broad market prospects.Keywords:SCM;electronic clock;controller目录1 绪论 (1)1.1 数字电子钟的背景和意义 (1)1.2 本设计研究的主要内容 (2)2 系统总体设计及方案论证 (3)2.1 提供方案 (3)2.2 显示界面方案 (3)2.3 输入方案 (4)3 系统硬件设计及实现 (5)3.1 整体方案设计 (5)3.2 单片机的基本结构 (6)3.3 其它电路设计 (8)3.3.1 时钟电路 (8)3.3.2 复位电路 (9)3.3.3 数码管显示电路 (10)4 系统软件设计及实现 (14)4.1 主程序流程图 (14)4.2 时间调整程序流程图 (15)5 Proteus软件仿真 (17)5.1 Proteus软件简介 (17)5.2 仿真步骤 (17)5.3 仿真过程中出现的错误及解决措施 (17)5.4 仿真结果 (18)总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)1绪论1.1数字电子钟的背景和意义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。
单片机具有集成度高、功能强、通用性好的特点，特别是它能耗低、价格便宜、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等独特的优点，所以单片机现在广泛的应用到家用电器、机电产品、儿童玩具、机器人、办公自动化产品等领域。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，趋势是进一步向着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。
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。
单片机模块中最常见的是数字钟，数字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。
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。
1.2本设计研究的主要内容本设计采用AT80C51芯片作为核心，采用延时电路和复位电路来实现其计时的功能，用Proteus软件自带的电子钟组件实现仿真结果。
此设计的主要研究内容有：（1）研究电子钟的原理与实现方法。
（2）51单片机的原理与运用。
（3）构思基于单片机的仿真电子钟的实现方案。
（4）熟悉运用C51单片机语言编写软件系统。
（5）熟悉运用Keil软件与Proteus软件仿真和调试系统。
2系统总体设计及方案论证本系统采用单片机80C51为中心器件来设计电子钟系统，系统实用性强、操作简单、扩展性强。
本设计采用单片机、键盘、LED显示、电子钟演示系统组成。
系统包括状态转换、调时、调分以及基本的电子钟功能，计时牌显示当前时间。
电子钟控制的框图如下图2-1所示，主要有控制电路、按键电路、晶振电路、复位电路、显示电路、电源电路等电路组成。
按键控制装置时钟电路单片机AT80C5174LS138地址分配装置驱动装置复位电路时间显示装置图2-1系统总体设计框图2.1提供方案为使模块稳定工作，须有可靠电源。
本次设计考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。
此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。
方案二：采用单片机控制模块提供电源。
该方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。
综上所述，选择第二种方案。
2.2显示界面方案该系统要求完成时间显示功能。
基于上述原因，本次设计考虑了两种方案：方案一：完全采用点阵式LED显示。
这种方案功能强大，可方便的显示各种英文字符、汉字、图形等，但实现复杂，且须完成大量的软件工作。
方案二：完全采用数码管显示。
这种方案优点是实现简单，可以完成时间显示功能。
缺点是功能较少，只能显示有限的符号和数码字符。
根据本设计的要求，方案二已经满足了要求，所以本次设计采用方案二以实现系统的显示。
2.3输入方案这里同样讨论了两种方案：方案一：采用74LS138扩展I/O口、键盘及显示等。
该方案的优点是使用灵活可编程，并且有RAM及计数器。
若用该方案，可提供较多I/O口，但操作起来稍显复杂。
方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。
因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的端口资源还比较多。
由于该系统是对电子钟数码显示管的控制，用到的单片机端口比较多，所以要实现时间的显示就需要进行端口的扩展，故选择方案一。
系统硬件设计及实现3系统硬件设计及实现3.1整体方案设计本设计以单片机为控制核心，采用模块化设计，共分以下几个功能模块：单片机控制系统、键盘及状态显示时间模块等。
整体硬件设计图如3-1所示。
单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。
它由单片机振荡电路、复位电路等组成。
系统采用单数码管时间显示功能，最大显示数字9。
在时间走飞的情况下，可以通过K1、K2、K3和K4四个按键对时间进行调整。
图3-1 整体电路设计3.2单片机的基本结构MCS-51单片机内结构如图3-2所示，MCS-51单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。
