数字钟论文
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论文题目:电子钟的设计学院:信息工程学院专业:通信工程班级:通信091班学号:********** *名:*****师:***目录第一节摘要 3 第二节引言 4 第三节设计方案的选择与论证 5 第四节数字电子钟的设计 6 4.1 设计思想、任务及要求 6 4.2 电路设计及工作原理 6 4.3 子电路图及工作原理7 第五节原件介绍和心得体会15 第六节参考文献16第一节摘要随着社会的发展,人们的生活节奏也越来越快,时间观念也更为突出,精准的报时工具当然更受大家的青睐,传统的机械表无法满足人们精确的时间计算。
在科学技术不断发展的今天,精确到0.1秒甚至更精确的数字电子钟作为人们精准计时工具显得日趋重要。
本次的设计题目是基于计数器的数字电子钟的设计,系统由74160与数码管作为主要原件。
它能完成以下功能:实现时钟的星期、时、分、秒、0.1秒时的显示,整点报时,半点报时,时间可以根据用户随时设置等功能。
关键词:数字电子钟、数码管显示、整点报时、半点报时第二节引言社会在发展,科学在进步,人们的生活节奏也在不断加快,当然随之而来的是很重的时间观念,“一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴”成了很多人的座右铭,可见每一秒的时间对人们的意义都大不同于以前。
在很多领域,如教育,医疗,体育等很多地方都需要精确的报时工具,传统的机械报时工具也已经满足不了人们的对时间的要求了,所以数字电子钟日益入主了人们的日常生活,广泛地应用到各个方面给个领域。
数字电子钟是用数字集成电路或专用芯片做成的计时器,一般采用数码管或发光二极管直接显示“时”、“分”、“秒”、“0.1秒”,具有直观性。
除此之外它还具有整点报时、按作息时间报时等功能,所以数字电子钟在如今节奏很快的生活中得到了广泛的应用。
第三节设计方案的选择与论证数字钟也是一种小型的数字系统,由若干个数字电路和逻辑部件构成,可以处理、传送数字信息,完成特定的功能。
一般来说,一个数字系统应包括输入电路、输出电路、处理电路、处理电路、存储电路和控制电路五部分。
摘要数字电子钟是一种用数字显示秒、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,因而得到了广泛的应用。
小到人们日常生活中的电子手表,大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
本设计实验以中规模数字集成电路为主,介绍一种数字电子钟的设计方法。
用555定时器组成的多谐振荡器、计数器、译码器和校时电路组成。
采用了74LS系列中小规模集成芯片。
总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。
其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。
本次课程设计还采用了层次模块的设计理念,使整体电路简单化,实现了电路的实效意义。
通过本次设计实验与制作:进一步加强数字电路综合运用能力,掌握数字电路的设计技巧,增进实践能力;熟悉数字电子钟的工作原理;了解并掌握数字电子钟系统设计、组装、调试及故障排除方法。
关键词:振荡器;计数器;译码器;分频器;校时电路目录1 绪论 (1)1.1设计目的及意义 (1)1.2 Multisim概述 (1)1.3 Multisim 10操作步骤 (1)2 多功能数字钟设计方案的确定 (2)2.1设计方案原理构思 (2)2.1.1设计主要原理 (2)2.1.2设计电路原理框图 (3)3 数字钟基本原理与方案设计 (3)3.1 各模块电路分析 (3)3.1.1 1Hz标准脉冲发生器 (3)3.1.2 译码显示电路 (5)3.1.3 计数器电路 (8)3.1.4 校时电路 (11)3.1.5 闹钟电路 (13)3.1.6 整点报时电路 (15)4 仿真调试与结果分析 (16)4.1 总体仿真图 (16)4.2 各个功能仿真调试 (16)4.2.1 校时电路仿真调试 (16)4.2.2 闹钟电路仿真调试 (17)4.2.3 整点报时电路仿真调试 (18)4.3 分析总结 (19)4.4遇到问题及解决方法 (19)5 心得体会 (20)参考文献 (21)附录 (22)附录一元器件清单 (22)附录二电路总图 (23)附录三电路简化图 (24)1 绪论1.1设计目的及意义多功能数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的数字装置,广泛应用于家庭、办公室、车站、码头等公共场所,已成为人民生活中不可缺少的必需品。
XX学院课程设计论文论文题目:数字电子钟的设计姓名:所在院系:电信学院班级:学号:指导教师:XX学院二〇一三年一月六日摘要单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲,一块芯片就成了一台计算机。
单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点,为学习、应用和开发提供了便利条件。
现在,这种单片机的使用领域已十分广泛。
彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子,单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。
单片机能大大地提高这些产品的智能性,易用性及节能性等主要性能指标,给我们的生活带来舒适和方便的同时,在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。
此外,单片机在工商、金融、科研、教育、国防航空等领域都有着十分广泛的用途。
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。
该课程设计为数字电子钟的设计。
以AT89C51为核心,配合LED 数码管显示器和按键为用户提供长期、连续、可靠、稳定的工作环境。
该数字电子钟有时分秒显示和日期显示以及时间和日期调整的功能。
系统软件设计包括单片机计算机两部分的编程。
计算机软件编程主要实现参数设置、串行口数据接收、指令发送以及数据的显示和存储。
单片机软件编程主要实现键盘、LED显示等各模块的功能,采用汇编语言编程。
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。
关键词数字电子钟;单片机;LED显示第一章设计目的和方案 (4)1.1设计任务 (4)1.1.1 设计题目:数字电子钟 (4)1.1.2 设计目的与任务 (4)1.2功能要求说明 (4)1.3设计总体方案及工作原理 (5)第二章数字电子钟的硬件系统的设计 (6)2.1 硬件系统各模块功能设计 (6)2.1.1 单片机最小系统 (6)2.1.2 键盘模块 (6)2.1.3 LED显示电路 (6)2.1.4 接口电路 (7)2.2 电路原理图、PCB图和元器件布局 (7)2.3 元器件清单 (8)第三章数字电子钟的软件系统的设计 (8)3.1 使用的单片机资源的情况 (8)3.2 各模块功能简要介绍 (8)3.3 程序的流程图 (9)3.4 程序清单 (12)第四章设计仿真和结果分析 (13)4.1 设计结论和功能使用说明 (13)4.1.1 设计结论 (13)4.1.2 功能及使用说明 (13)4.2 仿真结果 (14)4.3 设计系统误差分析 (16)第五章设计小结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录 (20)第一章设计目的和方案1.1设计任务1.1.1 设计题目:数字电子钟1.1.2 设计目的与任务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《单片机原理及接口技术》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。
数字钟毕业论文数字钟毕业论文一、引言在现代社会中,数字钟已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是手机、电脑还是家居装饰,数字钟都无处不在。
然而,数字钟的发展背后隐藏着许多有趣的技术和设计原理。
本篇论文将探讨数字钟的历史、工作原理以及未来发展方向。
二、历史回顾数字钟的历史可以追溯到20世纪70年代。
当时,电子技术的快速发展使得人们开始尝试用数字显示时间。
最早的数字钟采用了七段显示器,通过控制灯泡的亮灭来表示数字。
然而,这种显示方式存在一些问题,例如能耗较高、显示效果不够清晰等。
随着技术的不断进步,液晶显示器逐渐取代了七段显示器,成为数字钟的主流显示技术。
液晶显示器具有低能耗、高对比度和可定制性等优点,使得数字钟的显示效果得到了极大的提升。
三、工作原理数字钟的工作原理可以简单地分为三个部分:时钟芯片、显示器和控制电路。
时钟芯片是数字钟的核心部件,它负责计时和时间的精确控制。
时钟芯片通常由晶体振荡器和计数器组成。
晶体振荡器产生稳定的振荡信号,计数器将振荡信号转换为可读的时间格式。
显示器是数字钟的输出部分,它用来显示时间。
除了液晶显示器,数字钟还可以采用LED显示器等其他技术。
不同的显示器技术有不同的特点,例如LED显示器亮度高、反应速度快,而液晶显示器则更加省电。
控制电路负责接收用户的输入,并将其转化为对时钟芯片和显示器的控制信号。
用户可以通过控制电路来调整时间、设置闹钟等功能。
四、数字钟的应用领域数字钟在日常生活中有着广泛的应用。
首先,数字钟作为时间的显示工具,被广泛应用于办公室、学校、医院等场所。
其次,数字钟还可以作为家居装饰品,为室内空间增添一份现代感。
此外,数字钟还可以用于计时器、闹钟等功能,方便人们的生活。
除了日常应用,数字钟在科学研究、航空航天等领域也有着重要的作用。
例如,在航空航天领域,数字钟的精确计时能力对于飞行任务的安全和准确性至关重要。
五、数字钟的未来发展随着科技的不断进步,数字钟的未来发展前景广阔。
西安邮电学院毕 业 设 计(论 文)题 目: 基于51单片机的数字钟设计院 (系):专 业:班 级:学生姓名:导师姓名: 职称:基于单片机的数字钟毕业论文摘要…………………………………………………………………………… ⅠAbstract……………………………………………………………………… (Ⅱ)第1章 绪 论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 课题来源 (2)1.3 本章小结 (3)第2章 MCS-51单片机的结构 (4)2.1 控制器 (4)2.2 存储器的结构 (4)2.3 并行IO口 (5)2.4 时钟电路与时序 (5)2.5 单片机的应用领域 (6)2.6 本章小结 (6)第3章 电路的硬件设计 (7)3.1 复位电路 (7)3.2 时钟电路 (7)3.3 按键电路 (8)3.4 相关控制电路 (9)3.4.1 控制打铃电路 (9)3.4.2 时间表显示电路 (9)3.5 数码管显示电路 (10)3.6 电源电路设计 (10)3.7 本章小结 (10)第4章 电路的软件设计 (11)4.1 软件程序内容 (11)4.2 软件流程图 (11)4.3 定时程序设计 (12)4.3.1实时时钟实现的基本方法 . (13)4.3.2 实时时钟程序设计步骤 (13)4.4程序说明 (13)4.5 本章小结 (14)第5章 结论与展望 (15)5.1 结论 (15)5.2 单片机的发展趋势 (15)参考文献 (17)附录………………………………………………………………………………18第1章 绪 论1.1 课题背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始,迄今已有二十多年了。
由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点,目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面,几乎“无处不在,无所不为”。
单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC 机外围以及网络通讯等广大领域。
摘要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,单片机的应用正在不断地走向深入,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,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,在根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
本次做的数字钟是以单片机(AT89C52)为核心,结合相关的元器件(共阴极LED 数码显示器、BCD-锁存/7段译码/驱动器等),再配以相应的软件,达到制作简易数字钟的目的,其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。
数字电子时钟计时器的优点很多:可靠性高,控制精确度高,优良的焊接性能,权威的焊接专家数据库,远程诊断功能,远程控制功能,人性化设计,节能降耗体积小,本机采用改进的IGBT逆变技术,减小了主变压器及电抗器体积,从而减小了电源整机的体积和重量,大大降低了铜铁损,提高了电源的效率及功率因数,使节能效果非常显著。
关键词:单片机应用电子钟AT89C52共阴极LED数码显示器AbstractIn recent years along with the computer in the social domain seepage and the large scale integrated circuit development, the monolithic integrated circuit application was moving towards unceasingly thoroughly, because it had function, the volume was small, the power loss was low, the price was cheap, the work was reliable, characteristics and so on easy to operate, therefore suited specially in with the control related system, more and more widely applied in the automatic control, the intellectualized instrument, the measuring appliance, the data acquisition, the military product as well as the domestic electric appliances and so on each domain, the monolithic integrated circuit often is took a core part used, in the basis concrete hardware architecture, as well as in view of the concrete application object characteristic software union, made the consummation.This time does the digital clock is take the monolithic integrated circuit (AT89C52) as a core, unifies the related primary device (common cathode LED numerical code monitor, the BCD- lock saves /7 section of decoding/driver and so on), again matches by the corresponding software, achieved the manufacture simple numeral clock the goal, its hardware partial difficulties lie in the primary device the choice, the layout and the welding.Digital electronic clock calculagraph merit many: Reliability height , the height controlling precision , good welding function, authority's welding expert data base , long-range diagnose function , long-range under the control of function , personalization design that, saving energy and reducing consumption volume has been small , this machine has adopt the IGBT contra variant technology improving , has diminished the host transformer and reactance implement volume, volume and weight having diminished the power source complete machine thereby, having reduced copper iron greatly mean , has raised power source efficiency and power factor , has made energyconservation effect very notable.Keywords: The monolithic machine applies Electronic clock AT89C51 Together negative electrode LED digital display目录摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (1)第一章功能要求 (2)第二章方法论证 (2)第三章系统硬件电路的设计 (3)第四章系统程序的设计 (4)第一节主程序 (4)第二节显示子程序 (4)第三节定时器T0中断服务程序 (5)第四节定时器T1中断服务程序 (5)第五节调时功能程序 (6)第六节秒表功能程序 (6)第七节闹钟时间社顶功能程序 (6)第五章调试及性能分析 (8)第一节硬件调试 (8)第二节软件调试 (8)第三节性能分析 (8)第六章电子钟的硬件系统设计 (9)第一节电子钟的硬件电路的设计 (9)第二节电子钟电路 (9)第三节复位电路 (10)第四节闹钟电路 (12)第五节显示部分 (12)第六节LED显示结构与原理 (12)第七节LED显示器接口及显示方式 (14)第八节电源电路部分 (16)第九节集成直流稳压电源的设计 (17)附录 (19)结论 (48)参考文献 (49)致谢 (50)绪论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。
多功能数字钟论文设计一、方案论证(1)控制部分:方案一: 采用普通MCS-51单片机作为总的控制元件。
方案二: 采用凌阳单片机SPCE061A作为总的控制元件。
比较论证: 方法一MCS-51单片机功能较少,不含有模数转换等功能,因此需增加一些外围电路来实现一些功能,使电路复杂化,精确度不高,采样速率偏低。
而方法二简化了电路,增加了系统稳定性。
凌阳SPCE061A在设计方面提供了极大的方便,它的好处在于,功能较多,因为它不仅囊括了普通单片机的所有功能,更增加了许多新的功能,如: A/D、D/A转换,语音等,另外又提供了便利的编程环境。
更重要的是凌阳单片机接口较多,所需外部按键较少,因此可采用独立式键盘。
(2)显示部分:方案一: 采用数码管显示。
方案二: 用LCD1602液晶图文显示器显示。
比较论证: 就我们的需要而言数码管显示内容单一,不易产生生动具体的图文,而LCD1602液晶图文显示器给我们提供了更大的发挥空间,看起来舒服自然,而且能增加显示的美观性与直观性。
最重要的是提供了友好的人机界面。
(3)电路设计部分:方案一: 由纯硬件实现,设计麻烦,而且使用很多分立元件,不仅稳定性不好,调试起来也困难。
方案二: 以单片机采样,辅以少量的逻辑电路。
充分发挥凌阳单片机的功能,简化了系统的硬件设计,并充分发挥数量不多的数字逻辑器件的作用,实现了题目要求的扩展部分。
综上所述:我们采用LCD1602液晶图文显示器显示二、总体方案1、工作原理:利用单片机SPCE061A作为本系统的中控模块。
单片机可把由LCD1602、DS1302读来的数据利用软件来进行数模转换,从而把数据传输到显示模块,实现温度、日历的显示。
LCD1602液晶显示器为主要的显示模块,把单片机传来的数据显示出来。
利用遥控器来实现非接触止闹功能。
在显示电路中,主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。
2、电路原理图:三、硬件设计(单元电路设计及分析)(1)凌阳单片机接口电路输入/输出接口(简称为I/O口)是单片机与外设交换信息的通道。
数字钟的设计摘要:随着电子工业的发展,电子产品日新月异。
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功能。
诸如数字钟、万年历、电子表、定时自动报警、定时启闭电路、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启用、通信、网络等众多领域,所有这些都是以钟表数字化为基础的。
由于其功能的不断增加,使用方便性不断提高,很多产品已经成为人类日常生活中不可或缺的助手。
本文是基于单片机控制的数字钟系统的设计。
该系统主要以单片机芯片AT89C51为核心结合按键选择模块来控制数码管显示模块和蜂鸣器模块工作,从而实现时钟和闹钟功能,并可对时钟及闹钟的时、分、秒进行单独校对,使其校正到标准时间。
此设计以软件控制硬件及软硬件结合为指导思想,充分发挥单片机功能。
同时,该数字钟系统还具有功耗小、成本低的特点,具有很强的实用性。
由于系统实现的功能简单,因此具有一定的可扩展性。
关键词:AT89C51单片机;数码管显示;The design of digital clockAbstractWith the development of the electronics industry, electronic products are different from before day by day. Watches digital has brought great convenience to people's production and living, and greatly expanded the original watch function. Such as digital clock, calendar, electronic watches, timed automatic alarm, timed to open and close circuits, open and close the power equipment, even a variety of timed electrical auto-enabled, communications, networking and many other fields, all of which are based on watches digital. Increasing its functionality, ease of use continue toincrease, many products have become an indispensable assistant to human daily life.This article is based on single chip microcomputer control of digital clock system design. This system mainly by the single-chip microcomputer AT89C51 as the core in combination with key choice module to control the digital tube display and buzzer module work, so as to realize the clock and alarm clock function, and can be on the clock and alarm clock, minutes and seconds to individually check, make the correction to standard time. This design in order to control the hardware and software and hardware combined with software as the guiding ideology, give full play to the MCU function. At the same time, the digital clock system also has the characteristics of low consumption, low cost, strong practicability. Due to the function of the system is simple, thus has certain extensibility.Key words: AT89C51 single chip microcomputer; Digital tube display;目录摘要 (i)Abstract (ii)第一章绪论.....................................................................................................................- 1 -1.1 课题研究的背景....................................................................................................- 1 -1.2课题研究的内容................................................................................................. - 2 - 第二章KEIL集成开发环境的应用.................................................................................. - 3 -2.1AT89C51单片机概述............................................................................................- 3 -2.2 KEIL集成开发环境的应用与操作.................................................................... - 3 -2.2.1KEIL集成开发环境简介............................................................................. - 3 -2.2.2 KEIL集成开发环境的基本仿真流程...................................................... - 4 - 第三章数字钟系统的原理与设计.................................................................................. - 6 -3.1 数字钟系统的总体方案设计..............................................................................- 6 -3.2 数字钟系统的硬件设计..................................................................................... - 6 -3.2.1 复位电路的设计................................................................................ - 7 -3.2.2 振荡电路的设计...................................................................................... - 8 -3.2.3 按键选择电路的设计............................................................................ - 10 -3.2.4 数码管显示电路的设计.......................................................................... - 11 -3.2.4.1 数码管的显示原理..................................................................... - 13 -3.2.4.2数码管的连接............................................................................. - 14 -3.2.5蜂鸣器电路设计...................................................................................... - 14 -3.3 数字钟系统的软件设计.....................................................................................- 16 -3.3.1 初始化参数设置..................................................................................... - 17 –3.3.2 时钟计时程序..................................................................................... - 17 -3.3.3 按键处理程序..................................................................................... - 17 -3.3.3.1 时钟调时程序............................................................................. - 17 -3.3.3.2 闹钟调时程序............................................................................. - 17 -3.3.4 数码管显示程序..................................................................................... - 17 -3.3.4.1 时钟当前值显示程序................................................................ - 17 -3.3.4.2 闹钟调时显示程序................................................................ - 17 -第四章系统实现与分析................................................................................................ - 20 -4.1 系统总体电路原理图的设计.......................................................................... - 20 -4.2 系统整体软件设计............................................................................................ - 21 第五章总结与展望....................................................................................................... - 26 -5.1 工作总结............................................................................................................ - 26 -5.2 技术展望............................................................................................................. - 27 - 参考文献......................................................第一章绪论1.1 课题研究的背景近年来随着科技的发展,任何设备和产品的自动化、数字化和智能化都离不开单片机,单片机已成为人类生活中不可或缺的助手。
数字时钟设计姓名学号专业电子信息技术指导教师成绩日期基于555的数字时钟显示摘要: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。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,通过555定时器改装的多谐震荡器发出的脉冲频率具有一定的准确性。
在这次设计中对分频器、计数器、、译码器和显示器进行研究编译,并完成了各种器件的编译工作,实现数字钟的功能。
有准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。
秒和校时功能都有一个共同特点就是它们都要用到振荡电路提供的1Hz脉冲信号。
在计时出现误差时电路还可以进行校时和校分,为了使电路简单所设计的电路不具备校秒的功能。
并且要用数码管显示时、分、秒,各位均为两位显示。
1引言随着科技的快速发展,数字电子钟在实际生活中的应用越来越广泛,小到普通的电子表,大到航天器等高科技电子产品中的计时设备。
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,另外应有整点报时附加功能。
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、报时电路和振荡器组成。
作为电子技术的一名学生掌握并能够独立自主设计一个数字电子钟是必要和必须的,既可以加深对课本上理论知识的理解又能锻炼自己的思考和解决问题的能力。
于是,经过查阅许多相关书籍和浏览许多网络未找到目录项。
资源,我做了这款简单数字电子钟的设计。
2 方案论证2.1 原理设计和功能描述2.1.1 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。
第_部分设计任务1.1设计任务设计、制作一个带有校时功能、可定时起闹的数字闹钟。
1.2设计指标1.有“时”、“分”十进制显示,“秒”使用分个位数码管上的DP点显示。
I I I时十位显示时个位显示分十位显示分个位显7 W秒闪烁显示v --------2.计时以24小时为周期。
(00:00-23:59)3.具有校时电路,可进行分、时较对。
4.走时过程能按预设的定时时间(精确到小时)启动闹钟产生闹铃,闹铃响时约3s。
第二部分设计方案(简要)2・1总体设计方案说明整个数字闹钟由LM555构成多谐振荡器,,调整电阻与电容改变频率,使其输出秒脉冲。
74LS163、74LS160、74LS48和4只共阴极数码管等构成其数字显示部分,校准部分运用跳线法实现,闹钟采用蜂鸣器、74LS42. 74LS138、74LS00和74LS123,达到其整点闹铃的功能。
2.2模块结构与方框图数字闹钟分为秒信号发生器、走时电路、时间校对电路和闹钟电路这几个模块。
第三部分电路设计与器件选择(详细)3.1秒信号发生器3. 1. 1模块电路及参数计算用LM555芯片以及外围电路搭建成一个多谐振荡器,通过设计外围电路的参数输出方波频率为1Hz,以下是其模块电路。
经过计 算,各参数如下图中所见。
3. 1. 2工作原理和功能说明LM555时基电路部由分压器、比较器、触发器、输出管和放 电管等组成,是模拟电路和数字电路的混合体。
其中6脚为阀值端 (TH ),是上比较器的输入。
2脚为触发端(TR ),是下比较器的输 入。
3脚为输出端(OUT ),有0和1两种状态,它的状态由输入 端所加的电平决定。
7脚为放电端(DIS ),是部放电管的输岀,它有 悬空和接地两种状态,也是由输入端的状态决定。
4脚为复位端(R ),Ri =1・5KQ R 2 =2.4KQ C = 220)12TpH=0.7(R]+R2)C T PL = 0.7R 2C f =丄T = ]HzT = T PH + T PL= O/7(R\ +2R 2)C叫上低电平(v 0.3V)时可使输出端为低电平。
南京工程高等职业学校五年制高职毕业设计姓名:戴任远学号:18系部:电子工程系专业:应用电子设计题目:数字钟指导教师:职称:副教授2010 年10月10 日南京摘要: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:数字电子钟单片机目录第一章绪论1.1数字电子钟的背景 (4)1.2数字电子钟的意义 (4)1.3数字电子钟的应用 (4)第二章数字钟的基本原理2.1实现功能 (5)2.2系统工作原理 (5)第三章数字钟的设计3.1数字钟的硬件设计 (6)3.2数字钟的软件设计 (8)第四章 PROTUES4.1 PROTUES软件介绍 (15)4.2电子钟系统PROTUES仿真 (15)第五章性能调试5.1系统性能测试与功能说明 (16)5.2软件调试问题及解决 (16)总结 (17)附录一 (18)附录二 (19)第一章绪论1.1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。
1.2数字电子钟的意义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。
1.3数字电子钟的应用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、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
第二章数字钟的基本原理2.1 实现功能采用51单片机系列A T89S51.对时钟进行控制单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和I/O接口电路等。
因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。
(1.开机时,显示12:00:00的时间开始计时;(2.P1.0/AD0控制“秒”的调整,每按一次加1秒;(3.P1.1/AD1控制“分”的调整,每按一次加1分;(4.P1.2/AD2控制“时”的调整,每按一次加1个小时;2.2 系统工作原理工作原理:数字电子钟是一个将“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,另外还有校时功能。
因此,一个基本的数字钟电路主要由显示器“时”,“分”,“秒”和单片机,还有校时电路组成。
8个数码管的段选接到单片机的P0口,位选接到单片机的P2口。
数码管按照数码管动态显示的工作原理工作,将标准秒信号送入“秒单元”,“秒单元”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“分单元”的时钟脉冲。
“分单元”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“时单元”。
“时单元”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。
显示电路将“时”、“分”、“秒”通过七段显示器显示出来。
校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整,按一下ksec单元就加1 ,按一下kmin就加1,按一下khour就加1。
设计框图:第三章数字钟的设计3.1 数字钟的硬件设计电路原理图:(1.把“单片机系统”区域中的P0.0-P0.7端口用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的C1--C8端口上;(2.把“单片机系统:区域中的P3.0-P3.7端口用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的L1 的C9—C12端口上和L2的C9—C12端口上;(3.把“单片机系统”区域中的P1.0/AD0、P1.1/AD1、P1.2/AD2端口分别用导线连接到“独立式键盘”区域中的ksec、kmin、khour端口上;数字钟的PCB图:3.2 数字钟的软件设计1.系统软件设计流程图这次的数字电子钟设计用到很多子程序,它们的流程图如下所示。
主程序是先开始,然后启动定时器,定时器启动后在进行按键检测,检测完后,就可以显示时间。
主程序流程图按键处理是先检测秒按键是否按下,秒按键如果按下,秒就加1;如果没有按下,就检测分按键是否按下,分按键如果按下,分就加1;如果没有按下,就检测时按键是否按下,时按键如果按下,时就加1;如果没有按下,就把时间显示出来。
按键处理流程图定时器中断时是先检测1秒是否到,1秒如果到,秒单元就加1;如果没到,就检测1分钟是否到,1分钟如果到,分单元就加1;如果没到,就检测1小时是否到,1小时如果到,时单元就加1,如果没到,就显示时间。
定时器中断流程图时间显示是先秒个位计算显示,然后是秒十位计算显示,再是分个位计算显示,再然后是分十位显示,再就是时个位计算显示,最后是时十位显示。
时间显示流程图2主程序#include <AT89X51.H>sbit ksec=P1^0;sbit kmin=P1^1;sbit khour=P1^2;unsigned char secshi=0,secge=0,minshi=0,minge=0,hourshi=0,hourge=0;unsigned int num=0,sec=0,min=0,hour=12;unsignedchar code table[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};void delay(unsigned int);void keyscan();void display();main(){TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){display();keyscan();}}void delay(unsigned int z){unsigned int x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}// 定时器中断子程序void t0(void) interrupt 1 using 0 {num++;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;}// LED显示程序void display(){if(num==20){num=0;sec++;if(sec==60){sec=0;min++;if(min==60){min=0;hour++;if(hour==24){hour=0;min=0;sec=0;}}}}secge=sec%10;secshi=sec/10;minge=min%10;minshi=min/10;hourge=hour%10;hourshi=hour/10;P3=0xfe;P0=table[secge]; delay(5);P3=0xfd;P0=table[secshi]; delay(5);P3=0xfb;P0=0x40;delay(5);P3=0xf7;P0=table[minge]; delay(5);P3=0xef;P0=table[minshi]; delay(5);P3=0xdf;P0=0x40;delay(5);P3=0xbf;P0=table[hourge]; delay(5);P3=0x7f;P0=table[hourshi]; delay(5);}// 按键控制子程序void keyscan(){if(ksec==0){delay(10);if(ksec==0){sec++;if(sec>=60) sec=0;}while(ksec==0)display();}if(kmin==0){delay(10);if(kmin==0){min++;if(min>=60)min=0;}while(kmin==0)display();}if(khour==0){delay(10);if(khour==0){hour++;if(hour>=60)hour=0;}while(khour==0)display();}}第四章4.1 PROTUES软件介绍Proteus软件是Labcenter Electronics公司的一款电路设计与仿真软件,它包括ISIS、ARES等软件模块,ARES模块主要用来完成PCB的设计,而ISIS模块用来完成电路原理图的布图与仿真。