数字电子时钟
吉林建筑大学
电气与计算机学院
数字电子技术课程设计报告
设计题目：数字电子时钟（仿真）专业班级：自动化151
学生姓名：赵鑫国
学号：201512912
指导教师：韦大川
设计时间：2017.06.12-2017.07.06
目录
第1章绪论 (1)
1.1 (1)
1.2 (2)
第2章设计任务和要求 (3)
2.1 (3)
2.2 (3)
2.3 (3)
2.4 (4)
第3章电路设计的计算与分析 (5)
3.1 (5)
3.2 (6)
3.3 (9)
3.4 (10)
3.5 (11)
3.6 (12)
第4章方案的制作与安装 (15)
4.1 (15)
4.2 (15)
4.3 (16)
第5章电路的仿真与调试 (18)
总结 (19)
参考文献 (21)
元件清单 (22)
第1章绪论
1.1多功能电子时钟简介
多功能数字电子钟实际上是一个标准频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。而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。由于电子钟的能提供精确又被广泛的运用在测量之中。此数字电子钟采用555定时器提供定时脉冲，74160,74290集成块作为计时模块，8段数码显示管作为显示工具。其设计的产品可以广泛的用于公共场所，匾额装饰，以及教学等方面。
率计数的计数电路，它的计时周期为二十四小时。数字电子钟主要由时钟信号源、秒计数器、分计数器、时计数器、译码显示管组成。其中电路系统由时钟信号源，时、分、秒计数器，译码器及显示器电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，一般多用555定时器来实现，将标准时基信号送入秒计数器，秒计数器采用六十进制计数器，每累计六十秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为分计数器的计数脉冲，分计数器同样采用六十进制计数器，每累计六十分钟，发出一个时脉冲信号，而该信号将被送到式计数器，时计数器采用十二进制计数器，可以实现对一天二十四小时的计时。译码显示电路将时、分、秒的计数器输出状态通过显示驱动电路，七段显示译码器译码，在经过六位LED七段显示器显示出来。
1.2发展前景
随着人类社会步入高度发达的信息化时代，电子信息类产品日益广泛地应用于各个领域。市场需求的变化使产品更新换代越来越快，能否尽快开发出适应市场需求的产品已成为企业生存发展的关键。定时器在实际工作中用到的场合很多，它成为今天工业控制领域、通讯设备、信息处理以及日常生活中最广泛使用
的电路之一，在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒，用于各种竞赛的计时器、竞赛用定时器、数控电梯、数控机床、交通灯管理系统、各种智能医疗器械等，定时器是家用电器中的常用产品。电子技术的高速发展和计算机技术的普遍应用，电子设计也越来越普遍地应用于整个电子行业中。电子设计是人们进行电子产品设计、开发和制造过程中十分关键的一步，其核心就是电子电路的设计。
电子技术课程设计能巩固电子技术的理论知识，提高电子电路的设计水平，加强综合分析问题和解决问题的能力，进一步培养我们的实验技能和动手能力，启发我们的创新意识及创新思维。课程设计是针对一些课程的要求，对我们综合性的训练，培养我们的独立能力，能够运用课程中所学到的理论与实践紧密结合地去独立地解决实际问题，使我们灵活应用电路原理和电子技术的有关知识。我们通过自己动脑动手解决实际问题，巩固和运用在“模拟电子技术”、“数字电子技术”及“电路分析”等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，提高设计能力和实验技能，通过从原理图的设计和仿真到具体电子系统的安装和调试，全面提高了我们的实际动手能力、安装调试能力、科学试验能力等方面的综合素质，对进行毕业设计及毕业后从事电子技术方面的工作都有很大的帮助
第2章设计任务和要求
2.1设计任务
1.时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
2.具有校准“时”、“分”的功能。
3.整点自动报时：在整点时自动发出鸣叫声并有指示灯闪烁。
4.闹钟功能：可按设定的时间报时。
2.2设计要求
1.用Multisim画出整个系统电路图，并列出所需器件清单。
2.调试振荡电路，用Multisim提供的示波器观察其输出波形是否复合要求。
3.实现整个数字电子钟电路各项任务的正常工作
2.3总体设计方案
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，用555定时器接成的多谐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”采用六十进制计数器，每累计六十秒发现胡一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用六十进制计数器，每累计六十分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用二十四进制计时器，可实现对一天二十四小时的累计。指示器部分是由T触发器构成的，每有一个脉冲进入T触发器，其输出端状态就会发生改变，与原态相反。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态由七段显示译码器译码，通过四位LED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的。校准部分是将单次脉冲转换为二进制代码，再经过译码器对输出端进行选择，从而形成对电路的校准的可控制。
总体结构总共分为六个小部分：时间显示部分，译码部分，分频器部分，调时部分，稳压电路部分以及信号发生电路部分，此设计各部分由统一电源集中供电。电阻选择时，应考虑到受温度影响较小的固态铝质电解电容确保定时的精确性分频器采用74160使用方便，而其容易购买显示部分采用LED七段数码显示管，具有显示明亮，容易识别，价格便宜等优点，调时部分采用普通的按建开关。
2.4各部分电路功能的简单介绍
2.4.1 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。
2.4.2 分频器电路
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
2.4.3 校时电路
当数字钟刚接通电源或走时出现误差时，需要对其进行时间的校准，实用校时电路很多。校时电路包括校准小时电路、校准分钟电路和校准秒电路，但校准信号频率必须要大，可手动较时或脉冲校时，可用普通机械开关或由机械开关与门电路构成无抖动开关来实现校时。
2.4.4 时间计数器电路
时间计数电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器为六十进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为二十四进制计数器。
2.4.5 数字显示电路
计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出,选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流,选用DCD_HEX作为显示译码电路。
第3章电路设计的计算与分析
3.1 振荡电路
多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。用555定时器构成的多谐振荡器电路如图①：图中电容C、电阻R2和R4作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连；集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处，用以控制电容C的充、放电；外界控制输入端（5脚）通过0.01uF电容接地。
图1
通过仿真，示波器XSC1输出图2所示波形。
图2
从图1一中得知：R4=100K,R2=20K,C3=100Nf,C4=10nF。因此其输出频率为1HZ。可以作为电子时钟电路的秒脉冲信号。
3.2 时间计数电路
3.2.1 十进制计数器74160
计数器是对CP 脉冲进行计数的时序逻辑电路。如果组成计数器中的各个触发器的CP 不是同一信号，这样的计数器称异步计数器。本次设计采用6片十进制同步计数器74160组成两个六十进制的计数器（分、秒）和一个二十四进制
计数器（时）。74160如图③所示。74160是中规模集成的同步十进制加法计数器，有着同步预置数、异步置零和保持的功能。其功能表如表1所示。
图3
3.2.2六十进制计数器与十进制计数器的连接
电子时钟的“分”和“秒”由六十进制计数器实现，“时”由二十四进制计数器实现。因此，就需要用74160接成两个六十进制和一个二十四进制计数器。多片计数器组合，各级之间的连接方式分串行进位方式、并行进位方式。本次设计采用串行进位的方式。在串行进位方式中，以低位片的进位输出信号作为高位片的时钟输入信号。两片74160的EP和ET恒为1，都工作在计数状态，第一片每计到9（1001）时，C端输出变为高电平，经反相器后使第二片的CLK端为低电平。下一个计数输入脉冲到达后，第一片记成0(0000)状态，C端跳回低电平，经反相器后使第二片的输入端产生跳变，于是，第二片计入1。从而，将两片十进制计数器74160串联成一个百进制计数器。得到百进制计数器后，应用整体置零的方法接成六十进制和二十四进制计数器。当计数器从全0状态开始计数，计入60个脉冲时，经与非门产生低电平信号，立即将两片74160同时置零，于是便得到一个六十进制计数器，如图4。同理，当计入24个脉冲时，经与非门产生的低电平信号立即将两片74160同时置零，得到二十四进制计数器，如图5。
图4
图5
3.2.3
按“秒”、“分”、“时”的顺序，将两片六十进制计数器和一片二十四进制计数器串联，便得到完整的电子时钟计时电路，如图6。
图6
3.3 显示电路
数码管按照其发光二极管的连接方式不同，可分为共阳极和共阴极两种。共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平，而阳极分别由a、b、c、d、e、f、g输入信号驱动，当某个输入为高电平时，相应的发光二极管点亮；共阳极数码管则相反，它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平，而阴极分别由a、b、c、d、e、f、g输入信号驱动，当某个输入为低电平时，相应的发光二极管点亮。由于计数器输出的是8421BCD码，数码管不能直接显示成数字，为了让数数码管显示人们能看懂的数字，就需要把计数器输出的
8421BCD码转换
成数码管显示的阿拉伯数字，这就需要译码器的翻译。
图7
本设计采用DCD_HEX七段发光二极管译码显示器。DCD_HEX为共阳极LED数码
管。显示器引脚从右到左依次为：1,2,3,4。该显示包含了译码功能，所以无需专门的译码器。正确的引脚连接方式为：QA接1，QB接2，QC接3，DQ接4。如图7。
3.4 校时电路
数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分十位和时十位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。
本设计的校时电路的关键，是通过开关，控制电路中“秒”到“分”、“分”到“时”的进位输入端的高低电平的变化，从而实现手动调节“分”和“时”。
现以分校时电路为例，如图8。
正常时刻，与非门U17的一端接高电平，另一端接秒十位的进位输出端，即U13。此时，若秒十位的进位输出端输出低电平，则分个位的CLK有低电平信号输入，得到进位。若秒十位的进位输出端输出高电平，则分个位的CLK有高电平信号输入，因此，无进位。
当接通开关J1，与非门一端接地，即为低电平，另一端还是接到秒十位的进位输出端。此时，无论秒十位的进位输出端输出高电平还是低电平，经与非门U17输出的均为高电平，经非门U19得到低电平，并输入到分个位的CLK，使其得到进位，实现“分”加1。J1为单刀双掷的跳变开关，即按下M键开关闭合，松开M键开关随之断开。所以，可以通过连续按下M键连续增加“分”。时校时与分校时同理，连续按下H键（控制开关J2的闭合与断开）便可连续增加“时”。因此，通过控制开关J1和J2的断开与闭合，便可得到想要校正的时刻。要强调的是，此种校时方法是可以实现进位的。即，当“分”显示为59时，再按M，“时”显示便会加1，同时“分”显示清零。但当“时”显示为23时，再按H，“时”清零，但“分”显示会继续按原状态计数。
图8
3.5 整点报时电路
该部分电路的关键是通过开关J3的闭合与断开来控制信号源信号输入到蜂鸣器，从而使嗡鸣器发出声音。本设计用灯泡X1的闪烁来代替蜂鸣器的发声。电路如图⑧所示。
当电路计时到59分50秒时，电路经三个与门U21、U22、U23，输出高电平，使得电压控制开关J3中获得电流（J3的开启电压设置要小于信号源电压值），从而控制开关闭合，灯泡与信号源接通，电灯亮起。又由于信号源与提供秒脉冲
信号源的信号一致，均是多谐振荡器产生的频率为1HZ的脉冲信号，因此，开关
J3闭合后，因秒脉冲信号的作用，电灯X1出现闪烁状态，闪烁持续到“时”得到进位（持续10秒）。“时”得到进位后，经三个与门输出为低电平，因此，开关J3断开，灯泡X1与信号源断开，闪烁停止，等待下一次高电平的出现（×时59分50秒）。
图9
3.6 闹钟功能电路
3.6.1 4位数值比较器74LS85 在一些数字系统当中经常要求比较两个数
图10
值的大小。为完成这一功能所设计的逻辑电路称为数值比较器。
如图10为1位数值比较器。
AB’为A>B；A⊙B为A=B；A’B为A 在比较两个多位数时，必须自高到低地逐级比较，而且只有在高位相等时才需比较低位。例如，A、B是两个4位二进制数A3A2A1A0和B3B2B1B0。进行比较时应首先比较A3和B3。如果A3>B3，那么不管其他几位数各位何值，可定是A>B，反之A A=B的逻辑函数表达式为： Y=(A3⊙B3)(A2⊙B2)(A1⊙B1)(A0⊙B0)I（A=B） 图11为4为数值比较器74LS85 图11 3.6.2 可以将两片以上的74LS85可以组合成位数更多的数值比较器电路。只要将两个数的高4位接到第二片75LS85上，而将低4位接到第一片74LSA85上，同时把第一片的Y接到第二片的I上就行了（即：OAGTB接AGTB，OAEQB接AEQB，OALTB 接ALTB）。 如图12为两片74LS85组成的8为数值比较器。 图12 第4章方案制作与安装 4.1 完整闹钟电路 闹钟电路要完成对所设置闹钟时刻与时钟显示时刻的比较。比较的数值包括时十位、是个位、分十位、分个位，并按从高到低的顺序逐级比较。因此，本次设计采用4片74LS85和4个拨码开关构成闹钟电路。将时钟电路显示十进制数对应的二进制数A与拨码开关所设置的闹钟时刻B做比较。从时十位到分个位，逐级比较，若均分别相等，即为A=B，此时从最低位（分个位）对应的比较器74LS85 图13 （U27）的OAEQB输出高电平。高电平是开关J8闭合，灯泡X2与脉冲信号相连，闪烁（开关J8的功能和要求与整点报时电路中J3的功能相同）。 完整闹钟功能电路如图13所示。 4.2 完整电路 含有以上所述功能的完整的数字电子钟 Multisim 仿真电路图如图14所示。 图14 4.3 设计校准电路 在实际生活中，由于各种各样的原因，可能会使数字钟计时不准。当数字钟计时出现误差时，必须对时间进行校正，通常称为“校时”。校时是数字钟应 图15 该具备的基本功能，要求能对时和分进行校对。 对校时电路的设计要求是，在进行小时校正时，不影响分和秒计数器的正常计数。这时就要进行手动或者自动的校准，若采用自动校准，由于脉冲一直存在，所以校准的时候会带来不便。因此本次设计采用手动校准。校准脉冲即为秒进位脉冲或者分进位脉冲。图15所示电路为校“时”电路、校“分”电路，其中J1为校“分”控制开关，J2为校“时”控制开关，J3为总的校时开关。其中当总校时开关打到校准档时手动校准开始。校准时总开关接5V直流电源，输入为高电平，经过一个反相器输出低电平，输入的信号经过三个与非门低电平 0，送到分计时器的个位计数器，就可以进行校分。，同理也可以进行校时。设计的校准电路如图16所示。 图16 第5章电路的仿真与调试 1 可以先将系统划分为多谐振荡器、计数器、校准电路、 译码显示等部分 对它们分别进行设计与调试 最后联机统调。 2 各部件调试完毕后 用示波器或频率计观察石英晶体 振荡器的输出频率 3 将频率为1Hz的标准秒脉冲信号分别送入“时“分”、“秒”计数器 检查各级计数器的工作状况。 4 各部件调试正常后 进行组装联调 检查校准电路是 否可以实现快速校时 最后对系统进行微调。 5 仿真调试完毕后得电子时钟总电路 如图17所示。 图17 #include "2407c.h" //数字电子时钟按Key1启动、Key2暂停、Key3复位、Key4调时 #define disable() asm(" setc INTM") //禁止全局中断 #define enable() asm(" clrc INTM") //允许全局中断 unsigned int k=0,s=30,m=59,h=23,j=1; unsigned int d[8] = {0x0100,0x0200,0x030a,0x0400,0x0500,0x060a,0x0700,0x0800}; unsigned int w[8] = {0x0101,0x0204,0x030a,0x0400,0x0503,0x060a,0x0700,0x0804}; //系统初始化子程序 void chushihua (void) { asm (" clrc SXM"); //抑制符号位扩展 asm (" clrc OVM"); //累加器正常溢出 asm (" clrc CNF"); //B0被配置为数据存储空间 *WDCR=0x00E8; //关闭看门狗 *SCSR1=0X00FC; //CLKIN=10M,CLKOUT=CLK*4=40M *IMR=0x0002; //开INT2 *IFR=0xFFFF; //清全部中断，写1清0,参见P43 *MCRB=0xFE3C; //启用SPI功能引脚 *MCRA=0; //IOPA、IOPB配置为一般I/O功能 *MCRC=0; //IOPE、IOPF配置为一般I/O功能 *PFDATDIR=0x00FF; //IOPF设置为输入，并上拉 *SPICCR=0x0F; //SPI软复位、上升沿输出数据、16位数据长度 *SPICTL=0x0E; //禁止过冲中断、允许TALK(发送)数据、主机模式、禁止SPI中断//上升沿有延时 *SPIBRR=0x0F; //SPI波特率=SYSCLK/(SPIBRR+1)=2.5M *SPICCR=*SPICCR|0x80; //SPI恢复操作，准备发送、接收下一个字符 WSGR=0x00; //禁止所有的等待状态 } //延时子程序 void delay(unsigned int pp) { unsigned int k,i; for(k=0;k 数字电路电子时钟课程设计 整个数字钟由时间计数电路、晶体振荡电路、校正电路、整点报时电路组成。 其中以校正电路代替时间计数电路中的时、分、秒之间的进位，当校时电路处于正常输入信号时，时间计数电路正常计时，但当分校正时，其不会产生向时 进位，而分与时的校位是分开的，而校正电路也是一个独立的电路。电路的信 号输入由晶振电路产生，并输入各电路 方案论证：方案一数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码 器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。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555构成的振荡器加分频器来实现。 优点：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，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 方案二秒、分计数器为60进制计数器，小时计数器为24进制计数器。 实现这两种模数的计数器采用中规模集成计数器74LS90构成。 优点：简单易懂，比较好调试。 1 设计原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。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555构成的振荡器加分频器来实现。将标 准秒脉冲信号送入“秒计数器”，该计数器采用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，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进制计数器，可以实现一天24h的累计。译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通 过六位LED显示器显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一 程序开始 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP CLOCK ORG 0100H 主程序开始: MAIN: MOV SP,#70H MOV 6EH,#00H ;显示缓存器初始值设定 MOV 6DH,#00H MOV 6CH,#00H MOV 6BH,#00H MOV 6AH,#00H MOV 69H,#00H MOV 50H,#00H ；秒，分，小时初始值设定 MOV 51H,#00H MOV 52H,#00H MOV DPTR,#0F003H ；8255端口定义，PA,PB为输出 MOV A,#80H MOVX @DPTR,A MOV 4FH,#00H MOV TMOD,#01H ；定时器T0及TL0,TH0初始值设定 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB EA ；开总中断 SETB ET0 ；开定时器中断 SETB TR0 循环程序开始，并显示时间： START: MOV A,50H LCALL BCD MOV 6AH,A ；显示秒十位 MOV 69H,B ；显示秒个位 MOV A,51H LCALL BCD MOV 6CH,A ；显示分十位 MOV 6BH,B ；显示分个位 MOV A,52H LCALL BCD ；调用十六进制至BCD码转换子程序 MOV 6EH,A MOV 6DH,B LCALL DIS ；调用显示子程序 LCALL KEY ；调用键盘子程序 AJMP START ；主程序结束 BCD: MOV B,#0AH ；BCD码转换子程序 DIV AB RET CLOCK: PUSH ACC ；保护现场 PUSH PSW CLR TR0 MOV TH0,#3CH ；定时参数重新设置 MOV TL0,#0B0H SETB TR0 INC 4FH ；100ms单元加1 MOV A,4FH CJNE A,#0AH,D0 ；100ms单元=10，就秒单元加1 MOV 4FH,#00H ；100ms单元内容清0 MOV A,50H ADD A,#01H ；秒单元加1 MOV 50H,A CJNE A,#3CH,D0 ；秒单元内容=60，则秒单元清0 MOV 50H,#00H MOV A,51H ；分，时单元代码 ADD A,#01H MOV 51H,A CJNE A,#3CH,D0 MOV 51H,#00H MOV A,52H ADD A,#01H LCALL RING ；报警子程序 MOV 52H,A CJNE A,#18H,D0 MOV 52H,#00H D0: POP PSW ；出栈，退出中断子程序 POP ACC RETI RING: MOV R3,A CLR P1.0 LCALL DELL50 SETB P1.0 LCALL DELL50 DJNZ R3,RING RET 键盘子程序： KEY: JB P1.7,MSET ；秒设定子程序 LCALL DELL ；防抖动延时 JB P1.7,MSET INC 50H 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 烟台南山学院 单片机课程设计题目电子时钟 姓名： 所在学院 所学专业： 班级： 学号： 指导教师： 完成时间： 随时代的发展，生活节奏的加快，人们的时间观念愈来愈强；随自动化、智能化技术的发展，机电产品的智能度愈来愈高，用到时间提示、定时控制的地方也会愈来愈多，因此，设计开发数字时钟具有良好的应用前景。 由于单片机价格的低成本、高性能，在自动控制产品中得到了广泛的应用。本设计利用Atmel公司的AT89S52单片机对电子时钟进行开发，设计了实现所需功能的硬件电路，应用汇编语言进行软件编程，并用实验板进行演示、验证。 在介绍本单片机的发展情况基础上，说明了本设计实现的功能，以及实验板硬件情况，并对各功能电路进行了分析。主要工作放在软件编程上，用实验板实现时间、日期、定时及它们的设定功能，详细对软件编程流程以及调试进行了说明，并对计时误差进行了分析及校正，提出了定时音与显示相冲突问题及解决方案。实验证明效果良好，可以投入使用。 本次仿真设计的目的就是让同学们在理论学习的基础上，通过完成一个涉及MCS—51单片机都种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排版调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。在本学期的开始我们进行了计算机工程实践，在实践中我们以微机原理与接口技术课程中所学知识为基础，设计了电子时钟系统。本系统为多功能数字钟的系统。本设计以单片机AT89c51为控制核心，选用DS1302串行时钟芯片，RT1602液晶显示器实现液晶显示当前时间、日期、星期。本电子时钟具有日期、时、分、秒的显示、调整功能，采用的时间制式为24小时制，时间显示格式为时（十位、个位）、分（十位、个位）、秒（十位、个位）。 关键词：单片机 AT89S52 电子时钟汇编语言 #include 《数字时钟》技术报告 概要 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！ 一、系统结构。 （1）功能。此数字钟能显示“时、分、秒”的功能，它的计时周期是24 小时，最大能显示23 时59 分59 秒，并能对时间进行调整和校对，相对于机械式的手表其更为准确。 2）系统框图 系统方框图 1 （3）系统组成。 1.秒发生器：由555 芯片和RC 组成的多谐振荡器，其555 上3 的输出频率由接入的电阻与电容决定。 2.校时模块：由74LS03 中的4 个与非门和相应的开关和电阻构成。 3.计数器：由74LS90 中的与非门、JK 触发器、或门构成相应芯片串接得到二十四、六十进制的计数器，再由74LS90 与74LS08 相连接而得到秒、分、时的进分别进位。 4.译码器：选用BCD 锁存译码器4511，接受74LS90 来的信号，转换为7 段的二进制数。 5.显示模块：由7 段数码管来起到显示作用，通过接受CD4511 的信号。本次选用的是共阴型的CD4511 。 二、各部分电路原理。 1.秒发生器：555 电路内部（图2-1）由运放和RS 触发器共同组成，其工作原理由8处接VCC ，C1 处当 Uco=2/3Vcc>u11 时运放输出为1，同理C2 也一样。最终如图3 接口就输出矩形波，而形成的秒脉冲。 图 2-2 555 功能表 2.校时模块：校时模块主要由74LS03中的4个与非门构成（图2-3），由其功能图看得出只要有一个输入端由H 到L 或者从L 到H 都会使输出端发生高低变化。因此通过开关的拨动产生高低信号从而对时、分处的计数器起到调数作用。 LED数字显示电子时钟源程序代码 程序：（注已完全经过调试，达到预期目的） #include P0=tab[hour/10%10]; P2=0xfe; delay(1); P0=tab[hour%10]; P2=0xfd; delay(1); P0=tab[fen/10%10]; P2=0xfb; delay(1); P0=tab[fen%10]; P2=0xf7; delay(1); P0=tab[miao/10%10]; P2=0xef; delay(1); P0=tab[miao%10]; P2=0xdf; delay(1); } void main() //主函数 { init(); LED=0; while(1) { display(); } } void T0_int() interrupt 1 //定时器0函数{ TH0=(65536-25000)/256; TL0=(65536-25000)%256; count++; if(count==20) { count=0; miao= miao +1; LED=~LED; if(sec==60) { miao=0; fen= fen +1; 《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 电子时钟的设计及程序 一．设计目的： 1.理解掌握定时/计数器和中断的使用方法。 2.掌握微机常用的输入输出方式及接口技术。 3.掌握一定的汇编语言知识，培养自己的动手操作能力。 4.学习程序设计的基本思路和方法。 二．程序内容： 第一部分：定义显示界面。 第二部分：调用系统时间，并将调用的用二进制表示的时间数转换成ASCII码，并将时间数存入内存区。 第三部分：将存在系统内存区的时间数用显示字符串的形式显示出来。 第四部分：获取键盘的按键值,以ESC键退出系统返回DOS。三．程序设计原理： 首先在数据段开辟一显示缓冲区，用来存储系统时间。调用DOS中断，返回系统时间，并将来返回的二进制时间转换成ASCII码，方便时间显示时的调用。分别将来小时数、分钟数、秒数存入显示缓冲区，并最终存入一结束字符号’$’。调用DOS字符串显示功能将时间显示 出来。并调用屏幕I/O中断，定位光标的开始位置，结合着将时间显示在我们预先定义好的位置上。由于获取了的系统时间不会自动刷 新，所以我们要设计成刷新的方式来不断获取系统的时间，这样就形成了会跳动的电子钟了。调用延时TIME延时中断服务程序，累加到存放秒值的寄存器DL中，并进行十进制调整。在累加的过程中，不断地对时、分、秒值进行比较，秒不能等于60，分不能等于60，时不能等于24。秒等于限制值时，则使秒值为0分值加1；分等于限制值时，则使分值为0时值加1；时等于限制值时，则使时值为0；时、分、秒值都不超过限制值时，就转显示屏输出。时间显示的刷新要配合延时程序进行，为了得到良好的显示效果，延时程序要尽量接近1秒，但又不能超过一秒，所以本程序调用了一段较精确的时间延迟程序。利用BIOSS设计窗口，选择适当的背景和前景等，使屏幕显示更加完美。程序一旦进入运行，就将不间断地在显示屏显示时间，要想程序停止运行，可同时在键盘按下ESC键返回DOS系统。四．程序流程图如下： DATA SEGMENT ；设置数据段 BUF1 DB 'THE TIME IS NOW: $' BUF5 DB ' @@@@@ ^^^^^^^ @@@@@@ $' BUF6 DB ' &&&&&& ####### &&&&&& $' BUF7 DB ' 00 >o o < 00 $' BUF8 DB ' 00 (::) 00 $' BUF9 DB ' 00 ~~ 00 $' BUF10 DB ' 00 !! 00 $' BUF3 DB 'CLASS:040402206 $' BUF4 DB 'NAME:hu ling wei $' BUF2 DB 10 DB 10 DUP(?) DATA ENDS STACK SEGMENT STACK ；设置堆栈段 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 西安邮电大学 硬件课程设计报告 院系名称：计算机学院 学生姓名：王哲 指导老师：杨锐 班级：0901 学号： 时间： porta equ1400h portb equ1401h portc equ1402h portcontrol equ1403h timer0equ1440h timer1equ1441h timer2equ1442h timer_control equ1443h ;------------------------------------------------------------- data segment ledbuf db3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh;段码 datbuf db00h,00h,00h,00h;存放要显示4位 copybuf db00h,00h,00h,00h data ends ;-------------------------------------------------------------- code segment assume cs:code,ds:data ;--------------------------------------- start:mov ax,data mov ds,ax call read_cmos call p8254 mov dx,portcontrol;将8255设为A\B口输出，A为段码输出，B为位码输出 mov al,10000001B out dx,al ;--------------------------------------------------------------- loop2:call disp mov dx,1402h in al,dx mov bl,al and bl,02h test bl,02h jnz reset mov bh,al and bh,04h test bh,04h 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) +-+ 机电工程系 课程设计报告题目: 专业： 班级： 学号： 姓名： 同组人： 指导老师： 答辩日期： 一、绪论 当今世界但片机以飞快的速度在发展，了解和掌握单片机技术是我们机电系学生应该学习的课程之一，基于本学期对单片机的学习，现在对单片机语言所写出的电子时钟展开说明，现在生活很多东西都是离不开电子了，许许多多的东西都被电子产品所代替，时钟就是一种在我们生活之中很普通的电子产品，它虽然在单片机机之中算是一种比较简单的东西，但它在我们生活在是普遍存在的，它能让我们对更多的电子产品有所了解，所以我们想要了解更多的电子产品，电子时钟也是我们应该了解的，所以我们对电子时钟展开课程设计，并对其工作原理及工作方式进行了解，这样能让我们初步学习到有关的电子产品。设计过程中我们将对生活中电子时钟的工作方式进行了解，接着我们要在学过的单片机语言基础上，对电子时钟这样的工作方式进行单片机解释，有单片机语言解释，为什么电子时钟要这样工作，接着我们有汇编语言写出电子时钟程序，在报告中我们将对单机汇编语言的有关语句进行解释，并对单片机的电路板的工作原理进行解释，并对电子时钟工作方式进行说明。 二、对本课程设计的分析 2.1 工作原理 当电子时钟上电时候将在电子时钟上显示23-30-00，带表现在是时间，电子时钟将按正常的时间一样走动，有对应的四个按钮用来调整时钟所对应的时间，第一个按钮对应设置按钮，当它按下去时候，时钟将停止走动，这时候将进入调时间模式，第二个按键用来选择调的是时还有分还秒，第三个按键用来加运算的， 第四个按键用来减运算的。 2.2 P3口对应的按键操作功能系统框图 开始 P3.0是否按 下 P3.1是否按 下 YES P3.2是否按下 P3.3是否按下NO P3.3是否按下21H 是否为几 YES P3.2是否按下P3.3是否按下P3.2是否按下NO 时加一 YES NO 时减一 是否为一 YES NO 分加一 分减一 是否为2NO YES YES NO 秒加一 秒减一 说明：以上框图是系统版上对应的四个按键对电子时钟的操作功能，在什么情况下，对应的按键实现什么样的功能。 三、 主要电路模块的实现方案比较及选择 电子时钟设计报告Last revision on 21 December 2020 电子时钟设计报告 1 设计任务与要求 设计任务 用STM32设计一个数字电子钟，采用LCD12864来显示并修改，时间或闹铃。 设计要求 1）显示功能：可显示时间等基本功能。 2）具有闹铃功能。 3）按键改变时间。 4）按键改变闹铃。 5）温度的显示。 2 方案设计与论证 整个系统用stm32单片机作为中央控制器，由单片机执行采集内部RTC 值，时钟信号通过单片机I/O口传给TFT彩屏，单片机模块控制驱动模块驱动显示模块，通过显示模块来实现信号的输出。系统设有按键模块用于对时间进行调整及扩展多个小键盘。 显示电路 方案一：TFT彩屏。显示质量高，没有电磁辐射，可视面积大，应用范围广，画面效果好，数字式接口，“身材”匀称小巧，功耗小。 方案二：数码管动态显示。动态显示，即各位数码管轮流点亮，对于显示器各位数码管，每隔一段延时时间循环点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示，但须保证扫描速度足够快，人的视觉暂留功能才可察觉不到字符闪烁。显示器的亮度与导通电流、点亮时间及间隔时间的比例有关。调整参数可以实现较高稳定度的显示。动态显示节省了I/O 口，降低了能耗。 从节省单片机芯片I/O口和降低能耗角度出发，本数字电子钟数码管显示选择设计采用方案一，既TFT彩屏显示。 电源电路 本数字电子钟设计所需电源电压为直流、电压值大小5V的电压源直接用mini USB通过电脑USB接口供电。 按键电路 本数字电子钟设计所需按键用于进行显示时间的调整与设置扩展的小键盘。 单片机芯片4个I/O口可与按键直接相连，通过编程，单片机芯片即可控制按键接口电平的高低，即按键的开与关，以达到用按键进行显示时间的调整与设置扩展的小键盘的设计要求。 8位数码管显示电子时钟c51单片机程序 时间：2012-09-10 13:52:26 来源：作者： /* 8位数码管显示时间格式05—50—00 标示05点50分00秒 S1 用于小时加1操作 S2 用于小时减1操作 S3 用于分钟加1操作 S4 用于分钟减1操作 */ #include 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 《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 附件3 课程设计(综合实验)报告 ( 2011 -- 2012 年度第 1 学期) 名称：硬件课程与实践 题目：8086数字电子钟的设计 院系： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：2周 成绩： 日期：2011年09月01日 一、课程设计的目的与要求 1. 综合运用学过的相关软、硬件知识，利用伟福LAB6000实验设备，设计具有实用功能的电子钟，实现电子时钟的准确运行、校时等功能。 2．熟悉伟福LAB6000的功能，掌握数码管设计和键盘设计的要领及相关技术，能够利用实验设备实现电子钟系统的设计。 3．提高自己的硬件设计分析能力，同时培养软硬结合的系统设计思维，从而提高设计系统的可行性和准确性。 二、课程设计正文 A.设计题目：8086数字电子钟的设计： 1.设计并完成LED七段数码管数字钟电路。 2.数字钟显示格式为：HH：MM：SS。 3.具有通过键盘能够调整时、分、秒及设置闹铃的功能。 4.具有暂停时间及复位功能。 B.设计方案 本设计采用LAB6000伟福仿真实验箱，利用4MHz脉冲信号源和多级分频电路产生脉冲信号，4MHz脉冲信号经过F/64分频后得到62.5KHz脉冲信号，将脉冲信号传递给8253定时器，定时器每0.000016秒中断一次，在中断服务程序中对中断次数进行计数，0.000016秒计数62500次就是1秒，然后在中断服务程序中对秒计数得到分和小时值并判断闹铃是否到时。编写键盘扫描和LED显示程序完成设置时间、定闹铃及数码管显示功能。 C.硬件原理 1.七段数码管显示和键盘扫描显示 图１.１七段数码管 图1.2伟福实验台六位LED的电路图及寻址空间 实验箱提供了6位八段数码LED显示电路，只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。将KEY/LED CS接到CS0上，则实验箱中八位段码输出地址为08004H，位码输出地址为08002H。数字电子时钟源程序
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