红外遥控数字钟
基于proteus仿真的数字钟
摘要数字钟是一个对1Hz频率进行计数的电路.振荡器产生的时钟旌旗灯号经由火频器形成秒脉冲旌旗灯号,秒脉冲旌旗灯号输入计数器进行计数,显示出时光.秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后重零开端计数.一般由振荡器.分频器.计数器.译码器.数码显示器等几部分构成.振荡电路：重要用来产生时光尺度旌旗灯号.石英晶体振荡器可以进步时光旌旗灯号的稳固度.分频器：振荡器产生的尺度旌旗灯号频率很高,要得到“秒”旌旗灯号,需必定级数的分频器进行分频.计数器：有了“秒”旌旗灯号,则可以依据60秒为1分,24小时为1天的进制,分离设定“时”.“分”.“秒”的计数器,分离为60进制,60进制,24进制计数器,并输出一分,一小时,一天的进位旌旗灯号.译码显示：将“时”“分”“秒”显示出来.将计数器输入状况,输入到译码器,产生驱动数码显示器旌旗灯号,呈现出对应的进位数字字型.症结词数字钟振荡计数校订目次2.1计划比较42.2计划选择63单元模块设计73.3.1按键一：光标的移位与闪耀123.3.2按键二：时光的上翻让时光得到修正143.3.3 按键三：肯定154 体系调试155 体系功效和指标参数155.1 体系功效166 设计总结和领会17申谢18参考文献18附录数字电子钟电路总图19数字电子钟是一个用数字电路实现的时,分,秒计时的装配,与机械式时钟比拟具有更高的精确性.本次的数字电子钟的设计道理就是一种典范的数字电路,个中还包含了一些组合逻辑电路和时序电路.本次的数字电子钟的设计重要目标是为了让我们更好的控制数字电子钟的道理,从而控制逻辑电路的一些典范应用,学会本身制造电子钟.经由过程对数字电子钟得设计进一步的懂得各类中小范围集成电路的感化和适用办法.我们此次设计的数字电子钟是以24小时为一个时光周期,显示的满刻度是23时59分59秒,在六位7段共阴极的数码管上精确显示其响应的时,分,秒.并设置了三个时光的按键,分离控制时光的移位闪耀,时光的上翻修正,时光的确认.便利认为控制和设置时光.同时为了包管计时的稳固性和计时的精确性我们采取了用32.768K 的晶体振荡器来产生时钟旌旗灯号,来供给表针时光的基准旌旗灯号.数字电子钟的整体设计道理框图如图一所示：秒,然后主动清零从00时00分00秒开端从新计时,别的还加进了按键部分的操纵,便利人们对时光的控制,设置,调剂.秒旌旗灯号产生器是全部体系的时基旌旗灯号,它直接决议了计时体系的精度,在此次设计中采取的是石英晶体振荡器加分频器来实现.将得到的尺度旌旗灯号1HZ送入秒计数器中,秒计数器采取的是60进制的计数器,每累计都60秒得时刻就会发出一个分脉冲旌旗灯号,该旌旗灯号将作为分计数器的时钟脉冲,分计数器也是采取的60进制的计数器,每累计到60分钟,发出一个时脉冲旌旗灯号,该旌旗灯号将被作为时脉冲时钟脉冲,式计数器采取的24进制的计数器,如许就可以实现一天24小时的累计.2.1 计划比较计划一：555构成的多谢振荡器如图二因为f=1.43(R1+2R2)C1,我们可以经由过程调剂R1,R2,C1的值,转变其输出的频率.计划二：晶体振荡器分频电路石英晶体振荡电路1，采取频率fs=32768HZ的石英晶体图三D1,D2是反向器,D1用于振荡,D2用于缓冲整形.Rf为反馈电电阻（10—100M）,反馈电阻的感化为COMS反相器供给偏置,使其工作在放大状况.电容C1,C2与晶体配合构成pi型收集,完成对振荡器频率的控制,并供给须要的180度相移,最后输出fs=32768HZ.图三2，多级分频电路1HZ将32768HZ脉冲旌旗灯号输入到CD4060（如图四：CD4060的引脚图介绍）构成的脉冲振荡的14位二进制计数器,所以从最后一级Q14输出的脉冲旌旗灯号频率为：32768/16384=2HZ.再经由二次分频,得到最后的1HZ 的尺度旌旗灯号脉冲,即秒脉冲.如图五,就是所得到最后的脉冲旌旗灯号.图四：CD4060引脚图图五：1HZ的旌旗灯号产生的波形2.2 计划选择1,采取555多谢振荡器长处：555内部的比较器敏锐度较高,并且采取差分电路情势,它的振荡频率受电源电压和温度变更的影响很小.缺陷：要精确的输出1HZ的脉冲,对电容和电阻的数值精度请求很高,所以输出脉冲既不敷精确也不敷稳固.2,采取晶体振荡分频电路长处：因为晶体的阻抗频率响应可知,它的选频特征异常好,有一个极为稳固的串联谐振频率fs,且等效品德因数Q很高.只有频率为fs的旌旗灯号最轻易经由过程,且其他频率的旌旗灯号均会被晶体所衰减.3，比较的成果因为振荡器是数字钟的焦点,振荡器的稳固度及频率的精度决议了数字钟计时的精确程度.为了达到设计请求,获得更高的计时精度,我们在设计中选用了计划二即用晶体振荡器构成振荡电路.一般来说振荡器的频率越高,计时精度就越高.如图六图六3单元模块设计时光计数电路的设计将分频器产生的尺度基旌旗灯号即秒旌旗灯号经由秒计数器,分计数器,时计数器,分离得到“秒”个位,十位,“分”个位,十位以及“时”个位,十位的计时输出旌旗灯号,然后送至译码显示电路,以便实现用数码管显示时,分,秒的请求.在设计中“秒”和“分”的计数器应当为六十进制的计数器,而“时”计数器应当为二十四进制的计数器.在设计中采取的10进制的计数器74LS160来实现时光的计数单元的计数功效.74LS160的芯片引脚图如图七所示：图七：74LS160引脚图P0,P1,P2,P3---计数器的输入端QO,Q1,Q2,Q3—计数器的输出端CEP,CET---计数器的计数端CP---计数器的触发端TC---计数器的进位端R---计数器的清零端PE----计数器的置数端74LS160计数器是同步计数,异步清零表1是74LS160的逻辑表：计数器部分计数的道理图八：图八：计数器的道理图此图为“秒”计数器部分,用两片74LS160来构成60进制的计数器,因为160本身就是10进制的计数器,故在“秒”个位当主动的加到10时就会主动清零,同时向“秒”十位的计数器的进位,在这片160当“秒”十位和个位分离显示到“5”和“9”时向下一级的“分”计数器进位.同应当“分”的十位和个位分离显示“5”和“9”时向“时”计数器进位.当“时”计数器的十位和个位分离显示“2”和“4”时用反馈清零的办法将其清零.其“分”计数器,“时”计数器的道理图同“秒”计数器的道理图大致雷同.设计中“时”,“分”,“秒”的显示是选择共阴极的七段数码管显示的.共阴极七段数码管译码显示电路是将计数器输出的8421BCD码译成数码显示所须要的高下电平,其引脚如图九.在译码显示电路中采取的是CD4511-7段译码驱动器,其芯片的引脚如图十.译码器的A,B,C,D分离与十进制的计数器的四个输出端相连接a,b,c,d,e,f,g即为驱动七段数码管的旌旗灯号.其依据A,B,C,D所得的计数旌旗灯号,数码管就显示出相对应的字型.图九：共阴极七段数码管的引脚图图十：CD4511的引脚图个中A,B,C,D---BCD码得输入端a,b,c,d,e,f,g—译码的输出端,输出为“1”有用,用来驱动共阴极LED数码管.LT—测试输入端,LT=“0”时,译码输出全为“1”BI—消隐输入端,BI=“0”时,译码输出全为“0”LE—锁定器,LE=“1”时译码器处于锁定（保持）状况,译码器输出保持在LE=0时的数值,LE=0为正常译码其译码的显示电路如图十一所示：图十一：译码器的驱动显示电路三个按键的电路本次设计还用到了按键部分,设计顶用到了三个按键,其功效分离是移位并闪耀,时光的上翻,时光的肯定.设置这三个按键的目标其主如果为了人们能很好的控制和调剂时光.便利人们对时光的调剂.按键部分主如果采取各类逻辑门与计数芯片,译码芯片的有理联合来实现各个按键的功效的.如图十二图十二：三个按键按键一：光标的移位与闪耀认为部分：下之后计数器停滞计数即在这里给“秒”计数器输入的无效的旌旗灯号脉冲,此时数码管保持先前记下的时光不在走动.采取计数器160和译码器138的联合.给计数器160送一个初始数1即此时D3D2D1D0=0001.将计数器的Q2Q1Q0分离与138的输入端CBA相连接.且在138输出端的Y0接一个反相器包管在正常的情形下计数器能正常的计数.将输出端得Y0,Y1,Y2,Y3进行与运算,并将输出的值与产生的旌旗灯号脉冲进行与运算.在未按下按键的时刻则不会影响到脉冲的正常输入,计数器的正常计数.个中74LS138的引脚图如图十三:图十三：74LS138引脚图A2,A1,A0—译码器的3位二进制输入端Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6.,Y7—译码器的8个输出旌旗灯号,并且输出的均为低电平有用.S3,S2,S1—译码器的三个使能端,当S1=1,且S2=0,S3=0时,译码器处于正常的工作状况.闪耀部分：因为要使光标移位,须要断定认为在了那只数码管上,所以想到使数码管闪耀的办法,产生显著的视觉后果从而精确的断定须要转变那只数码管的时光值.斟酌到译码器CD4511的一个使能端BI,当BI 为高电平的时刻会产生消隐的现象.故在使数码管闪耀的这一功效,选择从译码器查找办法.数码管的闪耀与高下脉冲相连.当按键一被按下之后,译码器138的输出端Y1,Y2,Y3的值不竭的变更且有且只有一个为有用的点平0.当它们分离与旌旗灯号脉冲进行或运算后输出的的成果取决与旌旗灯号脉冲,当脉冲为高点平的时刻则数码管就熄灭,当脉冲输出的是低电平的时刻数码管就点亮.如斯的亮灭亮灭…….从而达到视觉上的数码管的闪耀功效.按键一电路如图十四,十五,十六图十四：计数器与138的联合图十五：与运算产生kk控制旌旗灯号脉冲图十六：光标的闪耀按键二：时光的上翻让时光得到修正按键二的功效主如果修正时光.在这里让时光上翻转变即当按键二被按下一次对应闪耀的数码管的值就加一次,一向到所得的值是我们本身想要的值为止.按键二必须在按键一被按下之后才有用.故当按键一被按下后译码器Y1,Y2,Y3有且有一个输出的是有用的低电平,按键二被按下后也会得到一个有用的低电平.将Y1,Y2,Y3分离与按键二得到的低电平进行或运算,并在得到的成果后面加一个反相器,如许就只有当输出的值均为0时才干得到1,如许就可以得到三个旌旗灯号clk1,clk2,clk3.同时要使计数器加数,只要给响应的计数器输入有用的正脉冲就可以了.故在设计中将得到的三个旌旗灯号对应的与计数器的脉冲输入相连接.如图十七：图十七：产生有用的信按键三：肯定按键三的功效就是肯定键即恢复正常有用的脉冲旌旗灯号,让计数器正常的计数,译码器正常的译码,数码管正常的显示时光.使按键部分的那些功效都消掉.当按键三被按下后即立时得到一个低电平的旌旗灯号.将按键三得到的旌旗灯号与计数器的清零端相连接,即可控制其的可否正常工作.从而让输出的kk为高电平,如许在kk与产生的旌旗灯号脉冲进行与运算的时刻就取决于产生的脉冲旌旗灯号.如许产生的脉冲旌旗灯号又恢复成为有用的脉冲旌旗灯号,使计数器正常的计数工作.4 体系调试单个元件的调试数码管共阴,共阳的检测：在proteus的仿真软件中将数码管的的a,b,c,d,e,f,g的随意率性一段或者几段置于高电平,数码管剩下的另一管脚置于低电平,假如数码管发亮且输出的字符是对应输入的字符的,那么此数码管为共阴数码管.假如数码管不亮,没有反响则解释数码管是共阳的数码管.时钟电路的调试将晶体振荡器电路产生的旌旗灯号脉冲经由过程proteus软件进行仿真.1，将仿真的示波器记到晶体振荡电路的波形的输出端,在示波器上显示出波形旌旗灯号的频率为32768HZ.2，再将仿真的示波器接到经由CD4060分频器后的输出端,得到的输出波形旌旗灯号的频率为2HZ.3，最后将仿真里面的示波器接到二分频器后的输出端得到的旌旗灯号波形的频率为1HZ即为全部设计须要的尺度基旌旗灯号.计数电路的调试在秒计数器上参加一个尺度的1HZ脉冲旌旗灯号,在proteus仿真软件长进行计数器的精确计数的调试.这部分重要调试的是“秒”计数器,“分”计数器的60进制得到调试,当“秒”或“分”的计数达到“59”时,“秒”或者“分”可以或许精确的清零并向前一计数器进位.其数码管的显示如图十八：图十八：时光的精确显示5 体系功效和指标参数5.1 体系功效该电路重要实现了时光的精确计数,在设计中将计数器74LS160与译码器CD4511,计数器74LS160和译码器74LS138,分频器与晶体振荡电路有用的分散在了一路,得到比较精确的时光显示.此外,加上三个按键的设置,便利了人们随时对时光的调剂,从而更好的控制时光.1．基旌旗灯号的频率1HZ2.电路供电+5v3设计总结和领会本次课程设计经由为期2周的不懈尽力,今朝根本达到了预期的请求,可以或许精确的以一秒为周期的在数码管上显示时光,并且三个按键也能精确的实现它们各自的功效,让人们能很好的调节时光.在设计中所采取的各个芯片都在运行很好的实现了它们各安闲设计中的功效感化.全部设计的道理简略,靠得住机能高,成本低,功效很轻易实现,并且实现的后果也异常的优越.因为此次设计是在放假时代自力完成的,所以在各模块之间的连接上,以及某些参数的肯定上可能还消失必定的问题.但经由过程此次设计,收成也颇多.总体上来说此次设计电路道理其实不难,但是在设计进程固然许多器械本身明确该那么做,但是在真正的应用中倒是其实是无从下手,碰到的许多小问题比本身想象中的要庞杂得许多,让本身疑惑是不是斟酌错了或者是走错了偏向.在设计中,许多芯片的功效是本身不是很熟习的,不合芯片之间的连接更是让本身觉得生疏.比方,在晶体振荡电路中产生的32768HZ的旌旗灯号与分频器CD4511的链接,分频的道理对当时设计本身来说是很隐约的,但是经由过程讯问同窗和先生后让本身对分频的道理有了懂得,并且还从许多的办法中选择了32768HZ的晶体振荡器和CD4511分频器来产生尺度的基旌旗灯号.在计数器的选择上,固然本身对这部分比较熟习,但是当真正的接触它时,才知道许多的器械不是本身想象中的那样轻易,许多的小错误就让本身觉得寸步难行.经由过程不竭的查阅材料懂得选择了十进制的74LS160实现了精确的计数功效.在按键部分,这是全部设计让我受益最多的部分,按键部分是本身在设计最后才做的部分,刚开端真的是无从下手,感到斟酌的器械许多,并且许多的器械本身又不会.在先生和同窗的帮忙下才让本身有了一个比较清楚的思绪,在设计中将计数器74LS160和译码器74LS138有机的联合来实现了三个按键的根本功效.经由过程此次的设计让本身熟习了许多器械,学会了许多器械,进修了本身已经学过的器械,也进修了本身没有接触过的器械.对计数器74LS160,译码器74LS138,CD4511,分频器CD4060都有了一个很清楚的熟习.同时不单对此次设计中应用到的芯片本身有了懂得,对其他得芯片如：74LS190,74LS161,触发器等也有懂得和熟习,对设计中的芯片的其他功效也有所懂得,如：计数器在必定的时刻也可以做为分频器应用等.此次为期两周的课程设计,让我对各类电路有所懂得,也让我懂得了关于数字时钟的道理和设计理念.经由过程本身的亲手实践,才让我熟习到本身的缺少.所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路和连接照样须要本身亲手的现实操纵才会真正的懂得和控制,才会有深入的印象.致谢在这里我起首要感激我们这组的指导先生林竟力先生对我们的设计进程中的仔细指导.在设计和论文写作进程中,得到了先生的指导和点拨,使得我的理论和实践操纵才能都得到了进步.同时也要感激我们这和我一路合作的组员以及在我设计进程中碰到问题就教的同窗,他们的虚心帮忙和提示也是让我的设计能顺遂的完成的重要原因之一.【参考文献】[1] 康华光.[2]康华光.附录数字电子钟电路总图数字电子钟的总电路图。
DIY基于51单片机的旋转LED数字电子钟
标签：DIY基于51单片机的旋转LED数字电子钟(红外线遥控调时)在网上看到不少老外做的各种旋转ＬＥＤ显示屏，非常ＣＯＯＬ，我也动手用洞洞板试做了一个类似的显示屏，结果感觉还不错。
于是再接再励继续努力，将作品进一步改进，完善后制成如今这个样子。
由于刚学51单片机，加上制作电路板软件也是从零开始，的确花了我不少的时间和精力。
不过也就是在这艰难的独立制作中，真正学到了不少实在的东西。
本项目的关键是如何解决高速旋转的电路板如何供电，如何调时的问题。
我采用电机电刷的原理，将旋转轴钻空，通过一只插头将电源的从反面引到前面的电路板上，而这个旋转的插头又与固定在背板上的两个铜片接触的。
调时的问题有些困难，一是让电路板在旋转前与ＰＣ机相接，由电脑传送调时数据，这虽然可行但不方便。
还有就是用遥控方法，但此方案在调试方面有很大的困难。
显示方式上，我采用平衡式的两排ＬＥＤ，这除了在旋转时能较好的保持平衡外，主要能利用两边交替显示方式，比单排要快一倍。
本装置不仅是一个时钟，它还可以动态显示汉字及图案，这就看如何发挥了。
其具体制作过程如下：一。
旋转电机的制作从制作成本与方便考虑，选用旧电脑用的大软驱上的直流无刷电机，只是对局部进行改造。
就是这种古董软驱软驱上的直流无刷电机拆开后的电机仔细拆开直流电机，将带圆盘的铝轴从中开孔，让它刚好能插入一个插头。
将旋转轴加工成这样装配好以后按拆开时的顺序，反序将轴安装直流电机上。
电机装配完成后用两片铜片做的电刷电刷装好后的侧面图将电路板上较突出的元件改焊在反面，电机的电源接法。
从电路板标注的符号看，“＋”为电源正，“Ｇ”为电源负，“Ｃ”与“Ｍ”端分别与电源正相连匀可使电机运转将一张旧唱片按电机座的位置开孔，而定位用的挡光板应根据电路板上感光组件的位置确定。
二。
电路板的制作本制作品用５１单片机控制，具体电原理图如下：用Protel 99设计制作了电路板。
最后得到完成的作品。
遥控器用的是松下车载机的，只用了其中的六个键。
多功能数字钟
电子技术课程设计多功能数字钟学院：专业、班级：姓名：学号：指导老师：2008年12月目录1、设计任务与要求 (2)2、总体框图 (2)3、选择器件 (2)4、功能模块 (3)（1）时钟记数模块 (3)（2）整点报时驱动信号产生模块 (6)（3）八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块 (7)（4）驱动八段字形译码输出模块 (9)5、总体设计电路图 (10)（1）仿真图 (10)（2）电路图 (11)（3）管脚图 (11)6、设计心得体会 (12)一、设计任务与要求1、具有时、分、秒记数显示功能，以24小时循环计时。
2、要求数字钟具有清零、调节小时、分钟功能。
3、具有整点报时，整点报时的同时LED灯花样显示。
二、总体框图多功能数字钟总体框图如下图所示。
它由时钟记数模块（包括hour、minute、second 三个小模块）、驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块（seltime）、驱动八段字形译码输出模块（deled）、整点报时驱动信号产生模块（alart）。
系统总体框图三、选择器件网络线若干/人、共阴八段数码管6个、蜂鸣器、hour(24进制记数器)、minute(60进制记数器)、second(60进制记数器)、alert(整点报时驱动信号产生模块)、seltime(驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块)、deled(驱动八段字形译码输出模块)。
四、功能模块多功能数字钟中的时钟记数模块、驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块、驱动八段字形译码输出模块、整点报时驱动信号产生模块。
(1) 时钟记数模块：<1.1>该模块的功能是：在时钟信号（CLK）的作用下可以生成波形；在清零信号（RESET）作用下，即可清零。
VHDL程序如下：LIBRARY ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity hour isport(clk,reset:in std_logic;daout:out std_logic_vector(5 downto 0));end entity hour;architecture fun of hour issignal count:std_logic_vector(5 downto 0);begindaout<=count;process(clk,reset)beginif(reset='0') thencount<="000000";elsif(clk' event and clk='1') thenif(count(3 downto 0)="1001") thenif(count<16#24#) thencount<=count+7;else count<="000000";end if;elsif(count<16#23#) thencount<=count+1;else count<="000000";end if;end if;end process;end fun;<1.2>VHDL程序如下：LIBRARY ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity minute isport(clk,clk1,reset,sethour:in std_logic;enhour:out std_logicdaout:out std_logic_vector(6 downto 0));end entity minute;architecture fun of minute issignal count:std_logic_vector(6 downto 0); begindaout<=count;process(clk,reset,sethour)beginif(reset='0') thencount<="0000000";elsif(sethour='0') thenenhour<=clk1;elsif(clk' event and clk='1') thenif(count(3 downto 0)="1001") thenif(count<16#60#) thenif(count="1011001") thenenhour<='1';count<="0000000"; else count<=count+7;end if;elsecount<="0000000";end if;elsif(count<16#60#) thencount<=count+1;enhour<='0';elsecount<="0000000";end if;end if;<1.3>VHDL程序如下：LIBRARY ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY second ISPORT(clk,reset,setmin:IN STD_LOGIC;enmin:OUT STD_LOGIC;daout:out std_logic_vector(6 downto 0)); END entity second;ARCHITECTURE fun OF second ISSIGNAL count:STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0); BEGINdaout<=count;process(clk,reset,setmin)beginif(reset='0') thencount<="0000000";elsif(setmin='0')thenenmin <=clk;elsif(clk'event and clk='1')thenif(count(3 downto 0)="1001")thenif(count<16#60#)thenif(count="1011001")thenenmin<='1';count<="0000000";ELSE count<=count+7;end if;elsecount<="0000000";end if;elsif(count<16#60#)thencount<=count+1;enmin<='0';elsecount<="0000000";end if;end if;end process;END fun;（2）整点报时驱动信号产生模块该模块功能：在时钟信号（CLK）的作用下可以生成波形，SPEAK输出接扬声器，以产生整点报时发声。
A功能数字钟的电路设计
功能数字钟的电路设计数字钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，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、定时启闭路灯等。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
1、设计目的1）掌握数字钟的设计、组装与调试方法。
2）熟悉集成电路的使用方法。
2、设计任务与要求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，便自动发出鸣叫声，时长1s。
选做：1）闹钟功能，可按设定的时间闹时。
2）日历显示功能。
将时间的显示增加“年”、“月”、“日”。
3、数字钟的基本原理及电路设计一个具有计Array时、校时、报时、显示等基本功能的数字钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等七部分组成。
石英晶体振荡器产生的信号经过分频器得到秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器译码，并通过显示器显示时间。
数字钟的整机逻辑框图如下：图 1数字钟整机逻辑图振荡器方案一：由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。
图 2 555与RC 组成的多谐振荡器图 分析：图中的C2为保护电容，其取值并没有什么要求。
在本设计中，我假设输出的脉冲的占空比为2/3，并且把555与RC 组成的多谐振荡，参考书本上的方案得出占空比3222121=++=R R R R q 故得到R1=R2。
又有电路的振荡周期T=T1+T2=(R1+2R2)Cln2得T=(R1+2R2)Cln2=103-S 。
我在实验中取电容为10nf 。
带入式中，可以得出R1=R2=48K Ω。
在这里取两个47K Ω电阻和滑动电阻2K Ω。
仿真结果如图所示，误差还是比较低的。
方案二：石英晶体振荡器。
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，它是电子钟的核心，用它产生标准频率信号，再由分频器分成秒时间脉冲。
具有整点报时功能的可校时数字钟
第一章数字钟的工作原理第一节介绍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，有力的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，产品跟新换代的节奏也越来越快。
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，节省了电能。
因此在许多电子设备中被广泛使用。
数字钟是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。
通过设计加深对刚刚学习了的数字电子技术的认识。
本次设计以数字电子为主，分别对一秒信号源、秒计时显示、分计时显示、小时计时显示、整点报时及校时电路进行设计，然后将它们组合来完成时、分、秒的显示并且具有整点报时和走时校时的功能。
并通过本场设计加深对数字电子技术的理解以及更熟练是有计数器、触发起和各种逻辑门电路的能力。
电路主要使用集成计数器，例如74LS160、CD4518、译码集成电路，例如CD4511、LED数码管及各种门电路和基本的触发器等，电路使用5号电池供电，很合适在日常生活中使用。
第二节设计方案论证方案一：采用小规模集成电路实现采用集成逻辑电路设计具有能实现，时分秒计时功能和多点定时功能，计时数据的更新每秒自动进行一次，不需程序干预。
方案二：EDA技术实现采用EDA作为主控制外围电路进行电压，时钟控制键盘和LED控制，此方案逻辑电路复杂，且灵活性较低，不利于各种功能的扩展，在对电路进行检测比较困难。
方案三：单片机编程实现在按键较少的情况下，采用独立式4个按键，经软件设计指定的I/O 口，送出逻辑电平，控制数码管显示，根据数字电子钟的设计要求与原理以及特性，本系统采用单片机AT89C52串口输出的形式来设计电路，使功能及效果更完美。
多功能数字钟的设计和制作
目录摘要 (1)1数字钟的结构设计及方案选择 (2)1.1振荡器的选择 (2)1.2计数单元的构成及选择 (3)1.3译码显示单元的构成选择 (3)1.4校时单元电路设计及选择 (4)2 数字钟单元电路的设计 (4)2.1振荡器电路设计 (4)2.2时间计数单元设计 (4)2.2.1集成异步计数器74LS390 (5)2.2.2 用74LS390构成秒和分计数器电路 (5)2.2.3用74LS390构成时计数器电路 (6)2.2.4 时间计数单元总电路 (7)2.3译码显示单元电路设计 (7)2.4 校时单元电路设计 (7)2.5整点报时单元电路设计 (1)3 数字钟的实现电路及其工作原理 (9)4电路的搭建与调试 (10)5结束语 (10)参考文献 (11)附录1： (12)摘要数字钟被广泛用于个人家庭及公共场所,成为人们日常生活中的必需品。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、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。
数字电子钟，从原理上讲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。
数字电子钟有以下几部分组成：振荡器，分频器，60进制的秒、分计时器和12进制计时计数器，秒、分、时的译码显示部分及校正电路等。
关键词：数字钟 555多谐振荡器计数器 74LS390 74LS48数字电子时钟的设计及制作1数字钟的结构设计及方案选择数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
主要由振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。
振荡器产生稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，通常使用石英晶体震荡器，然后经过分频器输出标准秒脉冲，或者由555构成的多谐振荡器来直接产生1HZ的脉冲信号。
秒计数器满60后向分计数器进位，分计数器满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“12翻1”规律计数。
用贴片LED制作的旋转屏数字钟(有图精华版)
其次，单片机的体积也远小于其他两种方案。单片机本身一般用40引脚封装，当然功能多一些的单片机也有引脚比较多的，如68引脚，功能少的只有10多个或20多个引脚，有的甚至只有8只引脚。
当然，单片机无论在速度还是容量方面都小于其他两种方案，但是在实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能。例如，控制电冰箱的控制器就不需要使用嵌入式系统，用一片52就可以轻松实现。所以应用的关键是看能否够用，是否有很好的性能价格比。52系列的单片机已经面世多年，依然没有被淘汰，还在不断发展中，这就说明是他有广阔的应用前景
This design USES LED by a row rotating screen patch LED lamp, make its water use of visual remain high rotation speed, high resolution, forming the effect of dot matrix display character, screen, can design of Chinese characters, even, and design looks and the suspended in the air transparency, very dazzle eye. Plus single-chip microcomputer control, but also become a unique piece of digital clock. When the human eye, light observed scenery in brain nerve, should be introduced into signals through a short time, light effect ends, the visual image is not immediately disappear, the residue after the visual says "as", visual this phenomenon is called "visual temporarily leave". The concrete application is film and screened. Reason is caused by the response speed of the optic nerve, its duration is 24 points of a second. Is animation, movies and other visual media according to the formation and transmission.
数字钟的构成
数字钟是一种常见的时间显示设备，它以数字的形式显示时间，方便人们快速准确地读取时间。
数字钟的构成主要包括以下几个部分：1. 显示部分：这是数字钟的核心部分，负责显示时间。
显示部分通常由一个或多个LED（发光二极管）或LCD（液晶显示器）组成，用于显示小时、分钟和秒。
LED数字钟具有亮度高、耗电低、寿命长等优点，而LCD数字钟则具有可视角度大、色彩丰富、显示效果好等特点。
2. 控制部分：控制部分是数字钟的大脑，负责处理各种信号并控制显示部分的工作。
控制部分通常由一个微处理器（如MCU、单片机等）和一个时钟芯片组成。
微处理器负责接收外部信号（如按键输入、闹钟设置等），并根据内部程序进行处理；时钟芯片则负责产生稳定的时钟信号，为微处理器提供准确的时间基准。
3. 电源部分：电源部分为数字钟提供稳定的工作电压。
电源部分通常包括一个电池和一个稳压电路。
电池为数字钟提供直流电压，稳压电路则将电池电压稳定在适当的范围内，以保证数字钟的正常工作。
4. 驱动部分：驱动部分负责将微处理器的控制信号转换为显示部分所需的驱动信号。
驱动部分通常包括一些驱动芯片（如驱动器、缓冲器等），它们可以将微处理器输出的数字信号转换为模拟信号，以驱动显示部分的工作。
5. 按键部分：按键部分为用户提供了与数字钟进行交互的方式。
按键部分通常包括一些按键开关，用户可以通过按键来设置时间、调整闹钟等操作。
按键部分与控制部分相连，当用户按下某个按键时，按键信号会被传输到控制部分进行处理。
6. 外壳部分：外壳部分为数字钟提供了保护和支撑作用。
外壳通常由塑料、金属或其他材料制成，可以有效防止内部电路受到外界环境的影响。
此外，外壳还可以根据设计要求进行美观的外观设计，使数字钟更具吸引力。
7. 其他功能模块：为了满足不同用户的需求，数字钟还可以增加一些其他功能模块，如温度显示、湿度显示、气压显示等。
这些功能模块通常通过额外的传感器和显示设备实现，并与控制部分相连接。
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本系统采用AT89S52 单片机与HS0038、DS1302 配合，实现具有修改、保存功能的红外遥控数字钟，并用一块LCD1602显示屏显示数字钟的实时时间、日期和星期。
数字钟的设定、修改功能由红外线遥控器及HS0038配合遥控控制。
DS1302可以实现对系统是的时、分、秒，日期和星期等信息的保存，使系统在掉电的情况下仍然能够准确的保存并运行时间信息。
另外系统中还装有1个独立按键，实现复位功能。
关键字：AT89S52；HS0038；DS1302；数字钟The system uses the microcontroller and the DS1302 with AT89S52, real-time time date and week of preservation and display. There is also a LCD1602 display system to display the system date and time required for the symbol. DS1302 can be achieved on the system is the hours, minutes, seconds, date, and save information such as a week, the system in case of power-down will still be able to save and run-time and accurate information.Key words：AT89S52;HS0038;DS1302; digital clock目录引言 (1)1 方案确定及元器件原理分析 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 各模块方案选择 (1)1.3 最终选择方案 (8)2 系统硬件设计 (9)2.1 DS1302时钟电路 (9)2.2 红外接收部分电路 (10)2.3 显示部分电路 (10)2.4 单片机复位电路 (10)2.5 电源电路 (11)2.6 总电路原理图 (11)2.7 总电路PCB (12)3 系统软件设计 (13)3.1 初始化程序设计 (14)3.2 红外解码程序设计 (14)3.3 时钟设置程序的设计 (14)3.4 时钟显示的设计 (15)4 电路调试 (16)5 使用说明书 (17)5.1 显示功能 (17)5.2 时钟设置 (17)5.3 复位功能 (17)6 改进方案 (17)6.1 整点报时功能 (17)6.2 闹铃功能 (18)6.3 阴历显示功能 (18)7 实训心得体会 (18)谢辞 (20)参考文献 (21)附录 (1)引言远程遥控技术又称为遥控技术，是指实现对被控目标的遥远控制，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。
红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用，并越来越多的应用到计算机系统中。
由于红外线遥控不具有像无线电遥控那样穿过障碍物去控制被控对象的能力，所以，在设计家用电器的红外线遥控器时，不必要像无线电遥控器那样，每套(发射器和接收器)要有不同的遥控频率或编码(否则，就会隔墙控制或干扰邻居的家用电器)，所以同类产品的红外线遥控器，可以有相同的遥控频率或编码，而不会出现遥控信号“串门”的情况。
这对于大批量生产以及在家用电器上普及红外线遥控提供了极大的方面。
由于红外线为不可见光，因此对环境影响很小，再由红外光波动波长远小于无线电波的波长，所以红外线遥控不会影响其他家用电器，也不会影响临近的无线电设备。
红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。
工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。
红外线遥控也成为了目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。
本文便是基于红外技术实现数字钟的遥控控制。
1 方案确定及元器件原理分析1.1 设计要求（1）采用市面上的万能遥控器作为本作品的遥控设备（2）制作一个时钟。
（3）能够通过遥控器对时钟进行时间修改和相关功能的设定（4）其他创新功能。
1.2 各模块方案选择1.2.1主控模块的选择和说明（1）主控模块的选择目前在单片机系统中，应用比较广泛的微处理器芯片主要为8XS5X系列单片机。
为了完成时钟设计，应用AT89S51单片机完全可以实现。
但是本设计中需要更多的I/O引脚，故本设计采用具有32根I/O引脚的AT89S52单片机。
（2）AT89S52简介AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能的CMOS8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和256bytes的随即存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准的MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大。
AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
1）AT89C52主要性能参数：与MCS－51产品指令和引脚完全兼容具有8k字节可重擦写Flash闪速存储器1000次擦写周期全静态操作：0Hz－24MHz三级加密程序存储器256×8字节内部RAM32个可编程I/O口线3个16位定时器/计数器8个中断源低功耗空闲和掉电方式2）MCS－51单片机的中断系统①中断源MCS－51单片机是一个多中断源的单片机，有五个中断源：外部中断0、定时器0中断、外部中断1、定时器1中断和串行接收或发送中断。
各中断源的中断处理程序入口地址如下表1所示：表1 中断向量表②中断控制a．中断的开放或禁止是由中断允许寄存器IE控制的。
IE的格式如下表2：表2 中断允许寄存器IE格式EA还是禁止，分别由各自的中断允许位确定；EA=0，禁止一切中断。
ES－串行口中断允许位。
ET1和ET0分别是定时器T1和T0的中断允许位。
EX1和EX0分别是外部中断1（INT1）和外部中断0（INT0）的中断允许位。
以上五个中断允许位的意义是：0为禁止中断,1为允许中断。
b．中断源优先级控制－中断优先级寄存器IP。
MCS－51单片机有高、低两个中断优先级，5个中断源可由程序设置为高优先级中断或低优先级中断，实现二级中断嵌套。
一个正在执行的低优先级中断源的中断服务程序，能被高优先级中断源所中断，但不能被同级别的另一个中断源所中断。
MCS－51单片机的5个中断源的优先级由中断优先级寄存器IP的相应位设定，如表3。
表3 IP格式PS是串行口的中断优先级控制位。
PT1和PT0分别是定时器T1和T0的中断优先级控制位。
PX1和PX0分别是外部中断INT1和INT0的中断优先级控制位。
中断优先级控制位的意义是：0为设定为低优先级中断源；1为设定为高优先级中断。
如果同优先级的多个中断请求同时出现时，则按MCS－51单片机的CPU查询次序确定那个中断请求被响应，其查询次序为：IE0、TF0、IE1、TF1、RI或TI。
1.2.2时钟芯片的选择和说明（1）时钟芯片的选择DS1302存在时钟精度不高，易受环境影响，出现时钟混乱等缺点，但DS1302可以用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录，能实现数据与出现该数据的时间同时记录。
这种记录对长时间的连续测控系统结果的分析及对异常数据出现的原因的查找具有重要意义。
传统的数据记录方式是隔时采样或定时采样，没有具体的时间记录，因此，只能记录数据而无法准确记录其出现的时间；若采用单片机计时，一方面需要采用计数器，占用硬件资源，另一方面需要DS1302的控制字如表5所示。
控制字节的最高有效位（位7）必须是逻辑1；如果它为0。
则不能把数据写入到DS1302中。
位6如果为0。
则表示存取日历时钟数据；为1表示存取RAM数据。
位5～1（A4～A0）指示操作单元的地址。
最低有效位（位0）如为0，表示要进行写操作；为1表示进行读操作。
控制字节总是从最低位开始输入/输出。
为了提高对32个地址的寻址能力（地址/命令位1～5 = 逻辑1），可以把时钟/日历或RAM寄存器规定为多字节（burst）方式。
位6规定时钟或RAM，而位0规定读或写。
在时钟/日历寄存器中的地址9～31或RAM寄存器中的地址31不能存储数据。
在多字节方式中，读或写从地址0的位0开始。
必须按数据传送的次序写最先的8个寄存器。
但是，当以多字节方式写RAM时，为了传送数据不必写所有31字节，不管是否写了全部31字节，所写的每一字都将传送至RAM。
表5 DS1302的控制字DS1302共有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式。
其日历、时间寄存器及其控制字见表6，其中奇数为读操作，偶数为写操作。
时钟暂停：秒寄存器的位7定义位时钟暂停位。
当它为1时，DS1302停止振荡，进入低功耗的备份方式。
通常在对DS1302进行写操作时（如进入时钟调整程序），停止振荡。
当它为0时，时钟将开始启动。
AM-PM/12-24小时方式：小时寄存器的位7定义为12或24小时方式选择位。
它为高电平时，选择12小时方式。
在此方式下，位5是AM/PM位，此位是高电平时表示PM，低电平表示AM。
在24小时方式下，位5为第二个10小时位（20～23h）。
表6 内部寄存器地址和内容1.2.3显示模块的选择和说明（1）显示模块的选择本实验中要显示的信息比较多，选择数码管显示的话需要的数码管数量将会很多，将是线路复杂，PCB布线混乱，因此选择LCD1602作为显示模块。
（2）LCD1602简介LCD1602字符LCD基本操作有以下四种：①读状态：输入信号：RS=0，RW=1，E=1 输出信号：D0~D7=状态字②读数据：输入信号：RS=1，RW=1，E=1 输出信号：D0~D7=数据③写指令：输入信号：RS=0，RW=0，E=1->0 输出信号：D0~D7=指令④写数据：输入信号：RS=1，RW=0，E=1->0 输出信号：D0~D7=数据LCD1602的读写顺序如下，通常的读写频率为250KHz左右。
指令说明如表7所示。
表7 LCD1602指令说明1602初始化流程：延时20ms。
写指令38H。
延时20ms。
写指令38H。
延时20ms。
写指令38H：设置显示模式。
写指令08H：显示关闭。
写指令01H：清屏。
写指令06H：光标移动设置。
写指令08H：显示开及光标设置。
1.2.4红外遥控解码红外解码指将遥控发射器所产生的红外遥控编码脉冲所对应的键值翻译出来的过程。