基于单片机的数字钟设计

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题目基于单片机的多功能数字钟设计

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毕业设计(论文)中文摘要

毕业设计(论文)外文摘要

目录1 绪论5

1.1背景资料5

1.1.1设计多功能数字钟的目的5

1.1.2电子线路CAD与Prote99 SE软件的简介5

1.1.3单片机简介7

1.2本设计的主要工作8

2 系统功能和设计说明9

2.1总体方案设计9

2.1.1本课题主要技术要求9

2.1.2总体方案比较与论证9

2.1.3总体设计原理方框图10

2.2 硬件模块电路设计10

2.2.1电压有效值测量设计10

2.2.2时钟电路的设计12

2.2.3温度检测电路设计13

2.2.4频率测量设计13

2.2.5键盘显示设计15

2.2.6报警电路16

2.2.7单片机最小系统16

2.3 软件设计19

2.4测试方法20

2.5总结21

结论23

致谢24

参考文献24

1绪论

1.1背景资料

1.1.1设计多功能数字钟的目的

目前市售的电子产品很多,一般只能显示时间信息,功能单一. 但在一些特殊行业，如电力部门，为了工作的便利，要求数字钟不仅能显示时间信息，最好还能直接显示供电情况，电力运行情况。这样，市场上销售的数字钟就显得功能单一，不能满足需求。这里我们所要设计的是专门用于电力部门的多功能数字钟。

本文所设计的多功能数字钟是利用单片机技术，采用了几种新型的芯片而共同构成的。它具有基本的电子时钟，闹钟功能，并且能够显示环境温度，电网电压，电网频率及实现过压欠压报警。本系统充分挖掘了单片机的资源和运算控制功能，具有功能多，显示全，成本低的特点。

1.1.2电子线路CAD与Prote99 SE软件的简介

本设计的电子线路图和PCB线路版图都采用计算机辅助制图，现介绍使用的做图软件及方法。

一、电子线路CAD简介：

电子电路CAD技术是电子信息技术发展的杰出成果,它的发展与应用引发了一场工业设计和制造领域的革命。给企业带来了巨大经济效益。当今, 电路CAD技术及其应用水平已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一。电子电路CAD 技术是指以计算机硬件和系统软件为基本工作平台, 继承和借鉴前人在电路和系统、图论、拓扑逻辑优化和人工智能理论等多学科的最新科技的成果而研制成的电子电路CAD 通用支撑软件和应用软件包。其目的在于帮助电子设计工程师开发新的电子系统与电路、IC、PCB（印刷电路板）、FPGA（现场可编程门阵列）、CPLD（复杂可编程逻辑器件）等产品。实现在计算机上调用元器件库、连线画图、编制激励信号文件、确定跟踪点、调用参数库以及模拟程序等手段去设计电路。电子线路CAD的基本含义是使用计算机来完成电子线路的设计过程，包括电原理图编辑、电路功能仿真、工作环境模拟、印制板设计（包括自动布局自动布线）与检测（包括布线、布局规则的检测和信号完整性分析）等。电子线路CAD软件还能迅速形成各种各样的报表文件，如元件清单报表，为元器件的采购及工程预决算等提供了方便。

二、Prote99 SE软件的简介:

90年代中期，Windows95开始出现，Protel也紧跟潮流，推出了基于Windows95的3.X版本。3.X版本的Protel加入了新颖的主从式结构，但在自动布线方面却没有什么出众的表现。另外由于3.X版本的Protel是16位和32位的混合型软件，所以不太稳定。1998年，Protel公司推出了给人全新感觉的Protel 98。Protel 98以其出众的自动布线功能获得了业内人士的一致好评。199年，Protel公司又推出了新一代的电子线路设计系统-Protel 99。在Protel 99中加入了许多全新的特色。

Protel98/99/99SE具有Windows应用程序的一切特性，在Protel98/99/99SE中引入了操作“对象”属性的概念，使所有“对象”（如连线、元件、I/O端口、网络标号、焊盘、

过孔等）具有相同或相似的操作方式，实现了电子线路CAD软件所期望的“简单、方便、易学、实用、高效”的操作要求。

Protel99主要由以下几个部分组成：

1．原理图设计系统：

原理图设计系统是用于原理图设计的Advanced Schematic系统。这部分用于设计原理图的原理图编辑器Sch 以及用于修改、生成零件的零件库编辑器SchLib。

2．印刷电路板设计系统

印刷电路板设计系统是用于电路板设计的Advanced PCB。这部分包括用于设计电路板编辑器PCB以及用于修改、生成零件封装的零件封装编辑器PCB Lib。

3.信号模拟仿真系统

信号模拟仿真系统是在原理图上进行信号模拟仿真的SPICE3f5系统。

4．编程逻辑设计系统

可编程逻辑设计系统是基于CUPL的集成于原理图设计系统中的PLD设计系统。

5． Protel99内置编辑器

这部分包括育浓郁显示、编辑文本编辑器Text和用于显示、编辑电子表格的电子表格编辑器Spread。

Design Explorer(项目管理器)是Protel99新增的一大功能，就是利用Design Explorer对整个系统进行管理的。它具有许多优点，这些优点使Protel99较Protel98工作起来更快捷、更方便。

1.1.3单片机简介

一、单片机的结构和特点

一个典型的数字计算机系统应包括运算器、控制器、数据与程序存储器输入/输出接口四大部分。如果将它们集成在一小块芯片上，就构成了微型单片计算机，简称单片机。