多功能数字电子钟
多功能电子时钟研究报告
XTAL2来自反向振荡放大当作为输入并被外部下拉为低电平时，它们将输出电流，这是因内部上拉的缘故。P1.0和P1.1需要外部上拉，可用作片内精确模拟比较器的正向输入（AIN0）和反向输入（AIN1），P1口输出缓冲器能接收20mA电流，并能直接驱动LED显示器；P1口引脚写入“1”后，可用作输入。在闪速编程与编程校验期间，P1口也可接收编码数据。
新颖数字钟由上而下的进行层次化的设计，所有功能都是围绕单片机芯片AT89C2051展开。从各模块入手，首先定义各个模块的结构然后再对各个模块内部进行详细的设计。在设计过各个模块完成之后都要进行仿真调试，在仿真调试通过之后再对各个模块进行模块的组合兼容性调试。之后对整个工程文件进行整机调试。新颖设计利用单片机代替先前的大量的复杂的门电路使电路功能更加全面，时钟更加准确，利用单片机实现数字钟便于功能的扩展和系统升级，该数字钟能长期、连续、可靠、稳定的工作；同时还具有体积小、功耗低等特点，便于携带，使用方便，是一种新型的产品。新颖数字钟用四位数码管显示时、分的时钟。图中左边靠近电源的绿色发光二极管（长亮）是电源指示灯，表示电源工作；左下角红色发光二极管（秒灯）闪烁一次表示走动1秒钟；正上方绿色发光二极管是设置灯，当正常走动时此时不亮，当第一次按下设置键时，此绿灯亮，同时秒时熄灭，且分钟的两位数码管闪烁，停止走动，进入校时状态，此时可以进行分钟的调整，当按一次加一键（左键）可实现分钟的加1功能，达到60分时返回0，从0再重新算起；如果再次按下设置键时，若秒灯和设置灯仍旧保持熄灭和点亮状态，表示分钟的数码管停止闪烁，反过来表示小时的两位数码管则开始闪烁，此时可进行小时的调整，按加1键可实现时调整功能，到达24小时返回0；当第三次按下设置键数码管停止闪烁，设置灯熄灭，秒灯重新闪烁，以设定值计时。
多功能电子钟
多功能电子钟
多功能电子钟，是一种集时间显示、报时、闹钟、温度显示、日历、计时等多种功能于一体的电子设备。
多功能电子钟的主要功能是时间显示，它可以准确地显示当前的时间，包括小时、分钟和秒。
用户可以根据自己的需求调整时间的显示方式，选择12小时制或24小时制。
时间的显示方式醒目清晰，让人一目了然。
多功能电子钟还具备报时功能，它可以在设定的时间点自动发出提示音或报时声，提醒用户注意时间。
这非常适用于需要按时进行某些活动或会议的场合，让用户不需要时刻盯着钟表。
同时，多功能电子钟还可以设置报警时间，根据用户的需求发出响亮的闹钟声来叫醒用户。
除了时间显示和报时功能，多功能电子钟还可以显示当前的室内温度。
它内置了温度传感器，可以准确地测量室内的温度，并以数字的形式显示出来。
这对于需要时刻关注室内温度的用户来说非常方便。
多功能电子钟还可以显示日历，它内置了日历芯片，可以自动地显示当前的日期和星期。
用户可以通过按钮调整日期和星期的显示，同时还可以查看一年中的重要日期，比如节假日和纪念日。
多功能电子钟还具备计时功能，它可以让用户设定一个时间段，然后开始计时，直到结束。
这对于需要限时进行某些活动的用
户来说非常实用，比如烹饪、运动等。
同时，计时功能还可以设置倒计时，当倒计时结束时发出提醒声。
总之，多功能电子钟是一种功能强大的电子设备，它集时间显示、报时、闹钟、温度显示、日历、计时等多种功能于一体。
它的使用非常简便，功能齐全，对于需要时刻关注时间的用户来说是一种不可缺少的工具。
多功能数字电子钟设计报告
电气与电子信息工程学院数字电子技术课程设计报告设计题目：多功能数字电子钟设计教师评语：成绩评阅教师日期多功能数字钟电路设计一、设计的任务 (1)二、设计的要求 (2)三、设计的作用和目的 (2)四、设计过程 (3)1系统原理框图 (4)2方案设计与论证 (5)2.1时间脉冲产生电路 (5)2.2分频器电路 (7)2.3时间计数器电路 (8)2.4译码驱动及显示单元电路 (9)2.5校时电路 (9)2.6报时电路 (11)3单元电路设计、参数计算和元器件的选择 (13)3.1时间脉冲产生电路的设计 (13)3.2计数电路的设计 (13)3.2.1 60进制计数器的设计 (13)3.2.2 24进制计数器的设计 (14)3.3 译码及驱动显示电路 (15)3.4 校时电路的设计 (15)3.5 报时电路 (17)3.6电路总图 (18)4电路的安装与调试 (19)4.1时钟结果仿真 (19)4.2 秒钟个位时序图 (19)4.3报时电路时序图 (20)4.4测试结果分析 (20)五、心得体会及建议 (21)六、参考文献 (22)七、附录附录1电路原理图 (23)附录2原件清单 (24)附录3部分芯片引脚图与功能表 (25)一、课程设计的基本任务本课程设计的基本任务，通过指导学生循序渐进地独立完成数字电路的设计任务，加深学生对理论知识的理解，有效地提高了学生的动手能力，独立分析问题、解决问题能力，协调能力和创造性思维能力。
重提高学生在数字电路应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。
学生通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
二、课程设计基本要求通过课程设计各环节的实践，应使学生达到如下要求：1.掌握数字逻辑电路分析和设计的基本方法⑴根据设计任务和指标，初选电路；⑵通过调查研究、设计计算，确定电路方案；⑶选测元器件，安装电路，独立进行试验，并通过调试改进方案；⑷分析课程设计结果，写出设计总结报告。
基于51单片机的多功能电子钟设计
基于51单片机的多功能电子钟设计1. 本文概述随着现代科技的发展，电子时钟已成为日常生活中不可或缺的一部分。
本文旨在介绍一种基于51单片机的多功能电子钟的设计与实现。
51单片机因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点，在工业控制和教学实验中得到了广泛应用。
本文将重点阐述如何利用51单片机的这些特性来设计和实现一个具有基本时间显示、闹钟设定、温度显示等功能的电子钟。
本文的结构安排如下：将详细介绍51单片机的基本原理和特点，为后续的设计提供理论基础。
接着，将分析电子钟的功能需求，包括时间显示、闹钟设定、温度显示等，并基于这些需求进行系统设计。
将详细讨论电子钟的硬件设计，包括51单片机的选型、时钟电路、显示电路、温度传感器电路等。
软件设计部分将介绍如何通过编程实现电子钟的各项功能，包括时间管理、闹钟控制、温度读取等。
本文将通过实验验证所设计的电子钟的功能和性能，并对实验结果进行分析讨论。
通过本文的研究，旨在为电子钟的设计提供一种实用、经济、可靠的方法，同时也为51单片机的应用提供一个新的实践案例。
2. 51单片机概述51单片机，作为一种经典的微控制器，因其高性能、低功耗和易编程的特性而被广泛应用于工业控制、智能仪器和家用电器等领域。
它基于Intel 8051微处理器的架构，具备基本的算术逻辑单元（ALU）、程序计数器（PC）、累加器（ACC）和寄存器组等核心部件。
51单片机的核心是其8位CPU，能够处理8位数据和执行相应的指令集。
51单片机的内部结构主要包括中央处理单元（CPU）、存储器、定时器计数器、并行IO口、串行通信口等。
其存储器分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。
程序存储器通常用于存放程序代码，而数据存储器则用于存放运行中的数据和临时变量。
51单片机还包含特殊功能寄存器（SFR），用于控制IO端口、定时器计数器和串行通信等。
51单片机的工作原理基于冯诺伊曼体系结构，即程序指令和数据存储在同一块存储器中，通过总线系统进行传输。
电子行业数字电子钟说明书
电子行业数字电子钟说明书概述本说明书旨在向用户介绍并指导使用电子行业数字电子钟。
本产品是一款高精度、多功能的数字电子钟，适用于电子行业及其他需要精确时间记录和显示的场景。
1.高精度：采用了先进的时钟芯片，确保准确的时间显示。
2.多功能：除了基本的时间显示功能，还提供了闹钟、倒计时、计时器等实用功能。
3.大屏幕显示：采用了大尺寸的数字液晶屏幕，清晰明了。
4.多种显示模式：提供了12小时制和24小时制两种时间显示模式，可以根据实际需要进行切换。
•尺寸：150mm x 100mm x 30mm•重量：200g（不含电池）•电源：2节AAA干电池（不包含）•屏幕：大屏幕液晶显示屏•温度范围：0℃ ~ 50℃•湿度范围：10% ~ 90% RH使用方法安装电池1.打开电子钟背部的电池仓盖。
2.按照正负极的标识，正确地安装2节AAA干电池。
3.关上电池仓盖。
时间设置1.电池安装完成后，屏幕将亮起，并显示12:00 AM。
2.按下“设置”按钮，屏幕上会显示时间设置的界面。
3.使用“上”和“下”按钮调整小时、分钟和秒数。
长按“上”或“下”按钮可以快速调整。
4.设置完成后，再次按下“设置”按钮退出设置模式。
闹钟设置1.在时间显示界面，按下“闹钟”按钮进入闹钟设置模式。
2.使用“上”和“下”按钮调整闹钟的小时和分钟。
3.设置完成后，按下“闹钟”按钮保存设置，并返回时间显示界面。
4.在设定的闹钟时间到达时，电子钟将发出蜂鸣声提醒。
倒计时设置1.在时间显示界面，按下“倒计时”按钮进入倒计时设置模式。
2.使用“上”和“下”按钮调整倒计时的小时和分钟。
3.设置完成后，按下“倒计时”按钮保存设置，并返回时间显示界面。
4.在倒计时结束时，电子钟将自动停止并发出蜂鸣声提醒。
计时器功能1.在时间显示界面，按下“计时器”按钮进入计时器模式。
2.按下“开始/暂停”按钮开始计时，再次按下暂停计时。
3.按下“复位”按钮重置计时。
注意事项1.请勿将产品暴露在高温、高湿度或极低温度环境下，以免对电子元件造成损坏。
多功能数字电子钟_VHDL
四、各功能模块的源程序代码 :
-- CONTOR 模块 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; use ieee.std_logic_arith.all; entity contor is
1 ）“小时” 校时状态： 进入“小时”校时状态后，显示 “小时” 的数码管闪烁，每按动“ k” 键一次，“小时” +1，若不按动“ k”键 则小时数不变，一直按下“ k” 键则小时数一 4Hz 的频率递增计数。
2 ）“分”校时状态：进入“分”校时状态后，显示“分”的数 码管闪烁，每按动“ k” 键一次，“分” +1，若不按动“ k”键则分数 不变，一直按下“ k” 键则分数一 4Hz的频率递增计数。
chs,cms,css,f4 :in std_logic; bsg,bmg,bhg,bsd,bmd,bhd :buffer std_logic_vector(3 downto 0); comout :out std_logic); end time_com; architecture time_comx of time_com is begin com:process(hh,mh,sh,hl,ml) begin if(bhg=hh and bhd=hl and bmg=mh and bmd=ml and bsg=sh)then comout<='1'; else comout<='0'; end if; end process; set:process(f4) begin if(f4'event and f4='1')then if(chs='1'and k='0')then if(bhg="0010" and bhd="0011")then bhd<="0000";bhg<="0000"; elsif(bhd="1001")then bhd<="0000";bhg<=bhg+1; elsif(bhd="0000"or bhd="0001" or bhd="0010"or bhd="0011"or bhd="0100"or bhd="0101"or bhd="0110"or bhd="0111"or bhd="1000")then bhd<=bhd+1; end if; end if; end if; end process; process(f4) begin if(f4'event and f4='1')then if(cms='1'and k='0')then if(bmg="0101" and bmd="1001")then
单片机多功能电子数字钟课程设计报告
多功能电子数字钟设计数字钟在日常生活中最常见, 应用也最广泛。
本文主要就是设计一款数字钟, 以89C52单片机为核心, 配备液晶显示模块、时钟芯片、等功能模块。
数字钟采用24小时制方式显示时间, 定时信息以及年月日显示等功能。
文章的核心主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。
硬件电路设计主要包括中央处理单元电路、时钟电路、人机接口电路、信号处理电路、执行电路等几部分组成。
软件用C语言来实现, 主要包括主程序、键盘扫描子程序、时间设置子程序等软件模块。
关键词单片机液晶显示器模块数字钟一硬件电路设计及描述；1.MCS-51单片机单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机。
这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。
8051单片机的结构特点有以下几点: 8位CPU；片内振荡器及时钟电路； 32根I/O线；外部存储器ROM和RAM；寻址范围各64KB；两个16位的定时器/计数器； 5个中断源, 2个中断优先级；全双工串行口。
定时器/计数器8051内部有两个16位可编程定时器/计数器, 记为T0和T1。
16位是指他们都是由16个触发器构成, 故最大计数模值为2 -1。
可编程是指他们的工作方式由指令来设定, 或者当计数器来用, 或者当定时起来用, 并且计数（定时）的范围也可以由指令来设置。
这种控制功能是通过定时器方式控制寄存器TMOD来完成的。
在定时工作时, 时钟由单片机内部提供, 即系统时钟经过12分频后作为定时器的时钟。
技术工作时, 时钟脉冲由TO和T1输入。
中断系统8051的中断系统允许接受五个独立的中断源, 即两个外部中断申请, 两个定时器/计数器中断以及一个串行口中断。
外部中断申请通过INTO和INT1（即P3.2和P3.3）输入, 输入方式可以使电平触发（低电平有效）, 也可以使边沿触发（下降沿有效）。
2.8051的芯片引脚如图1-2所示VCC: 供电电压。
电子综合设计多功能数字钟报告
电子综合设计多功能数字钟报告报告内容如下：一、设计目的和原理多功能数字钟是一种能够显示时间，并具有闹钟、计时、倒计时等功能的电子设备。
本设计的目的是通过FPGA实现一个多功能数字钟的功能，以实现时间的显示和闹钟的设置功能。
二、设计方案和实现1.硬件设计方案：本设计使用FPGA作为主控芯片，使用七段数码管作为显示器，通过与FPGA的IO口连接来实现时间的显示功能。
同时，使用按键作为输入进行功能的选择和设置。
2.硬件连接：将FPGA的IO口连接到七段数码管的控制端，通过IO口输出相应的数字信号来控制数码管的亮灭。
将按键连接到FPGA的IO口，通过IO口输入按键的信号。
此外，还需要连接一个晶振电路来提供时钟信号。
3.软件设计方案：本设计使用VHDL语言进行程序设计，通过状态机来实现多功能数字钟的功能。
具体实现包括时间的显示、闹钟的设置和启动、计时和倒计时功能的实现。
通过按键的输入来切换不同的状态，实现不同功能的切换和设置。
4.软件实现具体步骤：(1)定义状态机的状态，包括时间显示、闹钟设置、计时和倒计时等状态。
(2)在时间显示状态下，通过FPGA的IO口输出相应的数字信号来控制七段数码管的亮灭，实现时间的显示。
(3)在闹钟设置状态下，通过按键的输入来设置闹钟时间，并将设置好的时间保存在寄存器中。
(4)在计时和倒计时状态下，通过按键的输入来实现计时和倒计时功能，并通过七段数码管的显示来实时显示计时和倒计时的时间。
以下为本设计的完整程序代码：```vhdl--时钟频率--定义状态signal state : state_type;--定义时钟、按键和数码管信号signal clk : std_logic;signal key : std_logic_vector(1 downto 0);signal seg : std_logic_vector(6 downto 0);--闹钟时间寄存器signal alarm_hour_reg : std_logic_vector(5 downto 0);signal alarm_min_reg : std_logic_vector(5 downto 0);--计时和倒计时寄存器signal count_up_reg : std_logic_vector(23 downto 0); signal count_down_reg : std_logic_vector(23 downto 0); signal count_down_flag : std_logic := '0';beginclock : processbeginwhile true loopclk <= '0';wait for 10 ns;clk <= '1';wait for 10 ns;end loop;end process;key_scan : process(clk)beginif rising_edge(clk) thenkey <= key_scan_func; -- 按键扫描函数end if;end process;fsm : process(clk, key)beginif rising_edge(clk) thencase state isif key = "10" then -- 第一个按键按下state <= set_alarm;elsif key = "01" then -- 第二个按键按下state <= count_up;end if;when set_alarm =>seg <= set_alarm_func; -- 闹钟设置函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下elsif key = "01" then -- 第一个按键按下state <= count_up;end if;when count_up =>seg <= count_up_func; -- 计时函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下elsif key = "10" then -- 第二个按键按下state <= count_down;count_down_flag <= '1';end if;when count_down =>seg <= count_down_func; -- 倒计时函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下count_down_flag <= '0';elsif key = "01" then -- 第一个按键按下state <= count_up;count_down_flag <= '0';end if;end case;end if;end process;--数码管信号和显示模块的连接display : entity work.seg_displayport mapclk => clk,seg => segend architecture;```四、总结与展望通过FPGA实现多功能数字钟的设计，在硬件和软件的配合下，实现了时间的显示和闹钟的设置功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字电子课程设计论文
—多功能数字电子钟
指导教师：邬春明李蕾
姓名：冉超威
班级：通信081
学号：0806220107
一．设计题目：多功能数字电子钟
二．设计任务及要求
1.设计任务
（1）画出数字电子钟的电路图。
(2)用ＥＷＢ进行功能仿真。
（3）撰写课程设计说明书，要求：
课题名称;
设计任务及要求；
设计方案选择及论证（包括参数计算和器件选择等）；
附图（包括框图，单元电路，总电路及说明）及原理说明；
2.设计要求
(1)有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能。
（设计秒脉冲发生器）
(2)有整点报时功能。
(3) 用中规模或者小规模集成电路及模拟器件实现
(4) 供电方式：5V直流电源。
3．附加功能
闹钟提示功能。
三．设计方案选择及论证
1.设计思路原理图，如图1所示。
图1.数字电子钟原理图
2.设计思路
本设计主体为时，分，秒的设计，秒为整个电路的时基电路。
进制包括有60进制和24进制。
所以在设计计
数器的时候，将采用两个芯片共同作用来达到对进制的要求。
调试时间时可以采用开关控制是否接入脉冲，发生器可以采用时钟源来达到要求。
3．时间计数器
数字电子钟系统由秒脉冲发生器，“时”，“分”，“秒”计数器，译码器以及显示器，校时电路组成。
秒脉冲信号发生器是整个系统的时基信号。
秒计数器采用60进制计数器，没累计60秒发一个分脉冲信号，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24进制计数器，可实现对一天24小时的累计。
译码器电路将“时”“分”“秒”计数器的输出状态送入八段数码管，通过三个两位LED 八段显示器显示出来。
在本设计中，采用74LS90计数器和7408芯片实现计数功能。
74LS90芯片和7408芯片分别如图2和图3所示。
图2. 74LS90芯片图图3. 7408芯片图7490是一个十进制计数器，这表示它能够从0到9循环计数，这也是它的自然态序。
更确切地说，QA、QB QC和QD分别代表二进制数的4个数位，这些引线从0循环到9，如表1所示
表1. 7490芯片十——二进制转换表
对应十进制数字QD QC QB QA 对应十进制数字QD QC QB QA
0 0 0 0 0 5 0 1 0 1
1 0 0 0 1 6 0 1 1 0
2 0 0 1 0 7 0 1 1 1
3 0 0 1 1 8 1 00 0
4 0 1 0 0 9 1 0 0 1
在设计中可以对芯片进行设置，使其计数到其他最大数字，然后再恢复到0。
设置方法是更改R01、R02、R91和R92线的连接。
如果R01和 R02都是1（5伏），并且R91或R92为0（接地），则芯片会将QA、QB、QC和QD 重置为0。
因此：
构造10进制计数器：
应该先将引线5（VCC）连接到 5伏，再将引线10（GND）接地来给芯片供电。
然后将引线12（QA）连接到引线1（CKB），将引线2（RO1）、3（RO2）、6（R91）和7（R92）接地。
在引线14（CKA）上运行来自时基或上一个计数器的输入时钟信号。
然后在引线12（QA）、引线9（QB）、引线8（QC）和引线11（QD）上输出。
将引线11（QD）上的输出连接到下一个阶段。
构造6进制计数器：
应该先将引线5（VCC）连接到 5伏，再将引线10（GND）接地来给芯片供电。
然后将引线12（QA）连接到引线 1（CKB），将引线6（R91）和7（R92）接地。
引线 9（QB）和引线3（RO2）用与门（芯片7408）相连，将引线2（RO1）连接到引线 9（QB），将引线3（RO2）连接到引线 8（QC）。
在引线14（CKA）上运行来自时基或上
一个计数器的输入时钟信号。
在引线12（QA）、引线9（QB）和引线8（QC）上输出。
使用引线8（QC）连接到下一个阶段。
7408芯片实现的与功能，也可以用一个与门来替代。
数字钟时间计数电路由秒的个位和十位计数器，分的个位和十位计数器以及时的个位和十位计数器电路构成，其中秒和分是60进制计数器，时是24进制计数器。
图4，图5，图6分别为时间计数器的秒电路，分电路和时电路。
图4.时间计数器——秒电路
图5.时间计数器——分电路
个位接成十进制形式，十位通过QA与CLKB外部链接，向显示屏间隔地输出“0”和“1”，组成24进制递增计数器。
构成时间计数器——时电路。
图6. 时间计数器——时电路
4.调节电路
将时电路和分电路直接接到时钟源，再分别由开关控制电路的接通与断开，实现调节时电路和分电路。
如图7。
图7.调节电路
5.整点报时电路
用八脚或非门分别与秒和分的输出相连，再用与门连接，最后连接小灯泡。
所以当输出为“00：00”时，小灯亮。
连接线路如图8所示。