电子计时器的设计

电子计时器的设计
电子计时器的设计

电子计时器的设计

一、设计内容

用AT89C51单片机及接口电路设计一个电子计时器.

二、设计要求

1. 系统硬件设计:根据任务要求,完成单片机最小系统及其扩展设计,组成功能完整的系统.

2. 系统软件设计:根据数字电子计时器功能,完成控制软件的编写与调试,并对数码显示进行控制.

3. 基本功能说明:

(1). 上电时自动点亮数码管.

(2). 设置一个控制按键“START”,按下该按键,则时钟以秒为单位开始计时,显示及时范围为:00:00:00—23:59:59.

(3). 运行状态下可通过控制按键“PAUSE”使时钟暂停,同时显示已计时数值,此后,若按下继续运行按钮“CONTINUE”,则计时器继续计时.

(4). 按下复位按钮“CLEAR”,时钟复位(清零),并进入下一次计时状态.

(5).具备校时功能,其中:HOUR G---校正小时个位显示

MIN S---校正分钟十位显示

MIN G---校正分钟个位显示

SEC S---校正秒钟十位显示

三.设备及工作环境

(1) 硬件:计算机一台.

(2) 软件:Windows操作系统、单片机编译软件KEIL UVISION,仿真软件PROTEUS 7.4 四.设计思路

电子计时器主要由AT89C51、显示模块、控制模块和计时运算模块四大部分组成.其中控制模块和计时运算模块主要对时、分、秒的数值显示和调整进行操作,并且秒计算到60时,自动清零并向分进1;分计算到60时,自动清零并向时进1;时计算到24时,自动清零.这样,就形成了循环计时,显示模块主要用来显示当前计数值。A89C51是整个设计的核心,主要用来产生定时中断,传输数据和控制各个部件工作.

五.1. 整体功能说明

在LED数码管上能实现数字计时器的时、分、秒显示,并能对时、分、秒进行加1校对和清零.通过控制键控制计时器的开始,暂停,继续和清零.并且开机时时钟时从00:00:00开始计时的,到23:59:59时再回到00:00:00.

2. 模块功能说明

(1)AT89C51简介,如下图所示

①TMOD定时器/计数器方式寄存器

定时器方式控制寄存器TMOD在特殊功能寄存器中,字节地址为89H,无位地址.TMOD 的格式如下图所示.

②TCON定时器/计数器控制寄存器

TCON在特殊功能寄存器中,字节地址为88H,位地址(由低位到高位)为88H--8FH,由于

有位地址,十分便于进行位操作,如下图

③定时器/计数器的初始化:

由于定时器/计数器的功能是由软件编程确定的,所以一般在使用定时/计数器前都要对其进行初始化,使其按设定的功能工作.初始货的步骤一般如下:

1、确定工作方式(即对TMOD赋值);

2、预置定时或计数的初值;

3、根据需要开放定时器/计数器的中断(直接对IE位赋值);

4、启动定时器/计数器.

(2)按键电路及74LS21

1

2

4

5

6U5:A

74HC21

9

1

1

2

1

3

8

U5:B

74HC21

由八个开关和两个与门(74LS21)以及与89C51引脚连线构成,主要完成对计时的启动,清零,暂停,继续和对小时,分钟,秒进行调整.

(3)74HC02

2

3

1

U4:A

74HC02

5

6

4

U4:B

74HC02

两个74HC02主要用来控制74HC373工作.其中,U5.A 通过P2.7和P3.6(/WR)引脚控制U3工作.U5.B 通过P2.6和P3.6(/WR)引脚控制U2工作. (4) 74HC373,如下图

74HC373为三态输出八D 锁存器,74HC373的输入端D0-D7可直接与总线相连.当三态允许控制端OE 为低电平时,Q0-Q7为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线.当OE 为高电平时,Q0-Q7呈高阻态,即不驱动总线,也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不

受影响.当锁存允许端LE 为高电平时,Q 端随D 端改变而改变.当LE 为低电平时,Q 端被锁存在已建立的数据电平. (5) LED 数码管

7SEG-MPX6-CC 是7段6位共阴级数码管,DP 为小数点,位码(1-6)应轮流通低电位,段码控制数码管的显示:0-b,1-g,2-a,3-f,4-c,5-e,6-h,7-d.共阴极LED 数码管,它是将发光二极管的阴极(负极)短接后作为公共阴极.当驱动信号为高电平才能发光. (6)系统总体原理图

D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q7

19

OE 1LE 11U1

74LS373D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q7

19

OE 1LE 11

U274HC373

XTAL2

18

XTAL1

19

ALE 30EA

31

PSEN 29RST

9

P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78

P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD

17

P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U3

AT89C51

2

3

1

U4:A

74HC02

5

6

4

U4:B

74HC02

1

24

56

U5:A

74LS21

9

1012

138

U5:B

74LS21

3. 系统使用说明

START(P1.7)键:用来启动计时;

CONTINUE(P1.6)键:计时暂停后用来继续计时. CLEAR(P1.5)键:对时、分、秒各单元进行清零. PAUSE(P1.4)键:用来暂停当前计时. HOUR(P1.3)键:对时进行加1运算.

MIN S(P1.2)键:对分单元的十位进行加1运算.MIN G(P1.1)键:对分单元的个位进行加1运算. SEC S(P1.0)键:对秒单元的十位进行加1运算. 六.设计框图

按键743LS21

(与门,2个)

74HC373

(2个)

AT89C51

74HC02 (或门,2个)

7SEG-MPX6 -CC

七.程序流程图

1.主程序流程图

开始

显示

计时

按键控制

2.时钟显示程序流程图

开始

显示子程序

计时开始

秒60到

分个位加1

分60到

时计数加1

时24到

时清零

3.外部中断处理流程图

P1.0-3=1 ?

开始

显示

高级位加1

低位满 执行中断

P1.7=1? 查询

P1.4-6继续查询并返回 调用子程序

八.源程序清单

ORG 0000H

AJMP START ;短转移

ORG 0003H

LJMP ST1 ;长转移

ORG 000BH

AJMP TT0

ORG 0030H

START:

MOV 30H,#00H ;秒个位内存单元

MOV 31H,#00H ;秒十位内存单元

MOV 32H,#00H ;分个位内存单元

MOV 33H,#00H ;分十位内存单元

MOV 34H,#00H ;时个位内存单元

MOV 35H,#00H ;时十位内存单元

MOV TMOD,#01H ;定时器T0,工作方式1, MOV TH0,#3CH ;定时50MS

MOV TL0,#0B0H

MOV R0,#30H ;指针指向显示单元

MOV R5,#0FEH ;选中秒个位

MOV R1,#20

MOV 36H,#00H ;时位键盘判断时用

MOV R3,#6 ;秒十位判断时用

MOV R2, #6 ;分十位判断时用

MOV R4,#10 ;秒个位判断时用

MOV 40H,#10 ;分个位判断时用

MOV IE, #81H ;外部中断0中断允许MAIN: LCALL DIS

LJMP MAIN

;显示子程序

DIS: MOV A,R5 ;先位码

MOV DPTR,#7FFFH ;位码选择p2.7

MOVX @DPTR,A

MOV A,@R0 ;再段码,取显示数据

MOV DPTR,#TAB ;表地址

MOVC A,@A+DPTR ;查表,取出字型码

MOV DPTR,#0bFFFH ;段码选择p2.6

;显示小数点

CJNE R0,#32H,GO111 ;小数点选择(R0)=/=32H转移

ORL A,#80H

GO111: CJNE R0,#34H,MIN

ORL A,#80H

MIN: MOVX @DPTR,A ;送出去显示

LCALL DELAY ;1MS延时

LCALL DELAY

LCALL DELAY

INC R0 ;修改指针指向下一显示单元

MOV A,R5 ;也可写为XCH A,R5

JNB ACC.5,LH ;判断显示完否?

RL A ;也可写为XCH R5,A

MOV R5,A

AJMP ENR ;返回循环显示

LH: MOV R0,#30H ;重新定义显示指针

MOV R5,#0FEH ;重设位码,形成循环ACC.0-ACC.3 ENR: RET

;定时中断

TT0:

MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0B0H

DJNZ R1,FANHUI ;判断1秒到否?未到跳转

MOV R1,#20

INC 30H ;秒个位加一

DJNZ R4,FANHUI ;判断10秒到否?未到跳转,判断秒个位满

MOV R4,#10 ;计时未到装初值

MOV 30H,#00H ;计时到则清零

INC 31H ;秒计时到,分个位加1(进位)

DJNZ R3,FANHUI

MOV R3,#6

MOV 31H,#00H

INC 32H

DJNZ 40H,FANHUI

MOV 40H,#10

MOV 32H,#00H ;分个位计时到则清零

INC 33H

DJNZ R2,FANHUI

MOV R2,#6

MOV 33H,#00H

INC 36H ;时位判断时用

MOV A,36H

CJNE A,#24,JUMP ;时位计时不满则转移,若满则清零

MOV 36H,#00H

JUMP: MOV A,36H

MOV B,#10

DIV AB

MOV 34H,B

MOV 35H,A ;显示时位

FANHUI: RETI

;*键盘处理程序

ST1: CLR EX0 ;键盘1(校秒十位)判断时用,禁止外部中断0中断

PUSH B

PUSH ACC

JB P1.0,ST2 ;若P1.0接通则调用延时去抖动子程序;若

未通则跳转到下一控制位

LCALL DELAY111

JNB P1.0,$

LCALL DELAY111

DJNZ R3,GO ;计时未满则转移

MOV R3,#6 ;倒计时满(计数值满)则赋初值

GO: INC 31H ;秒个位满则秒十位加一进位

MOV A,31H

CJNE A,#6,$+3 ;判读秒十位满否

JNB P1.0,$ ;P1.0为0则执行该指令,等待 JC ST2

MOV 31H,#00H

MOV A,31H

ST2: JB P1.1,ST3 ;键盘2判断时用(校分个位) LCALL DELAY111

JNB P1.1,$

LCALL DELAY111

DJNZ 40H,GO1

MOV 40H,#10

GO1: INC 32H

MOV A,32H

CJNE A,#10,$+3

JNB P1.1,$

JC ST3

MOV 32H,#00H

MOV A,32H

ST3: JB P1.2,ST4 ;键盘3判断时用(校分十位) LCALL DELAY111

JNB P1.2,$

LCALL DELAY111

DJNZ R2,GO2

MOV R2,#6

GO2: INC 33H

MOV A,33H

CJNE A,#6,$+3

JNB P1.2,$

JC ST4

MOV 33H,#00H

MOV A,33H

ST4: JB P1.3,ST5 ;键盘4判断时用(校时)

LCALL DELAY111

JNB P1.3,$

LCALL DELAY111

INC 36H

MOV A,36H

CJNE A,#24,JUMP1

MOV 36H,#00H

JUMP1: MOV A,36H

MOV B,#10

DIV AB

MOV 34H,B

MOV 35H,A

ST5: JB p1.4,ST6 ;(键PAUSE)

LCALL DELAY111

JNB P1.4,$

LCALL DELAY111

CLR TR0 ;定时器T0停止运行

ST6: JB P1.5,ST7 ;(键CLEAR)

LCALL DELAY111

JNB P1.5,$

LCALL DELAY111

MOV 30H,#00H ;秒单元清零

MOV 31H,#00H

MOV 32H,#00H ;分单元清零

MOV 33H,#00H

MOV 34H,#00H ;时清零

MOV 35H,#00H

LCALL DIS ;调用显示子程序

LJMP TT0 ;跳转到定时中断子程序

ST7: JB P1.6,ST8 ;(键CONTINUE)

LCALL DELAY111

JNB P1.6,$

LCALL DELAY111

SETB TR0 ;启动T0运行控制位(START)ST8: JB P1.7,ST9

LCALL DELAY111

JNB P1.7,$

LCALL DELAY111 SETB ET0 ;开T0中断(T0溢出中断允许位)

SETB TR0 ;计时开始

ST9: POP ACC ;键盘中断返回

POP B

SETB EX0 ;允许外部中断0中断

RETI

;延时1MS子程序

DELAY: MOV R7,#02H

DE1: MOV R6,#0FEH

DE2: DJNZ R6,DE2

DJNZ R7,DE1

RET

;键盘延时消抖程序

DELAY111:MOV 50H,#2

DE1111: MOV 51H,#255

DJNZ 51H,$

DJNZ 50H,DE1111

RET

TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H

END

九.系统软件调试

1.在软件KEIL UVISION 2中新建工程,设置晶振及其他条件,编译调试,生成“123.HEX”文件,并保存于桌面.

2. 在PROTEUS7.4仿真软件中绘制系统原理图

3. 装载“桌面\123.HEX”文件.

4. 全速运行验证系统工作过程,检查设计要求的各个功能是否实现

十.系统仿真结果扫描图

D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q7

19

OE 1LE 11U1

74LS373D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q7

19

OE 1LE 11

U274HC373

XTAL2

18

XTAL1

19

ALE 30EA

31

PSEN 29RST

9

P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78

P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD

17

P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U3

AT89C51

2

3

1

U4:A

74HC02

5

6

4

U4:B

74HC02

1

24

56

U5:A

74LS21

9

1012

138

U5:B

74LS21

十一.设计总结

本次课程设计是用80C51单片机、各种芯片及接口电路设计一个电子计时器,经过认真地查找资料与编写程序以及调试程序,结果满足设计要求,验证无误.

从开始设计到仿真实现,再到论文文章的完成,每走一步对我来说都是新的尝试与挑战。在此期间,我学到了很多知识也有很多感受,我开始了独立的学习和试验,查看相关的资料和书籍,让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰,使自己非常稚嫩作品一步步完善起来,每一次改进都是我学习的收获,每一次试验的成功都会让我兴奋好一段时间。当看着自己的程序,自己成天相伴的系统能够健康的运行,真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。在设计过程中,通过针对性地查找资料,了解了些电子方面的资料,既增长了自己见识,补充对AT89C51有

了一个全面的认识,在此基础上结合以前所学的专业知识, 这次知识贯穿到一起,对电子专业有了一个更全面的认识!

总之这次毕业设计让我把理论设计和工程实践相结合、巩固基础知识与培养创新意识相结合等方面全面的培养学生的全面素质。这些在我今后的学习和工作当中都会

有很大的帮助。

十二.参考文献

[1]李朝清.单片机原理与接口技术.北京航空航天大学出版社。2005.10

[2]耿永刚.单片机与接口应用技术.华东师范大学出版社.2008.04

[3] 胡汉才编著.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社.2004.

[4] 孙涵芳.MCS-51系列单片机原理及应用.北京航空航天大学出版社.1996-4.

[5] 黄正谨.综合电子设计与实践[M].东南大学出版社.2002-3.

[6] 李华. MCS-51系列单片机实用接口技术.北京航空航天大学出版社.1993.5.

[7] 梅丽凤,王艳秋,汪毓铎. 单片机原理及接口技术.清华大学出版社.2003.5.

[8] 何立民.单片机应用系统设计.北京航空航天大学出版社.2002.

简易电子时钟的设计

单片机课程设计报告设计题目:简易电子时钟的设计 院别: 专业班级: 学号:

姓名: 指导教师: 摘要 通过一学期单片机的学习,对其已经有了初步的了解,但是随着社会的不断发展,单片机的应用正在不断地走向深入,它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。我们也借此课程设计的机会,对单片机有更深一步的了解与学习。 本次课程课程设计的目的是设计一个简易的电子时钟,通过一个8位共阴极数码管进行时、分、秒的显示,另外设置7个按键,一个用来调整小时,一个用来调整分钟,一个开关控制是否调整时间。 关键词:AT89C51,数码管,按键,DS1303时钟芯片

1.概述 本设计是锻炼我们的自学能力合作能力,依靠团队的力量去完成一项具体的任务系统的训练了所学知识,设计的过程必将是难忘的,这也将是大学向社会工作过度的一个重要阶段。 本阶段过后要去能够熟练的运用单片机中的计数器、定时器、中断、数码管显示等参考教材或者相关资料,采用C语言实现数字时钟功能,在数码管上实时显示,并运用Protues软件绘制电路原理图,并进行仿真验证和误差分析。 2.系统总体方案设计 2.1系统方案的确定 用6位数码管,可以显示出时、分、秒;用P2端口控制位选,由定时器进行时间的控制(秒);当总按键按下时可以进行时间调整; 2.2方案分析 2.3系统总框图 图2.1

3.系统硬件系统设计 3.1复位电路 单片机复位电路就好比电脑的重启部分,当电脑在使用中出现死机,按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样,当单片机系统在运行中,受到环境干扰出现程跑飞的时候,按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。 复位电路的工作原理: 在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果释放后再按下,系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。单片机复位电路如下图 图3.1 3.2时钟电路 单片机运行需要时钟支持——就像计算机的CPU一样,如果没有时钟电路来产生时钟驱动单片机,那单片机就不能执行程序。 单片机可以看成是在时钟驱动下的时序逻辑电路。 以5l单片机为例随明:51单片机为l2个时钟周期执行一条指令。也就是说单片机运行一条指令,必须要用r2个时钟周期。没有这个时钟,单片机就跑不起来了,也没有办法定时和进行和时间有关的操作。 时钟电路是微型计算机的心脏,它控制着计算机的二个节奏。CPU就是通过复杂的时序电路完成不同的指令功能的。51的时钟信号可以由两种方式产生:一种是内部方式,利用芯片内部的振荡电路,产生时钟信号:另一种为外部方式,时钟信号由外部引入。

单片机电子时钟的设计

单片机电子时钟的设计 ----------- 基于单片机的电子时钟 专业:运算机科学与技术 班级:专升本1班 小组成员:张琴张娜赵慧佩 学号:23 24 25

基于单片机的电子时钟设计 摘要 20世纪末,电子技术获得了飞速的进展,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进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刻观念,能够说是时刻和金钱划上了等号。关于那些对时刻把握专门严格和准确的人或事来说,时刻的不准确会带来专门大的苦恼,因此以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了专门大的优势。数码管显示的时刻简单明了而且读 数快、时刻准确显示到秒。而机械式的依靠于晶体震荡器,可能会导致误差。 数字钟是采纳数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳固度远远超过老式机械钟。在这次设计中,我们采纳LED数码管显示时、分、秒,以24 小时计时方式,依照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,电路具有显示时刻的其本功能,还能够实现对时刻的调整。数字钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受宽敞消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。 .

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) 第二章整体设计方案 2.1 单片机的选择 (5) 2.2 单片机的差不多结构 (7) 第三章数字钟的硬件设计 3.1 最小系统设计 (11) 3.2 LED显示电路 (14) 第四章数字钟的软件设计 4.1 系统软件设计流程图 (16) 4.2 数字电子钟的原理图 (19) 第五章系统仿真 5.1 PROTUES软件介绍 (20) 5.2 电子钟系统PROTUES仿真 (21) 第六章调试与功能说明 6.1 硬盘调试 (22) 6.2 系统性能测试与功能说明 (22) 6.3 系统时钟误差分析 (22) 6.4 软件调试问题及解决 (22) 附件:主程序 (23)

电子钟课程设计

数字电子技术课程设计报告 设计题目:数字电子钟的设计 课程设计时间2011..24~2011..30 院系:XX纺织大学电子信息工程学院 班级:电气094 设计学生:杨海X爱祥 一、数电课程设计的目的: 数字电子技术课程设计是在学习完数字电子电路课程之后,按照课程教学的要求,对学生进行综合性训练的一个实践性教学环节。主要目的是培养学生综合运用理论知识能力,分析问题和解决问题的能力,以及根据实际要求进行独立设计的能力;了解数字电子电路的一般设计方法,初步掌握数字电子线路安装、布线、焊接、调试等基本技能;熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法,训练、提高读图能力;掌握组装、调试方法。 二、设计题目及内容 、设计题目:数字电子时钟 2、内容和要求: ()时间以24 小时为一个周期; (2)显示时、分、秒;

(3)有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间; (4)根据要求阅读数字时钟电路原理图,阅读教材及查找相关资料,叙述工作原理; (5)画出包含+5 伏的稳压电源在内的原理电路图,根据原理图画出对应的印刷电路图,并在图中标出元器件的符号及代码; (6)安装、焊接、连线、调试电路; (7)最后提交调试好的设计作品,撰写并提交实验、调试报告,解答思考题。 三、功能及简单工作原理数字电子钟的原理方框图 如下图()所示。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,一般用石英晶体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60 进制计数器,每累计60 秒发现一个“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 进制计时器,可实现对一天24 小时的累计。。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,通过六位LED 七段显示器显示出来。校时电路是用来对“时”“分”“秒”显示数字进行校对调整的。

数字电子时钟设计

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

数字钟设计(带仿真和连接图)

- 数字电子技术课程设计报告 题目:数字钟的设计与制作 : 专业:电气本一班 学号:姓名: 指导教师: 时间: - —

一、设计内容 数字钟设计 … 技术指标: (1)时间以24小时为周期; (2能够显示时,分,秒; (3)有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间; (4)计时过程具有报时功能,当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时; (5)为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号. ~ 二、设计时间: 第十五、十六周 三、设计要求: (1)画出设计的电路原理图; $ (2) 选择好元器件及给出参数,在原理图中反应出来; (3)并用仿真软件进行模拟电路工作情况; (4)编写课程报告。

! 摘要 数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。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小时后又开始下一轮的循环计数。一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、数码显示器等几部分组成。 振荡电路:主要用来产生时间标准信号,因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度,所以采用石英晶体振荡器。 分频器:因为振荡器产生的标准信号频率很高,要是要得到“秒”信号,需一定级数的分频器进行分频。 计数器:有了“秒”信号,则可以根据60秒为1分,24小时为1天的进制,分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器,分别为60进制,60进制,24进制计数器,并输出一分,一小时,一天的进位信号。 译码显示:将“时”“分”“秒”显示出来。将计数器输入状态,输入到译码器,产生驱动数码显示器信号,呈现出对应的进位数字字型。 由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。 } 为了使数字钟使用方便,在设计上使用了一个变压器和一个整流桥来实现数字钟电能的输入,使得可以方便地直接插入220V的交流电就可以正常地使用了。关键词数字钟振荡计数校正报时

电子时钟课程设计.

单片机实训课题电子时钟 班级11电气本1班学号4110211140 姓名陈后亥 指导教师叶文通 日期2013.12.30~2014.1.3

摘要 随着时代的进步,越来越多的电子厂品趋向于低成本,高性能,耐用性好的方向发展。特别是趋向于自动化控制的方向走。89c51作为控制芯片是最好不过的选择啦。它具有强大的功能,并且简单易于操作,安全性与稳定性较高,价格便宜,适合中小型电子厂品开发中的控制器。就像我们的课程设计,基于89c51单片机的电子时钟的课程设计。 这款课程设计用到的主要材料有89c51单片机,1602液晶显示屏,矩阵键盘,以及一些电容电阻元件等等。 使用89c51作为电子时钟的控制器很简单,就是由于其经济型与稳定性和易操作性。显示电路上,选择使用1602液晶显示屏上。1602不仅操作上臂数码管简单许多,而且使用1602能在很大程度上是电路图尽量简化,便于操作与错误的检修。并且1602价格也比较便宜。 基于89c51电子时钟的设计,利用了单片机内部的一个自带定时/计数器来实现定时功能,并通过内部程序,实现对时分秒,年月日这几个输出数值的自增,并且通过编写程序,实现通过键盘控制时分秒,年月日大小的调整,这是必要的功能。最后通过1602液晶显示电路将时间显示在其上。 这样的电子时钟比较精准,其主要误差来源与晶振的误差,即使是这样,他的误差也只是微妙级别,对于日常生活中的时间计数是足够的。 关键词:89c51单片机;1602液晶显示屏;矩阵键盘;keil软件

目录摘要 1单片机简介 1.1 单片机概述 1.2 单片机基本结构 21602液晶显示屏简介 1.11602显示原理 1.21602指令集合 3 电子时钟硬件设计 3.1 功能框图 3.2 单片机复位与晶振电路 3.3 1602显示电路 3.4 总体电路设计 4 电子时钟软件设计 4.1 程序流程框图 4.2 程序源代码 参考文献 致谢

(完整版)数字电路课程设计--数字时钟

《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。

电子时钟的设计

专业综合设计报告项目名称:电子钟的设计 学生姓名:xx 专业名称:测控技术与仪器 班级:xx 指导教师:xx 项目起止日期:2012年10月25日至2012年10月31日

项目1:电子钟的设计 一、任务要求 设计一个电子钟,要求如下: (1) 利用单片机最小系统设计一个电子钟(不能采用单片机开发系 统) (2) 使用按键修改时间 (3) 显示方式:** 时** 分** 秒 (4) 时间可以任意修改 二、总体设计方案 设计一个电子产品,首先了解它能实现的功能,时钟系统最基本的功能就是实现计时,在这里设计的数字电子时钟,它能实现计时和校时的功能,给电子钟加上电自动计时,设计三个按键对时间进行调整。 硬件设计很简单,主要包括:单片机、按键电路、驱动显示电路,以及LED 显示器四个部分。单片机选用AT89C51芯片,它无须外扩程序存储器,设计电路很简单。由于只用了三个按键,所以采用独立式按键使设计更简单。显示时、分、秒加两个分隔符,采用两个共阴极数码管及键盘达到时间显示和修改的功能。 简易数字时钟可实现校时和整点报时功能,该软件采用C 语言来实现,主要包括主程序、键输入程序、显示程序、定时程序和中断程序等软件模块。把原程序加入原理图,做出电子钟的仿真,以秒计数并显示时、分、秒。其中秒和分为60进制,小时为24进制计数。 四、系统组成 电子钟的电路图主要由单片机(AT89C51)、键盘电路、驱动显示电路和LED 显示器四部分组成,它主要实现时钟的显示,以及对时、分、秒进行调整,即实现调时的功能。其数字钟系统整体结构如图2-1所示。 单 片 机 显示器 键盘

图2-1 电子钟系统整体结 Isis 仿真图设计如下 : 编程如下: #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar led[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0X40}; uchar we[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; uint a=0,miao=1,fen=1,shi=1,flag=0,s=0,sum=0; bit flag1=1,flag2=1,flag3=1; sbit k1=P1^0; sbit k2=P1^1; AT89C51 驱动 LED 显示器 位选 按 键

基于单片机的电子时钟课程设计报告

目录 一、引言········ 二、设计课题········· 三、系统总体方案········· 四、系统硬件设计······ 1.硬件电路原理图 2.元件清单 五、系统软件设计········· 1.软件流程图 2.程序清单 六、系统实物图········ 七、课程设计体会········ 八、参考文献及网站········· 九、附录·········

一.引言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名,就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 基于单片机设计的数字钟精确度较高,因为在程序的执行过程中,任何指令都不影响定时器的正常计数,即便程序很长也不会影响中断的时间。 数字钟是采用数字电路实现对日期、时、分、秒,数字显示的计时装置,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的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品,广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所,给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。不仅如此,在现代化的进程中,也离不开电子钟的相关功能和原理,比如机械手的控制、家务的自动化、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。而且是控制的核心部分。因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。 本设计使用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接,以AT89C51芯片为核心,采用动态扫描方式显示,通过使用该单片机,加之在显示电路部分使用HD74LS373驱动电路,实现在8个LED数码管上显示时间,通过4个按键进行调时、复位等功能,在实现各功能时数码管进行相应显示。软件部分用C语言实现,分为显示、延迟、调时、复位等部分。通过软硬件结合达到最终目的。

数字电子时钟逻辑电路设计

《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

电子时钟设计(完美实现最终版)要点

电子时钟设计(完美实现最终版)要点

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电子时钟实验报告 一,实验目的 1. 学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。 2. 设计任务及要求利用实验平台上4个LED数码管,设计带有闹铃功能的数字时钟 二,实验要求 A.基本要求: 1. 在4位数码管上显示当前时间。显示格式“时时分分” 2. 由LED闪动做秒显示。 3. 利用按键可对时间及闹玲进行设置,并可显示闹玲时间。当闹铃时间到蜂鸣器发出声响, 按停止键使可使闹玲声停止。 4.实现秒表功能(百分之一秒显示) B.扩展部分: 1.日历功能(能对年,月,日,星期进行显示,分辨平年,闰年以及各月天数,并调整) 2.音乐闹铃(铃音可选择,闹铃被停止后,闪烁显示当前时刻8秒后,或按键跳入正常时间显示状态) 3.定时功能(设定一段时间长度,定时到后,闪烁提示) 4.倒计时功能(设定一段时间长度,能实现倒计时显示,时间长减到0时,闪烁提示) 5.闹铃重响功能(闹铃被停止后,以停止时刻开始,一段时间后闹铃重响,且重响时间的间隔可调) 三,实验基本原理 利用单片机定时器完成计时功能,定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数,设定定时1秒的中断计数初值为100,每中断一次中断计数初值减1,当减到0时,则表示1s到了,秒变量加1,同理再判断是否1min钟到了,再判断是否1h到了。 为了将时间在LED数码管上显示,可采用静态显示法和动态显示法,由于静态显示法需要译码器,数据锁存器等较多硬件,可采用动态显示法实现LED显示,通过对每位数码管的依次扫描,使对应数码管亮,同时向该数码管送对应的字码,使其显示数字。由于数码管扫描周期很短,由于人眼的视觉暂留效应,使数码管看起来总是亮的,从而实现了各种显示。

数字时钟的Multisim设计与仿真

数字时钟的M u l t i s i m 设计与仿真 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

数字电子技术课程设计 学院:信息工程学院 班级:电气二班 姓名:刘君宇张迪王应博 学号:

数字时钟的Multisim设计和仿真 一、设计和仿真要求 学习综合数字电子电路的设计、实现 基础调研 应用设计、逻辑设计、电路设计 用Multisim 软件验证电路设计 分析电路功能是否符合预期,进行必要的调试修改 撰写Project 报告,提交Multisim 二、总体设计和电路框图 24 分、校时部分。主要由矩形波产生器、秒计数器、分计数器、时计数器、LED 图1. 数字钟电路框图 七段显示数码管、时间校准电路,闹钟电路构成。 五、结论 由脉冲发生器、秒计数器、分计数器、时计数器、LED显示数码管设计了数字时钟电路,经过仿真得出较理想的结果,说明电路图及思路是正确的,可以实现所要求的基本功能:计时、显示精确到秒、时分秒校时。 下页附设计感想和分工 整点报时设计体会

刘君宇分工:完成电路设计,整点报时,闹钟,扩展功能) 通过对软件Multisim的学习和使用,进一步加深了对数字电路的认识。在仿真过程中遇到许多困难,但通过自己的努力和同学的帮助都一一克服了。首先,连接电路图过程中,数码管不能显示,后经图形放大后才发现是电路断路了。其次,布局的时候因元件比较多,整体布局比较困难,因子电路不如原电路直观,最后在不断努力下,终于不用子电路布好整个电路。 调试时有的器件在理论上可行,但在实际运行中就无法看到效果,所以得换不少器件,有时无法找出错误便更换器件重新接线以使电路正常运行。在整个设计中,计数器的接线比较困难,反复修改了多次,在认真学习其用法后采用归零法和置数法设计出60进制和24进制的计数器。 同时,在最后仿真时,预置的频率一开始用的是1hz,结果仿真结果反应很慢,后把频率加大,这才在短时间内就能看到全部结果。总之,通过这次对数字时钟的设计与仿真,为以后的电路设计打下良好的基础,一些经验和教训,将成为宝贵的学习财富。

数字电子钟课程设计实验报告

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 课程设计题目:数字电子钟的设计 起迄日期:2017年1月4日~2017年7月10日 课程设计地点:科学楼 指导教师:姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号:

指导教师:姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 指导教师:姚爱琴 2017 年月日

目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时,分,秒计时的装置,具有较高的准确性和直观性等各方面的优势,而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理,在设计数字电子钟的过程中,用数字电子技术的理论和制作实践相结合,进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用,同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 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。由于计时的规律是:60秒=1分,60分=1小时,24小时=1天,就需要分别设计60进制,24进制计数器,并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器,是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是:任何记时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。校时电路一般

数字电子钟设计说明..

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

基于单片机的电子钟设计方案毕业论文。。.doc

基于单片机的电子时钟设计 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 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

电子时钟设计报告

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。

单片机模拟电子时钟设计

单片机课程设计 课题:单片机模拟电子时钟设计 学院:自动化学院 专业: 07电气工程及其自动化 (低压电力智能控制方向) 姓名:谭善文 学号:2007104743002 指导老师:张华

目录 一、前言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计任务与要求 (3) 四、设计原理 (3) 五、总体设计方案 (4) 六、小结与展望 (21) 七、致谢 (22) 八、主要参考文献 (22) (3)、晶振 (5) (4)、LED (5) (5)、复位 (6) (6)、蜂鸣器 (6) (7)、按键 (6) (8)、串行口 (7) (9)、单片机 (7) (10)、数码管 (8) 2、程序编写 (10) 六、小结与展望 (21) 七、致谢 (22) 八、主要参考文献 (22)

一、前言 在当今的工作和生活环境中,有越来越多的单片机在为人们服务,例如电视遥控、手机、洗衣机、空调等,单片机几乎无所不在,学习单片微型计算机这门课程,就是为了对单片微型计算机有进一步感性的认识,了解、掌握、应用,甚至设计开发它。让我们能综合运用单片机的软、硬件技术分析实际问题,为工业生产、科学研究和实验设备等领域的单片机应用和开发打下良好的基础。 二、设计目的 a)通过《单片微型计算机原理与接口技术教程》了解单片微型计算机的发 展; b)根据课程设计的要求,学会用汇编语言设计程序,学会应用程序设计调 试软件; c)通过调试程序设计模块,掌握单片微型计算机的结构原理,了解程序设 计的编程思想; d)通过软件调试熟悉使用单片机指令系统,掌握汇编语言程序设计方法及 编程技巧,掌握子程序的设计与使用,熟悉中断服务程序的设计及调用 过程。 三、设计任务与要求 任务:利用单片机定时功能实现电子时钟的计时 要求:1.设计单片机电子时钟设计控制方案,功能设计; 2.详细描述实现需要的硬件,效果等; 3.编写汇编语言程序设计,在KEIL仿真实现调试程序; 四、设计原理 单片机可以利用定时功能实现电子时钟的计时。设计时利用单片机的定时器

数字电子时钟课程设计

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

电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子时钟的实现

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)

电子时钟程序设计

1.设计目的 电子时钟是采用数字电路实现对日期、时、分、秒,数字显示的计时装置,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的报时功能。电子时钟已成为人们日常生活中的必需品,广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所,给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。不仅如此,在现代化的进程中,也离不开电子钟的相关功能和原理,比如机械手的控制、家务的自动化、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。而且是控制的核心部分。因此,研究电子时钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。 2.设计内容 2.1设计思想 针对要实现的功能,拟采用AT89C51单片机进行设计,AT89C51 单片机是一款低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4KB在线可编程(ISP)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚

结构。这样,既能做到经济合理又能实现预期的功能。 在程序方面,采用分块设计的方法,这样既减小了编程难度、使程序易于理解,又能便于添加各项功能。程序可分为闹钟的声音程序、显示程序、闹钟显示程序、调时显示、定时程序。运用这种方法,关键在于各模块的兼容和配合,若各模块不匹配会出现意想不到的错误。

2.2设计元件

2.3设计图

2.4设计程序 #include #include #include char data time[6]; void delay(unsigned char k); sbit check=P0^0; sbit inter0=P3^2; sbit inter1=P3^3; char data which=0; char data count=0; void smadd(unsigned char k); void smsub(unsigned char n); char code buf[]={ 0x00,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0xff,0x6f }; char code sel[]= {0x01,0x02,0x04,0x08}; void main() { char i; for(i=0;i<500;i++); time[0]=0; time[1]=1; time[2]=8; time[3]=0; time[4]=2; time[5]=1; TMOD=0X01; TH0=(65535-5000)/256; TL0=(65535-5000)%256; IP=0x07; IE=0X87; TR0=1; while(1) { for(i=0;i<6;i++) { P1=sel[i]; P2=buf[time[i]] ; delay(10); } if(check==0) { delay(8); TR0=0;

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