1120510419_张瀚_电子时钟设计

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1、HarbinInstituteofTechnology课程设计说明书（论文）课程名称：课程设计1设计题目：数字日历钟表的设计院系：电信学院班级：1205104设计者：张瀚学号：11120510419指导教师：任广辉设计时间：2015.4.10哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名：张瀚院（系）：电信学院专业：通信工程班号：1205104任务起至日期：年月日至年月日课程设计题目：数字日历钟的设计已知技术参数和设计要求：1．数码管显示：秒、分、时（可同时显示，也可轮换显示）2．能够设置时间，“设

2、置按键”数量不限，以简单合理易用为好。3．误差：1秒／天（报告中要论述分析是否满足要求）扩展（优秀必作）1．设置校准键：当数字钟显示在“整点±30秒”范围时，按动“校准键”，数字钟即刻被调整到整点，消除了±30秒的误差。2．加上“星期”显示（可以预置），并可以对其进行设置。其他要求：1．按动员老师的要求、课程设计报告规范进行设计2．不允许使用时数字钟表、日历专用IC电路。3．可以使用通用器件：模拟、数字、单片机、EPLD、模块电路等。4．设计方法不限。工作量：1.查找资料2.设计论证方案3.具体各个

3、电路选择、元器件选择和数值计算4.具体说明各部分电路图的工作原理5.绘制电路原理图6.绘制印刷电路图7.元器件列表8.编写调试操作9.打印论文工作计划安排：1.查阅资料：2.方案论证3.设计、分析、计算、模拟调试、仿真、设计原理4.撰写报告：课程设计要求、方案论证、原理论述（原理框图、原理图）、分析、计算、仿真，PCB图的设计，误差分析、总结，参考文献等5.上交课程设计论文2015-4-24同组设计者及分工：指导教师签字___________________年月日教研室主任意见：教研室主任签字___

4、________________年月日*注：此任务书由课程设计指导教师填写第一章方案论证与比较1.1数字时钟方案数字时钟是本设计的最主要的部分。根据需要，可利用两种方案实现。方案一：本方案采用Dallas公司的专用时钟芯片DS12887A。该芯片内部采用石英晶体振荡器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完备的时钟闹钟功能，因此，可直接对其以用于显示或设置，使得软件编程相对简单。为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作，芯片内部包含锂电池。当电网电压不足或突然掉电时，系统自动转换到

5、内部锂电池供电系统。而且即使系统不上电，程序不执行时，锂电池也能保证芯片的正常运行，以备随时提供正确的时间。方案二：本方案完全用软件实现数字时钟。原理为：在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。利用定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将十字节清零。该方案具有硬件电路简单的特点。但由于每次执行程序时，定时器都要重新赋初值，所以该时

6、钟精度不高。而且，由于是软件实现，当单片机不上电，程序不执行时，时钟将不工作。基于硬件电路的考虑，本设计采用方案二完成数字时钟的功能。1.2数码管显示方案方案一：静态显示。所谓静态显示，就是当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定的导通或截止。该方式每一位都需要一个8位输出口控制。静态显示时较小的电流能获得较高的亮度，且字符不闪烁。但当所显示的位数较多时，静态显示所需的I/O口太多，造成了资源的浪费。方案二：动态显示。所谓动态显示就是一位一位的轮流点亮各个位，对于显示器的每一位来说，每隔一段时间

7、点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示，但必须保证扫描速度足够快，字符才不闪烁。显示器的亮度既与导通电流有关，也于点亮时间与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I/O口和降低能耗出发，本设计采用方案二。第一章系统设计2.1总体设计2.1.1系统说明利用单片机（AT89S51）制作简易电子时钟，由六个LED数码管分别显示小时十位、小时个位、分钟十位、分钟个位、秒钟十位、秒钟个位。6个PNP管（9012）分别控制六个数码管的亮灭，一个按

8、键用于时间调整。2.1.2系统框图显示部分控制部分单片机（AT89S51）按键S2复位电路电源部分直流电源4.5V6个七段共阴极数码管显示秒，分钟及小时位位选部分6个PNP三极管（9012）图2-12.2模块设计2.2.1电源部分图2-2如图2-2所示，从外部引入4.5V的直流电，为单片机、复位电路提供电源。2.2.2复位电路图2-3如图2-3所示，复位电路主要由型号为1N4148的二极管，型号为10UF/16V的电解电容，型号为104的瓷片电容，10K的电阻以及按键