电子钟设计方案(xin).doc

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1、数字电子钟设计报告题目：设计数字电子钟专业：物理与电子工程学院姓名：肖剑浩,周嘉辉，董瑞烽，学号：0711030073,0711010010,0711030045一、背景描述:随着科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高。时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义:一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间。数字

2、电子钟是采用数字电路实现对.时，分，秒.数字显示的计时装置，广泛用于个人家庭,车站，码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品，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,运运超过老式钟表，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原先的报时功能。因此，硏究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。二、功能概述：2.1基本功能特点:1、能够正确显示时、分、秒、日、月、星期、闹钟开关状态，并且可以设置。2、具有5个闹钟，其中闹钟1可以设为整点报

3、时。3、带背光开关。4、倒计时功能，精确到秒。5、四个按键完成全部设定及功能。6、具有备忘闹铃，能设定闹铃时间间隔。7、具有掉电不失。2.2发挥功能：1、可调节背光亮度。2、实现24小时制和12小时制的可交替转换。3、测试，显示周围温度。2.3构思其他功能：1、实现秒表功能,精确到毫秒。2、带双时钟功能，秒同步。3、实现与国际标准时间同步，尽量减小误差。4、选择闹铃音乐。5、尽量降低能耗，降低生产成本。三、系统总体设计3.1、系统工作过程系统上电自检后，实时实现小时、分钟、秒以及日历的显示和闹钟

4、开关等指示信息的显示，通过按键可实现校对时间、设置闹钟时间等功能。当闹钟时间到时,单片机通过晶体管、蜂鸣器来实现提醒。3・2、系统框图按下开关si通电，显示时间3・3硬件设计:电路原图：RP12J1R吟«1XXZ・・；iyX2...CRV^TALX1VCC1VCC23J6V«T€X1>•-LCD1UCT615：'SCLKXZioXTAL1XTA12RBTPND•畑F2.VABFza-A©F23TA11ALEF2AAHFZ.?/A«nxnzpiimE

5、r>a>R3^WTDF33fWTTP1-*P3.«nDPISF3SmP1SPUSJMP3.7/KF«TB*^21"T"Z37TvccDQOHO•EBPACKEIde1••svK2ZNSCE2.L..LSt・，"EAKBI•::::四、方案论证与选择4.1.1总体方案论证与选择方案—：纯硬件电路系统，各功能采用分离的硬件电路模块实现。用时序逻辑电路实现时钟功能，用555定时器实现闹钟的设定。但这种实现方法可靠性差、控制精度低，灵活性小、线路复杂、安装调试不方便，而且不方便实现对系统的扩展。方案二:

6、采用AT89C52单片机作为系统的控制核、时钟功能采用单片集成的时钟芯片DS1302来实现，可以使用液晶显示时间、日历及闹铃，有着智能化的人机界面。由于使用了单片机，整个系统可编程，系统的灵活性大大增加了。DS1302的精度可达到一天只差一秒,（当然在常温下,其精度取决于你的晶振的精度。）而DS18B20的测温精度是0.0625度。所以整个系统的精度还是很高的。另外，本方案可以方便的实现其他功能的扩展。经过以上的比较论证,选用方案二来完成项目设计的要求。4.2.1时钟模块方案一：由单片机实现时钟

7、功能单片机内部具有定时器,可方便实现定时功能。通过计算可知，使定时器每25ms产生一次中断,当产生40次中断后秒单元将加_,以此类推,从而实现时、分、秒的走时,并加以显示。但由于系统晶振误差、温漂、中断响应时间的不确定性及定时器重新装载时间常数所带来的误差,决定它不能用来作为时钟的时间基准。方案二：专用时钟芯片目前市场上已有很多实时时钟芯片。如DS12887.DS1302.DS1307.PCF8563.X1227等，芯片内都集成了时钟/日历功能,给时钟系统设计带来很多方便。因此计时功能以选专用时

8、钟芯片为宜,时钟模块采用方案二来实现。4.2.2按键模块方案一：采用独立式按键电路每个键单独占有一根I/O接口线，每个I/O口的工作状态互不影响，此类键盘采用端口直接扫描方式。但是当按键较多时占用单片机的I/O数目较多。方案二：采用阵列式键盘此类键盘是采用行列扫描方式，当按键较多时可以降低占用单片机的I/O口数目。由于本系统所使用的按键不多（4个按键足以满足设置要求）因此采用1/4键盘f采用独立式按键电路。4.2.3显示模块方案一：使用多个数码管LED显示。LED数码管是利用二极管发光显示数字和