多动能六位电子钟设计方案.doc

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1、多动能六位电子钟设计方案第一章数字电子钟的设计方案论证1.1数字电子钟的应用意义数字电子钟是用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置，主要由振荡器、分频器、计数器、译码显示器、校时电路、报时电路等六部分组成。这些都是数字电路中应用最广的基本电路。数字电子钟具有计时准确的功能。1.2数字电子钟设计的要求及技术指标1.设计数字电子钟实现准确计时，由六位数码管分别显示‘时’、“分”、“秒”；附加“星期”数码1位显示。2.时与分与秒数字显示模块间各设置一对不同颜色发光二极管，时间单位数字变化时闪烁一次。3．计时误差不超过0.05秒。

2、4．具有整点报时、手动设置修改时间功能控制功能。1.3设计方案论证石英晶体振荡器产生的时脉冲送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波信号。秒脉冲发生器产生频率稳定很高的秒脉冲，秒脉冲被送到一个六十进制秒计数器计数，将计数结果送至秒个位和十位译码器，译码结果分别由两只七段半导体数码管以十进制数形式显示来。当秒六十进制计数器累计到第59秒时，若再来一个秒脉冲，秒计数器的进位输出就产生进位脉冲（分计数脉冲），同时，秒计数器的十位和个位都复位到零。分计数脉冲又被送到分六十进制计数器计数，经译码电路译码后数码管显示相应的分数。当计满59分5

3、9秒时，若再来一个秒脉冲，则分计数器便向时计数器送出时计数脉冲，同时，分、秒计数器均复位到零。时计数器是一个二十四进制计数器，当计数显示23时59分59秒时，若再来一个秒脉冲，则时、分、秒计数器都应回到零，并显示（000000）表示已到达午夜零点，第二天开始继续计数第二章设计任务2.1设计题目及要求AT89C2051多功能六位电子钟设计制作一个多功能六位电子钟。1、准时计时，数字形式显示时、分、秒的时间；2、小时的计时要求为“12翻1”分和秒的计时要求为60秒进位；3、校正时间。2.2主体电路逻辑2.2.1主体电路图原理方框图如图（2.2

4、.1）：图（2.2.1）六位电子钟原理方框图2.2.2显示电路原理显示部分主要器件为3只两位一体共阳极数码管，驱动采用PNP型三极管驱动，各端口配有限流电阻，驱动方式为动态扫描，占用P3.0～P3.5端口，段码由P1.0～P1.6输出。冒号部分采用4个Φ3.0的红色发光二极管，驱动方式为独立端口P1.7驱动。图(2.2.2--1)共阳极LED数码管的部结构原理图LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。1.静态显示驱动静态驱动也称

5、直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O埠进行驱动，或者使用如BCD码二-十进位*器*进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O埠多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O埠来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O埠才32个呢。故实际应用时必须增加*驱动器进行驱动，增加了硬体电路的复杂性。2.动态显示驱动：数码管动态显示介面是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公

6、共极COM增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位元选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位元就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。透过分时轮流控制各个LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位元数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是

7、一组稳定的显示资料，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O埠，而且功耗更低。图(2.2.2---2)数码管显示2.2.3键盘原理：如下图；按键S1～S3采用复用的方式与显示部分的P3.5、P3.4、P3.2口复用。其工作方式为，在相应端口输出高电平时读取按键的状态并由单片机消除抖动并赋予相应的键值。图（2.2.3）键盘原理图计算：由于LED数码管典型静态电流为10mA左右，如果不接上拉电阻的话，电流将会过大烧坏数码管，所以要加上拉电阻，经计算电阻值需R=10V/10mA=1000欧姆=1K2.2.4迅响电路及

8、输入、输出电路原理     如下图示；迅响电路由有源蜂鸣器和PNP型三极管组成。其工作原理是当PNP型三极管导通后有源蜂鸣器立即发出定频声响。驱动方式为独立端口驱动，占用P3.7端口。