电子技术课程设计-多功能数字钟

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1、电子技术课程设计题目名称：多功能数字钟班级：自动化1302学号：姓名：指导教师：日期：2015.6.15-2015.6.22多功能数字钟的设计内容摘要：数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用。小到人们日常生活中的电子手表，大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。本设计实验以中规模数字集成电路为主，介绍一种数字电子钟的设计方法。本实验用555定时器组成的多谐振荡器、计数器、显示器和校时电路组成。本

2、实验采用了74LS系列中小规模集成芯片。总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中主体电路完成数字钟的基本功能，扩展电路完成数字钟的扩展功能。通过本次设计实验与制作：进一步加强数字电路综合运用能力，掌握数字电路的设计技巧，增进实践能力；熟悉数字电子钟的工作原理；了解并掌握数字电子钟系统设计、组装、调试及故障排除方法。关键词：数字电子钟、计数器、显示器、校时电路、调试一．设计任务和要求（一）设计内容设计一个多功能的数字钟。（二）设计要求及技术指标1．以数字形式显示时、分、秒的时间。2．小时的计

3、时要求为24进制，分钟和秒的计时要求为60进制。3．能手动快速校时、校分。4．具有整点报时功能。5.具有秒表计数功能。6.具有闹钟功能。7.电路中所需的直流电源需自行设计。二．整体设计原理及框图（1）设计原理1、主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、整点报时电路组成2、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秒发出一个“分脉冲”信号，该信

4、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3、译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码，通过六位LED七段显示器显示出来4、整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时5、校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的（2）电路的总体原理框图根据以上的电子时钟的设计要求

5、可以分为以下的几个硬件电路模块：单片机模块、数码显示模块与按键模块，模块之间的关系图如下面得方框电路图1所示图1硬件电路方框图（3）实现时钟计时的基本方法利用STC系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现时钟计数。(1)计数初值计算:把定时器设为工作方式1，定时时间为50ms，则计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒，而100次计数可用软件方法实现。假设使用T/C0，方式1，50ms定时，fosc=12MHz。则初值X满足（216-X）×1/12MHz×12μs=50000μsX=15536→1

6、0000→3CB0H(2)采用中断方式进行溢出次数累计,计满20次为秒计时（1秒）；(3)从秒到分和从分到时的计时是通过累加和数值比较实现。（4）电子钟的时间显示电子钟的时钟时间在六位数码管上进行显示，因此，在内部RAM中设置显示缓冲区共8个单元。LED8    LED7    LED6   LED5    LED4    LED3  LED2    LED137H     36H     35H    34H     33H     32H   31H     30H时十位  时个位  分隔   

7、分十位  分个位  分隔  秒十位  秒个位（5）电子钟的时间调整电子钟设置3个按键通过程序控制来完成电子钟的时间调整。A键按一次调整时，按第二次调整分钟，第三次推出时间调整；B键对小时或分钟进行加一；C键对小时或分钟进行减一；（6）总体方案介绍计时方案利用ATC89C51单片机内部的定时/计数器进行中断时，配合软件延时实现时、分、秒的计时。该方案节省硬件成本，且能使读者在定时/计数器的使用、中断及程序设计方面得到锻炼与提高，对单片机的指令系统能有更深入的了解，从而对学好单片机技术这门课程起到一定的

8、作用。控制方案ATC89C51的P0口和P1口外接由八个LED数码管(LED8～LED1)构成的显示器，用P0口作LED的段码输出口，P1口作八个LED数码管的位控输出线，P3口外接四个按键A、B、C构成键盘电路。ATC89C51是一种低功耗，高性能的CMOS8位微型计算机。它带有8KFlash可编程和擦除的只读存储器（EPROM），该器件采用ATMEL的高密度非易失性存储器技术制造，与工业上标准的80C51和80C52的指令系统及引脚兼容，片内Flash集成在一个芯