简易数字钟
简易数字钟设计(已仿真)
简易数字钟设计摘 要 本文针对简易数字钟的设计要求，提出了两种整体设计方案，在比较两个方案的优缺点后，选择了其中较优的一个方案，进行由上而下层次化的设计，先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计。
详细设计的时候又根据可采用的芯片，分析各芯片是否适合本次设计，选择较合适的芯片进行设计，最后将设计好的模块组合调试，并最终在EWB 下仿真通过。
关键词 数字钟，EWB ，74LS160，总线，三态门，子电路一、引言：所谓数字钟，是指利用电子电路构成的计时器。
相对机械钟而言，数字钟能达到准确计时，并显示小时、分、秒，同时能对该钟进行调整。
在此基础上，还能够实现整点报时，定时报闹等功能。
设计过程采用系统设计的方法，先分析任务，得到系统要求，然后进行总体设计，划分子系统，然后进行详细设计，决定各个功能子系统中的内部电路，最后进行测试。
二、任务分析：能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时，并显示时间及调整时间，能整点报时，定点报时，使用4个数码管，能切换显示。
总体设计本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分，提出方案，并进行比较分析，最终找到较优的方案。
方案一、采用异步电路，数据选择器将时钟信号输给秒模块，秒模块的进位输给分模块，分模块进位输入给时模块，切换的时候使用2选1数据选择器进行切换，电路框图如下：该方案的优点是模块内部简单，基本不需要额外的电路，但缺点也很明显，该方案结构不清晰，模块间关系混乱，模块外还需使用较多门电路，不利于功能扩充，且使用了异步电路，计数在59的时候，高一级马上进位，故本次设计不采用此方案。
方案二、采用同步电路，总线结构时钟信号分别加到各个模块，各个模块功能相对独立，框图如下： 显示 切换秒钟分钟 小时 控制1Hz 脉冲信号闹钟该方案用总线结构，主要功能集中在模块内部，模块功能较为独立，模块间连线简单，易于扩展，本次设计采用此方案。
综上所述，本次设计采用方案二。
秒计数和分计数为60进制，时计数为24进制，为了简化设计，秒和分计数采用同一单元。
毕业设计76简易数显电子钟设计
摘要：简易数显电子钟主要有三部分构成：函数信号发生器计时电路整点报时。
晶振提供一个频率稳定准确的32768Hz的信号，经过分频器分频的到1Hz稳定准确的函数信号，做为计数器的脉冲信号，六个计数器串行连接，分别采用十进制和六进制计数（时十位为三进制计数），通过7448译码器和显示器显现出来，计数周期为24小时。
当分钟两位同时为零时通过单稳态触发和0.5Hz函数信号共同作用多谐振荡，通过控制单稳态触发时间来控制多谐震荡时间，从而控制响铃时间。
关键字：晶体振荡器、分频器、译码显示Abstract：The simple number reveals the electron clock mainly to have three parts of constitutions:The function signal generating device timing circuit integral point reports time.The crystal oscillator provides frequency stable accurate 32768Hz the signal.After frequency divider frequency division to 1Hz stable accurate function signal,Does for the counter pulse signal.Six counter serial connections,Uses the decimal base and the senary counting separately (when ten for ternary notation counting).Comes out through 7448 decoders and the monitor appearances,The counting cycle is 24 hours.When at the same time minute two affects the multi-harmonic vibrations together for the zero hour through monostable triggering and the 0.5Hz function signal,Through controls the monostable triggering time to control the multi-harmony shake time,Thus control bell time.Keywords:crystal oscillator、the frequency divider、decoding display目录一.前言 3二.慨述与基本组成 5三.单元模块设计1.电源信号 52.信号发生器 71）晶体振荡电路 82）分频电路 93.计数器 101）分.秒计数器 112）时计数器 124.译码显示电路 135.自动报时电路 16四.主要元器件介绍 181.CD4060 182.555 183.74LS161 24五、系统功能、指标参数 25六、设计总结 26 附录 27前言：电子技术基础课程设计是在“电子技术基础”课程之后，集中安排的重要实践性教学环节。
简易数字钟实验报告
目录摘要 (1)一、引言 (1)二、系统设计要求 (1)2.1 基本功能 (1)2.2扩展功能 (2)三、硬件设计 (2)3.1系统设计方案选择 (2)3.2系统原理框图 (2)3.3各单元的功能描述 (3)3.4电路连接图 (3)3.5元器件清单列表 (4)3.6所用芯片的管脚图 (5)四、软件设计 (6)4.1主程序的流程图 (6)4.2键盘扫描程序流程图 (7)4.3发声程序流程图 (8)4.4总程序 (9)五、调试 (12)5、1仿真调试 (12)5.2硬件调试 (12)六、总结 (13)七、参考文献 (13)摘要：基于单片机AT89c51设计而成的简易数字电子时钟，其主要功能皆由对单片机编程即由软件完成，外围硬件电路只包括报时电路、键盘输入电路和显示电路三个模块。
具有外围硬件电路简单、运行功能可靠的优点。
Abstract ：Based on single-chip microcomputer AT89c51 design a simple digital electronic clock, its main function is to microcontroller programming namely by by software, peripheral hardware circuit only include chime circuit, keyboard input circuit and display circuit three modules. With peripheral hardware circuit is simple, reliable operation function of advantages.关键词：单片机时钟键盘输入显示一、引言时钟，自从它被发明的那天起，就再也没有离开过人们的视野，时钟在人类生活中有着无足轻重的作用，其使用也渗透到各行各业，人类的各种活动都离不开时钟。
简易数字时钟实验报告
简易数字时钟实验报告简易数字时钟实验报告引言：在现代社会中，时钟是人们生活中不可或缺的一部分。
无论是在家庭、学校还是工作场所，时钟都扮演着重要的角色。
然而，我们是否曾想过时钟是如何工作的呢？为了更好地理解时钟的原理和机制，我们进行了一项简易数字时钟实验。
实验目的：本实验的目的是通过制作一个简易的数字时钟来了解时钟的工作原理和数字显示技术。
实验材料：1. Arduino Nano开发板2. 数字时钟模块3. 面包板4. 连接线5. 电源适配器实验步骤：1. 将Arduino Nano开发板插入面包板上，并连接好电源适配器。
2. 将数字时钟模块与Arduino Nano开发板通过连接线连接起来。
3. 编写Arduino代码，实现数字时钟的显示功能。
4. 将编写好的代码上传到Arduino Nano开发板上。
5. 打开电源适配器，观察数字时钟是否能够正常显示时间。
实验结果：经过一番努力，我们成功地制作出了一个简易的数字时钟。
当我们打开电源适配器时，时钟模块上的数字显示屏幕亮起，并显示出当前的时间。
我们可以清晰地看到小时数、分钟数和秒数的变化。
这让我们深刻地认识到时钟背后的复杂工作原理和数字显示技术的重要性。
实验分析：通过这个实验，我们了解到数字时钟的工作原理是基于微控制器的。
Arduino Nano开发板作为一个微控制器，通过接收来自时钟模块的信号，然后将这些信号转化为可读的数字显示。
数字时钟模块内部包含了一系列的LED灯，通过控制这些LED灯的亮灭来显示时间。
同时，Arduino代码也起到了关键的作用，它将接收到的信号进行处理，并将处理后的结果发送给数字时钟模块进行显示。
实验心得：通过这个实验，我们不仅仅了解了数字时钟的工作原理和数字显示技术，还学习到了如何使用Arduino开发板和编写Arduino代码。
这个实验不仅提高了我们的动手能力，还培养了我们的逻辑思维和问题解决能力。
同时，我们也深刻认识到了科学实验的重要性，它能够帮助我们更好地理解和掌握知识。
简易数字钟设计
调整使能端
入0有效，有效时，显示信号输出，同时屏蔽进位输入和进位输出，允许调整信号输入。
显示使能端
入0有效
调整信号输入
2.24进制模块（24count）
实现同步24进制计数，可调整
电源，时钟信号
同上
进位输入
接分的进位信号
进位输出
秒模块接分模块，分模块接时模块
显示输出
同上
闹钟比较信号输出
接到闹钟
调整使能端，显示使能端，调整信号输入
二、任务分析
能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时，并显示时间及调整时间，能整点报时，定点报时，使用4个数码管，能切换显示。
三、总体设计
本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分，提出方案，并进行比较分析，最终找到较优的方案。
方案一、采用异步电路，数据选择器
将时钟信号输给秒模块，秒模块的进位输给分模块，分模块进位输入给时模块，切换的时候使用2选1数据选择器进行切换，电路框图如下：
同上
3.闹钟模块（60clock，24clock）
实现可与时钟比较，并输出闹铃信号，可调整
电源，时钟信号
同上
闹钟比较信号输入
秒模块接分模块，分模块接时模块
显示输出
同上
闹铃输出
接到蜂鸣器
调整使能端，显示使能端，调整信号输入
同上
4.控制模块（fun，func）
管理总线资源，对各个模块输出控制信号
电源
5vVCC
该方案的优点是模块内部简单，基本不需要额外的电路，但缺点也很明显，该方案结构不清晰，模块间关系混乱，模块外还需使用较多门电路，不利于功能扩充，且使用了异步电路，计数在59的时候，高一级马上进位，故本次设计不采用此方案。
简易数字电子钟
XXX大学《电子技术》课程设计报告（仿真电路使用proteus7.7制作）题目简易数字电子钟学院（部）专业班级学生姓名12 月27 日至1 月7 日共2 周指导教师（签字）目录摘要-------------------------------------------------------------------------------------21.课程设计名称----------------------------------------------------------------------32.关键字-------------------------------------------------------------------------------33.课程设计要求----------------------------------------------------------------------34.课程设计内容----------------------------------------------------------------------3—10 第一章系统概述-----------------------------------------------------------------3—4 第二章单元电路设计与分析--------------------------------------------------4—8 第三章系统综述，总体电路图-----------------------------------------------8—9 第四章总结结束语------------------------------------------------------------105.元器件明细表---------------------------------------------------------------------10—126.设计中的收获与体会-------------------------------------------------------------12—137.参考文献---------------------------------------------------------------------------13摘要数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时的记时装置，与传统的机械钟相比，他具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用.。
论简易数字时钟设计
升级。
关键 词 ： 多功能数字时钟； 单片机 Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ ２ ； 日 历时钟芯片Ｄ Ｓ １ ２ Ｃ ８ ８ ７
Ｔ
Ｅ
髓
＝ 彳＝ ｌ ｏ ｌ Ｉ Ｆ
Ｏ Ｋ
Ａ Ｌ Ｅ
பைடு நூலகம்Ｐ Ｓ ＥＮ
Ｐ２ ． ７
Ｐ２ ． ６ Ｐ２ ． ５
啦
艘
Ｐ２ ． ４ Ｐ２ ． ３ １ ＝ ２． ２ Ｐ２ ． １ Ｐ２ ． Ｏ
ＤＳ１２ （ ２ ｇ￣７ ２４ －ｐｌ ｎ
图１ ＤＳ １ ２ Ｃ ８ ８ ７ 的 引脚 排 列
一 信息还能够保持相当长的时间； 时间记 录分为十二小
时制 和 二 十 四小 制 两 种方 式 。在 十 － －ｄ ， 时 制 模 式 ¨ 时 玎 计
单 片机 Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ ２是 Ａ Ｔ ＭＥ Ｌ公 司生 产 的低 电压 、
高性能 Ｃ Ｏ Ｍ Ｓ ８ 位 单 片机 ， 它有 １ ２ ８ Ｂ ｙ ｔ ｅ Ｒ ＡＭ、 ８ Ｋ Ｂ ｙ ｔ ｅ
（ １ ） 具有 闹钟功 能 。可设置 闹铃 时 间 ， 当 闹铃 时间 到时， 进行 闹铃 。通 过按键 可解 除 闹铃 。 （ ２ ） 具 有整 点报 时功 能 。 （ ３ ） 程序 固化 到 单 片 机 中 ， 并 且 可 直 接 进行 程 序 下载 和更新 。
２ 总体 设 计
中 图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ６ ８ ． ４
文献标 识 码 ： Ａ
文 章编号 ： １ ６ ７ ４ — ２ １ ０ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ９ ４ — ０ ６
自制钟表最简单方法
自制钟表最简单方法
自制钟表的步骤如下：
1. 准备道具：12个水瓶盖、小步道具纸箱、画笔、菜篮、扭扭棒、刀、胶枪。
2. 在纸盘的内边缘绘制数字12、3、6和9，然后填写其余数字，以标记小时数。
这个技巧将帮助您使数字在盘子周围均匀分布。
3. 用剪刀剪出两个矩形，一个作为分针，另一个作为时针。
用剪刀在每个矩形的一端剪出尖角。
4. 将纸盘翻转过来，用钢笔、铅笔或记号笔在纸盘的中心标记。
用剪刀的尖头在纸盘中心刺一个小孔。
5. 翻转纸盘，在时针和分针的另一头戳一个小孔，然后插入双脚钉。
6. 将双脚钉插入纸盘中间孔，然后固定到纸盘上。
7. 使用扭扭棒或刀将时钟的把手固定在时钟的合适位置。
制作过程中需要注意安全，避免剪刀等锋利工具割伤手指。
以上方法仅供参考，具体制作方法可能根据个人喜好和创意有所调整。
简易数字钟实验报告
题目计算机控制技术综合课程设计
简易数字钟
二级学院电子信息与自动化
专 业电气工程及其自动化
班 级107070403
学生姓名冉静学号20
指导教师贺娟 雷李
考核项目
设计50分
平时成绩20分
答辩30分
设计质量20分
创新设计15分
报告质量15分
熟练程度20分
个人素质10分
得分
总分
考核等级
教师签名
简易数字时钟实验报告
1.方案一
简易的时钟，具有，整点报时的功能。但是没有秒钟的显示。接通电源后，程序开始执行。K1为设置现在时间功能键；K2为小时调整，按一下小时加一；K3为分钟调整，按一下为分钟加一；K4为完成键，设置完成后按下时钟进入正常的走时状态。
其中，P0口接的电阻为限流电阻，选用的数码显示管所需电流比较小；4位LED数码管的共阳极引脚分别与V1-V4三极管的集电极相连，三极管的基极分别通过限流电阻与单片机的P2端口的P2.0-P2.3引脚上。4位数码管显示器分别由4只三极管控制，例如，P2.0输出为低电平时V4三极管导通，与其相连的共阳极数码管显示器开始工作；P2.0输出高电平时V4三极管截止，与其相连的数码管显示器停止工作。
disdata[5]=s%10;//秒钟低位
for(i=0;i<6;i++)//循环显示
{
P1=0xff;
P1=seg7[disdata[i]];
P2=disp[i];
Delayms(2);//显示延时
}
}
void time0(void)interrupt 1 using 0 //时间计数函数
{
TH0=0xfc;//(65536-20000)/256;
简易数字钟
实践从自己的双手开始何衣工其會科信学院"课程设计说明(2012 /2013 学年第学期）课程名称：单片机应用简易数字钟专业班级：自动化1023学生姓名：周艳强学号: 100412330指导教师：韩昱苗敬利等设计周数：设计成绩：2013年 6 月26 日考文****************************************^^录（c ^语言程序）*******************************14第一章 第二章 2.12.2 2.3 第三章3.1课程设计」目的***********************************3^课程设计」任;***********************************3^设计题目***************************************原始数据及主要任务****************************** ^技术要^求***************************************^课程设计内^容***********************************3案设***************************************3.2 CD4511 芯片功能和使用方法 ************************ 3.3 MCS-51单片机定时器/计数器介*******************5 3 4 纟综合电路设*********************************** 3 5 ^单元电路设^计*************************************3.5.1辛键盘单.^元*************************************3.5.2码管显***********************************3.5.3 时钟产生单^元**********************************3.5.4 虫蜂鸣器电路 单^元******************************** 第四章.原壬理和仿真************************************3.6 丿原理 I 图和仿真********************************* 3.7系统调************************************** 10 3.8 实习心得体********************************** 11一、课程设计目的：1.1综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现，从 而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验。
基于单片机的简易电子时钟设计
基于单片机的简易电子时钟设计1 设计任务与要求1.1 设计背景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、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。
在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。
单片根据以上的电子时钟的设计要求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。
机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。
1.2 课程设计目的(1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；(2)培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；(3)过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。
1.3 设计要求1）．时制式为24小时制。
2）．采用LED数码管显示时、分，秒采用数字显示。
3）．具有方便的时间调校功能。
4）．计时稳定度高，可精确校正计时精度。
2 总体方案设计2.1 实现时钟计时的基本方法利用MCS-51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。
实训项目 数字钟
实训项目数字钟一、实训目的以实时时钟芯片DS1307和液晶显示LCD1602为主体设计了一款简易数字时钟。
能够准确显示时间（显示格式为时时：分分：秒秒，24小时制），可随时进行时间调整，具有闹钟时间设置、闹钟开/关。
二、实训元件三、实训过程1、硬件设计1．1单片机最小系统单片机最小系统以AT89C51单片机为核心，由单片机、时钟电路、复位电路等组成如图1所示。
主要负责各个模块的初始化工作；读取并处理时间；处理按键响应；控制液晶实时显示等。
主控制器AT89C51单片机与MCS51系列单片机产品兼容，内部自带有4KB的Flash存储器及256KB RAM单元，不需另外扩展EEPROM及静态RAM，可以在线下载程序，易于日后的升级。
图中，P2.0、P2.1、P2.2及P1口为单片机与液晶显示器连接的控制和通信的数据端口；P2.6和P2.7为单片机与时钟芯片DS1307通信的端口；P2.3为闹钟的控制端口；P0.0、P0.1、P0.2、P0.3为按键模块的接口。
时钟电路是由XTAL1和XTAL2之间跨接的晶体振荡器和微调电容构成。
时钟电路中晶体振荡器的频率高则系统的时钟频率就高，所以该系统采用12M晶振；复位电路有两种形式：手动按键复位和上电复位，在本系统中采用的是手动按键复位。
如图1所示，R1、R2、C3和SW组成系统手动按键复位电路。
系统采用DS1307时钟芯片。
DS1307是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的时钟芯片，它是一款I2C总线接口的时钟芯片，采用两线与CPU进行通信，片内含有8个特殊功能寄存器和56bit的SRAM。
DS1307的主要技术指标：具有秒、分、时、日、星期、月、年的计数功能；12小时制和24小时制两种计数模式；可自动调整每月的天数，具有闰年自动修正、掉电保护和上电复位功能。
1.2时钟模块1.2.1 DS1307的引脚功能DS1307采用8引脚双列直插DIP封装形式，引脚分布如图2所示。
简单的数字时钟(verilog设计)
3、计时
if (second0<4'b1001) second0<=second0+4'b1; else second0<=4'b0; if (second1<4'b0101) second1<=second1+4'b1; else second1<=4'b0; if (minute0<4'b1001) minute0<=minute0+4'b1; else minute0<=4'b0; if (minute1<4'b0101) minute1<=minute1+4'b1; else minute1<=4'b0; if (hour1<2'b10) if (hour0<4'b1001) hour0<=hour0+4'b1; else hour0<=4'b0; hour1<=hour1+2'b1; if (hour1==2'b10) if (hour0<4'b0011) hour0<=hour0+4'b1; else hour0<=4'b0; hour1<=2'b0;
谢谢！
2、确认
if (miao==1) nz1<=1;
3、闹铃
if (nz1==1) begin lednz[1]<=1; if((hour_1==hour1)&&(hour_0==hour0)&&(minute_1==minute1)&&(m inute_0==minute0)) lednz[0]<=lednz[0]+1; end
简易数字电子时钟的设计
快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为 12MHz，电容应尽可能的选 择陶瓷电容，电容值约为 22μ F。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与 单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。
3. 复位 RST 在振荡器运行时，有两个机器周期（24 个振荡周期）以上的高电平出现在此引腿时，将 使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51 芯片便循环复位。复位后 P0－P3 口均置 1 引脚 表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。当复位脚由高电平变为低电平 时，芯片为 ROM 的 00H 处开始运行程序。复位是由外部的复位电路来实现的。片内复位电路 是复位引脚 RST 通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，它的 输出在每个机器周期的 S5P2，由复位电路采样一次。复位电路通常采用上电自动复位和按钮 复位两种方式，此电路系统采用的是按钮复位电路。 4.输入输出引脚 (1) P0 端口[P0.0-P0.7] P0 是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口，端口置 1（对端口写 1）时作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动 8 个 TTL。 对内部 Flash 程序存储器编程时，接收指令字节;校验程序时输出指令字节，要求外接上 拉电阻。 在访问外部程序和外部数据存储器时，P0 口是分时转换的地址(低 8 位)/数据总线，访 问期间内部的上拉电阻起作用。 (2) P1 端口[P1.0－P1.7] P1 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可 驱动 4 个 TTL。端口置 1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。 对内部 Flash 程序存储器编程时，接收低 8 位地址信息。 (3) P2 端口[P2.0－P2.7] P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可 驱动 4 个 TTL。端口置 1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部 Flash 程 序存储器编程时，接收高 8 位地址和控制信息。 在访问外部程序和 16 位外部数据存储器时，P2 口送出高 8 位地址。而在访问 8 位地址 的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。 (4) P3 端口[P3.0－P3.7] P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可 驱动 4 个 TTL。端口置 1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。
简易数字钟(附详细代码)
简易数字钟 一、实验内容本实验的主要内容是根据提供的元器件，设计一个简易数字钟。
1、要求准确显示“时”、“分”、“秒”，24 小时制； 2、具有校时功能，用户可以修改“时”、“分”，且互不影响； 3、时间显示可以实现12/24小时制切换；设计应包括方案选择、硬件系统设计、软件系统设计等。
硬件设计包括单片机最小系统设计、单元电路设计；软件设计包括模块化层次结构图、程序流程图 等。
通过调试与仿真，进一步完善设计，使之达到实验要求，使其更接近于实际 产品。
最后要求撰写设计实验报告，把设计内容，调试过程及性能指标的测试进 行全面总结，把实践内容上升到理论高度。
1 数字钟硬件部分示意图该简易数字钟硬件部分主要由晶振、手动复位、单片机AT89C51、数码管显示、时间调整按键模块组成。
框图如下：图3.1 数字钟硬件系统示意图2 数字钟软件部分组成框图晶振 手动复位AT89C51 1602液晶显示时间按键选择2.1程序总流程图 2.2 时钟显示程序流程图3.3 24小时时钟3 各部分模块介绍3.1 单片机AT89C51芯片分析AT89C51单片机引脚图如下：T1中断服务子程序重置T1定时初值 1秒到？秒位+1 1分到？分位+1、秒位清零 1小时到？ 小时位+1、分位清零 24小时到？ 小时位清零 返回NNNN图 4.1 AT89C51引脚图3.2 晶振电路模块在AT89C51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。
而在芯片内部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器。
时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。
图4.2 晶振电路3.3 复位电路模块单片机复位的条件是：必须使RST/VPD或RST引脚加上两个机器周期（即24个振荡周期）的高电平。
例如,若时钟频率为12MHz，每个机器周期为1us，则只需要2us以上时间的高电平，在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。
设计简易数字时钟的目以及意义200字
设计简易数字时钟的目以及意义200字
设计简易数字时钟的目的是为了提供人们准确、方便的时间显示，帮助人们更好地管理时间，安排日程和活动。
它的意义主要体现在以下几个方面：
1. 时间管理：数字时钟以数字形式显示时间，直观、准确。
通过数字时钟，人们可以快速地了解当前的时间，从而更好地掌握时间的流逝，有效地安排工作和生活。
2. 方便性：数字时钟采用数字显示，简单明了，不需要进行繁琐的读数和计算。
它可以在各种场景下使用，包括公共场所、家庭、办公室等，为人们提供方便的时间参考。
3. 规律生活：数字时钟的存在使人们更容易养成规律的生活习惯。
通过时钟的指示，人们可以按时起床、吃饭、学习、工作、休息等，有助于人们维持健康的生活作息，提高工作效率。
4. 观念培养：数字时钟也可以作为教育工具，帮助儿童学习时间概念和数字。
通过观察和理解数字时钟的显示，儿童可以学会读取时间、理解时间的概念，并逐渐培养时间观念和时间管理能力。
综上所述，设计简易数字时钟的目标和意义在于提供准确、方便的时间显示，帮助人们合理安排时间、养成规律的生活习惯，并促进人们的时间观念和时间管理能力的培养。
简易数字钟制作
简易数字钟制作【摘要】为了让学生对数字逻辑电路的应用有更加深入的了解，主要应用分频器和数字钟专用集成电路设计制作了简易数字钟电路。
通过分析数字电子钟的电路工作原理，使学生加深对分频器和数字钟专用集成电路的理解；通过数字钟电路的模块化设计，可以提高学生应用数电进行简单电路设计的能力。
实践证明，通过对数字电子钟的实际制作，能够进一步强化学生的动手操作和分析解决问题能力。
【关键词】数字钟；振荡器；分频器；CD4060；LM8560引言数字钟是用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，以显示直观、精确、制作方便而受到电子爱好者们的青睐。
数字钟电路系统由振荡器、分频器、时分秒计数器、LED显示电路和定时报警电路部分组成，其设计与制作，有利于加强学生运用数字集成电路进行设计电路的能力，提高学生分析解决问题的能力。
1.基本组成及工作原理该数字钟主要由CD4060对晶振产生30720Hz的频率进行分频，为大规模集成电路LM8560提供60Hz的基准时钟源。
电源由220V市电经变压、整流、滤波后获得，其电路框图如图1所示。
2.功能模块设计2.1 振荡器和分频器振荡器用来产生时间的基准信号，是数字钟的核心，它的准确度直接关系到电子钟的精度，因而一般选用石英晶体构成振荡器电路作为时基信号源，经过分频可得到一时间脉冲信号，从而保证了走时的精度。
本电路使用了30720Hz晶体振荡器，送到CD4060的9脚和11脚进行分频，从CD4060的13（Q9）引脚输出，其输出振荡频率为：fQ9=f/29=30720/512=60Hz，送到LM8560的25脚作为输入时间计数器的时基频率，其电路如图2所示。
另外，由于CD4060内含振荡器和一个14位的二进制异步计数器，所以其振荡器的结构也可以是RC电路，其振荡器的振荡频率公式为：f=1/(2.2RC)，通过调整电路中R和C的参数也可得到30720Hz的振荡频率。
计数器位均为主从触发器，在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数，当清零信号CR（12引脚）为高电平时，计数器全部置零且振荡器使用无效，当CR为低电平时，允许计数并对振荡器解除封锁。
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课程设计说明书（2012 /2013学年第二学期）课程名称：单片机应用题目：简易数字钟专业班级：自动化1023学生姓名：周艳强学号：100412330指导教师：韩昱苗敬利等设计周数：2周设计成绩：2013年6 月26 日目录第一章课程设计目的***********************************3 第二章课程设计任务***********************************3 2.1设计题目***************************************32.2原始数据及主要任务******************************32.3技术要求***************************************3 第三章课程设计内容***********************************33.1方案设计***************************************43.2 CD4511芯片功能和使用方法************************43.3 MCS-51单片机定时器/计数器介*******************53.4 综合电路设计***********************************6 3.5单元电路设计*************************************73.5.1键盘单元*************************************73.5.2数码管显示***********************************83.5.3时钟产生单元**********************************83.5.4蜂鸣器电路单元********************************8 第四章原理和仿真************************************93.6 原理图和仿真图*********************************93.7系统调试**************************************103.8 实习心得体会**********************************11参考文献*****************************************13 附录（c语言程序）*******************************14一、课程设计目的：1.1综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验。
1.2学习AT89C51定时/计数器的原理及基本应用，掌握多位数码管动态显示方法以及芯片CD4511等的特点。
1.3掌握Keil uVision2 的使用方法和PROTEUS软件使用过程。
二、课程设计任务2.1设计题目：简易数字钟设计2.2原始数据及任务：采用AT89S51作为控制单元，实现简易数字钟设计。
1、确定总体设计方案；2、设计键盘输入电路；3、设计显示电路；4、合理分配地址，编写系统程序；5、利用Protel设计硬件电路原理图和PCB图；6、软硬件联机调试。
2.3技术要求设计一台以MCS-51为核心的简易数字钟。
四位数码管显示小时和分钟，中间的那个点来区分小时和分钟；每秒用LED闪烁一下；用了4个按键，一个是选择键，一个是加键，一个确认键。
时间要精确，整点报时，声音间隔为一秒，并且可以调整时间调整位闪烁提示。
三、课程设计内容3.1：方案设计过程如下（1）根据题目要求利用protel设计原理图，请老师检查是否有错误。
（2）利用仿真软件protus铺设电路，进行合理安排布局。
（3）学习keil编程软件，按照功能要求进行编程。
（4）在确认无误后，将程序加载到protus进行仿真。
（5）根据原理图进行硬件焊接电路板和检测。
单元器件选择主要器件如下：STC90C52AD+单片机（DIP40）；4位共阴数码显示管，4个470欧电阻，1个； 300欧电阻，7个； NPN三极管4个1k欧电阻，4个；晶振：12MHz，1个；10K电阻，4个；按键开关：4个；LED二极管1个；蜂鸣器1个； PNP三极管1个。
3.2CD4511简介说明和使用方法简介：CD4511 是一片 CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器，用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器。
具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动共阴LED数码管。
使用方法:其中a b c d 为 BCD 码输入，a为最低位。
LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。
BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时， B1端应加高电平。
另外 CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。
LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。
a～g是 7 段输出，可驱动共阴LED数码管。
另外，CD4511显示数“6”时，a段消隐；显示数“9”时，d 段消隐，所以显示6、9 这两个数时，字形不太美观,若要多位计数，只需将计数器级联，每级输出接一只 CD4511 和 LED 数码管即可。
所谓共阴 LED 数码管是指 7 段 LED 的阴极是连在一起的，在应用中应接地。
限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。
其真值表如下图所示：3.3 MCS-51单片机内部定时器/计数器中断系统简介用定时／计数器T0，工作于定时，采用方式1，对6MHZ的系统时钟进行定时计数,形成定时时间50ms。
计1200次分计数器自增1，时计数器加到24则时计数器清0。
然后把分、时计数器分成十位和个位放到4个数码管的显示缓冲区，通过数码管显示出来。
在处理过程中加上了按键判断程序，能对按键处理。
3.4综合电路设计本系统共有两部分构成，即硬件部分与软件部分。
其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分部分组成，软件部分对应的由主程序、初始化程序、LED显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、按键功能程序、EEPROM读写程序和延时程序等组成。
其原理框图如下图3.4.1键盘单元键盘设计如下图所示(P0口需要通过上拉电阻接到+5V电源，这点需注意，上拉电阻接法如下)其中12个键的功能分配如下S1: 选择键 S2：加键 S3：减键 S4：确认键采用扫描控制端口P0的值来确定有没有键按下，按下的是那个键。
3.4.2数码管显示我们采用共阴数码管显示共4个，段选端接P2口，位选段接P1口，具体接法如下：数码管位选端由P1口高四位的4个端口控制，分别通过NPN接到数码管的公共端，其接法如上图：数码管显示是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，共阴极数码管0到9十个数的代码如下：{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};3.4.3时钟产生单元51单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。
在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。
由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。
内部振荡方式的外部电路如下图所示。
图中，电容器C起稳定振荡频率、快速起振的作用，其电容值一般在5-30pF。
晶振频率的典型值为12MH2，采用6MHz的情况也比较多。
内部振荡方式所得的时钟情号比较稳定，实用电路中使用较多。
外部振荡方式是把外部已有的时钟信号引入单片机内。
这种方式适用来使单片机的时钟与外部信号保持同步。
3.4.4 蜂鸣器电路单元：如图下所示第四章原理和仿真3.5 protel系统原理图如下：Protus仿真图如下：3.6系统调试硬件调试时可先检查面包板及焊接的质量情况，在检查无误后可通电检查LED显示器的点亮状况。
若亮度不理想，可以调整P3口的电阻大小，一般情况下取200Ω电阻即可获得满意的亮度效果。
硬件调试：硬件调试是利用基本测试仪器（万用表等），检查用户系统硬件中存在的故障。
硬件调试可分为静态调试与动态调试两步进行。
静态调试：是在用户系统未工作时的一种硬件检测。
第一步：目测。
检查外部的各种元件或者是电路是否有断点。
第二步：用万用表测试。
先用万用表复核目测中有疑问的连接点，再检测各种电源线与地线之间是否有短路现象。
第三步：加电检测。
给板加电，检测所有插座或是器件的电源端是否符合要求的值第四步：联机检查。
因为只有用单片机开发系统才能完成对用户系统的调试。
动态调试：是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障、器件连接逻辑错误等的一种硬件检查。
动态调试的一般方法是由近及远、由分到合。
由分到合是指首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块，当调试电路时，与该元件无关的器件全部从用户系统中去掉，这样可以将故障范围限定在某个局部的电路上。
当各块电路无故障后，将各电路逐块加入系统中，在对各块电路功能及各电路间可能存在的相互联系进行调试。
由分到合的调试既告完成。
由近及远是将信号流经的各器件按照距离单片机的逻辑距离进行由近及远的分层，然后分层调试。
调试时，仍采用去掉无关元件的方法，逐层调试下去，就会定位故障元件了。
软件调试：软件调试是通过对程序的汇编、连接、执行来发现程序中存在的语法错误与逻辑错误并加以排除纠正的过程。
可以利用仿真器加以调试，对系统单个单元进行调试，当单元电路成功后，在对整个程序调试，最后在用CPU芯片调试。
通过软硬结合的方式对电路板进行硬件调试，硬件没错误之后，开始进行软件编程，直到整个功能实现，并进行优化。
3.7 课程设计心得体会和收获：我经过这两个星期单片机课程设计的学习，我们组从画原理图。
到的protus 仿真图修改，再到程序的编写和电路板的焊接都主要是我自己解决的，，错了向老师和同学们请教然后再次去修改。
在这个过程中我不仅加深了对单片机理论的理解，懂得了更多理论的知识，而且我还学会了将理论知识更好的运用到实际当中去。
课程设计是对我们能力的训练，随着科学技术的不断发展，单片机已运用广泛。
在生活当中可谓是无所不在，小到遥控器、手机，大到电脑等家用电器，可以说跟我们的生活息息相关。
因此作为二十一世纪的大学生来说掌握单片机的开发及时是十分重要的。
回想两个星期的课程设计，真的是感慨颇多，从刚刚开始的容易上手到后面的摸不着方向，通过查询资料请教老师解决了所有的问题。