第11章 可调式数码管电子钟设计
数字电子钟设计(电子集成专业类课程设计)
电子线路课程设计——数字时钟的设计与制作一、设计目标1.通过这次课程设计，进一步熟悉和掌握数电和模电知识，掌握multisim仿真软件的使用。
2.学习数字时钟的硬件设计原理，熟练各种电路应用。
3.培养独立分析问题和解决问题的能力和创新思维。
二、设计功能要求（1）时的技术要求为“24翻1”，分和秒的要求为60进制进位（2）准确计时，以数字形式显示时，分，秒的时间（3）具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校对，能校正到标准时间（4）拓展功能：整点报时三、数字钟电路系统工作原理1.数字钟的构成石英晶振为主要部件的振荡器、分频器、计数器、校时电路、数码显示、整点报时电路。
数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ)进行计数的计数电路。
由于计数的起始时间不可能与标准时间一致，故需要在电路上加一个校时电路。
同时标准的1ＨＺ时间信号必须做到准确稳定。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
2.电路设计框图如下由图可见：本数字钟电路主要由振荡器，分频器，校时电路，时分秒计数器，译码显示器及整点报时电路构成。
３、工作原理①振荡电路：由石英振荡器产生的32768HZ高频脉冲信号作为数字钟的时间基准。
石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单，易调整。
用反相器和石英晶体构成振荡电路如下图。
利用两非门Ｇ１和Ｇ２自我反馈，使他们工作在现行状态，然后利用石英晶体ＪＵ来控制震荡频率，同时用电容Ｃ１来作为两个非门之间的耦合。
两个非门输入和输出之间并联的电阻Ｒ１和Ｒ２作为负反馈元件，由于反馈作用很小，可以近似认为非门的输出输入压降相等，电容Ｃ２是为了防止寄生振荡。
电路图如下：仿真图如下：②分频电路：分频器的功能主要有产生标准秒脉冲信号和提供功能扩展电路所需的信号。
（共经过１５级２分频集成电路）我们实验用的是CD4060、74LS74,其中CD4060是14级分频器，将石英晶振的高频变为二分频，74LS74是D触发器，可以用作二分频。
可调式电子时钟
目录一、绪论.............................................................................................................................. - 2 -二、课程设计要求.............................................................................................................. - 2 -三、方案的比较.................................................................................................................. - 2 -3.1 方案一........................................................................................................................... - 2 -3.2 方案二........................................................................................................................... - 3 -3.3 方案比较....................................................................................................................... - 3 -四、系统电路图.................................................................................................................. - 3 -五、系统的软件设计.......................................................................................................... - 4 -六、附录（程序）............................................................................................................ - 10 -一、绪论简易可调式时钟是一种非常广泛的日常工具，在现代社会越来越实用。
LED数码管设计的可调式电子钟说明说
LED数码管设计的可调式电子钟说明说可调式电子钟的设计理念是提供用户多样化的时间显示和闹钟设定选项，以满足用户不同的需求和喜好。
以下是对设计的详细说明：1.数码管显示：LED数码管采用7段共阳极连接方式，每个数码管由7个LED灯组成，通过控制各个LED灯的点亮与否，可以显示0-9的数字。
数码管的显示仿真效果要清晰、鲜明，确保用户可以轻松辨认时间。
2.时间调节功能：可调式电子钟具备时间调节的功能，用户可以通过按钮或旋钮调整时间。
其中旋钮可以实现小时和分钟的调节，而按钮可以实现小时和分钟的增加或减少。
设计时需考虑人机交互的便利性，确保时间调节操作简单明了。
3.闹钟设定：可调式电子钟还具备闹钟功能，用户可以设定一个或多个闹钟时间点。
用户可以通过按钮或旋钮设置闹钟的小时和分钟，还可以设定是否重复响铃。
闹铃可以通过声音、震动或LED灯闪烁等方式提醒用户。
为了避免误操作，设计时需要考虑设置闹钟的过程，确保用户能够轻松设置闹钟。
4.电源供应：可调式电子钟可采用外部电源或内置电池供电。
设计时需考虑到电源的稳定性和可靠性，确保时钟长时间准确运行。
当外部电源断开时，内置电池可以提供备用电源，防止时间设置的丢失。
5.背光功能：可调式电子钟还可以考虑添加背光功能，在光线不好的情况下，用户可以通过按下按钮或通过传感器自动点亮背光。
背光的亮度可以根据用户偏好进行调节。
6.美观设计：除了功能性，可调式电子钟的外观设计也很重要。
设计时可以考虑采用简约设计风格，以及时尚的外壳材料。
同时，数字显示的对齐和间距，以及按钮和旋钮的位置、大小都需要细致推敲，确保整体外观美观大方。
总之，可调式电子钟的设计需要满足用户对时间显示和闹钟功能的需求。
通过合理的控制功能，人性化的设计以及简洁好看的外观，可为用户提供一台方便、易用的电子钟。
电子钟的设计说明书及电路图
设计报告是电子技术综合训练课程的重要内容，是在设计完成后提交的技术报告，是对完成的设计系统性的总结和说明。通过设计报告的撰写，培养和锻炼学生科技文档写作的能力，培养和提高学生的计算机应用能力。
第二章
一、
按照基本要求设计的数字钟，数字形式显示时、分、秒，在分和秒之间显示“：”，并按1次/秒的速度闪烁；每日以24小时为一个记时周期；并且有校正功能，能够在任何时刻对电子钟进行方便的校正；要求在在电源方面是220V/50HZ的工频交流电供电。
5）、按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真，用万用板焊接元器件，制作电路，完成调试、测试，撰写设计报告。
2、发挥部分：
1）、有定时闹叫功能，能够按照任意预先设置的时间闹叫，驱动小型扬声器工作，并要求在闹叫状态能够手动消除闹叫；
计时电路用以实现分、秒的分别计时，其中需要设计进制的转换，置数或者清零操作，芯片级联进位，显示信号输出，报时信号输出，校正电路的接入等。
如下图是秒、分计数器电路图和电路仿真结果图3.5分、秒计数器的设计，图3.6分、秒计数器的波形仿真
图3.6分、秒计数器的设计
图3.7分、秒计数器的波形仿真
3.4
时计数器同样和秒、分的计数器所用芯片和具备条件都是一样，只是把同样的两篇74LS160N计数器接成二十四进制的计数器，使得输出为~这二十四个数即可，在低位片的c端的输出于高位片的b端经过与非门74LS00N送给两片的清零信号端CLR,低位片的进位RCO端与高位片的使能端ENT和ENR相连构成进位信号。时计数器功能及接线图如下图3.7，时计数器的波形仿真图如下图3.8
摘要
数字电子钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。它将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能和报时等附加功能。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器，校时电路、报时电路和振荡器组成。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。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，译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码，通过七位LED七段显示器显示出来。
自制可调式数字时钟完整版
《综合设计实训I》可调式数字时钟姓名：学号：班级：实训地点：指导教师：通信与电子学院编制年月日一、设计要求数字时钟是采用数字电路实现对年，月，日，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的必需品。
1,、设计时可以利用单片机内部定时器，也可以利用外部实时时钟芯片。
（I/O,I2C总线）2、有年，月，日，时，分，秒功能，而且要能够校正前面五项。
3、显示时可以用8位数码管，也可以用LCD液晶屏。
（年只需显示后2位）4、可选功能：闹钟功能。
二、设计方案1、芯片分析AT89C51引脚图管脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
可调数字电子钟设计
综合案例项目1 可调数字电子钟设计一、设计目的1.掌握六十进制，二十四进制计数器的设计方法。
2.掌握用元件例化语句实现多位计数器相连的设计方法。
3.掌握多位共阳数码管动态扫描显示驱动及编码。
4.掌握CPLD技术的层次化设计方法。
5.学习VHDL基本单元电路的综合设计应用二、设计要求1.设计功能要求：图1（Clock.gdf）如图所示，具有：1）具有时、分、秒计数显示功能，以二十四小时循环计时。
2）具有清零，使能，调节小时，分钟的功能。
2.设计内容(1) 根据电路特点，用层次设计概念。
将此设计任务分成若干模块，规定每一模块的功能和各模块之间的接口。
可以多人分别编程和调试，然后再将各模块联机联试。
以培养同事之间的合作精神，同时加深层次化的设计概念。
(2) 了解软件的元件管理深层含义，以及模块元件之间的连续概念。
3.设计步骤(1) 根据系统设计要求，采用自顶向下设计方法，由秒计数模块、分计数模块、时计数模块、动态扫描显示模块和7段译码模块五部分组成。
画出系统的原理框图，说明系统中各主要组成部分的功能。
(2) 选用QuartusⅡ软件编写各个模块的VHDL源程序。
(3) 根据选用的软件编好用于系统的仿真测试文件。
(4) 根据选用的软件及选用的硬件芯片编好用于硬件验证的管脚锁定文件。
(5) 记录系统仿真、硬件测试结果。
(6)记录实验过程中出现的问题及解决办法。
三．硬件要求：1.主芯片Altera Cyclone II EP2C35F672C6N。
2.6位8段共阳数码管动态扫描显示。
3.四个按键开关（清零、使能、调小时、调分钟）。
4.组合时钟源模版。
5.电源模版。
四．相关知识点：1．静态和动态显示原理：点亮LED显示器有静态和动态两种方法。
所谓静态显示，就是显示某一字符时，相应的发光二极管恒定得导通或截止，这种方法，每一显示位都需要一个8位的输出口控制，占用的硬件较多，一般仅用于显示位数较少的场合。
而动态就是一位一位地轮流点亮各位显示器，对每一位显示器而言，每隔一段时间点亮一次，利用人的视觉留感达到显示的目的。
数码管时钟电路的设计
前言单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。
单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。
由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次毕业设计通过对它的学习、应用，以AT89C205芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由直流电源供电，通过数码管能够准确显示。
.数字时钟是现代社会应用广泛的计时工具，在航天、电子等科研单位，工厂、医院、学校等企事业单位，各种体育赛事及至我们每个人的日常生活中都发挥着重要的作用。
本系统是基于AT89C2051单片机设计的一个具有六位LED显示的数字时实时钟，采用独立式按键进行时间调整，该系统同时具有硬件设计简单、工作稳定性高、价格低廉等优点。
目录摘要时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，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，应用越来越广。
怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。
现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。
本文利用单片机实现数字时钟计时功能的主要内容，其中AT89C2051是核心元件同时采用数码管动态显示“时”，“分”，“秒”的现代计时装置。
与传统机械表相比，它具有走时精确,显示直观等特点。
它的计时周期为24小时，显满刻度为“23时59分59秒”，另外具有校时功能，断电后有记忆功能，恢复供电时可实现计时同步等特点。
多功能数字钟-电子设计
多功能数字钟-电子设计设计一个多功能数字钟，可以显示时间、日期、温度，并能设置闹钟和倒计时功能。
电子设计：1.采用LED数码管显示时间、日期、温度，可以选择7段数码管或者共阳共阴的数码管。
2.采用实时时钟芯片，能够准确读取时间和日期。
3.通过温度传感器读取室内温度，并在数码管上显示。
4.设计按钮控制系统，包括设置时间、日期、闹钟和倒计时功能。
5.设置闹钟功能，可以设定每天重复或只响一次，并能够自定义铃声。
6.设置倒计时功能，可以设定倒计时时间，并能够显示剩余时间。
7.设计电源接口，可以使用电池或外部电源供电。
硬件设计：1.使用微控制器作为控制中心，控制LED数码管的显示和按钮的输入。
2.将实时时钟芯片连接到微控制器，通过I2C或SPI协议读取时间和日期。
3.连接温度传感器与微控制器，通过模拟输入端口读取温度值。
4.设计按钮接口，将按钮连接到微控制器的GPIO引脚，用于接收用户的操作。
5.设计蜂鸣器接口，通过微控制器生成不同频率的信号，作为闹钟铃声。
软件设计：1.编写微控制器的固件程序，实现读取时间、日期、温度的功能。
2.实现LED数码管的驱动程序，将时间、日期、温度的数值转换成相应的LED显示。
3.编写按钮的中断服务程序，实现按钮的响应和功能切换。
4.设计闹钟功能的逻辑，根据用户的设定时间和铃声选择，启动闹钟。
5.设计倒计时功能的逻辑，根据用户设定的倒计时时间，显示剩余时间并发出提醒。
6.设计设置功能的菜单，通过按钮操作进入不同的设置界面。
7.实现电源管理功能，可以根据用户选择使用电池或外部电源供电。
8.调试和测试系统的各项功能，确保稳定性和准确性。
如何设计简单的数字时钟电路
如何设计简单的数字时钟电路数字时钟电路是一种常见的电子电路，用于显示时间并具备时间计时功能。
设计一个简单的数字时钟电路可以通过以下步骤实现。
第一步：确定数字时钟的显示方式常见的数字时钟电路可以采用七段数码管进行显示，每个数码管由七个LED灯组成，用于显示数字0-9。
可以根据需要选择合适的数码管来完成数字时钟的显示。
第二步：确定时钟的计时器数字时钟电路需要一个计时器来跟踪时间。
常见的计时器可以使用555定时器或者基于微控制器的计时器模块。
选择适合自己的计时器并连接到电路中。
第三步：连接七段数码管将选定的七段数码管连接到电路中。
每个数码管的七个LED灯分别对应数码管的a、b、c、d、e、f、g引脚，根据数码管的型号和引脚布局进行正确连接。
例如，将数码管的a引脚连接到计时器的输出引脚，b引脚连接到计时器的另一个引脚，以此类推。
第四步：设计时钟功能根据需要设计时钟功能，包括显示当前时间、设置闹钟、调节亮度等。
可以通过增加按钮开关、旋转编码器或者完成基于微控制器的编程来实现这些功能。
第五步：连接电源和调试将数字时钟电路与合适的电源连接，并进行必要的调试。
确保电路中的元件连接正确并正常工作。
如果有需要，可以使用示波器或多用途测试仪来辅助调试。
总结：通过以上步骤，我们可以设计一个简单的数字时钟电路。
根据需求选择合适的数码管和计时器，连接七段数码管，设计时钟功能并连接电源进行调试。
这样就可以得到一个能够准确显示时间并具备计时功能的数字时钟电路。
需要注意的是，以上步骤只是设计一个简单的数字时钟电路的基本流程，具体的实现可能因项目需求和硬件平台的差异而有所不同。
在实际应用中，还需要考虑电路的稳定性、精度和可靠性等因素，并根据实际情况进行细节调整和优化。
电子课程设计之数字钟设计
电子课程设计之数字钟设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字时钟的基本原理，掌握数字时钟的组成和功能。
2. 学生能够运用所学电子知识，设计并实现一个具有基本功能的数字时钟。
3. 学生能够了解并描述数字时钟设计中涉及的电子元件及其作用。
技能目标：1. 学生能够运用电子设计软件进行电路设计和仿真，具备基本的电子绘图能力。
2. 学生能够运用编程语言编写简单的数字时钟程序，实现时钟的基本功能。
3. 学生能够通过动手实践，培养焊接、调试和故障排除等电子制作技能。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习过程中，培养对电子科学的兴趣和热爱，增强科技创新意识。
2. 学生通过团队合作，培养沟通协调、共同解决问题的能力，树立团队协作精神。
3. 学生能够认识到电子技术在日常生活中的应用，增强学以致用的意识，提高社会责任感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论教学和动手实践，使学生掌握数字时钟设计的基本知识和技能。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对电子设计感兴趣，具有一定的动手能力和创新意识。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，提供个性化的指导与帮助，确保学生能够完成课程目标。
同时，注重培养学生的团队协作能力和创新能力，提高学生的综合素养。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 数字时钟原理及组成- 时钟信号源：晶振、时钟芯片等。
- 计数器：了解同步计数器、异步计数器原理。
- 显示部分：数码管、LED点阵等显示技术。
- 控制器：微控制器及其编程。
2. 电子元件及其作用- 电阻、电容、二极管、三极管等基础元件。
- 集成电路：74系列、CD40系列等。
- 传感器：温度传感器、光敏传感器等。
3. 电路设计与仿真- 使用电子设计软件（如：Multisim、Proteus等）进行电路设计。
- 完成数字时钟电路的搭建、仿真和优化。
4. 编程与控制- 学习编程语言（如：C语言、Arduino等）。
用数码管设计的可调式电子钟
用数码管设计的可调式电子钟可调式数码管电子钟设计引言：数码管是一种能够显示数字和一些简单字符的设备，广泛应用于电子时钟、计数器等领域。
本文将提供一种可调式的数码管电子钟设计，使用户可以根据自己的需求进行时间显示的设置。
一、设计原理：1.1时间获取使用DS1302时钟芯片来获取当前的时间，并定时更新时间。
DS1302时钟芯片具有时钟、日历和RAM功能，能够满足电子钟设计的需求。
1.2时间显示使用4位共阴数码管来显示小时和分钟。
小时共有24小时制和12小时制两种显示方式，通过按键选择输出方式，分钟采用60进制显示。
1.3时间设置通过两个按键进行时间的设置，分别为设置小时和设置分钟。
通过按住按键进行时间数字的加减操作，并在数码管显示当前设置的时间。
二、电路设计：2.1DS1302时钟芯片接口DS1302时钟芯片的接口包括VCC、GND、SCLK、RST、DAT和CE。
其中VCC和GND分别接到5V和地线上，SCLK接到单片机的时钟源上，RST接到单片机的复位端口上，DAT接到单片机的数据引脚上，CE可以悬空或接地，建议接地。
2.2数码管接口数码管接口需要连接到控制电路上，包括数码管的数值引脚和段选引脚。
根据具体使用的数码管型号，接线方式可能有所不同，需要根据数码管的数据手册来确定具体的接线方式。
2.3设置按键接口设置按键通过一个按键来进行时间的设置，按下时触发相应的设置功能。
按键需要连接到输入电路中，并通过一个GPIO口读取其状态，判断按键是否按下。
三、程序设计：3.1初始化DS1302时钟芯片通过写入相应的寄存器进行DS1302时钟芯片的初始化操作，设置时钟频率、日期和时间格式等。
3.2获取当前时间通过读取DS1302时钟芯片的时钟寄存器，获取当前的小时和分钟，保存在相应的变量中。
3.3时间显示使用4位共阴数码管进行时间的显示，将小时和分钟分别拆分为十位和个位两个数字进行显示。
可以通过按键选择显示的小时制方式。
基于数码管的电子时钟设计
基于数码管的电子时钟设计电子时钟是一种通过电子控制来显示时间的设备，它通常使用数码管来显示时间。
数码管是一种特殊的显示器件，它由七段LED组成，可以显示数字和一些特殊字符。
在设计基于数码管的电子时钟时，需要考虑如何获取时间信号、如何控制数码管显示以及如何进行时钟的设置和调整。
首先，我们需要确定使用哪种类型的数码管来显示时间。
常见的数码管有共阳极和共阴极两种类型，它们的工作原理有所不同。
共阳极数码管的LED为高电平时亮，共阴极数码管的LED为低电平时亮。
在本设计中，我们选择使用共阳极数码管。
其次，我们需要确定使用哪种类型的时钟芯片来获取时间信号。
常见的时钟芯片有DS1302、DS3231等，它们能够提供准确的时间信号。
在本设计中，我们选择使用DS3231时钟芯片。
接下来，我们需要设计电路来连接数码管和时钟芯片。
首先，我们将数码管的七个LED分别连接到控制芯片的七个IO口。
其次，我们将时钟芯片的时钟信号、数据信号和使能信号分别连接到控制芯片的IO口。
通过控制芯片的IO口，我们可以控制数码管的亮灭，实现数字的显示。
在电路设计完成后，我们需要编写程序来控制数码管的显示。
首先，我们需要初始化时钟芯片，获取当前时间。
然后，我们需要设计一个循环，不断读取当前时间并显示在数码管上。
为了让数字在数码管上切换显示，我们可以使用定时器中断来实现，定时器中断可以每隔一段时间触发一次，通过改变显示的位数或者数码管的亮灭状态来实现数字显示的切换。
最后，我们需要设计一些按键来实现时钟的设置和调整功能。
通过按键，我们可以改变时钟的小时、分钟和秒数，实现时间的调整功能。
另外，我们还可以设计一些按键来切换时间的显示模式，例如切换显示日期或者闹钟等。
综上所述，基于数码管的电子时钟设计需要考虑数码管的选择、时钟芯片的选择、电路设计、程序编写以及按键设计等方面。
通过合理的设计和实现，我们可以制作出一个功能完善、稳定可靠的电子时钟。
用数码管设计的可调式电子钟
用数码管设计的可调式电子钟Last revision on 21 December 2020用数码管设计的可调式电子钟经营课题名称：用数码管设计的可调式电子钟班级：B电气102学生姓名：刘佳琨学号：指导教师：陆广平完成日期：目录1、引言：课题研究意义与目的此次设计是单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法以及借助键盘直接控制整时的调整，本设计根据STC89C52单片机系统扩展的基本原理和方法，由单片机STC89S52芯片，数码管和键盘为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子时钟。
一块单片机芯片就是一台计算机，由于单片机以其集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗等特点使它应用于智能仪器仪表、机电一体化、实时程控、人类生活中。
除此之外还广泛应用办公自动化领域、商业营销领域、汽车及通信系统、计算机外部设备等各领域中，并且单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。
由此可见掌握单片机的使用方法和利用单片机解决实际问题具有重要的意义。
而此次的设计刚好用到单片机相关的知识可以说这是这次设计的重要意义和目的所在。
再者，此设计的数码管电子时钟主要是显时间的，是时钟用途。
在此设计的基础上人们还可根据不同的需求和不同的设计水平做出不同的设计项目。
也可以加上日期，温度的显示和闹钟的功能。
如果设计水平还更高的话还可以设计LED电子显示屏。
因此说，数码管电子时钟设计是最简单和基础的。
而且电子时钟很实用，准确性也很好，也容易调节，若有毁坏更换元器件也简单，制作原理和过程也很易懂易做，成本也不高。
在此设计间也包含了很多的知识，跟我所学专业又对口，所以，做这个LED电子时钟是个很用很好很值得做的设计。
背景20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，发展趋势将进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
数码管电子钟的设计及实现
编号：201234140115 本科毕业设计数码管电子钟的设计及实现院系：信息工程学院姓名：学号：0835140115专业：通信工程年级：2008级指导教师：职称：完成日期：2012年5月摘要电子钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、可拓展性能强等特点，被广泛用于生活和工作中去。
本文主要为实现一款可正常显示时间、带有24h/12h制调整、带有AM/PM显示以及时间校准功能的一款基于单片机仿真的多功能电子钟。
本文对设计要求的功能进行了分析和比较，确定了提供电源、界面显示、输入等方案。
本设计采用AT80C51芯片作为核心，以时钟电路、复位电路为辅助电路，用Proteus软件自带的电子钟组件实现高度仿真的显示结果。
软件部分主要采用简单且应用广泛的C51语言编写实现。
这种仿真的电子钟具有电路简单、读取方便、显示直观、功能多样、时间精度较高、操作简单、编程容易、成本低廉等很多优点。
设计主要是用Proteus电路软件实现电子管的仿真。
经过改装，添加部分功能所生产出的产品即可应用于一般的生活和工作中，从而给人们的生活和生产带来便利，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。
关键词：单片机；电子钟；控制器AbstractElectronic clock is the use of electronic technology to make clock electronic and digital. With a precise clock, small size and can be able to develop strong performance characteristics, so are widely used to live and work.In this paper, to achieve a normal display time with 24h/12h system adjustments, with the AM/PM display and time calibration function of a simulation based on single chip multi-function electronic clock.In his paper the design requirements of the function are analyzed and compared, determined to provide power, interface display, input program. This design adopts AT80C51 chip as the core, with a clock circuit, reset circuit, using Proteus Software comes with the electronic clock assembly to achieve a high degree of simulation result. Software part mainly uses a wide range of C51 language. This simulation electronic clock has the advantages of simple circuit, convenient reading, visual display, multiple functions, high precision ,simple operation, time programming is easy, low cost and many other advantages.The design is mainly use Proteus software to realize the electronic tube simulation circuit. After modification, adding some functions to produce products that can be applied to people’s life and production,in line with the development trend of electronic instrumentation, and has broad market prospects.Keywords:SCM;electronic clock;controller目录1 绪论 (1)1.1 数字电子钟的背景和意义 (1)1.2 本设计研究的主要内容 (2)2 系统总体设计及方案论证 (3)2.1 提供方案 (3)2.2 显示界面方案 (3)2.3 输入方案 (4)3 系统硬件设计及实现 (5)3.1 整体方案设计 (5)3.2 单片机的基本结构 (6)3.3 其它电路设计 (8)3.3.1 时钟电路 (8)3.3.2 复位电路 (9)3.3.3 数码管显示电路 (10)4 系统软件设计及实现 (14)4.1 主程序流程图 (14)4.2 时间调整程序流程图 (15)5 Proteus软件仿真 (17)5.1 Proteus软件简介 (17)5.2 仿真步骤 (17)5.3 仿真过程中出现的错误及解决措施 (17)5.4 仿真结果 (18)总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)1绪论1.1数字电子钟的背景和意义20世纪末电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
数码管电子钟的设计及实现
数码管电子钟的设计及实现数码管电子钟是现代化的电子钟表，由多个数码管、时钟芯片和电源等部件组成。
它可以实现精准的时间显示和多种功能设置。
本文将介绍数码管电子钟的设计及实现。
一、电子钟的原理和组成电子钟的原理是利用时钟芯片脉冲输出的特性，通过计时和刷新数码管来实现时间的精确显示。
它由以下几个部分组成：1. 外壳：一般用于装置电子钟部件和显示时刻的数码管。
2. 时钟芯片：它是电子钟的“控制中心”，负责计时和发出信号。
3. 数码管：用于显示小时，分钟和秒钟数值。
4. 开关按钮：用于设置和调整时间以及各种功能。
5. 电源：用于提供电子钟所需的电力。
二、数码管电子钟的设计数码管电子钟的设计过程需要进行以下步骤：1. 选择合适的时钟芯片：时钟芯片是至关重要的部件，它需要有较高的精度和稳定性，同时需要满足所需功能，如时刻、日历、闹钟等。
一般常用的时钟芯片有DS1302、DS1307、DS3231等。
2. 确定数码管的数量和颜色：数码管一般包括7段数码管、8段数码管或者16段数码管，根据具体需求选择合适的数码管数量和颜色。
3. 绘制电路图和PCB板：根据设计需求，绘制电路图，然后制作PCB板，以便组装各个部件。
4. 安装各个部件：安装时钟芯片、数码管、开关按钮等电子钟所需的部件。
5. 调试电路：接通电源开关，调试电路以保证电子钟正常工作。
6. 加入更多功能：根据需求加入更多功能，如闹钟、日历、天气预报等。
三、数码管电子钟的实现数码管电子钟的实现需要进行以下步骤：1. 编程：根据设计电路和时钟芯片的型号，编程控制时钟芯片的信号输出和数码管的闪烁和显示。
2. 调试：在完成编程后，需要进行调试以确保电子钟的准确性和稳定性，同时需要根据实际需求进行功能增加或调整。
3. 组装：处理好所有电路和程序调试后，就可以将所有部件在外壳里组装起来，组装完成后就可以进行正常使用。
四、数码管电子钟的应用数码管电子钟在日常生活中有很多应用，主要体现在以下几个方面：1. 办公场所：用于显示时间，提醒工作时间，并且设有闹钟功能。
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11.2 硬件设计
U1
Vcc
Vcc RP1 10k×8
P10 1 P1.0
VCC 40
P11 2 P1.1
P0.0 39 A0
P12 3 P1.2
38 STC89C52 P0.1
A1
4 P1.3 5 P1.4
P0.2 37 A2 P0.3 36 A3
A0 A1 A2A3 A4A5 A6 A7
6 P1.5 7 P1.6
c
S2 21 P25
c
4 c
9 S2
P21
g
S3 20 P26
g
5 g
8 S3
P22
S4
19 b
b
P23 6 S4
7 b
b
7CC2 7CC1
P27 18
g 17
c 16
dp 15
d 14
e 13
图11-2 可调式数码管电子钟电路原理图
4
11.3 程序设计 程序清单见课程设计指导书
开始
是否为 正常模式(mode=0)？
图11-5 可调式数码管电子钟实验结果
7
P0.4 35 A4 P0.5 34 A5
XTAL1 11.0592MHz XTAL2
8 RST 9 RXD 10 TXD 11 P32 12
P1.7 RESET RXD(P3.0) TXD(P3.1) INT0(P3.2)
P0.6 33
P0.7 32 EA/Vpp 31 ALE/PROG 30
29 PSEN
P26 P25
P2.4 P2.3
25 24
P24 P23
P2.2 23 P22
P2.1 22 P21
P2.0 21 P20
Vcc 1
DIR A0 2
A0 A1 3
A1 A2 4
A2 A3 5 A3 A4 6
A4 A5 7
A5
20 Vcc
19 E
18 a B0
17 b B1
16 c B2
15 d B3 14 e B4
N
Y 正常显示时分秒
是否为 加/减分的模式
(mode=1)？
N
是否为 加/减时的模式
(mode=1)？
N
Y 分单元显示闪烁
Y 时单元显示闪烁
开始
S1键按下？
N
Y mode+1
N Mode=3?
Y mode清零
Mode=1并且 S2(增加键按下)?
N
Y 分单元加1
Mode=1并且 S3(减少键按下)?
用单片机和数码管设计可调式电子钟，采用24小时制计时方式， 要求能够稳定准确地计时，并能调整时间。电子钟显示格式为： 时、分、秒各两位，中间有两位分隔符，格式为xx-xx-xx，共8 位。采用三个按键调整时间，具体任务如下： (1) 上电自动显示初始时间12-00-00。 (2) 实现时钟走时和显示时、分、秒， (3) 当第一次按下第一个按键时进入时间调节状态，实现对显示 时间的分钟调节，按下第二个按键时实现分钟的加1调节，按下 第三个按键时实现分钟的减1调节。 (4) 当第二次按下第一个按键时进入显示时间的小时调节状态， 按下第二个按键时实现小时的加1调节，按下第三个按键时实现 小时的减1调节。 (5) 当第三次按下第一个按键时数字钟恢复正常时间显示。
结束
(a) 显示子程序
Mode=2并且 S3(减少键按下)?
N
Y 时单元减1
结束
时计数单元=24？ N
中断返回
Y 时计数器清零
(b)按键扫描子程序 (c) 定时器0中断服务子程序
图11-3 程序流程
5
11.4 仿真与实验结果
图11-4 可调式电子钟Proteus仿真电路与结果
6
11.4 仿真与实验结果
K4
Vcc
K1 P10
A6 8 A6
A7 9 A7
B5 13 f 12 g
B6
R1 RST
C3
1k
10uF
K2 P11
10 GND
11 dp B7
R2
10k
K3 P12
74LS245
Vcc
e
S1 24 P24
e
1 e
12 S1
P20
23 a
d
2 d
11 a
a
d
a
DpБайду номын сангаас
22 f
f
dp
3 dp
10 f
f
N
Y 分单元减1
Mode=2并且 S2(增加键按下)?
N
Y 时单元加1
开始
重置计数初值
中断次数计数值counter加1
中断次数=500？ N
Y Sign=1
中断次数=250？ N
中断次数=500？ Y
counter清零 秒加1
秒计数单元=60？ N
分计数单元=60？ N
Y Sign=0
N
Y 秒计数器清零，分加1 Y 分计数器清零，时加1
A6
A7
C1
Vcc
R3 1k
X1 30pF
C2 30pF
13 14
15
16 17 XTAL2 18 XTAL1 19 20
INT1(P3.3) T0(P3.4) T1(P3.5) WR (P3.6) RD (P3.7) XTAL2 XTAL1 VSS
P2.7 28 P27
P2.6 P2.5
27 26
第11章 可调式数码管电子钟设计
11.1 项目任务 11.2 硬件设计 11.3 程序设计 11.4 仿真与实验结果
1
电子钟是一种以单片机为控制核心，实现时、分、秒显示的计 时装置。与机械式时钟相比，电子钟具有更高的准确性和直观 性，无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使 用。
2
11.1 项目任务