智能电子钟的设计与制作

• ５.２.３ 软件设计
• 电子产品的软件设计通常包括制订程序设计计划、程序模块划分、流 程图设计、程序设计与调试几个步骤。对于本项任务具体要求如下：
• （１） 明确电子钟的功能， 制订程序设计方案。 • 在进行程序设计前， 最关键的工作是仔细分析电子钟的功能和技术
要求， 根据这些要求和说明， 把程序应该具备的主要功能写清楚、 写仔细。
项目5 智能电子钟的设计与制作
• 5.1 项目描述 • 5.2 项目实施 • 5.3 项目实施评价表 • 5.4 拓展知识
返回
5.1 项目描述
• 基于单片机和日历时钟芯片设计并制作一个电子钟， 以２４ｈ 计时 方式工作， 显示日期和时间， 具有校时功能。
• 扩展要求： 具有整点报时功能； 可设置闹钟时间， 闹铃时间１ 分钟 ， 也可通过按键关闭闹铃。
• 调试说明： 调试说明是用来指导调试产品性能参数的。 • （２） 表格性设计文件。 • 明细表： 明细表是构成产品（或某部分） 的所有零部件、元器件和
材料的汇总表， 也叫物料清单。从明细表可以查到组成该产品的零 部件、元器件及材料。
上一页 下一页 返回
５.２ 项目实施
• 软件清单： 软件清单是记录软件程序的清单。 • 接线表： 接线表是以表格形式表述了电子产品两部分之间的接线关
系的文件， 用于指导生产时该两部分的连接。 • （３） 电子工程图。 • 电路图： 电路图也叫原理图、电路原理图， 它用电气制图的图形符
号画出产品各元器件之间、各部分之间的连接关系， 用以说明产品 的工作原理， 是电子产品设计文件中最基本的图纸。 • 方框图： 方框图使用一个个方框表示电子产品的各个部分， 用连线 表示它们之间的连接， 进而说明了产品的组成结构和工作原理， 它 是原理图的简化示意图。 • 装配图： 装配图是用机械制图的方法画出的表示产品结构和装配关 系的图， 从装配图可以看出产品的实际构造和外观。
数、试验方法和检验要求等所作的规定。产品标准是反映产品技术水 平的文件。有些产品标准是由国家标准或行业标准做了明确规定的， 文件可以引用， 国家标准和行业标准未包括的文件内容应补充进去。 一般地讲， 企业制订的产品标准不能低于国家标准和行业标准。家 用电器产品控制器中按技术条件要求编写的技术规格书也类似产品标 准。
返回
５.２ 项目实施
• 智能电子产品的设计与制作可分为方案设计、硬件电路设计、软件设 计和系统调试四个步骤进行。
• ５.２.１ 方案设计
• 根据设计任务的要求， 尽可能多地收集相关资料， 如电子钟的分类、 每类的功能特点及使用方法等； 细化系统的功能和技术指标， 从而 确定系统的基本结构、关键器件的选型等；最后通过项目分析， 完 成智能电子钟的方案设计， 并将方案内容填入表格， 见表５－１ 智 能电子钟方案设计工作单。
下一页 返回
５.２ 项目实施
• ５.２.２ 硬件电路设计
• 硬件电路设计包括原理图设计和wenku.baidu.comＣＢ 板设计， 在具体设计中要注 意以下几点：
• （１） 在原理图设计中， 要充分利用单片机的硬件资源， 合理分配 单片机的Ｉ／ Ｏ 口， 提高产品的性价比。
• （２） 单片机外围电路较多时， 必须考虑其驱动能力。驱动能力不 足时， 系统工作不可靠， 可通过增设线驱动器增强驱动能力或减少 芯片功耗来降低总线负载。
• （３） 可靠性及抗干扰设计是硬件设计中必不可少的一部分， 它包 括芯片器件选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。
上一页 下一页 返回
５.２ 项目实施
• （４） 硬件电路的安装调试， 必须制订严格的调试步骤， 保证仪器 仪表和器件的安全。根据智能电子钟的设计方案， 绘制电路原理图 和ＰＣＢ 板图， 最后进行硬件安装与调试，在硬件设计过程中， 认 真做好学习记录， 包括存在的问题， 同时将各模块电路的内容填入 表５－２ 中。
上一页 下一页 返回
５.２ 项目实施
• 如不清楚， 应向客户和使用者问清楚， 避免因考虑不全、重新设计 造成的麻烦。在此认真分析的基础上， 完成程序设计方案的制订。
• （ ２） 绘制功能模块结构图和程序流程图。 • 根据要完成的程序功能， 把整个程序划分成几个主要的功能模块，
画出功能模块结构图， 并对存储器、标志位等单元做具体的分配和 说明。完成电子钟的功能模块结构图的绘制后， 绘制每个功能模块 的基本流程图， 为程序编写起指导作用。 • （３） 准备编程所需的资料。 • 编程资料包括单片机编程语言的资料、单片机芯片资料、日历时钟芯 片的资料和应用案例、显示器相关资料。
上一页 下一页 返回
５.２ 项目实施
• ５.２.４ 设计文件编写
• 设计文件的种类很多， 各种产品的设计文件的文件种类也可能各不 相同。文件的多少以能完整地表达所需意义而定。可以按文件的样式 将设计文件分为三大类： 文字性文件、表格性文件和电子工程图。
• （１） 文字性设计文件。 • 产品标准或技术条件： 产品标准或技术条件是对产品性能、技术参
上一页 下一页 返回
５.２ 项目实施
• 技术说明、使用说明、安装说明： 技术说明是供研究、使用和维修 产品用的， 对产品的性能、工作原理、结构特点应说明清楚， 其主 要内容应包括产品技术参数、结构特点、工作原理、安装调整、使用 和维修等内容。使用说明是供使用者正确使用产品而编写的，其主要 内容是说明产品性能、基本工作原理、使用方法和注意事项。安装说 明是供使用产品前的安装工作而编写的， 其主要内容是产品性能、 结构特点、安装图、安装方法及注意事项。
上一页 下一页 返回
５.２ 项目实施
• （４） 程序编写和调试。 • 在上面的准备工作完成后， 就可以着手编写程序。程序的编写可按
照显示程序、键盘程序、定时程序、日历时钟芯片读写程序的顺序进 行。此外， 每写完一个功能程序就要进行调试， 通过后再编写另外 一个功能程序， 以便于调试、定位错源。 • 在智能电子钟软件设计过程中， 根据智能电子钟的设计方案和硬件 电路， 先进行软件模块的划分， 再按模块进行程序设计， 并将程序 流程图及程序填入表５－３ 中。在此表中， 重点做好程序结构、定 时器、中断、存储单元等使用情况的记录。