《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计

《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计

一、背景介绍

数字电子钟是一个实时的计时器，它可以按照设定的时刻精确地表示时间。它使用微处理器和时钟芯片来处理时间。因此，它可以被视为一个微处理器系统，系统中含有存储器、计数器、报警功能等。最新的电子时钟如石英钟使用特制石英晶片来制定时钟。由于石英可以产生完美的电振动，因此可以更准确地检测时钟改变。

二、数字电子钟的设计原理

1、时钟驱动

电子时钟的操作需要一定的时间和精度，主要是依靠特殊的驱动器来实现的。驱动器有石英、硅、力学和光学等多种。其中石英芯片是电子时钟的核心部件并且最常用。可以让电子时钟每秒产生32千分之一秒的精度。

2、晶振电路

晶体振荡器电路是将电能转换成振荡信号和时钟信号的基础电路。在电子时钟中，晶振电路可以将3.3V的DC电源转换成正弦波信号。

3、控制电路

控制电路是接收电子时钟信号，并将其转换为可读取的数字信号的电路。它通过检测当前的时钟值与它预设的标准值，来决定是否需要重新设定。

4、显示电路

为了使时间显示准确，显示电路需要有一定的能力，它可以将控制电路经过变换后的数字转化为可视的数字或符号信号，比如LED。

我们首先使用PIC16F628A微控制器来控制数字电子钟，PIC16F628A是一款常用的单片机，在实现数字电子钟的最基本功能时天然的具有很多优势，即具有丰富的I/O口及高性能的CPU。

而在驱动这个数字电子时钟时，我们选择了普通的石英晶振，其工作电压为3.3V，频率为32.768kHz。它的作用是将电源电压转换成正弦波信号，然后此信号可以被PIC单片机读取，从而实现全电子时钟功能。

在处理每秒钟走过的时间时，我们使用计数器根据晶振输入的时钟信号逐渐计数，而当计数器计数到一定值时，PIC单片机就知道一秒的时间已经过去，然后继续进行计算.

最后，我们选用一个4位共阳极数码管来将这些数据转化为显示数字的动作，它从数据地址上读取数据，然后一次送到一位，就可以实时显示电子时钟的实时时间。

最后，为使电子时钟更加完善，我们逐步增加了报警功能，可以在预定时间发出传统时钟响铃声。

四、总结

本次设计了一个数字电子钟，整个设计过程涉及到PIC16F628A微控制器的使用，以及与石英晶振的配合。另外，我们还加入了报警功能，使该电子时钟具备更完善的功能。