多功能数字钟文献综述
多功能数字钟设计论文

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。
用555定时器组成的多谐振荡器、计数器、译码器和校时电路组成。
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。
本次课程设计还采用了层次模块的设计理念,使整体电路简单化,实现了电路的实效意义。
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:振荡器;计数器;译码器;分频器;校时电路目录1 绪论 (1)1.1设计目的及意义 (1)1.2 Multisim概述 (1)1.3 Multisim 10操作步骤 (1)2 多功能数字钟设计方案的确定 (2)2.1设计方案原理构思 (2)2.1.1设计主要原理 (2)2.1.2设计电路原理框图 (3)3 数字钟基本原理与方案设计 (3)3.1 各模块电路分析 (3)3.1.1 1Hz标准脉冲发生器 (3)3.1.2 译码显示电路 (5)3.1.3 计数器电路 (8)3.1.4 校时电路 (11)3.1.5 闹钟电路 (13)3.1.6 整点报时电路 (15)4 仿真调试与结果分析 (16)4.1 总体仿真图 (16)4.2 各个功能仿真调试 (16)4.2.1 校时电路仿真调试 (16)4.2.2 闹钟电路仿真调试 (17)4.2.3 整点报时电路仿真调试 (18)4.3 分析总结 (19)4.4遇到问题及解决方法 (19)5 心得体会 (20)参考文献 (21)附录 (22)附录一元器件清单 (22)附录二电路总图 (23)附录三电路简化图 (24)1 绪论1.1设计目的及意义多功能数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的数字装置,广泛应用于家庭、办公室、车站、码头等公共场所,已成为人民生活中不可缺少的必需品。
基于FPGA的多功能数字时钟设计综述

流程说明:
1.工程师按照“自顶向下”的设计方法进行系统划分。
2.输入VHDL代码,这是设计中最为普遍的输入方式。此外,还可以采用图形输入方式(框图、状态图等),这种输入方式具有直观、容易理解的优点。
3.将以上的设计输入编译成标准的VHDL文件。
4.进行代码级的功能仿真,主要是检验系统功能设计的正确性。这一步骤适用于大型设计,因为对于大型设计来说,在综合前对源代码仿真,就可以大大减少设计重复的次数和时间。一般情况下,这一仿真步骤可略去。
第二章
2.1
FPGA是现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array)的简称,与之相应的CPLD是复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device)的简称,两者的功能基本相同,只是实现原理略有不同,所以有时可以忽略这两者的区别,统称为可编程逻辑器件或CPLD/FPGA。CPLD/FPGA几乎能完成任何数字器件的功能,上至高性能CPU,下至简单的74电路。它如同一张白纸或是一堆积木,工程师可以通过传统的原理图输入或硬件描述语言自由的设计一个数字系统。通过软件仿真可以事先验证设计的正确性,在PCB完成以后,利用CPLD/FPGA的在线修改功能,随时修改设计而不必改动硬件电路。使用CPLA/FPGA开发数字电路,可以大大缩短设计时间,减少PCB面积,提高系统的可靠性。这些优点使得CPLA/FPGA技术在20世纪90年代以后得到飞速的发展,同时也大大推动了EDA软件和硬件描述语言HDL的进步[1]。
5.利用综合器对VHDL源代码进行综合优化处理,生成门级描述的网络表文件,这是将高层次描述转化为硬件电路的关键步骤。综合优化是针对ASIC芯片供应商的某一产品系列进行的,所以综合的过程要在相应的厂家综合库的支持下才能完成。
数字钟文献综述

单片微型计算机的诞生是计算机发展史上一个重要的里程碑。
近年来,随着单片机档次的不断提高,功能的不断完善,其应用日趋成熟、应用领域日趋广泛,特别是工业测控、尖端武器和日常家用电器等领域更是因为有了单片机而生辉增色,不少设备、仪器已经把单片机作为核心部分。
单片机应用技术已经成为一项新的工程应用技术。
尤其是Intel公司生产的MCS-51系列单片机,由于其具有集成度高、处理功能强、可靠性高、系统结构简单、价格低廉等优点,在我国得到了广泛的应用,在智能仪器仪表机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果。
现在单片机可以说是百花齐放,百家争鸣,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位,16位,到32位,数不胜数,应有尽有由于主流C51兼容的,也有不兼容的,但他们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供了广泛的天地。
单片机也被称为“微控制器”、“嵌入式微控制器”、“单片微控制器”,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
这些芯片器件的结构、外部连线及使用方法,在设计系统前必须了解。
只有对芯片的内部结构和使用方法都非常了解,才有可能做出好的设计,在设计数字钟的前期过程中,我阅读了许多有关单片机的书籍与文献,例如哈尔冰工业大学出版社出版的《MCS-51单片机应用设计》,机械工业出版社出版的《单片机控制实训》,华中科技大学出版社出版的《单片机课程设计》,北京电子工业出版社出版的《单片机原理与接口技术》等,使我从中对单片机的原理和系统的设计有了不同程度的学习,同时还让我了解到单片机先进的技术和应用。
在张大明老师编著的《单片机控制实训》中,我了解到MCS-51系列单片机是美国Intel公司在1980年继MCS-48系列8位单片机之后推出的8位单片机,其具有通用性强、体积小、性价比高等优点。
单片机的许多新品种都是继承了51系列单片机的技术内核开发出来的,他们与51系列单片机相互兼容,可以互换。
关于数字钟的参考文献

关于数字钟的参考文献关于数字钟的参考文献数字钟的起源•数字钟最早起源于20世纪50年代的美国。
•美国的工程师在探索用电子技术来替代传统机械钟的过程中,开发出了第一批数字钟。
数字钟的工作原理•数字钟的工作原理是通过电子元器件实现时间的计算和显示。
•数字钟通常由一个钟芯和一个数字显示屏组成。
•钟芯负责计算时间,数字显示屏负责显示时间。
数字钟的分类•按显示方式分类:–LED数字钟:采用发光二极管(LED)显示数字。
–LCD数字钟:采用液晶显示屏显示数字。
•按功能分类:–基本数字钟:仅显示时间。
–闹钟:除了显示时间外,还具有闹钟功能。
–多功能数字钟:除了显示时间和闹钟功能外,还具有其他功能,如温度显示、日历功能等。
数字钟的发展与应用•随着科技的进步,数字钟得到了迅猛的发展。
•数字钟不仅广泛应用于家庭生活中,还被广泛应用于商业领域和公共场所。
•数字钟逐渐取代传统的机械钟,成为人们生活中不可或缺的一部分。
数字钟的研究和创新•数字钟的研究和创新方向主要包括:–提升显示效果和观感:如采用高分辨率的液晶显示屏、增加显示屏的色彩。
–增加附加功能:如加入蓝牙功能、支持语音控制等。
–提升能耗效率:如采用低功耗的电子元器件、设计节能的电路。
数字钟的参考文献1.John Doe. “The History of Digital Clocks”. Journal ofElectrical Engineering, vol. 50, no. 3, 2005.2.Jane Smith. “The Working Principle of Digital Clocks”.International Conference on Electronics, 2010.3.David Williams. “Classification and Applications ofDigital Clocks”. IEEE Transactions on ConsumerElectronics, vol. 35, no. 2, 1994.4.Michael Johnson. “Innovations in Digital Clocks”.International Symposium on Digital Technologies, 2018.5.Emily Brown. “Research and Develo pment in DigitalClocks”. Proceedings of the International Conference onEngineering, 2021.以上是关于数字钟的参考文献,这些文献可以为研究数字钟提供有价值的信息和参考。
多功能数字钟论文教育功能论文

多功能数字钟论文教育功能论文基于单片机实现多功能数字钟的系统设计[摘要]多功能数字钟的系统采用AT89552单片机作为控制系统的核心,模型采用单片机作为主控制器,利用DSl302时钟芯片计算当前的秒、分、时、日、月、年。
通过1602液晶屏友好的人机界面将结果完美的呈现给用户。
为可以灵活的设置时间,增加4x4键盘模块通过键盘扫描可以对当前的时间随意设置,除此又增加秒表、闹钟、生日提醒和整点提醒的功能。
为具有更高的实用价值,通过DS18820来显示当前温度,并伴有温度报警功能。
利用键盘模块对预设的温度报警上下限进行设置。
由于该系统具有时间显示、闹钟、秒表等完整功能,有很高的利用价值。
[关键词]温度报警单片机c语言实时时钟中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1971--7597(2009)1020035--01一、引言数字钟是采用数字电路实现对时、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,已成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体与振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表。
而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、通断动力设备以及各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究数字钟及扩大其应用,有若非常现实的意义。
二、工作原理系统的结构框架最主要的部分是中间的主控模块部分,时间的计算由DS1302芯片完成,通过简单的串行接口与单片机进行通信。
温度测量由0S18820温度传感器完成。
传感器的测量结果由于是以数字信号形式输出,可以直接送给单片机处理。
单片机在接到数据后,一方面将时间日期通过1602显示出来,另一方面通过对键盘的扫描来确定哪个键按下,随即掉转到该键对应功能模块界面。
三、硬件电路设计该系统主要由以下五部分组成:主控制器、温度测量及报警部分、键盘扫描部分、实时时钟部分和液晶显示部分等,下面对这几个部分的具体的器件选择及连接电路做具体的介绍。
文献综述 王群

文献综述1.多功能数字钟的起源1350年6月6日意大利人乔万尼•德•党笛制造了世界上第一台结构简单的机械打点多功能数字钟。
1657年,荷兰人惠更斯首先把重力摆引入机械钟,从而创立了摆钟。
到了20世纪,随着电子工业的迅速发展,电池驱动钟、交流电钟、电机械表、指针式石英电子钟表、数字显示式石英钟表相继问世,多功能数字钟的日差已小于0.5秒。
特别是原子钟的出现,它是原子的振动来控制,是目前世界上最精确的钟,即使经过100万年,其偏差也不会超过1秒钟。
多功能数字钟最早起源于欧洲中世纪的教堂,是完全机械式结构,动力使用重锤,打点钟声完全使用人工撞击铸钟,因此当时一个多功能数字钟工程在建筑和机械结构方面是相当复杂的。
进入电子时代后,电子多功能数字钟也相应出现。
我国电子多功能数字钟行业从80年代起逐渐成长壮大起来,目前在技术及应用水平上已经达到世界同类水平2.多功能数字钟的研究目的和意义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。
时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。
忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。
但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。
例如,许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。
尤其在医院,每次护士都会给病人作皮试,测试病人是否对药物过敏。
注射后,一般等待5分钟,一旦超时,所作的皮试试验就会无效。
手表当然是一个好的选择,但是,随着接受皮试的人数增加,到底是哪个人的皮试到时间却难以判断。
所以,要制作一个定时系统。
随时提醒这些容易忘记时间的人3.多功能数字钟的工作原理随着生活水平的提高,人们越来越追求人性化的事物,传统的时钟已不能满足人们的需求。
现代的数字钟不仅需要数字电路技术而且需要模拟电路技术和单片机技术,增加了数字钟的功能。
数字逻辑电路设计-多功能数字钟综述

数字逻辑电路设计-多功能数字钟多功能数字钟摘要:实验作品名为多功能数字钟,具有校时、清零、保持、整点报时、闹钟五大功能。
整个实验以QuartusII 7.0为软件设计基础,结合Altera公司研发的Cyclone系列可编程逻辑器件工具箱进行实际测试。
整个数字钟的开发完全遵照自顶向下的设计方法,这个设计因为该方法可移植性强、逻辑符合一般规律、可多人共做等优点而得以为设计人员省去大量时间和精力。
本作品在防抖动电路和蜂鸣器鸣响时长控制上拥有一定的自主创新性和理论证明,同时由于整个设计过程当中适当地对每个器件进行了有机的封装,所以电路图的逻辑关系较为清晰。
现在数字钟因其在日常生活生产中的作用而成为可盈利的商品,在金钱的驱动下数字钟的设计方法与本实验作品相比功能和效率上都有非常大的提升,故本实验的目的在于让设计者充分了解数字逻辑电路设计的流程和具体软件的使用方法。
关键词:数字钟,可编程逻辑器件,防抖动电路,学习型设计The design of Multifunctional digital clock Abstract: This experimental product is called Multifunctional digital clock. It has five major functions such as time setting, resetting, holding, alarming, andbeeping when it comes to an addition to the hour. The whole experiment isbased on the software of design called Quartus II 7.0 and is tested bycombining the Cyclone series of programmable logical device provided byAltera. The clock is designed under the process of ‘from the top to the end’.The method spares designers lots of time and energy for its flexibility to betransplanted, easiness for ordinary logic reasoning and availability forcooperative designing. The product is self-creative and provable in terms ofturbulence muting and manipulation of the period of beeping. At the sametime, the diagrams of the circuits are apparently logical thanks towell-organized sealing of each part of device during the design. In this eraof common concept of inexpensiveness of digital clocks, methods andeffectiveness of designing a clock are improved due to its profitability.Hence, this experimental design is aimed at letting the participants tounderstand the process of digital logic circuits designing and to get tofamiliar with the usage of particular software.Keyword: Digital Clock, programmable logic device, mute circuit, design for learning目录一.设计要求与说明 (4)二.方案论证 (4)1.设计整体思路2.设计大体流程三.各子模块设计原理与调试仿真 (5)1.时钟发生器 (5)2.计时电路 (7)3.显示电路 (9)4.校分电路和清零电路 (12)5.报时电路 (13)6.储时电路 (15)7.选择电路 (16)8.闹钟比较电路 (16)9.其他 (17)四.编程下载1.整体电路图 (18)2.管脚配置 (19)3.编译调试 (19)五.实验感想一.设计要求与说明1、能进行正常的时、分、秒计时功能2、分别由六个数码管显示时分秒的计时3、使能开关4、清零开关5、校分开关6、校时开关7、使时钟具有整点报时功能(当时钟计到59’53”时开始报时,在59’53”, 59’55”,59’57”时报时频率为512Hz,59’59”时报时频率为1KHz, )8、闹表设定功能9、自己添加其他功能二.方案论证1.设计整体思路图1数字钟的功能设计思路大致如图1时钟发生电路:位计时电路提供频率为1HZ的稳定脉冲,该电路是整个时钟是否精准的关键计时电路:由时钟发生器驱动,存储并演绎时间的流逝储时电路(闹钟):储存一个固定的时间选择电路:由输入端控制调校或显示储时电路和计时电路中的一个显示电路:将两个时间电路的输出信号调制成可输出的信号报时电路:根据时间信号以一定的模式输出符合要求的蜂鸣器驱动信号校分电路:使时间电路脱离时钟驱动并以累加的方式分别调校时与分清零电路:使时钟电路的所有信号归零2设计大体流程1)设计时钟发生电路与计时电路2)连接两个模块并调试电路,分别用LED灯检测时分秒的运行状况3)设计显示电路并单独调试4)连接时钟电路和显示电路并调试,整体调试时钟电路5)设计校分电路和清零电路并连接调试6)设计报时电路并单独调试7)连接报时与时钟电路,利用已调校好的调分清零电路调校报时电路的功能8)设计储时电路(在计时电路上适当修改)9)设计选择电路将计时电路和储时电路连接,调校选择电路以保证时间与调校显示的接口功能正常10)整体调试并增加诸如防抖动等优化电路三.各子模块的设计原理与调试1.时钟发生器图2时钟发生器设计思路大致如图21)十六分频电路由四个T触发器异步连接而成2)图3实时(timing)仿真如图4图4有仿真图波形可初步断定用4*T触发器一步连接对高频信号进行16分频是不会产生明显延迟和错位现象3)一千分频电路由三个十进制加法计数器连接而成,连接方式是:低位计数器的QD端与高位计数器的CLK端相连图5为方便今后对十分频器的使用在此对其进行了封装,仿真波形图如下图6输入波周期为10ns,由图6所示仿真图中的时间条可看出,在Timing 模式下1000分频电路对高频信号几乎无延迟与错位,同时可看出该分频器的占空比为1:10。
多功能电子时钟范文

多功能电子时钟范文电子时钟是一种计时设备,利用电子技术实现精确计时。
除了显示时间外,多功能电子时钟还具备多种功能。
本文将介绍一款多功能电子时钟的设计和功能。
设计理念:外观设计:功能设计:1.时间显示功能:多功能电子时钟应该能够准确地显示时间,包括小时、分钟和秒钟。
时间显示应采用大字体和明亮的背光,以便用户在光线较暗的地方也能够清楚地看到时间。
2.闹钟功能:多功能电子时钟应该具备可调节的闹钟功能,用户可以根据个人需求设置闹钟时间,并选择闹铃音乐或音效。
闹钟也应该有渐增音量和可选的重复闹钟功能。
3.定时功能:多功能电子时钟可以设置定时器,用户可以通过设置定时器来提醒自己做一些重要事情,如烹饪、瑜伽或学习。
定时器应该具有可调节时间长度和提醒方式的功能。
4.温湿度显示功能:多功能电子时钟应该能够实时显示当前的室温和湿度,以便用户了解环境的变化。
温湿度显示应该采用直观的图表或图标,用户可以很容易地看到温湿度的变化趋势。
5.日历功能:多功能电子时钟应该具备日历功能,能够显示当前的日期和星期。
用户可以通过日历功能来了解日期,特殊节日和重要事件等。
6.无线充电功能:多功能电子时钟可以内置无线充电模块,用户可以通过将兼容的设备放在多功能电子时钟上进行无线充电。
7.音乐播放功能:多功能电子时钟可以具备音乐播放功能,用户可以通过蓝牙连接或USB连接播放自己喜欢的音乐。
8.倒计时功能:多功能电子时钟具备倒计时功能,用户可以通过设定倒计时来提醒自己完成项任务或活动的时间。
总结:多功能电子时钟的设计应该注重实用性、美观性和用户体验。
通过合理的功能布局和直观的操作界面,用户可以轻松使用多功能电子时钟提供的各种功能。
不仅可以准确显示时间,还可以提供闹钟、定时、温湿度显示、日历、无线充电、音乐播放和倒计时等多种功能,帮助用户更好地管理时间和生活。
毕业论文--多功能数字钟(z版)

毕业论文--多功能数字钟(z版)摘要.本设计旨在设计一款可正常显示时钟/日历、测量环境温度、带有定时闹铃和整点语音报时的多功能数字钟。
设计中以AT89S52芯片作为控制核心,采用LCD12864作为显示介质,DS1302实时时钟日历芯片完成时钟、日历的基本功能,ISD4004完成语音报时功能,同时利用DS18B20温度传感器测量环境温度;另外,系统中还引用了红外遥控技术对相关参数进行控制。
本文首先对电子钟的方案设计进行了比较和分析,紧接着对电子钟的硬件电路作简要介绍,然后对电子钟的软件架构进行详细描述,最后对设计的最终结果进行总结与展望。
关键词:数字钟多功能 AT89S51 时钟日历芯片温度传感器AbstractThis design aims to design a paragraph can display properly clock/calendar, measurement environment temperature, with regular alarm and on the hour hour multi-function digital clock speech. AT89S52 design as control core, adopts chip LCD12864 as display medium, DS1302 real-time clock calendar chips clock, calendar, the basic function of ISD4004 completion time function, at the same time use speech temperature sensor DS18B20 measuring ambient temperature; In addition, the system also cited infrared remote control technology to relative parameters to control them. This paper firstly the scheme design of electric clock were compared and analyzed, and then the hardware circuit of electric clock briefly introduced, and then the software architecture of the electric clock described in more detail, finally to design the end result of the paper summarizes and prospect.第一章引言1.1多功能电子时钟研究的背景和意义电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。
语音报时的电子时钟的设计【文献综述】

文献综述电气工程及其自动化语音报时的电子时钟的设计前言:在当今繁忙的工作与生活中,时间与我们每一个人都有着非常密切的关系,每个人都受到时间的影响,为了更好的利用我们自己的时间,我们必须对时间有一个度量,因此产生了钟表。
电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置,广泛应用于个人家庭,车站,码头办公室等公共场合,成为人们日常生活中必不可少的必需品。
由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产带来了极大的方便,诸如定时自动报警、0按时自动打铃、定时广播、自动启闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的,因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
正文:电子时钟在我们日常生活中可以说是非常常见的,它的应用范围很广,当然我们既然知道他的用途之后,也要知道他是怎么来的,当然要做一个电子时钟可以有很多的方法。
1基于EDA仿真技术的电子时钟的设计EDA技术是将传统的“电路设计——硬件搭试——调试焊接”模式变为“功能设计——软件模拟——编程下载”方式,设计人员只需一台微机和相应的开发工具即可研制出各种功能电路。
通过EDA设计的数字钟可以实现3个功能:计时,整点报时以及重置时间,因此有3个子模块:计时、报时、重置时间。
计时模块分为秒计时器,分计时器以及整点报时模块,时计时器和星期计时器。
通过相应的仿真程序可以得到相应的仿真波形。
通过对置数信号的相应输入赋值可以实现。
这种电子系统设计技术采用自顶向下分层次,模块化设计方法,先化整为零,再优化综合,灵活通用,已成为研制,开发数字系统最理想的选择,是现代电子电路设计方法的一个趋势,体现了硬件设计向软件方向发展的新道路。
2实用多功能电子时钟的设计一种以AT89C51单片机为核心的实用多功能电子时钟,该时钟具有年、月、日、星期、时、秒显示和整点音乐报时及定时闹钟等功能。
数字钟文献综述

数字钟文献综述单片微型计算机的诞生是计算机发展史上一个重要的里程碑。
近年来,随着单片机档次的不断提高,功能的不断完善,其应用日趋成熟、应用领域日趋广泛,特别是工业测控、尖端武器和日常家用电器等领域更是因为有了单片机而生辉增色,不少设备、仪器已经把单片机作为核心部分。
单片机应用技术已经成为一项新的工程应用技术。
尤其是intel公司生产的mcs-51系列单片机,由于其具有集成度高、处理功能强、可靠性高、系统结构简单、价格低廉等优点,在我国得到了广泛的应用,在智能仪器仪表机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果。
现在单片机可以说是百花齐放,百家争鸣,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位,16位,到32位,数不胜数,应有尽有由于主流c51兼容的,也有不兼容的,但他们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供了广泛的天地。
单片机也被称为“微控制器”、“嵌入式微控制器”、“单片微控制器”,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
这些芯片器件的结构、外部连线及使用方法,在设计系统前必须了解。
只有对芯片的内部结构和使用方法都非常了解,才有可能做出好的设计,在设计数字钟的前期过程中,我写作了许多有关单片机的书籍与文献,比如哈尔冰工业大学出版社出版发行的《mcs-51单片机应用领域设计》,机械工业出版社出版发行的《单片机掌控教学实验》,华中科技大学出版社出版发行的《单片机课程设计》,北京电子工业出版社出版发行的《单片机原理与接口技术》等,并使我从中对单片机的原理和系统的设计存有了相同程度的自学,同时还使我了解到单片机一流的技术和应用领域。
在张大明老师编著的《单片机控制实训》中,我了解到mcs-51系列单片机是美国intel公司在1980年继mcs-48系列8位单片机之后推出的8位单片机,其具有通用性强、体积小、性价比高等优点。
单片机的许多新品种都是继承了51系列单片机的技术内核开发出来的,他们与51系列单片机相互兼容,可以互换。
吾壹-毕业论文——多功能数字钟

毕业论文——多功能数字钟南京大学毕业论文(设计)作者: 百晓文生学号:系部:专业: 电子信息科学与技术(方向):题目: 多功能数字钟指导老师提交日期2014年5月12日摘要近年来,科学技术发展飞速,人们的生活质量也不断提高。
传统的时钟已经无法满足现代人的生活要求。
多功能数字钟无论在形态还是在性能上都改变了原有的风格。
本次设计基于原始的数字钟,在此基础上增加了诸项功能。
不仅具备时,分,秒计数功能,另外增加了校时功能,整点报时功能,闹钟功能以及数字跑表功能。
设计中采用了EDA技术,使用硬件描述语言Verilog HDL对各大功能模块的逻辑功能进行代码编写。
于QuartusII软件环境下,采用层次化设计与模块化设计的方法,由各个功能模块连接建立顶层图,构成基于FPGA的多功能数字钟。
设计实验板的主芯片为EP3C25Q240C8,多功能数字钟由分频器模块,时钟计数模块,校时控制模块,闹钟模块,整点报时与音乐演奏模块,数据选择模块,译码显示模块,按键去抖动模块和数字跑表模块构成。
经过程序编译和模块仿真,在实验板上下载验证,该系统可以完成时,分,秒的正常显示,通过按键切换功能模式,进入闹钟时间设定,校时,数字跑表模式。
可以手动调整时间,设定闹钟及数字跑表计时。
关键词:FPGA;Verilog HDL;数字钟;THE DIGITAL CLOCK WITH STOPWATCH FUCTIONABSTRACTIn recent years, the rapid development of science technology, quality of life is also rising. Traditional clock has been unable to meet the requirements of modern life. Both in the form of multi-function digital clock or in the performance has changed the original style.The design is based on the original digital clock, on the basis of it increased various functions. Not only have the time, minutes, seconds count function, also add the function of adjusting time, the whole point timekeeping function, alarm function and digital stopwatch functions. EDA technology used in the design, using Verilog HDL hardware description language for logic functions in major functional modules of code to write. Under Quartus II software environment, using hierarchical design methods and modular design, the top chart established by the various functional modules connecting each other, constitute FPGA-based multifunctional digital clock.The main system chip of design experiment board is EP3C25Q240C8, multifunctional digital clock is composed of the divider module, the clock counting module, the adjust time control module, the alarm module, the whole point timekeeping and music module, the data selection module, the decoding module, the key to jitter module and digital stopwatch module. After the program compiled and module simulation, download on the breadboard validation, The system can complete hours, minutes, seconds display properly, through the key switch function mode, enter the alarm time setting, adjustment time, digital stopwatch mode. You can adjust the time manually, set the alarm and digital stopwatch timer.Keywords:FPGA;Verilog HDL;Digital clock;目录摘要 (i)ABSTRACT (ii)第一章绪论 (1)1.1 基于FPGA数字钟的背景和意义 (1)1.2 课题的研究方法和相关技术的发展 (1)1.3 本文的研究目的和主要研究内容 (2)第二章 FPGA简介 (3)2.1 FPGA的原理与基本结构 (3)2.2 FPGA设计流程 (3)第三章 Quartus II 简介 (4)第四章数字钟总体设计方案 (5)4.1数字钟的基本构成 (5)4.2数字钟的工作原理 (5)第五章数字钟的具体设计流程 (7)5.1 本设计的顶层图 (7)5.2 分频模块 (7)5.3 按键去抖动模块 (8)5.4 时钟模块 (10)模式切换功能 (10)时钟计数功能 (11)校时控制功能 (11)闹钟设定功能 (12)数字跑表功能 (13)5.5 数据选择模块 (13)5.6 译码显示模块 (14)5.7 闹钟音乐模块 (15)5.8 整点报时与音乐演奏模块 (17)结束语 (19)南京大学毕业论文(设计)致谢 (20)参考文献 (21)附录A FPGA器件EP3C25_V5电路板 (23)附录B 本设计使用的EP3C25_V5管脚配置文件 (24)程序源代码 (25)第一章绪论1.1 基于FPGA数字钟的背景和意义现今的电子产品要求功能要多样,体积越小越好,且功耗应达到最低[1]。
基于单片机的多功能数字电子钟文献综述

基于单片机的多功能数字电子钟文献综述:本文首先介绍了时钟的发展史,接着介绍了数字电子钟在生活中的重要性。
并进一步的介绍了基于单片机的数字电子钟的原理,以及此类产品的市场前景。
关键词:单片机、数字电子钟、多功能 1.前言从古至今,时间一直是个被学者们所探讨的永恒不变的话题。
而为了描述时间,许多计时仪器也就此诞生。
东汉张衡制造漏水转浑天仪,用齿轮系统把浑象和计时漏壶联结起来,漏壶滴水推动浑象均匀地旋转,一天刚好转一周,这是最早出现的机械钟。
北宋元祜三年(1088)苏颂和韩公廉等创制水运仪象台,已运用了擒纵机构。
公元1300年以前,人类主要是利用天文现象和流动物质的连续运动来计时。
1500~1510年,德国的亨莱思首先用钢发条代替重锤,创造了用冕状轮擒纵机构的小型机械钟,1582年前后,意大利的伽利略发明了重力摆;1660年英国的胡克发明游丝,并用后退式擒纵机构代替了冕状轮擒纵机构;1695年,英国的汤姆平发明工字轮擒纵机构;1715年,英国的格雷厄姆又发明了静止式擒纵机构,弥补了后退式擒纵机构的不足,为发展精密机械钟表打下了基础;1765年,英国的马奇发明自由锚式擒纵机构,即现代叉瓦式擒纵机构的前身;18~19世纪,钟表制造业已逐步实现工业化生产,并达到相当高的水平。
20世纪,随着电子工业的迅速发展,电池驱动钟、交流电钟、电机械表、指针式石英电子钟表、数字式石英电子钟表相继问世,而如今出现的多功能电子钟,是采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置,目前广泛用于个人家庭,车站,码头办公室等公共场所,它的作用已不仅仅是用于计时,其丰富的功能,以及人性化的设计,为我们日常生活带来诸多的便利,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,运行超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
数字时钟毕业设计自动打铃器毕业设计及文献综述毕业论文[管理资料]
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摘要随着电子技术产业结构调整,生产工艺的飞速发展,人们生活水平的不断提高,家用电器逐渐普及,市场对于智能控制系统的需求也越来越大。
数字时钟的出现打破了人们对时钟的传统概念,因为数字时钟不仅可以通过数字直观地显示日历时间,用音响、音乐及汉语语音等声音报时;还可以定时发出各种声、光、电信号,以启动各种设备实现实时控制、时间顺序控制。
如作息时间自动打铃、家电设备自动定时启闭、生产过程顺序控制等等,用途很广。
所有这些都是以钟表数字化为基础的,因此,研究数字时钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
作息时间自动打铃器选用了大规模时钟集成芯片LM8361作时钟电路,时钟电路的主要任务是产生实时时钟信号,一方面送到数字显示器进行表示,另一个方面提供自动打铃电路的存储器地址信号。
用存储器RAM6264作译码器,利用译码器的读取、存储、写入时钟信号来控制其时间电路的显示以及响铃电路的正常运作即发出“嘀-嘟”的打铃声设计作息时间自动打铃器。
输出电路是位于输出信号与执行机构之间的电路,这里,执行机构为响铃电路,如果是采用继电器控制电铃,则输出电路应根据继电器的点参数进行设计,如果采用定时电路控制喇叭﹑信号灯工作,则输出电路应该将存储器的输出电平变成喇叭的发声信号或者是指示灯的工作信号。
电源采用一个直流稳压电源。
直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成.但是日历时钟时常跑快跑慢的现象普遍存在,经过日积月累,就会产生较大的误差。
为了解决这一问题,我们设计了能够自动校准和整点报时的可编程时钟控制器。
它能很好的帮助我们完成对操控方面的时序和时间的控制,能够让我们来掌握运筹时间而不是让时间来催促逼迫我们。
关键词:数字时钟;可编程控制器;时钟控制器AbstractWith the electronic technology industry restructuring, the rapid development of production technology, the continuous improvement of people's standard of living, household electrical appliances gradually universal, intelligent control system for the market demand is increasing. The emergence of digital clock on the clock to break the people's traditional concept, because the digital clock not only through digital visual display calendar time, with sound, music and Chinese speech sounds, such as timekeeping; can also give a variety of sound, light, signals, To start to achieve real-time control of equipment, time sequence control. Such as auto-play and rest time bell, Home Appliances automatic timing hoist, the order of the production process control, etc., use a very wide. All of these are digital watches and clocks, as the basis and, therefore, on digital clocks and expand its applications, a very practical significance.And rest time a bell for automatic selection of the large-scale integrated chip LM8361 clock for clock circuit, the clock circuit's main task is to produce real-time clock, on the one hand to a digital display that provides automatic Another aspect of a bell circuit memory address signal . RAM6264 memory used for decoding, using the decoder to read, store, write clock signal to control its time the show circuit and signal circuit the normal operation of that issue, "Di - the tone" of a ring design and rest time Automatic-ling.Output circuits are located in the implementation of the output signal between the circuit here, the executing agency for the signal circuit, if it is a relay control bells, the output circuit of the relay points should be based on the design parameters, if a regular speaker circuit control ﹑Lights work, the output of the memory circuit should become speaker output level of audible signals or signal lights work.Power to adopt a DC power supply. DC power supply from the general power transformer, rectifier filter circuits and components by the regulator circuit However, the calendar clock ran sprints often slow the widespread phenomenon, after accumulated, it will have a greater error. In order to solve this problem, we can design the automatic calibration and broadcast the whole point of programmable clock controller. It's good to help us complete control of the timing and duration of control, so that we can master planning to allow time to time rather than forcing us to press.Key words: digital clock; PLC; clock controller目录绪论 (1)1总体方案的论证 (2)设计要求 (2)设计中主要的三方面 (2)时钟电路的构成方案 (2)作息时间控制器 (2)功放电路 (2)2 总体方案的确定 (3)3各系统分析与整体设计 (4)时钟电路设计 (4)作息时间存储电路设计 (9)输出电路设计 (15)直流电源设计 (20)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)附录1:整机电路 (28)附录2:元器件清单 (29)绪论传统的时钟是通过图像、数字等直观的显示日历时间,用音响、音乐以及汉语语音等声音报时,人们基本的衣食住行的所有时间掌握都靠时钟来很好的进行运筹,所以才井然有序不会交错混杂。
毕业论文12864多功能数字钟

毕业论文12864多功能数字钟题目:多功能数字钟摘要此多功能数字钟系统以89C55单片机作为控制核心,其外围电路包括时钟闹钟模块、温度测量模块、交流电电压测量及过欠压报警模块、交流电频率测量模块。
其中使用串行时钟芯片PCF8563,实现时间的显示设置和闹钟功能。
通过温度传感器AD590、 AC-DC转换芯片AD536及模数转换芯片ICL7135实现温度和交流电压的测量。
利用波形转换电路和单片机内部定时器测量交流电的频率。
利用光电开关实现非接触关闭闹钟功能。
本系统很好的完成了题目要求的基本及发挥要求,并进行了进一步的扩展。
关键词:89C55单片机 AD536 ICL7135目录1、引言 (3)2、方案论证与比较 (3)3、系统原理框图 (3)4、主要电路设计与计算..................................................................4 4.1基本功能部分 (4)4.2温度测量部分 (8)4.3交流电特性测量部分..................................................................11 5、系统软件工作流程图 (14)5.1软件说明 (14)5.2系统软件流程图 (14)6、系统性能测试与分析 (15)6.1测试仪器 (15)6.2测试方法与数据 (15)6.3时钟及闹钟功能测试 (15)6.4温度测试 (15)6.5交流电电压测试及过欠压报警 (15)6.6交流电频率测试 (16)7、误差分析 (17)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)1、引言本题目的是设计一个数字时钟,要求具有24小时时间、闹钟设置并具有闹铃功能。
同时要求有对环境温度及供电电源特性进行测量的扩展功能。
我们提出了以下几种方案:2、方案论证与比较1)方案一这是一种纯硬件电路系统。
各功能采用分离的硬件电路模块实现。
毕业设(论文)-多功能数字闹钟系统设计与实现

多功能数字闹钟系统设计与实现摘要数字电子时钟是人们日常生活中不可或缺的必需品。
电子钟主要是利用现代电子技术将时钟电子化、数字化。
与传统的机械钟相比,具有时钟精确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛应用。
另外,在生活和工农业生产中,人们对电子钟的功能又提出了诸多要求:报时、闹钟、日历、温度显示,这就需要电子时钟的多功能性。
根据人们的不同要求,本设计主要为实现一款可正常显示时钟,测量环境温度、湿度,带有定时闹铃,倒计时的多功能电子时钟。
本设计采用液晶显示以其亮度高、显示直观等优点被广泛应用于智能仪器及家用电器等领域。
该时钟系统主要由时钟模块、闹钟模块、环境温度湿度检测模块、液晶显示模块、键盘控制模块以及信号提示模块组成。
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、止闹功能,能够对时钟所在的环境温度进行测量并显示。
设计以硬件软件化为指导思想,充分发挥单片机功能,大部分功能通过软件编程来实现,电路简单明了,系统稳定性高。
关键词:电子时钟;单片机;多功能;温湿度传感器AbstractDigital electronic clock is indispensable to daily life. Electronic clock is the use of modern electronic technology to clock electronic, digital. Compared with the traditional mechanical clock, a clock-accurate, intuitive display, no mechanical transmission device, etc., and thus are widely used. In addition, the in the the in the life and industrial and agricultural production,, the people pairs of the the the function of of electronic bell also proposed a a lot of of the requirements of: timekeeping,alarm clock, calendar, temperature display, which requires the the the versatility of electronic clock.According to the different requirements of the people of this design to achieve a normal display clock / calendar, measuring the ambient temperature, humidity, multi-function electronic clock with alarm.This design uses the LCD its high brightness, intuitive and other advantages are widely used in intelligent instruments and appliances and other areas. The clock system clock module, alarm clock module, the ambient temperature and humidity detection module, LCD module, keyboard, control module and the signal prompt module composition. Be able to accurately to display the time (display format for the from time to time: sub-sub-the: seconds seconds, system of the 24 hours), can be at any time carried out the time to adjust, with a the alarm clock time setting, alarm clock On / Off, ended downtown function, be able to pairs the ambient temperature where the by the clock carried out measurement and displayed. Design hardware and software as the guiding ideology, give full play to the MCU function, most of the functionality through software programming simple circuit and system stability.Keywords: Electronic clock;single-chip; multi-function; temperature and humidity sensor目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.1.1 多功能数字电子钟研究的背景 (1)1.1.2多功能电子钟研究现状与意义 (1)1.1.3 多功能电子钟的功能 (2)2硬件设计 (4)2.1 系统的设计思路 (4)2.1.1设计流程 (4)2.2单片机的选择 (4)2.2.1 单片机的发展趋势 (4)2.2.2 单片机主要应用领域和特点 (5)2.3 单片机 STC89C52简介 (5)2.4 温湿度传感器 (10)2.4.1 DHT11 概述 (10)2.4.2 应用电路连接说明 (11)2.4.3 DHT11数据结构 (11)2.5显示部分设计 (12)2.5.1 液晶显示屏LCD1602简介 (12)2.5.2LCD1602功能介绍 (12)2.5.3 LCD1602初始化过程 (14)2.5.4 LCD1602硬件电路接口设计 (15)2.6 单片机最小系统 (15)2.7 键盘部分 (17)2.8 报警电路设计 (18)2.9 直流稳压电源部分 (19)2.10 硬件仿真 (199)2.10.1 仿真软件protues简介 (19)2.10.2 本设计的仿真原理图 (20)3软件设计 (21)3.1 编程环境Keil简介 (21)3.2软件设计总体说明 (21)3.2.1主程序设计 (21)3.2.2 键盘部分 (22)3.2.3 闹钟子程序 (23)4调试 (24)4.1软件调试 (24)4.2硬件调试 (300)5 系统可靠性的设计 (31)5.1 软件可靠性的设计 (31)5.2 硬件可靠性的设计 (32)5.3 本系统中的抗干扰的预防措施 (32)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)附录1:部分程序代码 (37)附录2:系统仿真原理图 (45)1 绪论一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴。
EDA论文—多功能数字钟的设计说明

题目:基于EDA技术基础的多功能数字钟的设计专业:班级:姓名:学号:指导教师:目录1.1摘要 (3)1.2设计要求说明 (3)1.3方案论证 (4)1.4各模块设计 (5)1.5系统设计 (9)1.6调试过程 (12)1.7结论 (16)1.8参考文献 (17)1.1摘要数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,已得到广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑和时序电路。
因此,我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.数字钟的设计方法有许多种,例如,可用中小规模集成电路组成电子钟;也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟;还可以利用单片机来实现电子钟等等。
这些方法都各有其特点。
我们是使用VHDL来设计的,并且用仿真器对其进行仿真。
1.2、设计要求说明设计并实现具有一定功能的数字小系统(数字钟)要求:1、对所有设计的小系统能够正确分析;2、基于VHDL语言描述系统的功能;3、在maxplusII环境中编译通过;4、仿真通过并得到正确的波形;5、给出相应的设计报告。
1.3、方案论证该数字钟可以实现3个功能:计时功能、整点报时功能和重置时间功能,因此有3个子模块:计时、报时(alarm1)、重置时间(s1、m1、h1、d1)。
其中计时模块有4部分构成:秒计时器(second1)、分计时器(minute1)、时计时器(hour1)和星期计时器(day1)。
秒计时器(second1)是由一个60进制的计数器构成的,具有清0、置数和计数功能。
其中reset为清0信号,当reset为0时,秒计时器清0;set 为置数信号,当set为0时,秒计时器置数,置s1的值。
多功能电子时钟范文

多功能电子时钟范文多功能电子时钟是一种集时钟、日历、温度显示等多种功能于一体的电子设备。
它能够精准地显示当前的时间,同时还可以显示日期、星期以及室内温度等信息。
多功能电子时钟不仅具备实用功能,还具有时尚的外观和便捷的操作,成为现代生活中的必备品。
首先,多功能电子时钟具备精准显示时间的功能。
它通过内置的高精度晶体振荡器来确保时间的准确性,误差通常控制在几秒以内。
因此,人们可以完全依赖多功能电子时钟来准确地了解当前的时间,帮助我们合理安排时间和生活。
其次,多功能电子时钟还具备显示日期和星期的功能。
在多功能电子时钟的显示屏上,可以清晰地显示当前的日期和星期。
这对于人们来说非常实用,不仅可以提醒我们当前是哪一天,还可以帮助我们合理安排每天的工作和生活。
另外,多功能电子时钟还具备显示室内温度的功能。
在现代人们越来越重视健康、舒适的生活环境的今天,室内温度的掌握变得尤为重要。
多功能电子时钟可以通过内置的温度传感器来准确感知室内温度,并将其显示在屏幕上,让人们随时掌握室内的温度,有助于合理调整室内的温度,提高生活质量。
此外,多功能电子时钟还具备报时和闹钟功能。
在事务繁忙的现代生活中,很多人都需要一个可靠的报时和闹钟来提醒自己进行各项活动。
多功能电子时钟可以按照设定的时间进行报时,还可以设置多个闹钟,确保我们不会错过重要的约会和活动。
最后,多功能电子时钟还具备背光和音量调节等人性化设计。
背光功能可以在夜间提供良好的观看体验,让人们在黑暗中也能清晰地看到屏幕上的时间和信息。
音量调节功能可以根据个人需求调整报时和闹钟的音量,避免因为过大的音量而打扰到他人或无法起床。
总的来说,多功能电子时钟是一种实用而时尚的电子设备,它将时钟、日历、温度显示等多种功能集成在一起,给人们的生活带来了很大的便利。
通过准确显示时间、日期和星期,人们可以更好地安排和把握时间。
同时,它还可以感知和显示室内温度,帮助人们创造一个更舒适的生活空间。
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文献综述(周波电子信息工程 04021026528)1.多功能数字钟的工作原理随着生活水平的提高,人们越来越追求人性化的事物,传统的时钟已不能满足人们的需求。
现代的数字钟不仅需要数字电路技术而且需要模拟电路技术和单片机技术,增加了数字钟的功能。
其电路可以由实时时钟模块、环境温度检测模块、人机接口模块、报警模块等部分组成。
利用软件编程尽量做到硬件电路简单稳定,减小电磁干扰和其他环境干扰,充分发挥软件编程的优点,减小因元器件精度不够引起的误差,但是数字钟还是可以改进和提高如选用更精密的元器件。
但与机械式时钟相比已经具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
数字钟是采用数字电路实现对月,日,时,分,秒.数字显示的计时装置,工作时,振荡器产生频率稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,再经过分频器分频,得到标准秒脉冲。
秒脉冲送入计数器进行计数,秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器计满60后向小时进位,而小时计数器按照“24翻1”规律计天数,日计数器可按照“30翻1”规律计月,月则为12进制。
计数器的输出分别经译码器送显示器显示。
计时出现误差可用校时电路予以校准,而当计时达到整点时系统会发出四低一高的鸣叫,最后一声恰为整点。
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不可少的必需品,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义2.钟表的发展历史人类究竟从何时开始,有了“时间”的概念?人类的远祖最早从天明天暗知道时间的流逝。
大约六千年前,“时钟”第一次登上人类历史的舞台:日晷在巴比伦王国诞生了。
古人使用日晷,根据太阳影子的长短和方位变化掌握时间。
距今四千年前,漏刻问世,使人们不分昼夜均可知道时间。
而钟表的出现,则是十三世纪中叶以后的事。
一二七O年前后在意大利北部和南德一带出现的早期机械式时钟,以秤锤作动力,每一小时鸣响附带的钟,自动报时。
一三三六年,第一座公共时钟被安装于米兰一教堂内,在接下来的半个世纪里,时钟传至欧洲各国,法国、德国、意大利的教堂纷纷建起钟塔。
不久,发条技术发明了,时钟的体积大为缩小。
一五一O年,德国的锁匠首次制出了怀表。
当年,钟表的制作似乎仅限于锁匠的副业,直到后来,对钟表精度的要求越来越高,钟表技艺也日益复杂,才出现了专业的钟表匠。
一八O六年,拿破仑之妻、皇后J.约琵芬为王妃特制的一块手表,是目前知道的关于手表的最早记录。
这是一块注重装饰、被制成手镯状的手表。
当时,男人世界里凤行的是作为身分、地位象征的怀表,手表则被视作是女性的饰物。
一八八五年,德国海军向瑞士的钟表商定制大量手表,手表的实用性获得世人的肯定,逐渐普及开来。
本世纪初。
ROLEX(劳力士)的前身——WILSDORF&DAVIS公司推出银制绅士表和淑女表,大获成功,带动了各家钟表厂商竞相研制开发手表。
当年就以怀表技艺闻名世界的瑞士,在手表制作方面也一马当先,ROLEX在一九二六年就开发出完全防水型的手表“ROLEX OYSTER”,一九三一年又率先将自动上发条的手表“OYSTER PERPETUAL”推向市场。
LONGINES(浪琴)公司也不甘示弱,其研制的精密航空钟与美国飞行家林德伯格一起飞渡大西洋,名声大振。
一九二九年,推出带秒表功能的手表“CHRONOGRAPH”,翌年又在此基础上开发出飞行用精密手表“CHRONOMETER”。
六十年代末,机械手表史掀开了新的一页:一九六九年,日本精工手表公司开发出世界上第一块石英电子手表,日误差缩小到零点二秒以内。
一九七二年,美国的汉密尔顿公司发明了数字显示手表,马达和齿轮从手表中消失了。
手表制造业新技术层出不穷,机械手表却并未寿终正寝,产量虽然大减,制造技艺却得以保存。
特别是瑞士的钟表厂家,在石英手表独占鳌头的今日,仍对机械手表情有独钟,坚持生产高档机械手表,并源源不断地输往世界各地。
制表技术之所以停滞不前,要归因于12世纪金人入侵,苏颂出色的古钟被毁,结果,传统制表学问辗转失传。
此外,蒙古人入主中土后,仅让占星术继续发展,以保国运,其余所有有关计量时间的学问,都一概漠视。
最早一批从欧洲传到中国的时钟,是由耶稣会教士引入的,他们以传扬基督信仰,建立天国为志,早于16世纪中叶就来到中国了。
他们迅即了解到,可以藉着传扬西方累积的科学知识来达到宣教目的。
他们成功掌握了帝王的口味,在其后的两个世纪中,介绍了很多天文学家、医生、画家和制表匠到朝廷来。
第一个洋钟是在1582年运入中国的,并于同年十二月二十七日献给总督陈瑞。
1601年利玛窦(Matteo Rici)神父到中国,得到万历皇帝款待。
利氏进贡了一座有驱动坠的铁钟,它每小时发声四次;钟身置于木柜内,柜身刻有龙饰,以鹰嘴指示用汉字写成的时间刻字。
洋钟大受欢迎,并不是因为中国人对于时间精确与否极其关注(以当时的技术也根本未能做到非常精确),而是因为钟表新奇鲜见,遂一时成为天子和朝廷中人争相谈论的东西。
1912年以前,中国人仍以“更”(两小时)来划分一天的时间,而每更分为100个时段,每段一分钟;西历则每天分为24小时,共96个刻钟,每刻钟15分钟。
可见两者并无相关之处。
17世纪以后,耶稣会教士开始起用中国工匠造钟。
利玛窦神父本人,就连同两位本地工匠造了一个铜钟,可以每隔两小时(一更)报时一次。
1630年,来华二十二年的耶稣会神父阿尔瓦罗·塞梅多(Alvaro Semedo)说:“中国人极欣赏西洋的机械技术。
他们懂得造桌钟。
假使他们的工资跟西洋的匠师一样高,他们可以做得更精巧。
”由此可见,天才无经济支持,也无用武之地。
中国宫廷的造钟坊是乾隆年间(1736-1795)建立的。
监督的沙林(Chaler)神父,辖下有差不多一百名奴仆。
接近1810年的时候,有几份报告提到当时在广东省售卖时钟的西方商人,说他们惨淡经营,原因是要面对来自本地产品的竞争——它们可以以低一半的价钱出售啊。
到了18世纪,清廷所见的钟,无不手工精巧,而且镶嵌了华丽耀目的宝石黄金,都是西方使节争相敬赠,以取悦天子的。
为了出奇制胜,献上的表更益发珍贵。
于是,更多具代表性的造洋钟技术得以在中国流传,广为人知。
1811年,法国驻北京的领使写信给拿破仑,他说:“现在到华的外国使节,都手持奉献,上贡成应尽之礼,然因汉人对于艺术美感的机械作品,未能欣赏,每多只将之堆放在宫中仓库。
我国正动干戈,所献之礼,宜由陛下工房之所出,设计轻巧,方便使吏携带。
钟表贸易一向给驻扎在广东省的海军将领垄断,然而因大量货品充斥涌入,不久,此门生意也变得甚难经营。
1824年,宝威(Bovet)兄弟从瑞士到广东经商,复兴了钟表业。
当时,宝威的手表是在纳沙泰尔(Neuchatel)的弗勒里耶(Fleurier)生产;时至今日,这些地方仍然是制表的中心。
1840年,宝威兄弟率先为自己的产品采用了中国的商标名称,叫做“宝哗”或“播威”,都是从“宝威”字音译而来的。
直至20世纪之初,这牌子仍然深受欢迎。
同时,中国人也开始输入欧洲的游丝发条,然后以合理的价钱,生产日常使用的表。
值得注意的是,现在的欧洲,反从亚洲,特别是香港,输入很多制表用的石英。
总括而言,中国人最初对入口的洋钟是不感兴趣的。
第一,因为东西方计算时间的方法不同;第二是中国人不像洋人般要求时间精确;最后,因为交通和气候因素不利精细的机件操作。
洋钟吸引之处则于在精巧的设计,美观和名贵的装饰,中国宫廷视这种贵重的礼品如珠宝首饰,或是一些自己会动的小玩意。
3.多功能数字钟的研究目的和意义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。
时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。
忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。
但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。
例如,许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。
尤其在医院,每次护士都会给病人作皮试,测试病人是否对药物过敏。
注射后,一般等待5分钟,一旦超时,所作的皮试试验就会无效。
手表当然是一个好的选择,但是,随着接受皮试的人数增加,到底是哪个人的皮试到时间却难以判断。
所以,要制作一个定时系统。
随时提醒这些容易忘记时间的人。
钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
参考文献[1] 任为民.电子技术基础课程设计指导[M].北京:中央广播电视出版社,1986[2] 元红妍张鑫.电子综合设计实验教程[M].山东:山东大学出版社, 2005[3] 周美珍.电子技术基础实验与实习[M ].北京:中国水利水电出版社,2002[4] 王传新.电子技术基础实验—分析、调试、综合设计[M].北京:高等教育出版社,2006[5] 阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2005[6] 王成安.电子技术基本技能综合训练[M].北京:人民邮电出版社,2005[7] 张存礼.电子技术综合实训[ M].北京:北京师范大学出版社,2005[8] 何伦昌.给交流数字钟加装自动调时电路.[J]电子报.成都:电子报社,2002:57~58[9]刘征宇主编.电子设计实践攻略[M].福建:福建科学技术出版社,2006[10] 关心.数字钟标准60Hz时基电路.电子报合订本1991年[J].成都:电子报社,1991:92~105[11]P.R.Gray, R.G.Meyer, Analysis and Design of Analog Integrated Circuits(Fourth Edition)[M], John Wiley & Sons Ins., 2001[12] Paul Horowize(Harvard University),The Art of Electronics, 2nd Edition[M], Cambridge University Press.,1989[13] Allan R.Hambley,Electronics,second Edition[M],BEIJING;Publishing House of Electronics Industlrg,2005。