数字闹钟课程设计汇本报告
多功能数字钟课程设计报告DOC
（3）时间计数器电路：时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为24进制计数器。计数器可以使用十进制的74LS160。
图5 a ) 74160逻辑功能示意图b ) 74160引脚图
图6 74160逻辑功能表
②“时”电路
根据题目要求，“时”是24进制的，而且是从“00”到“23”，可以使用十进制的74LS160来实现这个功能。首先将两片74LS160通过串行进位方式接成百进制计数器，当计数器从全0状态开始计数，计入23个脉冲时，经与非门译码产生低电平信号立刻将两片74LS160同时置零，于是便得到了24进制的计数器。
3、电路调试方法与结果说明
（1）电路调试方法
①数码管的调试：可以用万用表的负极接数码管的3或8脚，正极依次接数码管剩余的管脚所接电阻的另一端，并将万用表调至测发光二极管档位，从而测试数码管的显示是否正确。
②“时”“分”“秒”电路的调试：将“时”“分”“秒”电路连接完成后，可以用函数信号发生器产生的1Hz方波信号分别作为“时”、“分”、“秒”的个位74LS160的计数脉冲，从而测试“时”是否为24进制，“分”和“秒”是否为60进制。
多功能数字钟课程设计要求
课程设计内容与要求
一、设计要求
用中小规模集成芯片设计并制作多功能数字钟，具体要求如下：
1、准确计时，以数字形式显示时(00～23)、分(00～59)、秒(00～59)的时间。
课程设计_数字电子钟设计报告 -终
数字闹钟设计报告目录1. 设计任务与要求 (2)2. 设计报告内容2.1实验名称 (2)2.2实验仪器及主要器件 (2)2.3实验基本原理 (3)2.4数字闹钟单元电路设计、参数计算和器件选择…………………………3-72.5数字闹钟电路图 (8)2.6数字闹钟的调试方法与过程 (8)2.7设计与调试过程的问题解决方案 (8)3.实验心得体会……………………………………………………………………9、101. 设计任务与要求数字闹钟的具体设计任务及要求如下:(1) 有“时”、“分”十进制显示, “秒”使用发光二极管闪烁表示。
(2) 以24小时为一个计时周期。
(3) 走时过程中能按预设的定时时间（精确到小时）启动闹钟, 以发光二极管闪烁表示, 启闹时间为3s～10s。
2. 设计报告内容2.1实验名称数字闹钟2.2实验仪器及主要器件（1）CD4511（ 4片）、数码管（4片）（2）74LS00（6片）（3）74LS138（2片）（4）74LS163（6片）（5）LM555（1片）（6）电阻、电容、导线等（若干）（7）面包板（2片）、示波器等2.3数字闹钟基本原理要想构成数字闹钟, 首先应选择一个标准时间源——即秒信号发生器。
可以采用LM555构成多谐振荡器, 通过改变电阻来实现频率的变化, 使之产生1HZ的信号。
计时的规律是: 60秒=1分, 60分=1小时, 24小时=1天, 就需要对计数器分别设计为60进制和24进制的, 并发出驱动信号。
各计数器输出信号经译码器到数字显示器, 按“时”、“分”顺序将数字显示出来, 秒信号可以通过数码管边角的点来显示。
数字闹钟要求有定时响闹的功能, 故需要提供设定闹时电路和对比起闹电路。
设时电路应共享译码器到数字显示器, 以便使用者设定时间, 并可减少电路的芯片数量；而对比起闹电路提供声源, 应具有人工止闹功能, 止闹后不再重新操作, 将不再发生起闹等功能。
数字电子钟的逻辑框图如图所示。
数字时钟课程设计报告讲解
课程设计报告学生姓名:学号：学院:班级:题目: 数字时钟职称:目录●一.设计任务和要求 (1)● 1.1设计要求 (1)●二.设计原理及框图 (1)● 2.1设计原理 (1)● 2.2设计原理框图 (1)●三.器件说明 (2)● 3.1器件名称 (2)●四.设计过程 (8)● 4.1程序分部解析 (8)● 4.2总设计图 (13)●五.仿真调试过程 (14)● 5.1电路测试与仿真 (14)● 5.2仿真过程中的困难及方案 (14)●六.心得体会 (15)●七.参考文献 (16)第1章设计要求1.1设计要求：1.1.1稳定的显示时、分、秒。
（要求二十四小时为一个计时周期）1.1.2当电路发生走时误差时，要求电路有校时功能。
1.1.3电路有整点报时功能。
报时声响为四低一高，最后一响高音正好为整点。
第2章设计原理及框图2.1设计原理数字时钟由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时等电路组成。
其中，振荡器和分频器组成标准秒信号发生器，直接决定计时系统的精度。
由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。
将标准秒信号送入采用六十进制的“秒计数器”，每累计六十秒就发生一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用六十进制计数器，每累计六十分，发生一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用二十四进制，可实现对一天二十四小时的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过六位七段译码显示器显示出来，可进行整点报时，计时出现误差时，可以用校时电路校时、校分。
2.2设计原理框图第3章 器件说明 3.1器件名称3.1.1 74160N 数量：六个74160N 真值表011*01CLR ENP ENT A B C D Q A Q B Q C Q D**1**1CLK *↑↑* * * ** * * ** * * *A B C D 计数LOAD0 0 0 0U174160NQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK23.1.2数码管显示器数码显示管有两种类型：1、共阴极型2、共阳极型六位七段译码器来显示时、分、秒，同时当出现误差时，通过它的显示，可以用校时电路校时，校分。
数字闹钟课程设计报告
目录一、摘要 (2)二、实验要求 (2)三、实验电路及功能说明 (2)四、实验程序流程图 (5)五、实验结果分析 (7)六、设计心得 (8)七、程序清单 (9)八、参考文献 (14)九、附录（AT89C51单片机） (14)一、摘要：作为一个合格的大学生，不仅需要有过硬的理论知识，还应该有动手实践的能力，并且是将理论结合实际，提升到应用层面。
以后走上社会，还是会有很多新的知识是需要我们学习的，届时需要我们有比较强的自学能力。
此次《微机课程设计》对理论结合实际的动手能力和自学能力有很强的体现。
我们这次是基于AT89C51单片机数字闹钟的设计。
关键词:数字闹钟，单片机AT89C51，LED数码管。
二、实验要求：1.通过单片机实现秒、分、小时的进位（24小时制）。
2.将当前时分秒在七段LED显示器上显示（如：091132）。
3.可设置闹钟的时间当前值（对准时间）,设置闹铃时间,闹铃功能的关闭和开放。
.三、实验电路及功能说明：仿真电路图如下：图1图2该数字闹钟是用一片A T89C51A单片机通过编程去驱动8个数码管实现的。
通过5个开关控制,从上到下5个开关KEY1~KEY5的功能分别为：KEY1,调节时间,每调一次分加1；KEY2, 调节时间,每调一次时加1；KEY3,从其它状态切换至时钟状态；KEY4,切换至闹钟设置状态；KEY5,闹钟关闭和开放.控制键分别与P1.0~P1.4口连接．其中：A.通过P2口和P3口去控制数码管的显示如图所示P2口接数码管的a——g端，是控制输出编码,P3口接数码管的1——8端,是控制动态扫描输出．B.从P0.4输出一个信号发光二极管发光，二极管在闹铃开关打开时发光。
C.从P0.0输出一个信号使蜂鸣器发声，蜂鸣器在闹铃打开并设置的闹钟时间到了时候鸣叫。
（图1是时钟运行状态，图2是闹钟运行状态）功能说明：1．各个控制键的功能：可对时间进行校准调节（只能加１）；按下设置键数字时钟进入闹钟设置状态，设置闹钟的时间；时加１、分加１键是在校准时间时或设置闹钟时间对小时数或分钟数调节而设置的；2．AT89C51单片机，通过编写程序对数码显示进行控制。
电子数字闹钟课程设计
电子数字闹钟课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习电子数字闹钟的相关知识，让学生掌握电子数字闹钟的工作原理、制作过程以及使用方法。
具体目标如下：1.知识目标：–了解电子数字闹钟的基本组成部分及其功能；–掌握电子数字闹钟的工作原理；–熟悉电子数字闹钟的制作过程；–了解电子数字闹钟在日常生活中的应用。
2.技能目标：–能够独立完成电子数字闹钟的制作；–能够对电子数字闹钟进行简单的故障排除；–能够根据需要调整电子数字闹钟的设置。
3.情感态度价值观目标：–培养学生对科学实验的兴趣和热情；–培养学生动手操作的能力，提高学生的实践能力；–培养学生团队协作的意识，提高学生的团队协作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电子数字闹钟的基本组成部分及其功能；2.电子数字闹钟的工作原理；3.电子数字闹钟的制作过程；4.电子数字闹钟在日常生活中的应用。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解电子数字闹钟的基本原理、制作过程等，使学生掌握相关知识；2.实验法：让学生亲自动手制作电子数字闹钟，提高学生的实践能力；3.讨论法：分组讨论电子数字闹钟的制作过程中遇到的问题，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：电子数字闹钟教材，用于引导学生学习；2.参考书：提供电子数字闹钟相关知识的拓展阅读；3.多媒体资料：制作电子数字闹钟的教程视频，方便学生反复观看学习；4.实验设备：提供电子数字闹钟制作所需的实验材料和设备。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置与课程相关的基础作业和实践作业，评估学生对知识的理解和应用能力；3.考试成绩：通过期末考试，评估学生对课程知识的掌握程度。
数字钟课程设计报告
数字钟课程设计报告前言：随着科技的不断进步，数字化已经成为了各个领域的主流趋势。
数字技术也在教育领域得到广泛应用。
数字化教育为学生提供了更好的学习方式和体验，同时也给教育工作者带来了更多的创新空间。
本文将围绕数字化教育，探讨数字钟课程设计报告。
数字钟的设计：数字钟是一个数字化的学习工具，在各学科的教学中都得到了广泛应用。
数字钟的设计可以遵循以下步骤：1.确定教学目标：数字钟的设计必须遵循教学目标，以便为教师和学生提供最佳的学习体验，使教学更加生动有趣。
2.选择数字钟的类型：根据教学目标和特点，可以选择不同类型的数字钟，例如计时器、倒计时器、时间轴等。
3.选择数字钟的功能：数字钟的功能会影响到教学效果，因此需要根据教学目标和教学特性选择数字钟的功能。
4.美化数字钟的界面：美化数字钟的界面能够增加学生的学习兴趣，提高教学效果，从而实现教学目标。
数字钟的应用：数字钟是一种数字化教学工具，可以在各个学科的教学中得到广泛应用。
下面以数学为例，详细说明数字钟在数学教学中的应用。
数字钟可以用于教学观念的讲解。
在数学教学中，学习时间的观念非常重要。
使用数字钟可以帮助学生了解时间的本质，为学生认识到时间的重要性打下基础。
数字钟也可以用于学习数学运算。
例如，教师可以设置数字钟来进行加减乘除的计算，帮助学生提高计算速度和精确度。
数字钟还可以用于检查作业。
教师可以在数字钟上设置一个时间限制，让学生在规定时间内完成作业。
如果学生没有完成作业，数字钟将会提醒他们完成。
数字钟的优势：数字化教育工具的吸引力取决于它们的功能和灵活性。
数字钟虽然看起来简单，但它的实际用途非常重要。
它能够帮助教师更好地了解学生的学习情况，同时也能够更好地帮助学生提升学习效果。
数字钟优势如下：1、灵活性：数字钟可以根据教学需要进行设计和选择，可以在不同的学科中得到广泛应用。
2、互动性：数字钟可以与学生互动式地使用。
通过使用数字钟可以促进学生互动，提高学生的学习效果，帮助学生主动掌握学习内容。
数字式闹钟课程设计
数字式闹钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字式闹钟的基本工作原理，掌握其电路组成及功能。
2. 学生能描述数字式闹钟的计时方法，了解时钟的时、分、秒显示方式。
3. 学生了解数字式闹钟的设置方法，能进行基本的时间设定。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，动手搭建简单的数字式闹钟电路。
2. 学生能通过实际操作，熟练设置和调整数字式闹钟的时间。
3. 学生具备初步的故障排查能力，能分析并解决数字式闹钟的常见问题。
情感态度价值观目标：1. 学生对数字式闹钟产生兴趣，提高学习电子技术的热情。
2. 学生通过合作完成项目，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生在实践过程中，培养解决问题的耐心和毅力，增强自信心。
课程性质：本课程为电子技术课程的实践项目，结合学生年级特点，注重理论知识与动手实践相结合。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作。
教学要求：教师应关注学生的个体差异，引导他们通过合作学习，提高实践操作能力，培养创新精神和问题解决能力。
教学过程中，注重将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标，结合教材相关章节，制定以下教学大纲：1. 数字式闹钟基础知识- 闹钟的基本工作原理- 数字式闹钟的电路组成及功能- 时钟的时、分、秒显示方式2. 数字式闹钟的设置与操作- 时间设定方法- 闹钟功能设置- 常用操作与调整技巧3. 数字式闹钟实践操作- 搭建简单数字式闹钟电路- 故障排查与问题解决- 优化与改进数字式闹钟设计4. 课时安排与进度- 第一课时：数字式闹钟基础知识学习- 第二课时：数字式闹钟设置与操作训练- 第三课时：实践操作，搭建数字式闹钟电路- 第四课时：故障排查与问题解决，优化设计教学内容关联教材章节：第三章“数字电路基础”和第四章“数字电路应用实例”。
教学内容注重科学性和系统性，以理论与实践相结合的方式进行教学，确保学生在掌握基础知识的同时，能够提高动手实践能力。
数字电子钟设计报告(显示、调整、报时、万年历、闹钟、秒表)
目录一、引言 (2)二、方案论证选择 (3)2.1设计要求 (3)1.基本要求 (3)2.发挥部分 (3)2.2系统框图 (3)分钟+调整 (3)秒钟 (3)时钟+调整 (3)秒表 (3)闹钟功能 (3)定时报闹 (3)万年历功能 (3)三、电路仿真与设计 (4)3.1核心芯片及芯片管脚图 (4)3.2时、分计数电路模块设计 (4)3.3切换电路模块设计 (5)3.4调整电路模块设计 (6)（1）方案一：利用74125的三态。
(6)（2）方案二：利用74162的置数端（LOAD），置数调整。
(7)3.5整点报时电路模块设计 (8)3.6秒表电路模块设计 (9)3.6定时报闹电路模块设计 (11)3.7万年历电路模块设计 (12)四、遇到的问题.......................................................................... 错误！未定义书签。
五、心得体会.............................................................................. 错误！未定义书签。
一、引言电子钟亦称数显钟（数字显示钟），是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械时钟相比，直观性为其主要显著特点，且因非机械驱动，具有更长的使用寿命，相较石英钟的石英机芯驱动，更具准确性。
电子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车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大地方便。
相对于其他时钟类型，它的特点可归结为“两强一弱”：比机械钟强在观时显著，比石英钟强在走时准确，但是它的弱点为显时较为单调。
数字钟的核心即数字电子技术课程中有关时序逻辑电路、组合逻辑电路的内容。
这些也是我们学电子的学生应该掌握的最基本知识。
通过这次试验，不仅可以加深我对数字电子技术课程的理解，也可以提高自己的动手能力以及实际问题中解决问题的能力，培养对数字电子技术的兴趣。
数字式闹钟设计报告
数字式闹钟设计报告摘要数字式闹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，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
数字式闹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电路和时序电路。
目前，数字式闹钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
数字式闹钟适用于自动打铃、自动广播，也适用于节电、节水及自动控制多路电器设备。
它是由闹钟电路、定时电路、放大执行电路、电源电路组成。
为了简化电路结构，闹钟电路与定时电路之间的连接采用直接译码技术。
具有电路结构简单、动作可靠、使用寿命长、更改设定时间容易、制造成本低等优点。
关键词：数字式闹钟；组合逻辑电路；时序逻辑电路。
一、设计任务和要求数字式闹钟的具体要求如下：(1) 时钟功能：具有24小时计时方式，显示时、分、秒。
(2) 能设定起闹时刻，响闹时间为1min，超过1min自动停止，具有人工止闹功能；止闹后不再重新操作，将不再发生起闹。
(3) 整点报时功能：要求整点差10S开始每隔1S鸣响一声，共5声。
每次持续时间为1S，前四次500HZ声音，最后一次1000HZ声音。
(4) 具有快速校准时、分、秒的功能。
二、方案设计与论证方案一：秒信号发生器：由LM555与RC组成的构成多谐振荡器。
走时电路：由计数器和与非门组成，秒、分计时器：十进制与六进制联而成，由两片74LS160和与非门实现。
时计时器：模24，计数显示00~23。
由两片74LS160和与非门实现。
校时电路：利用开关将所需要校对的时或分计数电路的脉冲输入端切换到秒信号，用555输出10HZ信号加至分，时计时器使其快速计数，到达标准时间后再切换回正确的输入信号。
闹钟电路：由数值比较器74LS85控制起闹点，当走时时间与设定的起闹时间相等时，闹钟将会起闹，整点时也会起闹报时。
显示电路：将计数器的输出直接与共阴极数码管相接，直接控制显示。
数字闹钟数字电路课设计报告
数字闹钟数字电路课程设计报告学号：040510111 姓名：xxx一、设计任务与要求本次数字电路的课程设计要求设计并制作一个带有可定时起闹的数字钟，并且具有以下的功能：1、具有“时”、“分”十进制显示，“秒”使用发光二极管闪烁表示；2、计时以24小时为一个周期；3、走时过程中能按预设的定时时间（精确到小时）启动闹钟，以发光二极管闪烁表示，起闹时间为3S～10S。
二、实验仪器及主要器件直流稳压电源（1台）、双踪示波器（1台）、74LS163(6片)、74LS00(4片)、74LS138（2片）、74LS123(1片)、555器件（1只）、电容（220μF，2只）、电阻若干、LED共阴极七段显示器（5只）、导线三、设计原理和方案该数字闹钟系统是由秒信号发生器、走时电路、闹钟电路等部分组成。
1、本次课程设计中，秒信号发生器是由LM555构成多谐振荡器，调整电阻来改变频率，使之产生秒信号（即f＝1Hz）。
本次实验中的秒信号发生器如图一所示：2、走时电路的设计走时电路包括：秒定时器、分定时器、时定时器，每部分都是由两片74LS163级联构成。
其中秒定时器和分定时器都是十进制与六进制计数器级联构成，时定时器由三进制计数器与十进制计数器级联构成。
图二为秒、分定时器的设计电路图。
时定时器需要个位为十进制、十位只要计到2即可，但是需要24小时清零电路。
个位为“3”，同时十位为“2”时，时定时器清零，由“0”开始重新计数。
电路示意图如图三：整个计时电路的工作流程如图四：其中，发光二极管用于显示秒信号。
在本次课程设计中，用LED显示器的小数点来代替发光二极管。
3、定时起闹电路在本次课程设计中，要求能够正点起闹。
在设计中需要两片74LS138将小时的十位和个位分别选出，然后通过相应的组合电路将74LS138选出的十位和个位信号合成一个信号输出，作为闹铃起闹的输入信号。
电路图如图五：另外，由于Z信号有效的持续时间长达一个小时，因此输出的Z信号要通过单稳态电路，调整电阻可以改变触发信号的脉宽，从而达到使闹钟的起闹时间为3S～到10S。
课程设计_数字电子钟设计报告
数字闹钟设计报告目录1．设计任务与要求 (2)2．设计报告内容2.1实验名称 (2)2.2实验仪器及主要器件 (2)2.3实验基本原理 (3)2.4数字闹钟单元电路设计、参数计算和器件选择…………………………3-72.5数字闹钟电路图 (8)2.6数字闹钟的调试方法与过程 (8)2.7设计与调试过程的问题解决方案 (8)3.实验心得体会……………………………………………………………………9、101．设计任务与要求数字闹钟的具体设计任务及要求如下：(1) 有“时”、“分”十进制显示，“秒”使用发光二极管闪烁表示。
(2) 以24小时为一个计时周期。
(3) 走时过程中能按预设的定时时间（精确到小时）启动闹钟，以发光二极管闪烁表示，启闹时间为3s～10s。
2．设计报告内容2.1实验名称数字闹钟2.2实验仪器及主要器件（1）CD4511（ 4片）、数码管（4片）（2）74LS00（6片）（3）74LS138（2片）（4）74LS163（6片）（5）LM555（1片）（6）电阻、电容、导线等（若干）（7）面包板（2片）、示波器等2.3数字闹钟基本原理要想构成数字闹钟，首先应选择一个标准时间源——即秒信号发生器。
可以采用LM555构成多谐振荡器，通过改变电阻来实现频率的变化，使之产生1HZ的信号。
计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要对计数器分别设计为60进制和24进制的，并发出驱动信号。
各计数器输出信号经译码器到数字显示器，按“时”、“分”顺序将数字显示出来，秒信号可以通过数码管边角的点来显示。
数字闹钟要求有定时响闹的功能，故需要提供设定闹时电路和对比起闹电路。
设时电路应共享译码器到数字显示器，以便使用者设定时间，并可减少电路的芯片数量；而对比起闹电路提供声源，应具有人工止闹功能，止闹后不再重新操作，将不再发生起闹等功能。
数字电子钟的逻辑框图如图所示。
它由555集成芯片构成的振荡电路计数器、显示器和校时电路组成。
多功能数字闹钟课程设计
多功能数字闹钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字闹钟的基本原理，掌握其电路组成和工作方式。
2. 学生能运用所学的数学知识，设计并计算出闹钟的计时功能。
3. 学生了解数字闹钟的多功能特点，如定时、闹铃、显示时间等。
技能目标：1. 学生能运用所学的电子知识，进行数字闹钟的组装和调试。
2. 学生能通过实际操作，掌握数字闹钟的编程方法，实现多功能设置。
3. 学生能运用问题解决策略，对数字闹钟进行故障排查和维修。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生在团队合作中，学会互相尊重、沟通协作，培养团队精神。
3. 学生通过实际操作，体会科技给生活带来的便利，增强学以致用的意识。
本课程针对五年级学生，结合电子技术与数学知识，注重实践操作与团队合作。
课程目标旨在使学生掌握数字闹钟的基本原理和操作技能，培养解决问题的能力，同时激发学生对科学的兴趣，培养良好的情感态度价值观。
通过具体的学习成果分解，为教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材第四章《电子时钟的制作》内容，组织以下教学大纲：1. 数字闹钟原理介绍- 闹钟电路组成- 元器件功能与选型- 数字显示原理2. 数字闹钟电路分析与设计- 闹钟计时功能的数学计算- 闹钟编程方法- 多功能设置实现3. 数字闹钟组装与调试- 闹钟元器件的识别与焊接- 电路板组装- 调试与故障排查4. 数字闹钟编程与操作- 编程环境介绍- 闹钟程序编写与下载- 实际操作训练5. 团队合作与展示- 分组合作，共同完成数字闹钟制作- 成果展示，分享制作过程与心得- 评价与反馈教学内容安排与进度：第一课时：数字闹钟原理介绍第二课时：数字闹钟电路分析与设计第三课时：数字闹钟组装与调试第四课时：数字闹钟编程与操作第五课时：团队合作与展示教学内容注重科学性与系统性，结合教材内容与实际操作，使学生全面掌握数字闹钟的制作过程，培养实践能力和团队合作精神。
定时闹钟设计 课程设计报告
按时闹钟设计之马矢奏春创作摘要：本设计目的是利用单片机设计制作一个简易的按时闹铃时钟,可以放在宿舍或教室使用,在夜晚或黑暗的场所也可以使用.可以设置现在的时间以及闹铃的时间而且显示出来,若时间到则发出一阵声响.本次设计的按时闹钟在硬件方面就采纳了AT89C52芯片,用6位LED数码管进行显示.LED用P0口进行驱动,采纳的是静态扫描显示,能够比力准确显示时时—分分—秒秒.通过五个功能按键可以实现对时间的修改、按时和闹铃终止,闹钟设置的时间到时蜂鸣器可以发作声响.在软件方面用C51编程.整个按时闹钟系统能完成时间的显示,调时和设置闹钟、停止响铃等功能,并经过系统仿真后获得了正确的结果.关键词：按时闹钟；蜂鸣器；AT89C52；74HC245；目录第1章绪论11.2.1设计要求：11.2.2设计任务：1第2章系统总体设计2系统设计需求总体设计方案第3章系统硬件设计43.2.3 74HC245芯片7??????LED显示模块????????按键模块??第4章系统软件设计11第5章系统测试13??测试环境??????测试步伐??????测试环境的构建??结论15致谢16参考文献17附录18第1章绪论本次课程设计的主题是按时闹钟,其基础部份是一个数字钟.电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、显示器组成.其中秒信号发生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,这里用51单片机的按时器来实现.利用按时器获得每一秒的时刻,然后在法式中,我们就可以给秒进行逐秒赋值,满60秒则进位为1分,满60分则进位为1小时,满24小时则时间重置实现一天24小时的循环.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,通过一个六位八段数码管显示出来.这里利用51单片机的相关知识,来实现电子闹钟的相关功能.实验使用了AT89C52、74HC245等芯片,通过单片机的P0、P3管脚来驱动数码管显示出相应的时刻.本文将讲述AT89C52、74HC245等芯片的基本功能原理,偏重点介绍该电子闹钟的设计.1.2.1设计要求：使用6位七段LED显示器来显示现在的时间；显示格式为“时时分分秒秒”；具有4个按键来做功能设置,可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间；时间到则发出一阵声响,可通过按键复位；对单片机系统设计的过程进行总结,认真书写课程设计陈说并按时上交.1.2.2设计任务：利用51单片机结合七段LED显示器设计一个简易的按时闹铃时钟,可以放在宿舍或教室使用,由于用七段LED显示器显示数据,在夜晚或黑暗的场所也可以使用.可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间,若时间到则发出一阵声响.论文分别叙述从硬件和软件上实现该设计的过程.第2章为总体设计方案.第3章主要介绍设计实现需要解决的硬件问题.依次介绍所使用的各种硬件的使用方法,并附上仿真电路图和文字说明.第4章从软件的角度说明实现该设计需要解决的问题.第2章系统总体设计系统要求实现以下功能：1．当电源接通时,系统能正确显示以后时间.2．以后时间与实时时间有误差时,可以通过键盘调整以后时间.3．系统允许进行闹钟设置,开启闹钟功能时,当设置的闹钟时间与以后时间一致的时候,系统通过蜂鸣器发出警报声而且可以通过按键停止.功能组成：本次设计中的计时功能很容易实现,难点在于时钟功能和闹钟功能的切换和时间的设置.该电子闹钟设计对51单片机按时器0装初值,使其初值对应50ms,按时器0的中断次数达到20次就刚好为1s,当秒部份计数到60时置零,并向分部份进一；当分部份计数到60时置零,并向时部份进一,那时部份计数到24时置零,从而满足时钟的正常工作.在设计过程中,我发现通过4个按键来完成一个闹钟的基础功能虽然可以实现,可是用户用起来就会很麻烦,因为有的键必需有多种功能和分歧的触发方式,我认为可以增加少许按键来方便用户快速了解到我们的闹钟是如何进行控制的.所以本次设计设置5个键依次对其进行“时间校准”、“闹钟设置”、“秒分时切换/终止警报”、“加1按钮”、“减1按钮”.“秒分时切换/终止报警”键在调时状态中,起时分秒切换的作用,在非调试状态下,起闹钟终止的作用.当用户按下“时间校准”的按钮后,法式会关闭T0按时器,之后时钟停止工作,此时数码管会显示以后静止的时间,说明已经进入时间校准的界面了.在完成时间校准后,翻开T0按时器,时钟会在设置好的时间上继续工作走秒.当用户按下“闹钟设置”按钮后,会将以后时间复制出来提供给按时界面,注意此时我们的时钟仍然在继续工作,只是数码管显示的是按时模式的静止时间.当设置好后,此时用户设置的时间只要没有触发过闹铃,再次按“闹钟设置”按钮就能检查并修改,即闹钟会保管下用户最后一次未被触发的闹钟时间.当正常工作的时钟时刻达到了预设的闹铃时刻,蜂鸣器发出警报声,屏幕会闪烁并显示以后时间.考虑到用户可能已经被提醒而不想继续被闹铃声干扰,还提供了一个能够终止闹铃的功能,此功能与“时分秒切换”功能共用同一按键,按下后时钟继续正常工作,且闹钟功能又可以重新设置.本设计在Keil编程环境下,使用C语言进行编程的编纂.编纂胜利后,通过仿真软件Proteus进行仿真测试.LED显示屏×1主控芯片：AT89C52闹钟提示：蜂鸣器人机交互：按键×5晶振：12KHz×1排阻：RESPACK8×1电容：10nf×2总线收发器：74HC245×2第3章系统硬件设计系统硬件模块主要分为以下几个模块：1．主控模块：控制其他子模块.2．时钟模块：为系统提供实时时间.3．显示模块：显示系统时间信息.4．按键模块：用户通过按键进行人机交互,修改实时时间、设置闹钟时间和终止闹钟报警. 5．闹钟模块：在所设闹钟时间发出警报声.(1).AT89C52简介AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash 只读法式存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）,器件采纳ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS51指令系统,片内置通用8位中央处置器和Flash 存储单位,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用.AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程按时计数器,2个全双工串行通信口,2 个读写口线,AT89C52可以依照惯例方法进行编程,也可以在线编程.其将通用的微处置器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发本钱.AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式,以适应分歧产物的需求.AT89C52引脚图如图3.2.1：(2).工作原理AT89C52为8 位通用微处置器,采纳工业标准的C51内核,在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同,其主要用于会聚调整时的功能控制.功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化,会聚调整控制,会聚测试图控制,红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等.主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口,外接12MHz 晶振.RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口,外接电阻电容组成的复位电路.VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口,分别接+5V电源的正负端.P0~P3 为可编程通用I/O 脚,其功能用途由软件界说,在本设计中,P0 端口（32~39 脚）被界说为N1 功能控制端口,分别与N1的相应功能管脚相连接,13 脚界说为IR输入端,10 脚和11脚界说为I2C总线控制端口,分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口,12 脚、27 脚及28 脚界说为握手信号功能端口,连接主板CPU 的相应功能端,用于以后制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能.P0 口:P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口, 也即地址/数据总线复用口.作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8 个TTL逻辑门电路,对端口P0 写“1”时,可作为高阻抗输入端用.在访问外部数据存储器或法式存储器时,这组口线分时转换地址（低8 位）和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻.在Flash编程时,P0 口接收指令字节,而在法式校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻.P1 口:P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口, P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路.对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口.作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL).与AT89C51 分歧之处是,P1.0 和P1.1 还可分别作为按时/计数器2 的外部计数输入（P1.0/T2）和输入（P1.1/T2EX）,Flash 编程和法式校验期间,P1 接收低8 位地址.P2 口:P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路.对端口P2 写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL).在访问外部法式存储器或16 位地数据存储器（例如执行MOVX @DPTR 指令）时,P2 口送出高8 位地址数据.在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@RI 指令）时,P2 口输出P2锁存器的内容.Flash编程或校验时,P2亦接收高位地址和一些控制信号.P3 口:P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口.P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路.对P3 口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口.此时,被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）.P3 口除作为一般的I/O 口线外,更重要的用途是它的第二功能P3 口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和法式校验的控制信号.RST:复位输入.当振荡器工作时,RST引脚呈现两个机器周期以上高电平将使单片机复位.ALE/PROG:当访问外部法式存储器或数据存储器时,ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8 位字节.一般情况下,ALE 仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于按时目的.要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲.对Flash存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）.如有需要,可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH 单位的D0 位置位,可禁止ALE 把持.该位置位后,只有一条MOVX 和MOVC指令才华将ALE 激活.另外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部法式时,应设置ALE 禁止位无效.PSEN:法式贮存允许（PSEN）输出是外部法式存储器的读选通信号,当AT89C52 由外部法式存储器取指令（或数据）时,每个机器周期两次PSEN 有效,即输出两个脉冲.在此期间,当访问外部数据存储器,将跳过两次PSEN信号.EA/VPP:外部访问允许.欲使CPU 仅访问外部法式存储器（地址为0000H—FFFFH）,EA 端必需坚持低电平（接地）.需注意的是：如果加密位LB1 被编程,复位时内部会锁存EA端状态.如EA端为高电平（接Vcc端）,CPU 则执行内部法式存储器中的指令.Flash存储器编程时,该引脚加上+12V 的编程允许电源Vpp,固然这必需是该器件是使用12V编程电压Vpp.XTAL1:振荡器反相放年夜器及内部时钟发生器的输入端.XTAL2:振荡器反相放年夜器的输出端.利用芯片内部的振荡电路,在XTAL1、XTAL2的引脚上外接按时元件,内部振荡器便能发生自激振荡.按时元件可以采纳石英晶体和电容组成的并联谐振电路,如图3.2.2所示.晶振可以在1.2～12MHZ之间任选,甚至可以达到24MHz,可是频率越高功耗也就越年夜.和晶振并联的电容C1、C2的年夜小对振荡频率有微小影响,可以起到频率微调作用.时钟电路如图3.2.2：3.2.3 74HC245芯片电路中用74HC245芯片充任总线收发器,作用是放年夜信号,它具有典范的CMOS型三态缓冲门电路.由于单片机或CPU的数据/地址/控制总线端口都有一定的负载能力,如果负载超越其负载能力,一般应加驱动器.引脚界说：1引脚DIR：未输入输出端口转换用,当它为高电平“1”时,信号由“A”端口输入“B”端口输出；当它为低电平“0”时,信号由“B”端口输入“A”端口输出.29引脚：“A”端口输入输出端,每个端口与“B”端口对应.1118引脚：“B”端口输入输出端,每个端口与“A”端口对应.10引脚：GUD,电源地.20引脚：VCC,电源正极.74HC245引脚图如图3.2.3（1）：图3.2.3（1）仿真电路图如图3.2.3（2）：图3.2.3（2）3.3 LED显示模块本次课程设计采纳了6位数码管显示电路.在6位LED显示时,为了简化电路,降低本钱,采纳静态显示的方式, 6个LED显示器共用一个8位的I/O, 6位LED数码管的位选线分别由相应的P2. 0～P2. 5控制,而将其相应的段选线并联在一起,由一个8位的I/O口控制,即P0口.译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码,通过6位LED七段显示器显示出来.达到按时电路时根据计时系统的输出状态发生脉冲信号,然后去触发音频发生器实现闹铃.校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对换整的.LED仿真电路图如图3.3：图3.4 按键模块按键模块共设置了五个按键,功能分别如下：(1).时间校准键“CLOCK”: 自锁开关,按下后进入校准设置,再次按下后退出.(2).闹钟设置键“ALARM CLOCK”: 自锁开关,按下后进入闹钟设置,再次按下后退出.另外可供用户对已经设置的闹钟时间进行检查或修改.(3). 秒分时切换/终止报警键“SWITCH/STOP”: 按钮开关,在按下“CLOCK”或“ALARM CLOCK”键时,为时分秒切换功能,默认是“秒”,再次按下是“分”,然后是“时”之后是“秒”,以此类推.在“CLOCK”或“ALARM CLOCK”键未按下时,为终止报警功能.(4).时间增加键“+”:按钮开关,可以在进入校准设置和闹钟设置后,进行加一把持.(5).时间减少键“”: 按钮开关,可以在进入校准设置和闹钟设置后,进行减一把持.按键模块仿真电路图如图3.4：闹铃指示设置有声和光两种形式.声音形式的关键元件是蜂鸣器.蜂鸣器有无源和有源两种,前者需要输入声音频率信号才华正常发声,后者则只需外加适当直流电源电压即可,本次设计我们使用的是后者.闹钟电路是用比力器来比力计时系统和按时系统的输出状态,如果计时系统和按时系统的输出状态相同,则发出一个脉冲信号,再和一个高频信号混合,送到放年夜电路驱动扬声器发声,从而实现按时闹响的功能.蜂鸣器仿真电路图如图3.5：第4章系统软件设计该部份主要分为实时时钟模块、LED显示模块、键盘中断模块、闹钟模块.实时时钟部份主要包括实时时间的读写,时间的修改.LED显示模块主要包括显示屏的初始化,显示的命令字.键盘中断模块包括各键的界说和作用,按键的消抖,各按键跳转的子法式分配.闹钟模块包括闹钟时间的设置,以及对蜂鸣器启动和停止条件的设置和处置.主法式包括三个部份.一是主函数部份,负责系统的初始化把持；从中断服务取得实时时间；判断闹钟时间是否与实时时间相等并在相等时发出警报声.第二部份是按时中断部份,分两种情况：负责处置从中断服务获得的时间数据并送至LED显示缓冲显示,或者显示闹钟设置界面并显示闹钟时间的设置过程.第三部份是外部中断,主要界说5个按键的作用,分配每一个按键跳转的子法式.第三部份负责时间和日期的修改,闹钟时间的设置,停止蜂鸣器鸣叫的功能.断系统在单片机应用系统中起着十分重要的作用,是现代嵌入式控制系统广泛采纳的一种适时控制技术,能对突发事件进行及时处置,从而年夜年夜提高系统对外部事件的处置能力.正是有了中断技术,单片机才得以能够普及.因此,中断技术是单片机的一项重要技术,掌握中断技术能开发出灵活、高效的单机片应用系统.要让单机片停止以后的法式去执行其他法式,需要向它发出请求信号,CPU接收到中断请求信号后才华发生中断.让CPU发生中断的信号称为中断源（又称中断请求源）.单片机提供5个中断源,其中两个为外部中断请求源INT0（P3.2）和INT1（P3.3）,两个片内按时器/计数器T0和T1的溢出请求中断源TF0和TF1,1个片内串行口发送或接收中断请求源T1和R1.单片机内的CPU工作时,如果一个中断源向它发出中断请求信号,它就会发生中断.可是,如果同时有两个中断源发出中断请求信号,CPU就会优先接收级别高的中断请求源,然后再接收优先级别低的中断请求.表4.3.2列出5个自力中断请求源由其硬件结构决定的自然优先级排列顺序.表4.3.2 单片机中断源的自然优先级、入口地址及中断编号对应于单片机的5个自力中断源,应有相应的中断服务法式.这些中断服务法式有专门规定的寄存位置,即表4.3.2的中断入口地址.当有了中断请求后,CPU可以根据入口地址迅速找到中断服务法式并开始执行,年夜年夜提高执行效率.主法式见附录.第5章系统测试Proteus仿真模拟软件.（1）．在Proteus软件中绘制好按时闹钟仿真模拟电路图.（2）．将Keil编译器生成的.hex文件载入AT89C52芯片.（3）．在Proteus软件中,点击左下角的“play”按钮启动按时闹钟.如下图,“play”按钮在第一个.图5.3.1（3）仿真电路运行控制按钮详细测试内容如下：按时闹钟是否能正确显示时间；是否能正确显示闹钟设置时的界面；是否能正确显示时间调整时的界面.(1).显示时间点击“play”键之后,时钟系统开始走时,如图5.5.2（1）：图5.3.2（1）经测试,显示结果达到预期要求.(2).时间调整测试如果用户发现时间运行分歧毛病,要对时间进行修改和调整,就需要进入时间修改的界面.预期可以对时、分、秒进行调整和修改.系统能正确显示时间修改的界面.用户可以完成时间的修改.经测试,该部份运行正常.(3).闹钟设置测试在系统能正确显示时间之后,用户若想设置闹钟,可以通过按键完成闹钟时间的设置.设置时间到后蜂鸣器报警,按下“STOP”键后警报停止经测试,该部份能正常运行.结论：通过以上对仿真项目的全面测试,可知仿真部份运行正常.通过以上测试,证明本设计基本实现系统所有要求,即能够正确显示时间信息,能够对以后时间进行调整和修改,而且能够设定闹钟并在所设置的闹钟时间发出警报声,通过按键可以停止警报.结论该系统采纳单机片AT89C52作为核心芯片,结合一些其他外围设备,一起构成了一款能够显示时间而且能够对其进行修改和设置按时闹钟的按时闹钟系统.该系统采纳数码管显示屏,能够清晰显示时间信息,而且能够友好的引导用户进行时间的修改以及闹钟的设置.可以通过各个寄存地址对时间进行读写把持,即读取时间和修改时间.利用蜂鸣器为用户提供闹铃功能,能够在设按时间发出警报声提醒用户.采纳按键较少的自力式键盘供人机交互,把持简双方便.可以通过键盘修改时间,也可以设置闹铃时间和修改闹铃时间,另外,在闹铃时间与系统时间一致,蜂鸣器鸣叫时,可以通过按键中断警报声.总之,该按时闹钟系统完成了市场上一般闹钟应有的功能,能够显示时间和设置闹钟,可以给用户提供时间信息.该设计也存在一些缺点,就是实际生产时投入资金会比市场上一般闹钟价格昂贵,如果进行包装,价格还会上升一些.另外,外观不如市场销售的闹钟美观.致谢衷心感谢雷俊红老师的指导.参考文献[1] 李强,51系列单片机应用软件编程技术[M].北京：北京航空航天年夜学出书社,.4：134138.[2] 薛慧芳.MCS51单机片串行口的一口多用[J].南京化工年夜学学报（自然科学版）,1998,S1：8486.[3] 王东锋,王会良,董冠强.单机片C语言应用100例[M].北京：电子工业出书社,.3：218219,148152.[4] 楼然苗,李光飞.单片机课程设计指导（第2版）[M].北京：北京航空航天年夜学出书社,.1：285289.附录：系统电路图如下：系统电路图系统法式如下：#include<reg52.h>sbit btnTime = P1^0;sbit btnClock = P1^1;sbit btnSwitch = P1^2;sbit btnUp = P1^3;sbit btnDown = P1^4;sbit pin1 = P2^0;sbit pin2 = P2^1;sbit pin3 = P2^2;sbit pin4 = P2^3;sbit pin5 = P2^4;sbit pin6 = P2^5;sbit pinBuz = P2^6;unsigned char timer = 0,sec,min,hour,count = 0,s = 60,m = 60,h = 24,flag = 0; unsigned char code numbers[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; void delayMs(unsigned int k){unsigned int i,j;for(i = k;i>0;i)for(j = 110;j>0;j);}void timeChange(){sec++;if(sec == 60){sec = 0;min++;if(min == 60){min = 0;hour++;if(hour == 24)hour = 0;}}}void showTime(unsigned char zs,unsigned char zm, unsigned char zh){ pin1 = 1;P0 = numbers[zh/10];delayMs(5);pin1 = 0;pin2 = 1;P0 = numbers[zh%10]&0x7f;delayMs(5);pin2 = 0;pin3 = 1;P0 = numbers[zm/10];delayMs(5);pin3 = 0;pin4 = 1;P0 = numbers[zm%10]&0x7f;delayMs(5);pin4 = 0;pin5 = 1;P0 = numbers[zs/10];delayMs(5);pin5 = 0;pin6 = 1;P0 = numbers[zs%10];delayMs(5);pin6 = 0;}void setTime(){unsigned char st,mt,ht;if(btnTime == 0){delayMs(10);if(btnTime == 0){st = sec,mt = min,ht = hour;TR0 = 0;while(btnTime == 0){showTime(st,mt,ht);if(btnSwitch == 0){delayMs(10);if(btnSwitch == 0){while(!btnSwitch);count++;if(count == 3)count = 0;}}if(btnUp == 0){delayMs(10);if(btnUp == 0){while(!btnUp);switch(count){case 0:st++;if(st == 60)st = 0;break;case 1:mt++;if(mt == 60)mt = 0;break;case 2:ht++;if(ht == 24)ht = 0;break;default:;}}}if(btnDown == 0){delayMs(10);if(btnDown == 0){while(!btnDown);switch(count){case 0:if(st>0)st;elsest = 0;break;case 1:if(mt>0)mt;elsemt = 0;break;case 2:if(ht>0)ht;elseht = 0;break;default : ;}}}}TR0 = 1;sec = st,min = mt,hour = ht;}}showTime(sec,min,hour);}void setClock(){if(btnClock == 0){delayMs(50);if(btnClock == 0){if(flag == 0){s = sec;m = min;h = hour;}flag = 1;while(btnClock == 0){showTime(s,m,h);if(btnSwitch == 0){delayMs(10);if(btnSwitch == 0){while(!btnSwitch);count++;if(count == 3)count = 0;}}if(btnUp == 0){delayMs(10);if(btnUp == 0){while(!btnUp);switch(count){case 0:s++;if(s == 60)s = 0;break;case 1:m++;if(m == 60)m = 0;break;case 2:h++;if(h == 24)h = 0;break;default:;}}}if(btnDown == 0){delayMs(10);if(btnDown == 0){while(!btnDown);switch(count){case 0:if(s>0)s;elses = 0;break;case 1:if(m>0)m;elsem = 0;break;case 2:if(h>0)h;elseh = 0;break;default:;}}}}}}}void buzzer(){if((hour == h)&&(min == m)&&(sec == s)){int i;for(i = 1;i<30;i++){if(btnSwitch == 0){delayMs(20);if(btnSwitch == 0){break;}}pinBuz = 1;delayMs(450);showTime(sec,min,hour);pinBuz = 0;delayMs(300);showTime(sec,min,hour);}flag = 0;}}void init(){TMOD = 0x01;TH0 = (6553645872)/256;TL0 = (6553645872)%256;EA = 1;ET0 = 1;TR0 = 1;pinBuz = 0;}void main(){init();while(1){setTime();setClock();buzzer();}}void T0_ms() interrupt 1{TH0 = (6553645872)/256;TL0 = (6553645872)%256;timer++;if(timer == 20){timer = 0;timeChange();}}。
数字钟课程设计报告55
数字钟课程设计报告学院：计算机学院专业班级：网络1002学号：3100610055姓名：目录1．设计目的2．设计任务和要求3．设计内容3.1数字电子钟基本原理3.2数字电子钟电路模块设计3.3数字电子钟电路图3.4数字电子钟的调试5．实验心得设计目的：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.通过设计数字钟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，把理论知识运用到实践当中。
并且提高实际操作能力，能学会排查电路错误，布局布线要清晰。
要学会灵活使用VHDL语言和直接画图方法的结合使用。
设计任务及要求：（1）拥有正常的时、分、秒的计时功能。
（2）能利用实验板上的按键实现校时、校分及秒清零功能。
（3）能利用实验板上的扬声器做整点报时。
（4）闹钟功能。
（5）在MAXPLUS II中采用层次化设计方法进行设计。
（6）完成全部电路设计后在实验板上下载，验证设计课题的正确性。
设计内容：数字钟基本原理图：模块设计:可分成6个模块实现：计时模块、校时模块、整点报时模块、分频模块、动态显示模块、闹钟模块。
(1) 计时模块：基准源产生1Hz 的脉冲；输入至秒计数器，满六十后产生进位，即脉冲；驱动分计数器；同理，满六十后，产生脉冲驱动时计数器；时计数器到23后，若再来脉冲则置零。
两个60进制计数器和一个24进制计数器，分别用2个74160连接。
闹时设置清零较分校时1KHZ64HZ4HZ1HZ时十位 时个位 分十位 分个位 秒十位 秒个位 扬声器译码器 译码器 译码器 译码器 译码器 译码器闹时电路报时电路时计数器分计数器秒计数器MU XMU X分频器H A O J H A O J SC LRSA SB SC SD以上图为60进制计数器连接以及生成的器件以上图为24进制计数器连接以及生成器件（2）校时模块：按下校时、或校分键都是递增调节到所需的位，按下清零键，秒计数器清零。
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南航金城学院数字电路实验课程设计报告
数字闹钟
第一部分设计任务
1.1设计任务
设计、制作一个带有校时功能、可定时起闹的数字闹钟。
1.2设计指标
1、有“时”、“分”十进制显示，“秒”使用分个位数码管上的DP点显
示。
2、计时以24小时为周期。
(23:59→00:00)
3、具有校时电路，可进行分、时较对。
4、走时过程能按预设的定时时间(精确到小时)启动闹钟产生闹铃，
闹铃响时约3s。
第二部分设计方案
2.1总体设计方案说明
系统组成：
秒信号发生器：由LM555构成多谐振荡器
走时电路：计数器和与非门组成
校时电路：秒信号调节
闹钟电路：跳线的方法由计数器、译码器、组合逻辑电路、单稳态电路组成
显示电路：译码器数码管
模块结构与方框图
第三部分 电路设计与器件选择
3.1 秒信号发生器 3.1.1模块电路及参数计算
提供秒脉冲
取R1=1.5K,R2=2.4K C=220uF T ≈1S
3.1.2工作原理和功能说明
C
R T C R R T PL PH 2217.0)(7.0=+=z
11
H T
f ==
C
R R T T T PL PH )2(7.021+=+=
内部电路组成:
(1)分压器(3个R)
(2)电压比较器
(A1、A2）
(3)RS触发器
(4)反相器
(5)晶体管T
3.1.3器件说明
1端
2端
3端
4端
5端
6端
7端
8端
3.2走时电路设计
3.2.1模块电路及参数计算
包括秒计时器、分计时器、时计时器，每一部分由两片计数器级联构成。
(1).秒计时器：十进制与六进制级联而成，由两片74LS163 和与非
门实现。
(2).分计时器：同秒计时器。
(3).时计时器：模24，计数显示00~23。
由两片74LS160和与非门
实现。
3.2.2工作原理及功能说明
秒分计时器原理
时计数器原理
74LS 160其清零方式通常称为“异步清零”，即只要清零端有效，不管有无时钟信号，输出端立即为0。
译码显示电路
用译码器74LS48对计数结果进行译码，译码后在共阴极数码管上显示。
3.2.3器件说明
74LS163结构图74LS160结构图
3.3时间校对电路
3.3.1 模块电路及参数计算
用555输出信号加至分，时计时器使其快速计数
3.3.2工作原理和功能说明
将所需要校对的时或分计数电路的脉冲输入端切换到秒信号，使用快脉冲计数，到达标准时间后再切换回正确的输入信号。
3.3器件说明
74LS160管脚图
3.4闹钟电路设计
3.4.1模块电路及参数计算
3.4.2 工作原理和功能说明
利用译码器将时计数器输出进行译码，在译码输出处通过跳线设置起闹点。
3.4.4 器件说明
3号端口为输出端，在此
拉出一根导线作校时用
单稳态触发器: 输出端只有一个稳定状态, 另一个状态则是暂稳态。
加入触发信号后，它可以由稳定状态转入暂稳态，经过一定时间以后，它又会自动返回原来的稳定状态。
74LS123 部包括两个独立的单稳态电路。
单稳输出脉冲的宽度，主要由外接的定时电阻( RT )和定时电容( CT )决定。
单稳的翻转时刻决定于A、B、CLR 三个输入信号。
第四部分整机电路
4.1整机电路图
见报告最后一页
4.2元件清单
第五部分安装调试与性能测量
5.1电路安装
我们在星期一拿到实验器件后并没有直接就开始动手连电路，我们的打算是星期一总体设计电子钟的布局，以及了解各个元件的功能，星期二针对电子钟的各个模块的功能进行电路的设计，包括走时电路，校时电路和闹钟电路，星期三搭连电路，星期四调试，星期五答辩。
在搭连电路的过程中我的合作者主要负责48和数码管的连接以及器件电源的连接，我主要负责走时电路以及闹钟电路的连接，星期三那下午连接完成，并进行初步的调试。
在连接电路的过程中遵循以下几个原则：
1、布局合理，元件布局合理规划，尽量做到用线最少
2、导线紧靠面包板
3、交叉线路尽可能少
5.2电路调试
5.2.1调试步骤及结果 5.2.2故障分析及处理
1、面包板测试
我们是将面包板上的电源插孔的上面部分接高，下面部分接地，在用蜂鸣器调试的过程中，发现只有接到第二排的电源插孔时蜂鸣器不响，于是我们分析可能是面包板中间负极连接没有连好，我们换了一根导线重连后恢复正常。
2、数码管和48的测试
接通电源后发现只有一个数码管全部不亮，由于已经排除电源没电的可能，所以我们主要检查数码管和48本身，我们将48插紧后数码管亮了。
其中有一个数码管的亮度相较于其他三个明显偏暗，检查之后没有发现有任何的问题，我们估计可能是元件本身的问题，在实验室换了一个数码管后恢复正常，至此在48和数码管的调试结束。
3、时间计数电路的测试
采用校时电路调试的方法，将秒信号直接接到分电路上，显示确实是到59后归零并进位。
再将秒信号直接接到小时电路上显示到23时归零。
最后将时间调到23:59分，用秒信号直接输出，等待一分钟后全部归零，至此时间计数电路的调试完成，没有发现任何的错误。
4、闹钟电路的测试
在检查之前的步骤中并没有连接蜂鸣器，因为每次连接都会发出声响，比较吵。
连接蜂鸣器后，在我们设定的12时时并没有发出声响，并且整个过程只有接通的瞬间才会发出声响，这让我们匪夷所思，我们先检查电路连接有没有错误，确认没有后验证元件有没有插紧，发现都没问题依然是同样的情况，我们请别组的同学帮我们看看，发现我们一个138的两个接地的拐角没有接地，接地后还是如此，我们就换了一个138试试，再测试问题解除。
（在调试的过程中因为蜂鸣器一直比较吵，所以我们在后面的调试过程中一直采用发光二级管代替蜂鸣器，直到问题解除
5、其他问题
当基本的问题都解决后，我们开始对整个电路做稍微的修改看看会有什么情况，我们将秒信号发生器那边的2.4千欧的并联一个小电阻后发现，信号频率变快，将220μF的电拆除后发现信号跳的飞快。
6、未解决的问题
如果将面包板的电源线直接接到电源上，并多次打开关闭电源，发现数码管一直显示从00:00开始计数，并且蜂鸣器不响，如果是将电源一直打开使用面包板上的电源线一直触碰的话，数码管上就会以随机的数字出现，并且在接通的瞬间蜂鸣器会响。
还有就是用校时电路去校时时在接通或断开的瞬间，数字有时会乱跳。
第六部分课程设计总结
通过本次实验对输电知识有了更深入的了解，将其运用到了实际中来，明白了学习电子技术基础的意义，也达到了其培养的目的。
在实验中，我也遇到了很多挫折，不过我都和同伴一一克服了，大家齐心协力解决了问题，使我明白了和他人共同合作的重要性。
在以后的道路上我们也必须深刻认识到团队合作的精神，投入今后的发展之中。
成功就是在不断摸索中前进实现的，遇到问题我们不能灰心、烦躁，甚至放弃，而要静下心来仔细思考，分部检查，找出最终的原因进行改正，这样才会有进步，才会一步步向自己的目标靠近，才会取得自己所要追求的成功。
在课程设计过程中，收获知识，提高能力的同时，我也学到了很多人生的哲理，懂得怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划。
因此在以后的生活和学习的过程中，我一定会把课程设计的精神带到生活中，不畏艰难，勇往直前。