多功能电子钟设计
多功能电子时钟设计
多功能电子时钟设计设计一个多功能电子时钟可以使用汇编语言来实现。
电子时钟应包括以下功能:1.显示当前时间2.显示当前日期3.显示当前星期几4.闹钟设置和提醒5.24小时制和12小时制的切换6.定时器功能整体设计思路如下:1.初始化显示屏和设置相关寄存器,包括时钟控制和中断配置寄存器。
2.设置时钟中断,以确保时钟可以按照设定的时间间隔更新时间。
3.初始化闹钟和定时器的相关变量。
4.进入主循环,在循环中读取按键输入并处理各种功能。
5.根据按键输入进行相应的处理:-如果是设置时间按键,进入时间设置模式,等待用户输入。
通过设置小时和分钟变量来修改时间,并在显示屏上更新时间。
-如果是设置日期按键,进入日期设置模式,等待用户输入。
通过设置年、月和日变量来修改日期,并在显示屏上更新日期。
-如果是设置闹钟按键,进入闹钟设置模式,等待用户输入。
通过设置闹钟小时和分钟变量来修改闹钟时间。
-如果是闹钟启动按键,开启或关闭闹钟功能。
-如果是设定定时器按键,进入定时器设置模式,等待用户输入。
通过设置定时器小时和分钟变量来修改定时器时间。
-如果是定时器启动按键,开启或关闭定时器功能。
-如果是24小时制和12小时制的切换按键,切换时钟显示模式。
6.每次闹钟中断,检查当前时间是否与设定闹钟时间相匹配,如果匹配则触发闹钟,并在显示屏上显示提醒信息。
7.每次定时器中断,检查当前时间是否与设定定时器时间相匹配,并触发定时器提醒,并在显示屏上显示提醒信息。
此外,还需要编写相应的子程序来处理时钟中断和定时器中断的逻辑。
总之,这是一个简单的多功能电子时钟的设计,可以使用汇编语言来实现。
通过以上步骤,可以实现时钟的基本功能,并且可以通过按键进行设置和切换不同的功能。
通过设置闹钟和定时器,可以实现提醒功能。
基于51单片机的多功能电子钟设计
基于51单片机的多功能电子钟设计1. 本文概述随着现代科技的发展,电子时钟已成为日常生活中不可或缺的一部分。
本文旨在介绍一种基于51单片机的多功能电子钟的设计与实现。
51单片机因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点,在工业控制和教学实验中得到了广泛应用。
本文将重点阐述如何利用51单片机的这些特性来设计和实现一个具有基本时间显示、闹钟设定、温度显示等功能的电子钟。
本文的结构安排如下:将详细介绍51单片机的基本原理和特点,为后续的设计提供理论基础。
接着,将分析电子钟的功能需求,包括时间显示、闹钟设定、温度显示等,并基于这些需求进行系统设计。
将详细讨论电子钟的硬件设计,包括51单片机的选型、时钟电路、显示电路、温度传感器电路等。
软件设计部分将介绍如何通过编程实现电子钟的各项功能,包括时间管理、闹钟控制、温度读取等。
本文将通过实验验证所设计的电子钟的功能和性能,并对实验结果进行分析讨论。
通过本文的研究,旨在为电子钟的设计提供一种实用、经济、可靠的方法,同时也为51单片机的应用提供一个新的实践案例。
2. 51单片机概述51单片机,作为一种经典的微控制器,因其高性能、低功耗和易编程的特性而被广泛应用于工业控制、智能仪器和家用电器等领域。
它基于Intel 8051微处理器的架构,具备基本的算术逻辑单元(ALU)、程序计数器(PC)、累加器(ACC)和寄存器组等核心部件。
51单片机的核心是其8位CPU,能够处理8位数据和执行相应的指令集。
51单片机的内部结构主要包括中央处理单元(CPU)、存储器、定时器计数器、并行IO口、串行通信口等。
其存储器分为程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)。
程序存储器通常用于存放程序代码,而数据存储器则用于存放运行中的数据和临时变量。
51单片机还包含特殊功能寄存器(SFR),用于控制IO端口、定时器计数器和串行通信等。
51单片机的工作原理基于冯诺伊曼体系结构,即程序指令和数据存储在同一块存储器中,通过总线系统进行传输。
多功能数字钟-电子设计
多功能数字钟-电子设计
第一步实现多功能数字钟的基本功能,包括显示当前时间和设置定时
功能。
为了实现这一功能,我们需要使用一个定时器,以实现每秒钟更新
一次时间并显示在LCD屏上,同时实现定时功能。
第二步用一个按钮来切换显示当前时间和定时时间。
为了实现这一功能,我们需要在LCD屏上显示当前时间和定时时间,当按钮按下时,可以
改变当前时间和定时时间的显示。
第三步加入计时功能,使用者可以设置一个计时时间,当计时结束时,会有一个提醒和发出报警声。
为了实现这一功能,我们需要使用一个计数器,计算出时间差,当到达设定的计时时间时,发出报警声或者显示一个
提醒。
第四步增加闹钟功能,使用者可以设置一个闹钟时间,当达到闹钟时
间时,会有一个提醒和发出报警声。
为了实现这一功能,我们需要在指定
的时间段内,获取当前时间,通过一个实时检查程序,来实现闹钟功能,
当到达时间时,发出报警声或者显示一个提醒。
第五步加入天气预报功能,使用者可以查询当前城市的天气情况,以
及未来三天的天气预报。
为了实现这一功能,我们需要使用一个API来获
取天气情况,并将获取的信息在LCD屏上显示出来,方便使用者查询。
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路设计1设计内容简介数字钟是一个简单的时序组合逻辑电路,数字钟的电路系统主要包括时间显示,脉冲产生,报时,闹钟四部分。
脉冲产生部分包括振荡器、分频器;时间显示部分包括计数器、译码器、显示器;报时和闹钟部分主要由门电路构成,用来驱动蜂鸣器。
2设计任务与要求Ⅰ以十进制数字形式显示时、分、秒的时间。
Ⅱ小时计数器的计时要求为“24翻1”,分钟和秒的时间要求为60进位。
Ⅲ能实现手动快速校时、校分;Ⅳ具有整点报时功能,报时声响为四低一高,最后一响为整点。
Ⅴ具有定制控制(定小时)的闹钟功能。
Ⅵ画出完整的电路原理图3主要集成电路器件计数器74LS162六只;74LS90三只;CD4511六只;CD4060六只;三极管74LS191一只;555定时器1只;七段式数码显示器六只,74LS00 若干;74LS03(OC) 若干;74LS20 若干;电阻若干,等4设计方案数字电子钟的原理方框图如图(1)所示。
该电路由秒信号发生器、“时,分,秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路、闹钟定时等电路组成。
秒信号产生器决定了整个计时系统的精度,故用石英晶体振荡器加分频器来实现。
将秒信号送入“秒计时器”,“秒计时器”采用六十进制计数器,每累计60秒发出一个“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60分钟,发出一个“时脉冲”,该信号经被送到“时计数器”作为“时计数器”的时钟脉冲,而“时计数器”采用二十四进制计数器,实现“24翻1”的计数方式,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七段式显示译码器译码,通过刘伟LED 七段显示器显示出来。
整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后触发一音频发生器实现整点报时,定时电路与此类似。
校时电路是用“时”、“分”、“秒”显示数5电路设计5.1秒信号发生器秒信号发生器是数字钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了数字钟的质量,通常用晶体整荡器产生的脉冲经过整形、分频获得1 Hz的秒脉冲。
电子技术课程设计----多功能电子时钟的设计
电子技术(下)课程设计题目名称:多功能电子时钟的设计院系名称:电子信息学院班级:学号:学生姓名:指导教师:年月电子技术(下)课程设计任务书姓名学号学院电子信息学院班级题目多功能电子时钟的设计设计任务1、基本部分1)、由振荡电路产生秒脉冲信号;2)、经分频电路、计数电路、译码电路,由数码管显示;3)、秒和分电路为60进制,小时电路为24进制;2、发挥部分1)、可以增加校正电路,对秒、分、小时进行校对;2)、可以增加报时电路,整点前进行“四低一高”报时;时间进度总体时间为1周;星期一上午:讲解;星期一下午:理解电路原理;星期二上午:发放元器件和工具,设计电路和连线;星期四上午:验收电路;星期日之前:上交课程设计报告;主要参考文献[1]康华光。
电子技术基础数字部分(第五版)。
北京:高等教育出版社,2006;[2]康华光。
电子技术基础模拟部分(第五版)。
北京:高等教育出版社,2006;[3]电子技术(下)实验指导书,中原工学院电子技术课程组自编,2011;摘要设计一台可以准确计时,以十进制数显示“时”、“分”、“秒”的多功能电子时钟,小时为24进制,分和秒均为60进制。
多功能电子时钟实际是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路,是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
通过本课程设计,巩固加强“数字电子技术”课程的理论知识;掌握电子电路的一般设计方法,并了解电子产品研制开发的过程;基本掌握电子电路安装和调试的方法;培养独立分析问题和解决问题的能力以及创新能力和创新思维。
关键词:电子时钟;计数器;AbstractDesign a can accurate timing, in decimal number shows "hour"," minute" and "seconds" multifunctional electronic clock, for 24 hours into the system, minutes and seconds are 60 into the system. Multifunctional electronic clock is actually a for standard frequency (1 HZ) to count count circuit, is the digital circuit implementation digital display timer device. Through this course design, make we strengthen "hour","minute" and "seconds" digital electronic technology" the curriculum theory knowledge; Grasp the electronic circuit of the general design method, and understand the electronic product development development process; Basic grasp the electronic circuit installation and debugging methods; To foster independent analysis and problem-solving ability and creative ability and creative thinking.Key words:Electronic clock; counter;目录中文摘要Abstract第一章绪论 (1)第二章总体方案设计 (1)2.1 设计内容 (1)2.1.1基本部分 (1)2.1.2发挥部分 (1)2.2 原理说明 (1)第三章单元模块设计 (3)3.1 振荡器 (3)3.2 分频器 (6)3.3 计数器 (7)3.4 译码显示电路 (10)3.5校时电路 (11)3.6 整点报时电路 (12)第四章系统的调试与功能 (13)4.1 系统的调试 (13)4.2 系统的功能 (14)第五章心得体会 (15)参考文献 (15)附录一:工具清单 (15)附录二:元器件清单 (16)附录三:主要元器件的引脚图和功能表 (17)第一章绪论随科技的发展,电子产品越来越多的走进人们的生活,工艺也是越来越精湛。
多功能数字电子时钟设计
多功能数字式电子时钟设计说明:本设计内容是利用51单片机最小系统设计一个电子时钟,时钟采用24小时制,时、分、秒各采用2个共阳极LED数码管显示。
具体实现的的功能如下:(1)能够正常显示时钟。
六个LED数码管依次显示时钟的时、分、秒位。
(2)可以完成键盘采样,实现键值判断;(3)实现简单的键盘功能,例如运行键、暂停键处理。
(4)每当整点时,所有LED闪烁显示,显示次数等于整点数。
若为0点钟,则显示正常;(5)实现键盘功能,包括运行键、暂停键、上升键、下降键、切换健、校准健处理。
通过键盘来实现时钟的暂停、运行、调时等功能。
该电子时钟主要由硬件和软件两部分组成,其中硬件部分主要包括:六个七段LED显示器,用来显示时钟的时、分、秒、位。
集成电路74LS240(反相器)和PNP型三极管9012,用于增加驱动电流的目的.还有AT89S51单片机以及RC组成的振荡电路。
软件部分则是通过软件编程利用51单片机来控制时钟,使其正常走动及按照我们的设计想法实现上述的:暂停、运行、调时及校准等功能。
设计完成后的电子钟可实现以下功能:当通电后,时钟开始正常走动。
当按下键后,时钟暂停运行、再按键时钟开始正常走动。
按下键(六)设计思路1、显示电路51单片机与七段LED显示器的接口为动态接口,需使用2组寄存器进行控制。
其中,一组寄存器控制几个显示器的七段发光二极管,该寄存器称为段选寄存器;另一组寄存器控制这几个七段显示器的公共端,控制这几个显示器逐个循环点亮。
适当的选择循环速度,利用人眼的“视觉暂留”效应,使其看上去好像这几个显示器同时在显示一样,该寄存器称为位选寄存器。
时钟的时、分、秒各用两个共阳极的七段LED显示器来显示,因此共需外接6个七段显示器。
所有显示器相同的段并接在一起,由P1口控制。
每个显示器的公共端分别由P3口的某一位控制。
集成电路74LS240(反相器)只起到增加驱动电流的目的,PNP型三极管9012也是为了增加驱动能力。
多功能电子钟毕业设计
多功能电子钟毕业设计本文主要介绍了一款多功能电子钟的设计方案,其中包括时钟、定时器、闹钟、日历、温度显示等多种功能。
通过硬件和软件的相结合,实现了这种多功能的电子钟,具有易操作、准确显示、功能多样等特点。
本设计可用于家庭、实验室、工作室等多种场合。
一、设计目标随着现代科技的发展,电子钟成为人们生活中不可缺少的一部分。
因此,本文设计了一款多功能电子钟,集时钟、定时器、闹钟、日历、温度显示等多种功能于一身,方便人们的日常生活。
二、设计原理该电子钟的各项功能均用单片机控制实现。
电子钟的控制部分是基于51单片机进行设计。
时钟的原理是通过一个晶振来控制芯片的工作频率,从而达到时钟的准确显示。
使用DS1302进行存储和控制时间。
定时器的原理是通过定时器中断进行实现,通过设定定时器的计数值即可实现定时器的功能。
闹钟的原理是通过设定一个“警报时间”来实现,当时间到达“警报时间”时,闹钟就会开始响铃。
日历的原理是通过读取DS1302中存储的日期信息进行实现。
温度显示的原理是通过使用DS18B20传感器实现对温度的检测。
三、硬件设计本设计的硬件主要由以下部分组成:显示部分、按键部分、计时器部分、DS1302时钟芯片、DS18B20温度传感器、单片机及其外设(如LCD12864液晶屏等)。
1.显示部分本设计采用LCD12864液晶屏进行显示。
2.按键部分本设计采用4个按键T1~T4,T1键用于切换时间制式;T2键用于设定时间和日期等;T3键用于设定闹钟;T4键用于定时器的设定。
3.计时器部分本设计采用计时器555进行固定时间的计时。
4. DS1302时钟芯片DS1302时钟芯片是一种用于实现实时时钟的芯片,本设计将其用于控制电子钟的时间。
5. DS18B20温度传感器DS18B20温度传感器是一种用于测量温度的芯片,本设计将其用于温度显示功能。
6. 单片机及其外设本设计采用AT89C52单片机进行控制,其外设包括LCD12864液晶屏、DS1302时钟芯片、DS18B20温度传感器等。
多功能数字电子钟的设计与实现
目录1 引言 (4)1.1 多功能电子钟的研究背景和选题意义 (4)2 方案设计与选择: (4)3 整体设计思路 (5)4、主要元件介绍 (7)4.1 AT89C51单片机芯片 (7)4.2 数码管 (7)4.3 7407驱动器 (8)5 电路设计 (9)5.1整体设计 (9)5.2 分块设计 (9)5.2.1 输入模块 (10)5.2.2 输出模块 (10)5.2.3 晶振与复位电路: (11)5.3 整体电路图 (11)6.1程序思路 (13)6.2程序设计步骤 (14)6.3程序的主要模块 (14)6.3.1延迟程序 (14)6.3.2 中断服务子程序: (14)6.3.3 主程序 (16)6.3.4显示程序 (16)6.3.5 闹铃程序和定时程序 (17)6.4程序调试 (17)7 日历功能的实现 (17)8 电子钟设计中遇到的问题及其解决方法 (19)参考文献............................................ 错误!未定义书签。
致谢 (24)声明 (25)摘要:本文所要论述的课题,主要使用以AT89C51芯片作为核心,运用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接,采用动态扫描方式显示作为主要论述中心。
通过使用单片机和在显示电路加上7407驱动电路,以达到实现在6个LED数码管上显示出时间,日期,定时,闹钟四大功能,并通过键位操作,达到日期设定,时间调整,闹钟设定,倒计时的功能。
在实现各个功能的时候数进行相对应的显示,蜂鸣器的启动和键位控制声音停止。
软件部分,本设计主要采用微机汇编语言进行实现,其中分为显示,调时,延迟,闹钟,日起调整等部分。
关键词:多功能电子钟;单片机技术;微机汇编语言;动态扫描技术Design of LED Show Electric Clock Based onMicroprocessorThis design uses a 12 MHZ crystal to connect with the machine AT89C51, takes AT89C51 chips as core. It adopts the dynamic state of the scanning method to show. Using this MCU and 7407 drive electric circuit, we are able to show date, time, fix the time, make bell on 6 LED figures tubes. We can use 6 key to constitute date, adjust time, enact the bell and set the countdown timer. When the electric carrying out each function, the figures tube show the tight function .When the alarm clock and the countdown timer were reached, the voice begins. While 3 or 4 is pressed, the voice stops. The software part is realized by assembler language. It was divided into to show, delay, adjust, make bell, in fixed time, adjust date etc. part. We get the end purpose combining the software and the hardware.Keyword:Electric clock MCU Dynamic state scaning assembler language1 引言1.1 多功能电子钟的研究背景和选题意义时间对于人类的重要意义不言而喻,正如郭沫若老先生曾经说过的一样:时间就是生命,时间就是速度,时间就是力量。
多功能电子时钟设计
多功能电子时钟设计一、简介现代的电子时钟不仅仅具有显示时间的功能,还可以提供其他实用的功能,如闹钟、日历、温度显示等。
这种多功能电子时钟不仅在家庭中有广泛的应用,还在办公室、学校等场所发挥着重要的作用。
本文将设计一款具有多种功能的电子时钟。
二、主要功能1.时间显示:显示当前的小时、分钟和秒数。
2.闹钟功能:可以设置闹钟时间,并在设定的时间发出提示音。
3.日历功能:可以显示当前的日期和星期。
4.室内温度显示:可以测量当前的室内温度,并显示在屏幕上。
5.亮度调节:可以根据环境的光照情况调节屏幕的亮度。
6.背光功能:可以通过按钮控制屏幕的背光开关。
7.电池电量显示:可以显示当前电池的电量。
三、设计方案1.硬件设计(1)显示屏:选择一个大于7英寸的彩色液晶显示屏,用于显示时间、日期、温度等信息。
(2)CPU:选择一颗具有较快速度和较大内存的控制芯片,以确保系统的稳定运行。
(3)温度传感器:选择一个高精度的温度传感器,并将其与CPU连接,以实时获取室内温度。
(4)电池:选择一个高容量的可充电电池,以确保长时间使用时的续航能力。
(5)背光灯:选择一个高亮度且耗电量低的LED灯作为背光源。
(6)按钮:选择几个按钮用于调节时间、设置闹钟等操作。
2.软件设计(1)显示模块:设计一个显示模块,负责显示时间、日期、温度等信息。
(2)闹钟模块:设计一个闹钟模块,负责设置和触发闹钟。
(3)日历模块:设计一个日历模块,负责显示当前的日期和星期。
(4)温度模块:设计一个温度模块,负责测量并显示室内温度。
(5)亮度调节模块:设计一个亮度调节模块,负责根据环境光照情况调节屏幕的亮度。
(6)背光模块:设计一个背光模块,负责控制背光灯的开关。
(7)电池电量模块:设计一个电池电量模块,负责显示当前电池的电量。
四、功能实现1.时间的显示可以通过CPU和显示模块的协作实现,CPU读取当前的时间,并将其发送给显示模块,显示模块将时间显示在屏幕上。
电子行业多功能数字电子钟设计
电子行业多功能数字电子钟设计1. 引言电子钟是一种用于显示时间的设备,广泛应用于各个领域,包括办公室、学校、医院、银行等。
随着技术的不断进步,数字电子钟在功能上也得到了不断扩展和改进。
本文将介绍一种多功能的数字电子钟设计,旨在满足用户对于时间显示的更多需求。
2. 设计目标本设计的主要目标是开发一款数字电子钟,具备以下多种功能:•显示时间:精准显示小时、分钟和秒钟。
•日期显示:显示当前日期,包括年、月和日。
•闹钟功能:用户可设置闹钟时间,并在闹钟时间到达时发出提醒。
•温度显示:显示当前室内温度。
•天气预报:显示当日的天气情况,包括温度和天气状况。
•亮度调节:用户可根据需要调节显示屏的亮度。
•蜂鸣器:可以用于发出提醒音效或者报警。
3. 设计方案3.1 硬件设计本设计的硬件主要包括以下几个模块:•显示模块:采用7段数码管或者液晶显示屏,用于显示时间、日期、温度和天气预报等信息。
•按键模块:用于用户通过按键设置闹钟时间、调节亮度等功能。
•温度传感器:用于检测室内温度,并将数据传输给主控芯片。
•天气传感器:用于检测当前的天气情况,并将数据传输给主控芯片。
•蜂鸣器:用于发出提醒音效或者报警。
3.2 软件设计软件设计方面,本设计采用嵌入式系统的开发方式,主要包括以下几个模块:•时钟模块:用于获取当前的时间,并更新显示屏上的时间信息。
•日期模块:用于获取当前的日期,并更新显示屏上的日期信息。
•闹钟模块:用于设置闹钟时间,并在闹钟时间到达时触发蜂鸣器进行提醒。
•温度模块:用于获取温度传感器的数据,并将温度信息显示在显示屏上。
•天气模块:用于获取天气传感器的数据,并将天气情况显示在显示屏上。
•亮度模块:用于根据用户的调节要求,调节显示屏的亮度。
•蜂鸣器控制模块:用于控制蜂鸣器的开关和发声。
4. 性能测试为确保设计方案的可靠性和稳定性,本设计需要进行一系列的性能测试。
测试主要包括以下几个方面:•时间精准性:通过与标准时间进行对比,测试系统的时间显示是否准确。
多功能电子时钟的设计
摘要多功能电子钟的设计其目的是在工频交流电的条件下实现准确计时,并附加整点报时,定时闹叫等功能。
该电路主要由直流电源、555震荡电路、分频电路、时分校正电路、秒分时计数电路、译码显示电路等几部分组成,通过555计时器产生1000Hz脉冲信号后经过几级分频产生秒脉冲再经过计数和译码最终在数码管上显示时间,校正电路可以对分和时进行调节,附加的整点报时电路可实现整点报时功能。
目录1 设计任务和要求 (1)1.1设计任务 (2)1.2设计要求 (2)2 系统设计 (2)2.1系统要求 (2)2.2方案设计 (2)2.3系统工作原理 (3)3 单元电路设计 (4)3.1 振荡电路 (4)3.1.1电路结构及工作原理 (4)3.1.2电路仿真 (5)3.1.3元器件的选择及参数确定 (5)3.2分频器电路 (6)3.2.1电路结构及工作原理 (6)3.2.2电路仿真 (7)3.2.3元器件的选择及参数确定 (7)3.3时间计数器电路 (8)3.3.1电路结构及工作原理………………………………………3.3.2元器件的选择及参数确定…………………………………3.4译码显示电路……………………………………………………3.4.1电路结构及工作原理………………………………………3.4.2电路仿真……………………………………………………3.4.3元器件的选择及参数确定…………………………………3.5校正电路…………………………………………………………3.5.1电路结构及工作原理……………………………………3.5.2元器件的选择及参数确定…………………………………3.6整点报时电路…………………………………………………3.6.1电路结构及工作原理………………………………………3.6.2元器件的选择及参数确定…………………………………3.7电源电路…………………………………………………………3.7.1电路结构及工作原理………………………………………3.7.2元器件的选择及参数确定…………………………………4 系统仿真…………………………………………………………………5 电路安装、调试与测试…………………………………………………5.1电路安装……………………………………………………………5.2电路调试……………………………………………………………5.3系统功能及性能测试………………………………………………5.3.1测试方法设计……………………………………………………5.3.2测试结果及分析…………………………………………………6 结论………………………………………………………………………7 参考文献…………………………………………………………………8 总结、体会和建议……………………………………………………9 附录…………………………………………………………………1设计任务和要求1.1设计任务设计一个多功能电子钟使其能够准确显示时间且具有校时校分等基本功能。
多功能电子时钟系统毕业设计
4.在系统校准模式时,系统具有快速校准时间的功能;
5.在秒表计时模式时,可兼做比赛时间记录表。秒表记时的精度为0.1秒,由3个键分别控制秒表的启动、清零、记录功能,可连续记录3组时间,并能够显示记录时间;
课题的研究容
设计制作一台以控制器为核心的多功能电子时钟系统。
课题的任务和要求
1.系统具有3种工作模式状态(正常时钟显示模式、系统校准模式、秒表计时模式);系统所有功能,能够通过上位PC机对其操作修改与实时动态显示(PC主机端可利用高级语言进行人机界面设计);
2.在正常时钟显示模式时,时钟具有显示年、月、日、时、分、秒的功能;
单片机也被称为微控制器,是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对提与要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
多功能电子时钟系统设计
学院名称:
专业:
班级:
姓名:
学号:
指导教师:晓杰俞洋
2013年12月
多功能电子时钟系统设计
摘要
在快节奏的当今社会,时间是一个很重要的工具,为了更高效率的完成工作,为了社会的进步与发展,把握和控制时间更是尤为重要。人们对数字钟的要求也越来越高,多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化。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与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,其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活,并便于功能的扩展。但这里为了学习数字电路,包括对组合逻辑电路与时序电路的学习,采用中小规模集成电路组成数字钟。因此本系统采用单片机作为数字钟的核心控制器,读取时钟芯片的值,并通过显示器显示出来,而且,可以通过按键电路给单片机执行信号,实现正常显示,时钟校准和秒表的切换。采用AT89S52作为主控单片机,时钟模块选用DS1302作为时钟芯片,显示模块选用LCD1602,设置部分选用按键电路。
多功能电子钟的设计与实现
多功能电子钟的设计与实现随着现代社会的不断发展,人们生活节奏也越来越快。
时间意识的强化和对时间的精确度要求也不断提高。
电子钟作为时间显示的主要设备之一,在每个家庭和公共场合中都显得尤为重要。
基于此,本文将介绍一种多功能电子钟的设计与实现。
一、电子钟的基础原理电子钟的基础原理是利用稳定的时间基准源,将电路中的计数器运算得到时间参数,并将参数转化为物理显示。
其核心部件为晶振和计时器,晶振生成一个稳定且频率精确的信号,计时器将信号经过运算得到时间参数,再通过驱动显示设备显示出来。
二、多功能电子钟的基础设计多功能电子钟是在电子钟基础上增加其他实用功能的基础上改进而来的。
这种电子钟能够显示时间、日期,同时还具有室温、湿度、闹钟、定时开关等多种功能,方便人们生活。
它的基本设计包括电路设计和硬件设计两部分。
1.电路设计电路设计是多功能电子钟的核心,其参数准确性和功能性是实现此类电子产品成功的基础。
电路设计中必须考虑到信号放大器、计时器、数字转换、电源管理等多个要素。
同时,还需考虑CPU芯片的选型和相应的软件程序设计。
信号放大器:对从晶振的输出端口得到的信号进行放大,以便CPU芯片可对信号进行计时。
计时器:确定日期和时间的计时器是电子钟关键组件。
电路中计数器运算并将其转化为数字显示。
另外,为了达到高度精确的计时目标,计时器还需校准。
数字转换:要确保所有的操作都能通过数字方式显示和转化。
这种电子产品的设计需要包括外围的数字转换器,以便数字能被转换为物理状态,如LED显示屏。
电源管理:电源必须可靠且低功耗。
由于电子钟要长时间工作,因此保证电源的稳定供电无疑也是必要的。
2.硬件设计硬件设计是指吸收电路设计输出,确定和选择相应的部件以及构建相应设备。
硬件设计中同样需要考虑到耗电量、性能、实用性和可用性等因素。
显示屏:多彩LCD屏幕广泛应用于各种电子产品中。
为了实现多功能电子钟的多种显示需要,需要选择合适的LCD显示器。
多功能电子时钟系统设计
多功能电子时钟系统设计随着科技不断的发展,电子时钟的应用范围也越来越广泛,而多功能电子时钟更是成为了人们生活中不可或缺的一部分。
多功能电子时钟系统设计对于提高工作效率、增强生活品质有着重要的作用。
本文将介绍多功能电子时钟系统的设计原理、功能和使用场合。
一、设计原理多功能电子时钟系统主要由硬件、固件以及软件构成。
其中硬件部分主要包括主板、显示屏、电源、按键以及报警器;固件部分主要包括储存芯片、时钟芯片以及控制芯片;软件部分主要包括操作系统、应用程序以及协议栈等。
硬件部分是多功能电子时钟系统的主要执行部分,它负责处理各种输入和输出数据。
主板是多功能电子时钟系统的主要架构,它包含了CPU核心和其他芯片,通过各种接口连接和控制其他部件。
显示屏是多功能电子时钟系统输出信息的主要方式,它以数字和字母的形式显示当前时间和其他信息。
按键是多功能电子时钟系统的主要输入设备,它通过各种按键返回用户输入的各种指令。
报警器是多功能电子时钟系统的辅助部件,它在设定时间到达时向用户发出提示音或声光报警。
固件部分是多功能电子时钟系统的重要组成部分,它负责控制和储存时间信息。
储存芯片主要负责储存多功能电子时钟系统的各种数据和程序。
时钟芯片主要负责计算和维护当前时间。
控制芯片主要负责控制各个硬件部件的工作。
软件部分是多功能电子时钟系统的重要组成部分,它和固件部分紧密结合,共同完成各种应用程序。
操作系统是多功能电子时钟系统的核心,它负责管理其他软件和硬件部件的工作。
应用程序是多功能电子时钟系统的各种功能,如日历、闹钟、倒计时等。
协议栈则负责处理多种网络协议,连接多个多功能电子时钟系统。
二、功能多功能电子时钟系统的功能非常丰富,包含了时间显示、日期显示、温度、湿度、气压、气温、闹钟、倒计时、定时器、倒计分、年龄计算、日期计算等功能。
其中时间、日期显示、闹钟、倒计时等为常用功能,适用于个人和家庭,可以提醒人们按时完成各种任务。
温度、湿度、气压、气温等功能适用于仓库、实验室、办公室等各种场合。
多功能电子钟课程设计
多功能电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子钟的基本原理,掌握电子时钟各部分功能及相互关系。
2. 学生能够运用所学的电子技术知识,分析多功能电子时钟的电路图,并解释其工作原理。
3. 学生能够列出并解释电子时钟编程中的基本指令和程序结构。
技能目标:1. 学生能够设计简单的多功能电子时钟电路图,并展示其功能。
2. 学生能够通过动手实践,组装和调试多功能电子时钟,解决过程中遇到的技术问题。
3. 学生能够运用电子编程软件进行基础编程,实现电子时钟的基本功能,如时间显示、闹钟设定等。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子科技的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 学生通过合作完成任务,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生在学习和实践过程中,增强解决问题的自信,培养严谨的科学态度和责任心。
4. 学生能够认识到电子技术在实际生活中的应用,意识到学习科学技术对个人和社会的意义。
本课程针对初中年级学生,考虑到学生的认知水平、动手能力和兴趣特点,设计了一系列实践性与理论性相结合的学习活动。
课程旨在通过多功能电子钟的制作,帮助学生将电子技术知识与实际应用相结合,提高其技术素养,同时培养其情感态度价值观。
通过具体学习成果的分解,教师可以针对性地进行教学设计和评估,确保课程目标的实现。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子时钟基础知识:- 电子时钟原理:讲解电子时钟的基本工作原理,如晶振、分频器、计数器等组成部分。
- 电路分析:分析电子时钟电路图,理解各部分功能及相互关系。
2. 电子时钟设计与制作:- 电路设计:学习如何设计简单的多功能电子时钟电路图,包括元件选型、电路连接等。
- 程序编写:掌握电子时钟编程的基本指令和程序结构,学会使用编程软件编写程序。
3. 实践操作:- 组装与调试:指导学生动手组装多功能电子时钟,并进行调试,解决过程中遇到的问题。
- 功能实现:实现电子时钟的基本功能,如时间显示、闹钟设定等。
多功能电子钟设计说明书
多功能电子钟设计说明
书
一.作品硬件原理图
三、程序流程图
Go_dianzhen();
dz_ms=0;
TR1 =1;
}
//TR1=1;
}
五.作品实物图
六.作品演示效果图
七.作品创新性描述
1我们将作品分成两大部分,即单片机基础系统与单片机应用系统,并将其制作成两块板,这样我们可以用这个单片机基础系统来做其他方面的开发。
2.我们采用的是液晶显示,这样比数码管看起来效果会更好。
3.我们通过程序将几大部分功能的器件整合在一起,可以同时运行。
4.采用串口来与计算机通信,因此我们程序可以通过串口下载在线烧写程序,另外还可以与计算机进行其他方面的通信,如将单片机中的容显示在计算机上。
多功能电子时钟的设计
4.1 多功能电子时钟的设计一、技术指标1.设计一台能准确计时,以十进制数形式显示“时”、“分”、“秒”的多功能电子时钟钟;2.小时为24进制,分和秒均为60进制;3.有校时功能,可以分别对“时”、“分”信号进行单独校对;4.能整点报时。
要求报时声为四低一高,最后一响为整点。
二、基本原理说明多功能电子时钟实际上是一个对标准频率(1Hz )进行计数的计数电路。
多功能电子时钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
具体实现为:用石英晶体振荡器或555振荡器产生1秒的标准“秒”信号;设计60进制计数器,即60秒累计为1分;同样设计,60分为1小时,并以24小时为一计时周期;各自引到显示器能显示“时”、“分”、“秒”;具有整点报时功能,要求报时声音四低一高,最后一响为整点;由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)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。
如果数字钟走时有误差,应由校时电路校正;通过本课程设计,使学生巩固和加强“数字电子技术”课程的理论知识;掌握电子电路一般的设计方法,并了解电子产品研制开发过程;基本掌握电子电路安装和调试的方法;培养独立分析问题和解决问题的能力以及创新能力和创新思维。
通常使用石英晶体振荡器电路或555定时器构成多功能电子时钟。
图 4-1所示为多功能电子时钟的一般构成框图。
1.振荡器555定时器可接成多谐振荡器,多谐振荡器也称无稳态触发器,它没有稳定状态,同时毋须外加触发脉冲,就 能输出一定频率的矩形脉冲 (自激振荡)。
用555实现 多谐振荡,需要外接电阻R 1R 2和电容C ,并外接+5V 的 使555定时器给数字钟提供 图4-1 多功能电子时钟原理框图一个频率稳定准确的1k Hz 的方波信号,可保证数字钟 的走时准确及稳定。
555定 时器的内部结构电路图、外部接线图、c u 及o u 波形图,图4-2 (b) 555外部接线图图4-2 (c) c u 及o u 波形图 第一个暂稳状态的脉冲宽度PHt ,即c u 从CC V 1充电上升到CC U 32所需的时间: C R R t PH )(7.021+=第二个暂稳状态的脉冲宽度PL t ,即c u 从CC U 32放电下降到CC U 31所需的时间: C R t PL 27.0=振荡周期: C R R t t T PL PH )2(7.021+=+= 振荡频率: CR R T f )2(43.1121+==为得到1k Hz 的方波信号可选择:W =k R 1.51、W =k R 7.42、F C μ1.0=。
多功能电子时钟毕业论文设计
多功能电子时钟毕业论文设计目录摘要 ................................................... 错误!未定义书签。
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绪论 .. (1)1. 多功能电子时钟研究的背景和意义 (1)2. 电子时钟的功能 (2)第一章电子时钟设计方案分析 (3)1.1 FPGA设计方案 (3)1.2 单片机设计方案 (3)第二章基于单片机的电子时钟硬件设计 (5)2.1 主要IC芯片选择 (5)2.1.1 微处理器选择 (5)2.1.2 时钟芯片选择 (6)2.1.2.1 DS1302简介及引脚说明 (7)2.1.2.2DS1302的控制字和读写时序说明 (8)2.1.2.3DS1302的片寄存器 (10)2.2 电子时钟硬件电路设计 (12)2.2.1 时钟电路设计 (13)2.2.2 显示电路设计 (14)2.2.3 按键电路设计 (15)2.2.4 闹铃电路设计 (17)2.2.5 复位电路设计 (18)第三章电子时钟软件设计 (20)3.1 主程序设计 (20)3.2 子程序设计 (21)3.2.1日历子程序设计 (21)3.2.2 显示子程序设计 (21)3.2.3 键盘扫描子程序 (22)3.2.4 闹铃子程序设计 (22)第四章系统调试 (26)4.1 硬件调试 (27)4.1.1 单片机基础电路调试 (27)4.1.2 显示电路调试 (28)4.1.3 DS1302电路调试 (30)4.1.4 按键电路调试 (31)4.2 软件调试 (32)4.2.1 键盘子程序调试 (32)4.2.2 时钟日历子程序调试 (32)结论 (33)参考文献 (34)附录一程序 (35)附录二多功能电子时钟元器件一览表 (60)附录三多功能电子时钟硬件原理图 (61)致谢 (63)绪论时间是人类生活必不可少的重要元素,如果没有时间的概念,社会将不会有所发展和进步。
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专利成果
Patent achievement
专利成果
Patent achievement
PART 04
未来设计方向
电子钟的未来应用广泛,可以适用于日常家居、作息参考及生产测控等应用领域。
未来设计
Future design
随着社会的发展,人类科技的进步,人们认识时间从观太阳转动、沙漏及摆钟到现在的电子钟, 这一发展过程中电子钟的出现使人们认识时间更加的方便,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,从而广泛应用于人们日常的生活之中。[14]但现 今市场上常用的一些普通电子钟功能单一,不具备时间校准,报时和闹钟及阴阳历,节气显示 等功能,这些在一定的情况下无法满足我们的生活和工作的需要,因此开发设计一种既满足上 述要求又性价比较高的多功能时钟,成为了我们目前急需解决的问题。
交互模块
Interaction module
人机交互模块通常由键盘显 示模块组成用于控制微机及 获取信息,是进行人机沟通 的媒介。LCD12864是一种图 形点阵液晶显示器,它主要由 行驱动器/列驱动器及 128×64全点阵液晶显示器组 成。可完成图形显示,也可 以显示8×4个(16×16点阵)汉 字。通过开关实现按键输入。
电源模块
Power module
电源模块是整个电子钟系统 的能源所在,为整个系统提 供动力支持。此部分可以设 计为直接连接AC220V通过电 压转换电路转换为DC5V。可 在电子钟内置锂离子聚合物 实现电能储存,增强系统续 航能力。
LM7805是常用的三 端稳压器,一般使 用的是TO-220封装, 能提供DC 5V的输出 电压,应用范围广, 内含过流和过载保 护电路。带散热片 时能持续提供1A的 电流,如果使用外 围器件,它还能提 供不通的电压和电 流。
PART 03
专利成果展示
就现今发展来看,多功能电子钟在日常生活中的应用十分广泛。其发明成果亦十分丰富, 已经有许多专利成果面世,并投入生产应用中。下面对搜集到的专利成果进行列举。
专tent achievement
专利成果
Patent achievement
参考文献
Reference
1 2
[1]易于激发兴趣的电子钟制作[J]. 王 战 . 中 国 新 技 术 新 产 品. 2014(06) [2]基于单片机的遥控电子钟系统的设计[J]. 黄仕凰,林炜滨. 实 验科学与技术. 2014(04) [3]基于STMS320C5402 DSP的电子钟设计[J]. 史明泉. 中国 科技投资. 2013(20) [4]基于SOPC系统的电子钟设计[J]. 王宏斌 , 王媛斌 , 刘馨 , 陈炳 勇. 兰州工业高等专科学校学报. 2012(05)
参考文献
3 4 5 6
[5]一种车用智能电子钟的设计与实现[J]. 陈 立 刚 , 曲 波 , 陈 立 东. 科技创新导报. 2008(13
[6]Dai M. Design of intelligent electronic alarm clock based on AT89C2051 microcontroller[J]. Journal of Changsha Telecommunications & Technology Vocational College, 2013
信息采集模块
Information Acquisition Module
信息采集模块为多个扩展模 块的总称。主要可扩展温湿 度采集模块、红外遥控模块、 GPS授时模块、超声波测距模 块、重力感应模块、WIFI模 块、蓝牙模块、MP3模块等 附加功能模块。电子钟的功 能是否强大主要取决于硬件 上扩展模块的多样性。
3
电子表,这种钟表采用全电子结构,采用电子电路或软件程 序提供时间 , 精确度大大提高 , 同时体积也大大减小 , 而且 用数字显示代替了指针显示,更直观,同时具有钟、日期或 温度显示功能等。
基本概念
Basic concepts
1
基于单片机最小系统设计的多功能电子时钟能够在液晶显示器上显示时 间、日期、星期、温度以及调试标识位,并可以设置闹钟,具有到时提醒等 功能。
体积精巧
计时精准
功能丰富
便于开发
PART 02
电子钟实现原理
主要是在单片机的控制下,调用各个功能模块来采集日期、时间、温度等信息,并通过液晶显 示器显示温度读取:系统的温度信息及其显示主要通过温度传感器采集获得,并具有温度湿度 收集运算,时间运算校准处理、手动独立按键调整设置,闹钟定时蜂鸣报警自动授时、红外遥 控、屏幕旋转功能。
感谢语
Thank you
THANKS!
大学生活即将结束,在此,我要感谢所有教导我的老师和陪伴我一齐成长
的同学,他们在我的大学生涯给予了很大的帮助。本次综述能够顺利完成,要特 别感谢我的导师庞宝麟老师,庞老师对该论文对该设计的各个环节给予细心指引 与教导,我会在假期中丰富知识,继续加深对本设计的理解! 最后,我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅,评议和参与本人综述报告 的各位老师表示感谢!
基本框图
Basic block diagram
交 互 模 块
主 控 模 块 (MCU)
时钟模块
信息采集模块
电源模块
主控模块
Main control module
系统可采用多种单片 机作为整个系统的控 制核心。比较典型的 几种芯片有:AT89852、 STM32F103、STC89C52, 皆在众多嵌入式控制 应用系统中得到广泛 应用。
采用按键来设置时间、同钟等,操作简单、方便,通常采用独立电源模块供电。
2
3
采用独立时钟芯片提取时间日期信息,初始化后就可以长期自动运行,即使 系统掉电也不用重新设置,可有效节约能源,。
研究意义
Research meaning
多功能电子时钟解决了传统机械时钟因使用石英机芯等驱动带来的读时不准 确,以及因使用机械传动装置而造成的使用寿命较短等缺点 ,也解决了数码管 显示功能不足的缺点.多功能电子时钟的应用范围非常广 ,给人们的生产、生 活、学习等带来方便。
时钟模块
Clock module
时钟电路模块可采用DS1302 时钟芯片构成。DS1302能提 供秒、分、时、日、星期、 月和年份信息,通过小时寄存 器的选择位来选择AM/PM模 式,即12小时制还是24小时制, 一个月小于31天时可以自动 调整,且具有闰年补偿功能;工 作电压宽达2.5~5.5V。采用双 电源供电(主电源和备用电源), 可设置备用电源充电方式,提 供了对后背电源进行涓细电 流充电的能力。
多功能电子钟的设计
沈 阳 化 工 大 学
信息工程学院 答辩人:管鸣浩 班级:测控1501 导师:庞宝麟
目录
CONTENTS
01 02 03 04
电子钟发展概况 电子钟实现原理
专利成果展示
未来设计方向
PART 01
电子钟发展概况
随着社会的发展,人类科技的进步,人们认识时间从观太阳转动、沙漏及摆钟到现在的电 子钟,这一发展过程中电子钟的出现使人们认识时间更加的方便,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,从而广泛应用于人们日常的生活之中。但现 今市场上常用的一些普通电子钟功能单一,不具备时间校准,报时和闹钟及阴阳历,节气显示等 功能,这些在一定的情况下无法满足我们的生活和工作的需要,因此开发设计一种既满足上述 要求又性价比较高的多功能时钟,成为了我们目前急需解决的问题。
发展历史
Development history
1
机械钟 , 这种钟表采用全机機结构 , 通过发条提供动力以 维持钟表运转,需要随时上发条 ,相对电子钟而言,体积大、 随身携带不方便且走时不精确。
发展 历史
钟表的发展历史 , 大致 可以分为3个演变阶段
2
半机械钟 , 这种钟表用电池代替了发条提供动力 , 由 石英晶体电路提供时间 , 相比机械钟走时更准确 , 不 需要上发条 , 体积也大大减小 , 日常生活中所见到的 腕表都属于这种。
恳请各位老师批评指正!
THANKS
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