简易电子闹钟的设计报告
编号：基础工程设计说明书
题目：LED强度可调驱动电路设计
院（系）：电子工程与自动化学院
专业：光电信息科学与工程
学生姓名：李朝庭
学号：
指导教师：彭智勇
职称：高级实验师
2017年1 月1日
摘要
目前，LED 灯的亮度可调通过有两种可行方案：第一种是通过占空比电压来输出不同的电压，从而实现亮度可调；第二种通过控制数模转换器来输出不同的电流，然后经过放大器来进行发大，从而实现输出不同的电压，来实现亮度可调。对于第一种方案，优点是设计简单，且使用的电子器件类较少，造价成本低，其集成度低，电路原理不复杂，适于现代社会发展的需求。对于第二种方案，它设计图复杂，其集成度不高，且使用了数模转换器，因此和第一种设计方案相比略高。所以本设计采用了第一种方案。本设计的结果是设计制作一种路LED光强独立可调的 led 调光电路；自动调光时可使等在熄灭、微亮、较量及最亮四种状态中不断循环；实现灯光的循环调节功能(循环时间分别为为 2s、4s、6s、8s、10s、12s)；关键词：LED；色温；RGB；驱动；调光
Abstract
At the end of twentieth Century, the electronic technology has developed rapidly. In the promotion,
the modern electronic products have penetrated almost all areas of the society. It has greatly promoted the development of social productive forces and the improvement of social information. Time is always so valuable to people, the work of the busy and complicated and easy to make people forget the current time. Forget to do, when it is not very important, this not hurt the important essentials. Simple electronic alarm clock is a used to after a certain period of time through the alarm sounds and wakes up the user a simple electronic circuit and is used to prevent nap sleep overdo the instrument from time to time to wake up the user's role. This system mainly consists of 555 timer square wave signal generator and the input control through the key input control of the two bit counter timing circuit can be input to the input of a time of the electronic clock, simulation and time interval can be within 99 seconds of continuous adjustable.
Key words: timing circuit; 555 timer; multi harmonic oscillator; time clock
目录
引言
随着电子技术的飞速发展，电子控制电路在日常生活中有着大量的应用并广泛地应用于工农业的生产和电子新产品的开发应用之中。为进一步巩固和加强“模拟电子技术”、“数字电子技术”课程的理论知识，用PROTEL等电路设计软件。用mulsitim进行仿真进行PCB印制电路板设计，用PROTEL等电路设计软件，掌握常用电子电路的一般设计方法提高电子电路的设计能力，熟悉并学会选用电子元器件了解电子产品研制开发过程，掌握电子电路中基本单元电路的构成原理，学会撰写课程设计总结报告，加强论文写作能力通过查阅手册和文献资料培养独立分析问题和解决问题的能力，培养创新能力和创新思维。把设计、组装、调试的内容进行全面的总结，将实践内容上升到理论高度。研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
电子闹钟已经是现代生活中经常用到的工具之一，是人们日常生活中随处可见的一种简单的电子仪器。传统的电子闹钟只是机械控制,另外体积也很大, 又不美观也不实用，而此设计的电子闹钟是用逻辑芯片设计而成的。只要简单的设置好后，就能按照用户的设定，定时产生闹铃，也能给人们的生活带来方便。电子闹钟在科学技术高度发展的今天,千家万户都少不了它,所以很多家庭个人都需要有一个电子闹钟，为人们提供报时方便。本书将简要介绍模仿电子闹钟的基本设计原理和仿真过程。
1 设计任务
设计题目
制作一个简易电子闹钟。
1) 具有自动清零功能；
2) 具有可调节闹铃时间功能；
3) 可自动或手动结束闹铃；
设计要求
1、运用所学知识设计一个简易电子闹钟结果以扬声器提示。
2、在设计过程中要求做到电路清晰明了，结构简单，能够把电路中各部件的主要功能分析透彻。
3、进行电路原理图设计，用PROTEL等电路设计软件，用multisim 进行仿真。
4、进行PCB印制电路板设计，用PROTEL 等电路设计软件。
2 系统的组成
系统的组成总体框图
根据闹钟的基本功能拟出方案的原理方框图如下图所示：
各部分系统的功能
时钟信号发生系统：振荡器产生周期为1Hz振荡的矩形波信号；
倒计时控制系统：接收时钟信号以及键盘的输入，并且完成倒计时的工作；
键盘输入系统：完成所需倒计时的时间输入；
响铃系统：发出响铃，提醒用户。
方案可行性分析与仿真调试
此方案是否可行关键在于这四个部分的电路能否同时合理有效地工作。
时钟信号发生系统的电路可用简单的555多谐振荡电路来实现，根据NE555频率计算软件计算如下：
得知其中：R1=50kΩ，R2=47kΩ，C=10μF
其原理图如下：
通过multisim软件仿真以及调试可知：我们能够通过简单的555多谐振荡电路产生倒计时控制系统所需的时钟信号：
该系统主要由0~9九个拨动按键以及两片为8－3线优先编码器组成，编码器的输入端由第一片优先编码器的八位输入端跟第二片优先编码器前二位输入端组成。输出端的低三位分别由两片优先编码器的A0非,A1非，A2非相与而成，第四位输出端取自第一片优先编码器的GS非端。通过扩展两片为8－3线优先编码器可实现十种不同输入状态编码出倒计时系统所需的四位输入端。
根据优先编码器的功能表，当优先编码器其中一个输入端输入低电平，其他输入端为高电平时，优先编码器就能将0~9输入端地址位译码成四位二进制码，通过multisim 软件仿真以及调试结果如下：
在multisim中用一个数码管接到该系统的四位输出端，调试该电路得知：在开关0~9全部闭合的情况下，然后当打开其中任何一个开关，两片组合成的编码器的输入端为低电平，这时它的输出为对应打开开关端口数字。
应该考虑到开关输入优先性问题，根据优先编码器的功能表得知D7端的优先性最高。根据设计，在输入数字时只能打开需要输入数字相应的开关，应避免同时打开两个或两个以上的开关，否则可能会出现输入无效的情况。
倒计时与响铃系统
倒计时系统由两片十进制可逆计数器、两片BCD-7段数码管译码器驱动器、两片共阳数码管组成。系统的的信号输入取自555信号发生系统的输出的方波信号，信号直接输入第一片74LS192计数器的DWN非减计数输入端，UP非端接高电平，这样就能实现减计数功能。
计数器的扩展：第一片计数器的进位输出端BRW非接到第二位计数器的DWN非减计数输入端，两片计数器的输出端分别接到段数码管译码器驱动器的输入端，通过数码管译码器驱动器译码，这样就能实现在共阳数码管显示两位数的倒计数效果：
通过multisim软件仿真以及调试结果如下：
当第一位计数器的DOWN非端接入1Hz占空比位50%的方波信号源，第一片计数器的进位输出端BO非接到第二位计数器的DOWN非减计数输入端，分别在两片计数器的输出端接入数码管，数码管便会进行每秒一次的进位减计数显示：
响铃系统主要由电平保持电路和蜂鸣器组成。由于计数器进位输出信号仅为一瞬间的电平变化，而闹铃需要保持响着，这就需要一个电平保持电路。为了能够让这个系统自动停止闹钟，这个电路可由一片十进制可逆减计数器简单构成：当这个计数器UP非端接收到倒计时系统的一个初始的进位信号，一个闹铃周期内，这个计数器的QA非端由低电平变为高电平，这样就能驱动蜂鸣器发出声音，当下一个周期到来的时候再由高电平变为低电平，这样就实现了闹钟的自动停止。
通过multisim软件仿真以及调试结果如下：
multisim示波器中蓝色的线条为方波信号源模拟计数器输出的进位信号，可以看到，当该计数器接受到电平变化的进位信号，其QA端由低电平变为高电平，并且在接收到第二个电平变化的进位信号时，还是保持这高电平，这就意味着蜂鸣器能在接受到第一个到第二个电平变化的进位信号期间响铃。
由于现实元器件DXP 2004中计数器输出端口的电平为实际需要的非，这与multisim模拟软件的有所不同，所以在实际原理图中应在输入输出端分别接上一个非门：
1. 信号发生系统的输出信号直接连到倒计时系统的减计数输入端；
2.按键输入系统与倒计时系统的衔。因为输入的数字包括十位和个位两个部分，所以输入时需要切换输入的位数。通过查询计数器的功能表得知：当计数器的LD非端为低电平时，计数器的输出为预置输入端的值。为了能控制十位和个位两个部分的输入，这就接需要用到两个开关。当输入十位的数时，控制十位计数器的LD非端为低电平，控制个位计数器的LD非端为高电平。同理，当输入个位的数时，控制十位计数器的LD非端为高电平，控制个位计数器的LD非端为低电平，这样个位和十位的输入就互不影响。最后把按键输入系统的四个输出端分别并联到倒计时控制系统的两个计数器的预置数端，这样就能实现通过按键输入所需的倒计时。
3.倒计时系统与响铃系统通过一个电平保持电路衔接，保障在一个倒计时周期内闹铃一直响着，其原理已经有所描述。
完成各系统的衔接，得到的总原理图参见附录二。
3 硬件设计
元器件选择的依据以及元件参数的确定
电阻：
电阻的主要参数有阻值、功率、精度等。555多谐振荡电路对于电阻器的精度一般无特别要求。为提高电路工作的稳定性,以选用金属膜电阻为宜。功率的选择又电路中消耗的功率大小来决定。功率选择太小,发热严重,甚至烧毁。所以选取金属膜电阻
R1=50KΩ，R2=47KΩ。
电容器：
功率放大电路中用涤纶电容器和电解电容较多。涤纶电容器无极性电解电容有极性电容器的主要参数是容量和耐压值。在高保真功率放大电路中为达到良好的频响效果耦合退耦电容器以选用损耗低漏电小的电容器如阻电容器聚苯乙烯电容器等更好。为确保音调电路提升和衰减的准确性有关电容器的误差应小于5%。所以选定电解电容
C1=01uf,胆电容C2=。
开关：采用三脚小电流拨动开关。
电源：根据逻辑芯片的工作要求，电源一般用5V电源，可由usb电源提供。
蜂鸣器：应采用有源蜂鸣器；
数码管：应采用共阳7段数码管；
逻辑芯片：
计数器采用SN74LS192N集成同步计数器；
与非门采用SN74LS00四与非门集成芯片；
编码器采用SN74LS148N优先编码器；`
555定时器采用型号为LM555CN的555定时器；
数码管译码器采用DM74LS47N七位数码管译码器；
PCB原理图与电路图布线设计
应用 DXP2004软件设计印刷电路板,过程如下:
准备上述电路原理图,根据设计要求设计电路原理图并绘制原理图,放置元件，对各部件进行封装,然后由该原理图文件生成相应的网络表，导入PCB图。元件的布局应合理，元件的布局应该采用手工布局，按键等原件应等该合理按顺序排好，各芯片对整齐等。布线方式采用自动布线加手动调整。根据设计，电路确定电路板的尺寸定义为
10cm*10cm，PCB板应采用双面板。
参数设置，设置电路线宽：；安全距离：，其余参数应严格参照制作电路板的要求进行设置，最终得到的PCB图参见附录三。
硬件制作
电路板采用腐蚀覆铜PCB板的方法制作。将敷铜板裁成电路图所需尺寸,将电路图打印到蜡纸上，将双面的电路图对整齐，利用热转印把蜡纸上的电路图再印到覆铜的PCB
板上，然后进行腐蚀，打磨，钻孔等。需注意的是打印电路图时应采用反面印刷，这样转印到铜板的电路图才是正确的，双面板亦如此。
元件的焊接。因条件和时间限制的原因，板子采用手工电烙铁焊接。为了调试方便与芯片的便捷更换，所有芯片管脚先采用圆孔插针代替焊接到电路板上，其余元件按照原理图一一焊接到PCB板上。先放置与结构有关的固定位置的元器件，如电源插座、开关、连接件之类，这些器件放置好后再放置线路上的特殊元件和大的元器件， IC等，最后放置小器件等。
4系统调试
信号发生器的调试
只把555芯片装在电路板的圆孔排针上，其余芯片位置留空。接上电源，用示波器检测555芯片的输出管脚波形。调节示波器，结果示波器显示一列方波，频率接近1Hz，但是占空比只有35%到40%左右，并不是占空比为50%的标准方波，这可能是在计算555外围元件参数是没考虑到的。严格来说，这并不会影响到计数器计数所需的高低电平信号，因此可认为时钟信号发生系统正常工作。
计数器以及数码管显示的调试
把555芯片和两片计数器还有数码管译码器等原件装在电路板的圆孔排针上，按键输入等芯片位置留空。接上电源，结果数码管不亮。检查数码管得知，该数码管是共阴数码管，所以不能点亮，这是由于原件配发出错照成的。由于电路需要的是共阳数码管，重新购置两个共阳数码管重新接上后数码管才亮，但是并没有倒计时的计数显示。通过查询74ls192芯片资料以及检查计两个数芯片得知，芯片正常计数时它的MR端必须接低电平，而在原理图及PCB图上该芯片的14脚MR端没有接低电平，这是设计上疏忽的结果。解决方法是直接将两片计数器芯片的14脚MR端背面直接飞线到附近的低电平节点上。
通过飞线设计，结果个位的数码管显示倒计时计数，但是显示十位的管子显示乱码。这问题可能出在十位计数器和该数码管的显示译码器上。利用示波器，根据计数器的功能表一一检测该计数器的输出端高低电平，结果得知该计数器的输出电平符合输入方波周期的个数。再根据74ls47数码管译码器的功能表及引脚图检查该数码管译码器，得知该芯片的8脚GND端没有接低电平，而个位显示的译码芯片的接了低电平，这就确定了问题出在这个管脚上。通过飞线把显示个位的译码芯片的8脚与十位的8脚连在一起，结果两个数码管均正常显示倒计时。
响铃系统调试
把计数器的进位信号接到响铃系统的输入端，当两位计数器倒计时全部到0时，十位计数器的进位输出端会出一个进位信号，实际调试表明蜂鸣器接收到进位信号后发出来响铃，因此响铃系统正常工作。
按键输入电路的调试
只把两片译码器芯片跟与非门芯片接到电路中，其余芯片不接，然后通过检测此系统输出的二进制值是符合按键开关的输入值，这样以检测此电路模块是否正常。但是实际测试得到的是输出端全部都是高电平，经过反复通过芯片的功能表检查芯片的引脚接线以及确认线路的连接正确，结果还是不正常工作。
为了能够比较好地解决能够调节闹铃时间这个问题，最后放弃了这个按键输入的功能，取而代之的是通过控制计数器的MR端的高低电平开启或关闭个位或十位的计数功能来实现时间的调节。原理如下：当把个位计数器的MR端悬空，十位计数器的MR端接低电平，个位计数器就停止计数。这时555组成多谐振荡器的方波信号会直接输入到十位计数器的输入端，十位计数器会进行以每秒一次的倒计时计数。当计数器的倒计时到所需的及时后，就把个位计数器的MR端接低电平，两个计数器就会正常进行倒计时，而且倒计时为0的时候就会发出响铃，这样就通过等待选择十位计数器的倒计数设置闹了弄个的时间。此方法的缺点是通过等待设置时间，还有只能设置0，10,20,30……到90秒数的设置。经过上述几个步骤的调试，最终板子的功能基本得以实现。
5 结论
经过这几天的设计制作以及调试，有以下几点总结：
设计总结：
在画原理图时为了避免电路走线的混乱，应该善于利用总线跟网络标号这两个工具，这样能使电路原理更加清晰明了。了便于调试，各模块应该合理分开摆放在合适的位置。为了便于人工焊接，应把尽量保证板子上层的焊接点尽量少。该电路没有涉及到高频模块，因此没有考虑到干扰这方面。但是有以下几点是要注意的：电路原理的正确性。这是制作电路板最基本、最重要的要求，准确实现电原理图的连接关系，避免出现“短路”和“断路”这两个简单而致命的错误。这一基本要求在手工设计和用简单CAD软件设计的PCB中并不容易做到，一般的作品都要经过两轮以上试制修改，功能较强的CAD软件则有检验功能，可以保证电气连接的正确性。
电路的可靠性。连接正确的电路板不一定可靠性好，例如模块选择不合理，元件及安装固定不正确，元器件布局布线不当等都可能导致PCB不能可靠地工作。再如多层板和单、双面板相比，设计时要容易得多，但就可靠而言却不如单、双面板。从可靠性的角度讲，结构越简单，使用面越小，板子层数越少，可靠性越高。两面板布线时，两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线，避免相互平行，以减小寄生耦合。
电路的合理性。这是PCB?设计中更深一层，更不容易达到的要求。一个印制板组件，从印制板的设计、制作、装配、调试，无不与印制板的合理与否息息相关，例如板子形状选得不好加工困难，引线孔太小装配困难，没留试点高度困难，板外连接选择不当维修困难等等。每一个困难都可能导致成本增加，工时延长。而每一个造成困难的原因都源于设计者的失误。没有绝对合理的设计，只有不断合理化的过程。它需要设计者的责任心和严谨的作风，以及实践中为断总结、提高的经验。??
制作总结：
在转印双面板电路时，应先用订书机将蜡纸上的双面电路图对齐好，再讲覆铜板插入中间进行热转印，这样能够较好地保证转印出来的PCB板两面的电路以及通孔对称上。
转印有时会将蜡纸上的一层薄膜同时附到板子上，附有薄膜的地方会腐蚀不到，影响了腐蚀效果。为了较好的进行腐蚀，转印后应先检查板子表面是否有一层氧化薄膜，如果有应先将此层膜小心刮掉再进行腐蚀。腐蚀的时候，应把握好时间，不让板子腐蚀过度或者腐蚀未完全。腐蚀过程中应尽量避免吸入反应产生的有毒气体。钻孔时应从板子的正面钻入，这会有利于元件的插入以及焊接。焊接元件时，先放置与结构有关的固定位置的元器件，如电源插座、开关、连接件之类，这些器件放置好后再放置线路上的特殊元件和大的元器件， IC等，最后放置小器件等。
调试总结：
调试应该分模块进行，类似状态变量法，各模块调试先后按照信号流动的顺序进行，最后一起调试，遵循先部分后整体的原则。调试时应严格对照芯片的功能表进行一一检测各芯片元件的功能，若发现问题，要把问题一点一点缩小，这才能找到问题所在。硬件电路焊完之后，在上电之前一定要先用万用表检测电源和地之间是否短路。上电之后要用示波器观察信号的在电路中变化的情况，与设计当初的情况相比较，找出差别，并进行分析。在系统各个部分都调试完毕之后，即可以进行整个系统的调试。由于前面各个部分的调试做的都比较充分，所以在实际调试过程中，能够较顺利的实现整个系统预期的功能。
系统的性能分析：
经调试分析，此系统的时钟信号发生系统与倒计时系统均能稳定正常工作，能在倒计时结束后一直发出响铃。响铃后计数器自动再从99秒开始倒时计数，倒计时完后即自动停止响铃，实现了自动停止闹铃的功能。能够通过两个计数器的MR端高低电平开关实现清零功能。系统能在设定的时间内闹铃，只能设置0，10,20,30……到90秒数的设置。本系统通过测试，能够实现以下功能：
1) 具有清零功能；
2) 具有可调节闹铃时间功能；
3) 可自动或手动结束闹铃；
不足之处：
电源处没有设计二极管防止反接的电路，倘若在调试或试用板子时把电源的正负两极接反，这可能会造成芯片以及板子电路的烧毁。为了保证每个电子元件工作的稳定，在电源处应设计滤波电容，毕竟个电源输出的电压电流等参数不一样。仿真并不等于实物电路，仿真平台有许多确定的条件，而实际制作之中参与者或多或少的不确定因素，只有通过不断调试才能实现板子的原有功能。
为期两个星期的课程设计已接近尾声。我也终于顺利地完成了课题——简易电子钟的制作硬件设计,从中我学到了很多知识,提高了自身能力,受益匪浅。理论和实践相结合对于我们电子专业的学生来说尤为重要。两年期间，我们学习了很多书本知识，但是实际的操作和动手能力的培养相对来说比较少。这次课程设计课题比较新颖并强调了对平时所学内容的综合应用，同时又给了我们充分的操作训练的机会，真正实现了理论联系实际。我在课程设计的过程中，时常要运用到以前课上老师教授的知识。通过不断地计算和分析，我深深地明白：理论上正确的电路在实际中还要经过反复的检测和调试，才能达到最终满意的结果。汗水是有的。但是，只有通过不断的磨练，不断地实践，这样才能积累经验，才能让自己练就一番过硬的技能。
谢辞
本作品以及论文的完成，得益于桂电各老师传授的知识，使本人有了完成论文所要求的知识积累。更得益于导师从选题的确定、论文资料的收集、论文框架的确定、开题报告准备及论文初稿与定稿中对字句的斟酌倾注的大量心血。在此对导师汪杰君教授表示感谢！还要特别感谢大学两年学习期间给我诸多教诲和帮助的电子工程与自动化学院的各位老师与同学，你们给予我的指导和教诲我将永远记在心里！感谢和我一起生活两年的室友，是你们让我们的寝室充满快乐与温馨，“君子和而不同”，我们正是如此！愿我们以后的人生都可以充实、多彩与快乐！是你们我大学的这一阶段——课程设计阶段给自己的指导，给了我耐心的指导和无私的帮助。为了指导我们的课设论文，她们放弃了自己的休息时间，她们的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩，在此我向她们表示我诚挚的谢意。同时，再次感谢养育我的父母，感谢所有任课老师和所有同学在这两年年来给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。正是由于他们，我才能在各方面取得显着的进步，在此向他们表示我由衷的谢意，并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！
参考文献
[1]阎石.数字电子技术基础（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006：167~197.
[2]童诗白.模拟电子技术基础（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2006：3~7.
[3] 陆坤.电子设计技术[M].成都：成都电子科技大学出版社，1996：31~76.?
附录一元件清单
10 555定时器LM555CN 1
12 电容10μF 1 非贴片
13 电容μF 1 非贴片
14 7位数码管译码器DM74LS47N 2
15
16
17 合计31
附录二电路总原理图
附录三PCB图
——上图为顶层布线，下图为底层布线。
附录四实物图
基于单片机的电子闹钟设计
基于单片机的电子闹钟设计 摘要 本设计以AT89C51芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简单，功能齐全的电子时钟，它由5V直流电源供电。 关键词：单片机；led；闹钟；定时器 Abstract This design, adopting AT89C51 chip as the core part with some necessary peripheral circuits, is a simple electronic clock which uses 5V DC as the power supply. Keywords:single chip machine ,in fixed time machine, alarm clock,LED 1 引言 1.1设计目的 此次课程设计是在学习先修课程《单片机原理与系统设计》之后，为加强对学生系统设计和应用能力的培养而开设的综合设计训练环节。本课程设计应结合《单片机原理与系统设计》课程的基础理论，重点强调实际应用技能训练，包括单片机系统设计的软件和硬件两部分。其课程设计任务是使学生通过应用单片机系统设计的基本理论，基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，初步掌握并具备应用单片机进行设备技术改造和产品开发的能力，培养学生的创新意识，提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。 1.2设计要求 结合单片机知识，以AT89C51单片机为核心，利用七段LED数码管实现计时、校时及闹钟功能。 1.3设计方法 以AT89C51单片机为核心，外加晶振电路，使用8个七段数码管显示，LED 采用动态扫描，用74ls245芯片作为驱动电路。通过四个独立按键对时间进行定时、校时，从而实现闹钟提醒功能。 2 设计方案及原理 2.1设计方案 选AT89C51单片机作为系统核心，辅助外部产生时钟信号的晶振电路，再加上四个独立按键作为输入信号，使用8个七段数码管显示时间，芯片74ls245为数码管段选线的驱动，最后用蜂鸣器实现闹铃功能。使用单片机的定时器T0计时时间为50ms，计时20次作为1s的时间基准。第一部分，12MHz的晶振连接至单片机的时钟信号输入端；第二部分，四个独立按键加上四个上拉电阻连接至单片机
基于单片机的电子时钟设计报告(LCD显示)
单片机原理及应用课程设计任务书 题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 单片机原理及应用课程设计任务书
题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 基于AT89C51单片机的电子时钟设计报告
一、设计要求与目的 1）设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间。 2）、使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。3）、用3个功能键操作来设置当前时间。 4）、熟悉掌握proteus编成软件以及keil软件的使用 二、本设计原理 本设计以AT89C51单片机为核心，通过时钟程序的编写，并在LCD显示器上显示出来。该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作，并对每个按键的操作在LCD显示器上作出相应的反应。由于LCD显示器每八位对应一个字符，故把秒、分、时的个位和十位分开表示。 该课题中有三个控制开关KM1、KM2、KM3分别控制时、分、秒的调整，时间按递增的方式调整，每点一次按钮则相应的时间个位加以，且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。 三、硬件设计原理（电路） 硬件电路原理图
简易电子时钟的设计
单片机课程设计报告设计题目：简易电子时钟的设计 院别： 专业班级： 学号：
姓名： 指导教师: 摘要 通过一学期单片机的学习，对其已经有了初步的了解，但是随着社会的不断发展，单片机的应用正在不断地走向深入，它特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。我们也借此课程设计的机会，对单片机有更深一步的了解与学习。 本次课程课程设计的目的是设计一个简易的电子时钟，通过一个8位共阴极数码管进行时、分、秒的显示，另外设置7个按键，一个用来调整小时，一个用来调整分钟，一个开关控制是否调整时间。 关键词：AT89C51,数码管，按键，DS1303时钟芯片
1.概述 本设计是锻炼我们的自学能力合作能力，依靠团队的力量去完成一项具体的任务系统的训练了所学知识，设计的过程必将是难忘的，这也将是大学向社会工作过度的一个重要阶段。 本阶段过后要去能够熟练的运用单片机中的计数器、定时器、中断、数码管显示等参考教材或者相关资料，采用C语言实现数字时钟功能，在数码管上实时显示，并运用Protues软件绘制电路原理图，并进行仿真验证和误差分析。 2.系统总体方案设计 2.1系统方案的确定 用6位数码管，可以显示出时、分、秒；用P2端口控制位选，由定时器进行时间的控制（秒）；当总按键按下时可以进行时间调整； 2.2方案分析 2.3系统总框图 图2.1
3.系统硬件系统设计 3.1复位电路 单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。 复位电路的工作原理： 在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。单片机复位电路如下图 图3.1 3.2时钟电路 单片机运行需要时钟支持——就像计算机的CPU一样，如果没有时钟电路来产生时钟驱动单片机，那单片机就不能执行程序。 单片机可以看成是在时钟驱动下的时序逻辑电路。 以5l单片机为例随明：51单片机为l2个时钟周期执行一条指令。也就是说单片机运行一条指令，必须要用r2个时钟周期。没有这个时钟，单片机就跑不起来了，也没有办法定时和进行和时间有关的操作。 时钟电路是微型计算机的心脏，它控制着计算机的二个节奏。CPU就是通过复杂的时序电路完成不同的指令功能的。51的时钟信号可以由两种方式产生：一种是内部方式，利用芯片内部的振荡电路，产生时钟信号：另一种为外部方式，时钟信号由外部引入。
定时闹钟设计 课程设计报告
定时闹钟设计 摘要： 本设计目的是利用单片机设计制作一个简易的定时闹铃时钟，可以放在宿舍或教室使用，在夜晚或黑暗的场合也可以使用。可以设置现在的时间以及闹铃的时间并且显示出来，若时间到则发出一阵声响。 本次设计的定时闹钟在硬件方面就采用了AT89C52芯片，用6位LED数码管进行显示。LED用P0口进行驱动，采用的是动态扫描显示，能够比较准确显示时时—分分—秒秒。通过五个功能按键可以实现对时间的修改、定时和闹铃终止，闹钟设置的时间到时蜂鸣器可以发出声响。在软件方面用C51编程。整个定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，并经过系统仿真后得到了正确的结果。 关键词：定时闹钟；蜂鸣器；AT89C52；74HC245；
目录 第1章绪论 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计要求和任务 (1) 1.2.1设计要求： (1) 1.2.2设计任务： (1) 1.3论文主要内容 (1) 第2章系统总体设计 (2) 2.1系统设计需求 (2) 2.2总体设计方案 (2) 2.3系统软件 (3) 2.4系统硬件 (3) 第3章系统硬件设计 (4) 3.1系统硬件模块及功能 (4) 3.2主控模块 (4) 3.2.1主芯片AT89C52 (4) 3.2.2时钟电路设计 (7) 3.2.3 74HC245芯片 (7) 3.3 LED显示模块 (9) 3.4 按键模块 (9) 3.5警报模块 (10) 第4章系统软件设计 (11) 4.1系统软件设计概述 (11) 4.2主程序设计 (11) 4.3单片机的中断系统 (11) 4.3.1中断源 (11) 4.3.2中断的优先级别 (12) 4.4主程序 (12) 第5章系统测试 (13) 5.1测试内容 (13) 5.2测试环境 (13) 5.3测试步骤 (13) 5.3.1测试环境的构建 (13) 5.3.2测试内容 (14) 5.4测试结果 (14)
单片机简易时钟课程设计
目录 1.概论 (1) 2.整体设计思路 (2) 2.1硬件各部分所能完成的功能 (3) 2.2系统工作原理 (4) 2.3时钟各功能分析及图解 (4) 2.4.1电路各功能图解分析 (4) 2.4.2电路功能使用说明 (7) 3. 软件设计思路 (8) 3.1 主程序模块 (8) 3.2 数码管动态扫描模块 (9) 3.3 当前时间计时模块 (9) 3.4 闹钟输入输出模块 (10) 3.5 当前时间调整模块 (12) 3.6复位模块 (13) 4.系统的调试和性能分析 (14) 4.1系统的调试方法 (14) 4.1.1输入按键的调试 (14) 4.1.2复位电路的调试 (14) 4.1.3显示电路的调试 (14) 4.1.4整个系统的联调 (14) 4.2心得体会 (15) 参考文献 (15) 附录 (16) 附录A 系统原理图 (16) 附录B 程序源代码 (17) 电气信息学院课程设计评分表 (28)
1.概论 单片机系统作为一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件电路设计和软件编程设计两个方面，其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试3个过程。如果采用单片机系统的虚拟仿真软件——Proteus，则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作。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，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生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[4]。不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、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。而且是控制的核心部分。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 电子钟在工业控制和日常生活中是很重要的，它不仅可以用于计时、提醒又可用于对机器的控制，在自动化的过程中必然有电子钟的参与，因此电子钟的应用会越来越广泛。而且向着精确、低功耗、多功能发展。基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。从而，使数字钟的精度仅仅取决于单片机的产生机器周期电路和定时器硬件电路的精确度。另外，程序较为简洁，具有可靠性和较好的可读性。如果我们想将它应用于实时控制之中，只要对上述程序和硬件电路稍加修改，便可以得到实时控制的实用系统，从而应用到实际工作与生产中去。 数字电子钟的设计方法有多种，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。这些方法都各有特点，其中，利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，便于功能扩充，精确度高等特点。
单片机完整电子时钟设计报告.doc
目 一．作品介???????????????????????????????? 2 二．片机系原理及工作原理描述????????????????????? 2 三．程中碰到的及解决方法????????????????????? 4 四．数据及差分析??????????????????????????? 4 五．?????????????????????????????????? 5 六．程序模框?????????????????????????????? 5 七．程序清????????????????????????????????7
单片机的个性化电子钟设计报告 一．作品简介 该作品是个性化电子钟设计，技术上主要用单片机（AT89S52）主控， 4 位 LED 数码显示，分别显示“小时：分钟”。该作品主要用于24 小时计时显示,能整时报时 ,能作为秒表使用,能定时闹铃 1 分钟。 使用方法 :开机后显示日期，学号，时钟在00:00:00 起开始计时。 （1)长按进入调分状态 :分单元闪烁 ,按加 1,按减 1.再长按进入时调整 状态 ,时单元闪烁 ,加减调整同调分 .按长按退出调整状态。 (2)按进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按分加 1,再按为时调 整 ,按时加 1,按调闹钟结束.在闹铃时可按停闹,不按闹铃 1 分钟。 (3)按下进入秒表状态:再按秒表又启动,按暂停 ,再按秒表清零 ,按 退出秒表回到时钟状态。 二．单片机系统原理图及工作原理描述 （1）总原理图 如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示模块组成。
简易电子闹钟的设计报告
编号：基础工程设计说明书 题目：LED强度可调驱动电路设计 院（系）：电子工程与自动化学院 专业：光电信息科学与工程 学生姓名：李朝庭 学号： 指导教师：彭智勇 职称：高级实验师 2017年1 月1日
摘要 目前，LED 灯的亮度可调通过有两种可行方案：第一种是通过占空比电压来输出不同的电压，从而实现亮度可调；第二种通过控制数模转换器来输出不同的电流，然后经过放大器来进行发大，从而实现输出不同的电压，来实现亮度可调。对于第一种方案，优点是设计简单，且使用的电子器件类较少，造价成本低，其集成度低，电路原理不复杂，适于现代社会发展的需求。对于第二种方案，它设计图复杂，其集成度不高，且使用了数模转换器，因此和第一种设计方案相比略高。所以本设计采用了第一种方案。本设计的结果是设计制作一种路LED光强独立可调的 led 调光电路；自动调光时可使等在熄灭、微亮、较量及最亮四种状态中不断循环；实现灯光的循环调节功能(循环时间分别为为 2s、4s、6s、8s、10s、12s)；关键词：LED；色温；RGB；驱动；调光 Abstract At the end of twentieth Century, the electronic technology has developed rapidly. In the promotion, the modern electronic products have penetrated almost all areas of the society. It has greatly promoted the development of social productive forces and the improvement of social information. Time is always so valuable to people, the work of the busy and complicated and easy to make people forget the current time. Forget to do, when it is not very important, this not hurt the important essentials. Simple electronic alarm clock is a used to after a certain period of time through the alarm sounds and wakes up the user a simple electronic circuit and is used to prevent nap sleep overdo the instrument from time to time to wake up the user's role. This system mainly consists of 555 timer square wave signal generator and the input control through the key input control of the two bit counter timing circuit can be input to the input of a time of the electronic clock, simulation and time interval can be within 99 seconds of continuous adjustable. Key words: timing circuit; 555 timer; multi harmonic oscillator; time clock 目录
闹钟分析分析设计报告全解
闹钟分析分析设计报告 全解 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
课程：计算机组成原理 闹 钟 分析设计报告 院系：安徽工程大学机电学院 专业：计算机与软件工程系 班级：计算机2131 组长：马连杰 组员：余磊叶敏 时间： 目录
第一章功能分析 显示时间： 晶体固定频率振荡振荡，再将产生的波进行分频或倍频，得到基本秒信号。再通过计数，译码，最后显示出来。 时间显示为小时（0-23），分钟（0-59）秒（0-59）。 闹钟功能： 利用按键可对闹铃进行设置，并可显示闹铃时间，当闹铃时间到蜂鸣器发出声响，按停止键可使闹铃声停止； 可以设置多个闹钟，和闹钟提示音 闹铃功能的实现 闹铃功能的实现涉及到两个方面：闹铃时间设定和是否闹铃判别与相应处理。闹铃时间设定模块的设计可参照时间设定模块，这里着重阐述闹铃判别与处理模块的设计问题。闹铃判别与闹铃处理的关键在于判别何时要进行闹铃。当时十位、时个位、分十位、分个位中任一位发生改变（进位）时，就必须进行闹铃判别。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出送到七段显示译码驱动器译码驱动，通过六个七段LED显示器显示出来。闹铃电路根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后加上一个高频或低频信号送到放大电路驱动蜂鸣器发声实现报时。校时电路是直接加一个脉冲信号到
时计数器或者分计数器或者秒计数器来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。 第二章总体软件 闹钟的组成结构 本设计以AT89C51芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简单，功能齐全的电子时钟，它由5V直流电源供电。在硬件方面，除了CPU外，使用八个七段LED数码管来进行显示，LED采用的是动态扫描显示，使用74LS245芯片进行驱动。通过LED能够较为准确地显示时、分、秒。四个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用C语言编程。整个电子钟系统能完成时间的显示、调时、校时和三组定时闹钟的功能。 选用单片机最小系统应用程序,添加比较程序、时间调整程序及蜂鸣程序，通过时间比较程序触发蜂鸣，实现闹钟功能，完成设计所需求的软件环境。介绍并使用Keil单片机模拟调试软件，测试程序的可行性并用Proteus进行仿真。 闹钟的实现
数字电子钟设计报告
《电子线路课程设计报告》 系别：自动化 专业班级：自动化0803 学生姓名：冯刚 指导教师：朱定华 （课程设计时间：2010年05月31日——2010年06月12日） 华中科技大学武昌分校
目录 1．课程设计目的 (3) 2．课程设计题目描述和要求 (3) 3．课程设计报告内容.....................................................................3-9 3.1实验名称 (3) 3.2实验目的 (3) 3.3实验器材及主要器件 (3) 3.4数字电子钟基本原理 (4) 3.5数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择..............................4-8 3.6数字电子钟电路图 (8) 3.7数字电子钟的组装与调试............................................................8-9 4．总结 (9) 参考文献 (10)
1．课程设计目的 ※掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法； ※进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；※提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力； ※培养书写综合实验报告的能力。 2．课程设计题目描述和要求 （1）设计一个有“时”、“分”、“秒”（12小时59分59秒）显示，且有校时功能的电子钟； （2）用中小规模集成电路组成电子钟，并在实验箱上进行组装、调试； （3）画出框图和逻辑电路图，写出设计、实验总结报告； （4）选做：整点报时。在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz音频信号，在59分59秒时输出1000Hz信号，音频持续1s，在1000Hz荧屏结束时刻为整点。 3．课程设计报告内容 3.1实验名称 数字电子钟 3.2实验目的 ·掌握数字电子钟的设计、组装与调试方法； ·熟悉集成电路的使用方法。 3.3实验器材及主要器件 （1）74LS48（6片）（2）74LS90（5片）（3）74LS191（1片）（4）74LS00（5片）（5）74LS04（3片）（6）74LS74（1片）（7）74LS2O（2片） （8）555集成芯片（1片） （9）共阴七段显示器（6片）（10）电阻、电容、导线等（若干）
数字电子钟实验报告
咸阳师范学院物理与电子工程学院 课程设计报告 题目： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 完成日期：年月
目录 第一章概述 3 第二章数字电子钟的电路原理 4 第三章电路调试与制作11 第四章总结与体会12 第五章附录13
第一章概述 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,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,运运超过老式钟表, 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。 虽然市场上已有现成的数字集成电路芯片出售，价格便宜，使用方便，这里所制作的数字电子可以随意设置时，分的输出，是数字电子中具有体积小、耗电省、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。 课程设计目的 （1）加强对电子制作的认识，充分掌握和理解设计个部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、电路的焊接与调试等多项知识。 （2）把理论知识与实践相结合，充分发挥个人与团队协作能力，并在实践中锻炼。 （3）提高利用已学知识分析和解决问题的能力。 （4）提高实践动手能力。
第二章数字电子钟的电路原理 数字电子钟的设计与制作主要包括：数码显示电路、计数器与校时电路、时基电路和闹铃报时电路四个部分。 1．数码显示电路 译码和数码显示电路是将数字钟的计时状态直观清晰地反映出来。显示器件选用FTTL-655SB双阴极显示屏组。在计数电路输出信号的驱动下，显示出清晰的数字符号。 2．计数器电路 LM8560是一种大规模时钟集成电路它与双阴极显示屏组可以制成数字钟钟控电路。 3．校时电路 数字钟电路由于秒信号的精确性和稳定性不可能做到完全准确无误，时基电路的误差会累积；又因外部环境对电路的影响，设计产品会产生走时误差的现象。所以，电路中就应该有校准时间功能的电路。通过手动调节按键，达到校准的目的。 4．定时报警电路 当调好定时间后并按下开关K1（白色键），显示屏右下方有红点指示，到定时时间有驱动信号经R3使VT1工作，即可定时报警输出。 芯片资料 LM8560是一种大规模时钟集成电路它与双阴极显示屏组可以制成数字钟钟控电路。作为时钟，它准确醒目；作为控制开关，它动作无误；在1小时59分钟或59分钟内，能任意暂停，使用十分方便。 仔细观察从0-9的每个数字并比较图1所示的笔段。内部电路参看图2, LM8560各脚功能，参看图3。
基于51单片机的电子时钟的设计
目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计 (5) 4 调试分析及说明 (7) 5 结论 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理 (12) 附录2 程序清单 (13)
电子时钟的设计 许山沈阳航空航天大学自动化学院 摘要：传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件，不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低，随着系统设计复杂度的不断提高，用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。 单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51系列的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。，本次设计提出了系统总体设计方案，并设计了各部分硬件模块和软件流程，在用C语言设计了具体软件程序后，将各个模块完全编译通过过后,结果证明了该设计系统的可行性。该设计给出了以AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示数字的设计方案，适当地解决了实际生产和日常生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。 关键字：AT89C2051,C语言程序，电子钟。 0前言 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整和闹铃功能。具体要求如下： （1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试；
（4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； （5）实现闹钟功能，在设定的时间给出声音提示。 1总体方案设计 该电子时钟由89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，利用单片机内部定时计数器0通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调节是由一个按键控制，而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。 图1 系统结构框图 该电子时钟由STC89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，晶振电路的晶振频率为12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式0，通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，60秒为一分钟，60分钟为一小时，24小时为一天，又重00:00:00开始计时。没有按键按键按下时，时钟正常运行，当按下调节时钟按键K1，就会关闭时钟，当按下闹钟按键K3时时钟就会进入设置时间界面，但是时钟不会停止工作，按K2键，，就可以对时钟和闹钟要设置的时间进行调整。 2硬件电路设计
基于单片机的电子闹钟的设计说明
课程设计报告 课程名称：单片机课程设计 题目：多功能电子表 学院：环境与化学工程系：过程装备与测控工程 专业：测控技术与仪器 班级：测仪111 学号： 5801211040 学生：白金成 起讫日期： 2012-12-28～2013-1-7 指导教师：大勇、俊清、熊剑
单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。 本设计以AT89C52芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简单，功能齐全的闹钟，它由5V直流电源供电。在硬件方面，除了CPU外，使用1602液晶显示时钟的时间，并通过所写程序控制在某个时间点蜂鸣器的响应，即完成闹钟的功能，该闹钟设有4个独立按键，时间调整按键、闹钟调整按键和两个时间加减按键。软件方面采用C语言编程。整个闹钟系统能完成时间的显示、调时和定时闹钟的功能。 选用单片机最小系统应用程序,添加比较程序、时间调整程序及蜂鸣程序，通过时间比较程序触发蜂鸣，实现闹钟功能，完成设计所需求的软件环境。介绍并使用KEIL单片机模拟调试软件，测试程序的可行性并用Proteus进行仿真。 关键词：AT89C52单片机定时器中断闹钟
一、设计任务、要求 (4) 1.1、设计任务： (4) 1.2、设计要求： (4) 二、方案总体设计 (5) 2.1、显示模块 (5) 2.2、实时时间计算模块 (5) 2.3、按键控制模块 (5) 2.4、声音报警模块 (5) 2.5、总体设计： (5) 三、硬件设计 (7) 3.1、单片机最小系统 (7) 3.1.1、时钟信号的产生 (7) 3.1.2、复位电路 (7) 3.2、液晶显示模块 (8) 3.2.1、1602液晶引脚图及连线电路 (8) 3.2.2、一般1602字符型液晶显示器实物图 (8) 3.3、矩阵键盘 (8) 3.4、蜂鸣器电路 (9) 3.5、电源指示灯部分 (9) 3.6、STC89C52芯片 (9) 3.7、整体电路原理图 (10) 3.8、Lockmaster硬件电路 (11) 四、程序流程图 (12) 五、系统仿真与调试 (14) 5.1、Proteus仿真原理图 (14) 5.2、实物图 (16) 5.3、使用说明 (16) 六、设计总结及心得体会 (17) 附录： (18)
电子时钟设计报告
电子时钟设计报告 1 设计任务与要求 1.1 设计任务 用STM32设计一个数字电子钟，采用LCD12864来显示并修改，时间或闹铃。 1.2 设计要求 1）显示功能：可显示时间等基本功能。 2）具有闹铃功能。 3）按键改变时间。 4）按键改变闹铃。 5）温度的显示。 2 方案设计与论证 整个系统用stm32单片机作为中央控制器，由单片机执行采集内部RTC值，时钟信号通过单片机I/O口传给TFT彩屏，单片机模块控制驱动模块驱动显示模块，通过显示模块来实现信号的输出。系统设有按键模块用于对时间进行调整及扩展多个小键盘。
2.1 显示电路 方案一：TFT彩屏。显示质量高，没有电磁辐射，可视面积大，应用范围广，画面效果好，数字式接口，“身材”匀称小巧，功耗小。 方案二：数码管动态显示。动态显示，即各位数码管轮流点亮，对于显示器各位数码管，每隔一段延时时间循环点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示，但须保证扫描速度足够快，人的视觉暂留功能才可察觉不到字符闪烁。显示器的亮度与导通电流、点亮时间及间隔时间的比例有关。调整参数可以实现较高稳定度的显示。动态显示节省了I/O口，降低了能耗。 从节省单片机芯片I/O口和降低能耗角度出发，本数字电子钟数码管显示选择设计采用方案一，既TFT彩屏显示。 2.2 电源电路 本数字电子钟设计所需电源电压为直流、电压值大小5V的电压源直接用mini USB通过电脑USB接口供电。 2.3 按键电路 本数字电子钟设计所需按键用于进行显示时间的调整与设置扩展的小键盘。 单片机芯片4个I/O口可与按键直接相连，通过编程，单片机芯片即可控制按键接口电平的高低，即按键的开与关，以达到用按键进行显示时间的调整与设置扩展的小键盘的设计要求。
单片机课程设计--简易电子钟.doc
单片机课程设计报告设计课题：简易电子时钟的设计 专业班级：07通信1班 学生姓名：黎捐 学号：0710618134 指导教师：曾繁政 设计时间：2010.11.5—2010.12.20
一、设计任务与要求 (1)设计任务: 利用单片机设计并制作简易的电子时钟，电路组成框图如图所示。 (2)（2） 设计要求：1）制作完成简易的电子时钟，时间可调整。 2）有闹钟功能。 二、方案设计与论证 简易电子时钟电路系统由主体电路和扩展功能电路两主题组成，总体功能原理是以STC89C52单片机为主要的控制核心，通过外接4个独立式键盘作为控制信号源，八个七段数码管作为显示器件，蜂鸣器作为定时器件，单片机实时的去执行相应的功能。在数码管上显示出来，此时通过不同的按键来观看和调节各种数据。CPU 控制原理图如图1所示。 图1. CPU 控制原理图 三、硬件系统的设计 3.1 STC89C52控制模块 STC89C52是一个低功耗高性能单片机，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，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，STC89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和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成本。 MCS-52单片机内部结构 8052单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明： 中央处理器： 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 数据存储器(RAM)： 8052内部有128个8位用户数据存储单元和128 个专用寄存器单元，它们是统一编 时间显示显示 主控器（51单片机） 时间 调整 声音报 时 (选做)
电子闹钟设计
电子闹钟设计
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项目名称：闹钟设计 班级：电子200901班 姓名：周兵 学号： 2 指导教师：温锦辉 日期： 2012.6.4
【摘要】: 时间是现代社会中不可缺少的一项参数,无论是平时生活还是社会生产都需要对时间进行控制,有的场合对其精确性还有很高的要求.采用单片机进行计时，对于社会生产有着十分重要的作用。 随着社会发展，信息数字化走进了每个家庭，数字化电子产品功能强大，美观，得到人们喜爱，电子产品数字化已成为一种趋势，研究电子产品数字化也成为当今生产电子的任务。本课题以单片机为基础，以C语言为编程语言，以AT89C51单片机芯片为核心设计一个音乐闹钟，实现时间显示、定时和闹钟功能。 设计完成的定时闹钟达到课程设计的要求，在到达定时的时间便立即发出蜂鸣声音，持续6秒钟。显示采用的八位数码管电路，如果亮度感觉不够，可以通过提升电阻来调节，控制程序中延迟时间的长短，可以获得不同的效果。也可以改蜂鸣器为继电器，通过控制继电器从而进一步扩展的来控制一些家电开关。 由于AT89C51系列单片机的控制器运算能力强，处理速度快，可以精确计时，很好地解决了实际生产生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的适用性。 【关键词】:AT89C51，LED显示，仿真，调试
目录 【摘要】: (4) 第一章设计要求及任务 (5) 第一节设计本电子定时闹钟的目的和意义 (5) 第二节实现的功能 (6) 1.设计要求 (6) 2硬件设计及描述 (6) 第二章模块电路设计 (6) 1.总体方框图：（如图1所示） (7) 2.主控制CPU：AT89C51 (7) 3.显示器：LCD显示器 (7) 4.按键电路如图3 所示： (8) 5.蜂鸣器 (8) 第三章硬件及软件设计 (8) 第一节单片机和数字钟介绍 (8) 1、单片机介绍 (8) 2、数字钟介绍 (9) 第二节 51单片机硬件结构设计 (10) 1、51单片机内部总体结构 (10) 2、 51单片机时钟电路与时序. (10) 第三节软件设计 (11) 第四章程序调试与测试结果分析 (12) 一、硬件调试（poutes） (12) 二、软件调试(keil) (13) 结论 (14) 参考文献 (15) 第一章设计要求及任务 第一节设计本电子定时闹钟的目的和意义 一、复习和巩固所学过的知识，利用此设计正好可以对所学过的知识进行系统
单片机电子时钟课程设计设计报告
单片机电子时钟设计 一、作品功能介绍 该作品是个性化电子钟设计，技术上主要用单片机（AT89S52）主控，6位LED数码显示，分别显示“小时：分钟：秒”。该作品主要用于24小时计时显示,能整时报时,能作为秒表使用,能定时闹铃1分钟。 功能介绍： （1）上电以后自动进入计时状态，起始于00:00:00。 （2）设计键盘调整时间，完成时间设计，并设置闹钟。 （3）定时时间为1/100秒，可采用定时器实现。 （4）采用LED数码管显示，时、分，秒采用数字显示。 （5）采用24小时制，具有方便的时间调校功能。 （6）具有时钟和秒表的切换功能。 使用方法: 开机后时钟在00:00:00起开始计时。 （1)长按P3.2进入调分状态:分单元闪烁,按P3.2加1,按P3.3减1.再长按P3.2进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。 （2)（2）按P3.3进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按P3.4分加1,再按P3.2为时调整,按P3.4时加1,按P3.3调闹钟结束.在闹铃时可按P3.2停闹,不按闹铃1分钟。 （3）按下P3.4进入秒表状态:再按P3.4秒表又启动,按P3.4暂停,再按P3.4秒表清零,按P3.4退出秒表回到时钟状态。 二、电路原理图 如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示模块、电源模块、晶振模块、按键模块等组成。
电子时钟原理图 各个模块设计 1.单片机系统 AT89S52 AT89S52概述：是一款非常适合单片机初学者学习的单片机， 它完全兼容传统的8051，8031的指令系统，他的运行速度 要比8051快最高支持达33MHz的晶体震荡器，在此系统中 使用12MHz的晶振。 AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节 RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三 个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双 工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模 式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中 断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被
数电课程设计报告数字钟的设计
数电课程设计报告数字钟的设计
数电课程设计报告 第一章设计背景与要求 设计要求 第二章系统概述 2.1设计思想与方案选择 2.2各功能块的组成 2.3工作原理 第三章单元电路设计与分析 3.1各单元电路的选择 3.2设计及工作原理分析 第四章电路的组构与调试 4.1遇到的主要问题 4.2现象记录及原因分析 4.3解决措施及效果 4.4功能的测试方法，步骤，记录的数据 第五章结束语 5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明5.2总结设计的收获与体会 附图（电路总图及各个模块详图） 参考文献
第一章设计背景与要求 一．设计背景与要求 在公共场所，例如车站、码头，准确的时间显得特别重要，否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦。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度和直观性，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。数字钟是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。 设计一个简易数字钟，具有整点报时和校时功能。 （1）以四位LED数码管显示时、分，时为二十四进制。 （2）时、分显示数字之间以小数点间隔，小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时。 （3）整点报时采用蜂鸣器实现。每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣响4次，响1s、停1s，直到整点前一秒以高频响1s，整点时结束。 （4）才用两个按键分别控制“校时”或“校分”。按下校时键时，是显示值以0~23循环变化；按下“校分”键时，分显示值以0~59循环变化，但时显示值不能变化。 二．设计要求 电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养学生的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中，课程设计是一个重要的实践环节，它包括选
proteus闹钟课程设计要点
题目：闹钟的设计 学生姓名：黄书林 学生学号： 1114010110 系别：电气信息工程学院 专业：自动化 年级： 11 级 任课教师：张水锋 电气信息工程学院制 2013年10月
目录 摘要 (2) 课程任务与要求 (2) 方案论证 (2) 闹钟流程图 (3) 单元电路： (6) 单片机芯片 (6) 八位数码管显示电路 (7) 闹钟调节按键电路 (9) 晶振电路 (10) 复位电路 (10) 蜂鸣器体相电路 (11) 总图： (12) 心得体会 (13) 参考文献 (13) 附录 (13)
闹钟的设计 学生：黄书林 指导教师：张水锋 电气信息工程学院自动化 摘要 通过学习《基于Proteus的51系列单片机设计与仿真》让我知道我们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《基于Proteus的51系列单片机设计与仿真》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。本次设计是基于 AT89C51 单片机的数字闹钟的设计。 关键词:数字闹钟 AT89C51 Proteus。 课程任务与要求 本次课程的任务就是要以51系列单片机为核心设计一个闹钟，它能通过单片机实现秒、分、小时的进位24 小时制，将当前时分秒在七段 LED 显示器上显示。可设置闹钟的时间当前值对准一时间,设置闹铃时间,闹铃功能的关闭和开放。 要求：通过Proteus软件来实现设计的仿真，提高自己的编程水平，增加设计兴趣。通过做自己喜欢的设计，提高自学能力。为以后毕业走上工作岗位打下坚实的基础。 二方案论证 经分析，计算器电路包括三个部分：显示部分八位数码管、闹钟时钟按键、 单片机电路。具体分析如下： 1 显示部分 1.1 LCD显示 LCD1602作为一个成熟的产品，使用简单，模式固定，便于移植到各种类型的程序，微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，价格大概15块钱左右。 1.2数码管显示 数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。数码管按段数分为七