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基于proteus的数字电子钟的仿真设计

基于proteus的数字电子钟的仿真设计
基于proteus的数字电子钟的仿真设计

课程论文

题目:基于Proteus的数字电子钟的设计

与仿真

课程名称:单片机系统设计与Proteus仿真

学生姓名:马珂

学生学号: 1305010323

系别:电子工程学院

专业:通信工程

年级: 13级

任课教师:徐锋

电子工程学院

2015年5月

目录

一、设计目的与要求 (3)

二、设计内容与方案制定 (3)

三、设计步骤 (3)

1.硬件电路设计 (3)

1.1.硬件电路组成框图 (3)

1.2.各单元电路及工作原理 (4)

1.3.绘制原理图 (5)

1.4.元件清单列表 (6)

2.程序设计 (6)

2.1程序流程 (6)

2.2汇编程序 (7)

四、调试与仿真 (12)

五、心得体会 (14)

六、参考文献: (14)

基于Proteus的数字电子钟的设计与仿真

一、设计目的与要求

设计目的:通过课程设计,培养学生运用已学知识解决实际问题的能力、查阅资料的能力、自学能力和独立分析问题、解决问题的能力和能通过独立思考。

设计要求:设计一个时、分可调的数字电子钟、开机显示“9-58-00”。

二、设计内容与方案制定

具有校时功能,按键控制电路其中时键、分键两个键分别控制时、分时间的调整。按分键分加1;按时键时加1。

以AT89C51单片机进行实现秒、分、时上的正常显示和进位,其中显示功能由单片机控制共阴极数码管来实现,数码管进行动态显示。

三、设计步骤

1、硬件电路设计

1.1.硬件电路组成框图

1.2.各单元电路及工作原理

(1)晶振电路

单片机的时钟产生方法有两种:内部时钟方式和外部时钟方式。本系统中AT89C51单片机采用内部时钟方式。采用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。其电路图如下:

(2)键盘控制电路

键盘可实现对时间的校对,用两个按键来实现。按时键来调节小时的时间,按分键来

调节分针的时间。其电路连接图如下:

(3)显示电路?

LED显示器是现在最常用的显示器之一发光二极管(LED)分段式显示器由7条线段围成8字型,每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通,发出清晰的光。只要按规律控制各发光段亮、灭,就可以显示各种字形或符号。显示电路显示模块需要实时显示当前的时间,即时、分、秒,因此需要6个数码管,采用动态显示方式显示时间,其硬

件连接方式如下图所示。

1.3.绘制原理图

其计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外还有校时功能。整个设计图由晶振电路、复位电路、AT89C51单片机、键盘控制电路组成。显示电路将“时”、“分”、“秒”通过七段显示器显示出来,6个数码管的段选接到单片机的P0口,位选接到单片机的P2口。数码管按照数码管动态显示的工作原理工作。把定时器定时时间设为50ms,则计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒,而20次计数可用软件方法实现,每累计60秒进1分,每累计60分钟,进1小时。时采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。校时电路时用来对“时”、“分”显示数字进行校对调整,时分秒三个控制键分别接单片机的p3.1、p3.0进行控制。按一下分键秒单元就加 1 ,按一下时键分就加1。

1.4.元件清单列表

单片机AT89C51*1

电解电容CAP-ELEC 10uF*1

2.程序设计

2.1程序程序

数字电子钟采用内部硬件定时器来进行定时,计时最小单位sec100为10ms。若sec100每计满100次时,表示已经计时1s,则sec100清零且sec加1。如果sec等于60,应将sec清零,同时min加1。如果min等于60,应将min清零,同时hour加1。如果hour大于23时,应将hour清零。通过分析可知,程序中可分别由inc_sec()、inc_min()、inc_hour()这是三个函数负责秒、分、时的计时。Sec100的计时由Timer0()中断函数来实现。

按钮K1(INT0)和K1(INT1)为调时、调分控制按键。这两个按钮信号的输入采用外部中断方式来实现。若产生外部中断时,通过调用inc_hour()或inc_min()函数来实现调时或调分操作。编写显示函数display()时,应考虑小时数小于10时,应屏蔽时的十位数,使其不显示。

2.2汇编程序

c语言编写的程序如下:

#include

#define uchar unsigned char

#define unit unsigned int

sbit k1=P3^2;

sbit k2=P3^3;

uchar tab[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,

0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E,0xBF}; uchar dis_buff[8];

uchar sec100,sec,min,hour;

void delay(unit k)

{

unit m,n;

for(m=0;m

{

for(n=0;n<120;n++);

}

}

void display(void) {

P2=0X80;

P0=tab[dis_buff[0]]; delay(2);

P2=0x40;

P0=tab[dis_buff[1]]; delay(2);

P2=0x20;

P0=tab[dis_buff[2]]; delay(2);

P2=0x10;

P0=tab[dis_buff[3]]; delay(2);

P2=0x08;

P0=tab[dis_buff[4]]; delay(2);

P2=0x04;

P0=tab[dis_buff[5]]; delay(2);

P2=0x02;

P0=tab[dis_buff[6]]; delay(2);

if(hour>9)

{

P2=0x01;

}

else

{

P2=0X00;

P0=tab[dis_buff[7]]; delay(2);

}

void disp_data(void) {

dis_buff[7]=hour/10; dis_buff[6]=hour%10; dis_buff[5]=16;

dis_buff[4]=min/10; dis_buff[3]=min%10; dis_buff[2]=16;

dis_buff[1]=sec/10; dis_buff[0]=sec%10; }

void inc_hour(void)

hour++;

if(hour>23)

{

hour=0;

}

}

void inc_min(void) {

min++;

if(min>59)

{

min=0;

inc_hour();

}

}

void inc_sec(void)

{

sec++;

if(sec>59)

{

sec=0;

inc_min();

}

}

void int0()interrupt 0 {

delay(100);

if(INT0==0)

{

inc_hour();

}

}

void int1()interrupt 2 {

delay(100);

if(INT0==0)

{

inc_min();

}

}

void timer0()interrupt 1 {

TH0=0xDC;

TL0=0x00;

sec100++;

if(sec100>=100)

{

sec100=0;

inc_sec();

}

}

void int_init(void) {

TMOD=0x01;

TH0=0xDC;

TL0=0x00;

TR0=1;

ET0=1;

EX0=1;

IT0=0;

EX1=1;

IT1=0;

EA=1;

}

void main(void) {

int_init();

P0=0xFF;

P2=0x00;

hour=9;

min=58;

sec=0;

sec100=0;

while(1)

{

disp_data();

display();

}

}

四、调试与仿真

打开keil程序,创建“数字电子钟”项目,输入c语言源程序,保存为“数字电子钟.c”。在项目管理窗口中选中文件组,单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择“Add File to Grou`Source Group1`”,添加源程序“数组电子钟.c”到项目组。

执行命令“Project”-”Build Target”,编译源程序,如果编译成功,则在输出窗口中显示没有错误,并创建了”数字电子钟.hex“文件。

在已绘制好原理图的Proteus ISIS中,双击单片机,在弹出的对话框选择“数字电子钟.hex”。

开始仿真,刚运行时1,数码管显示“9-80-00”,而后每隔1s进行累计显示,如图所示,每按一次K1时,小时数会加1,每按一次K2时,分钟数加1。

五、心得体会

按分键对分进行调整,按一下加一分;按时键对时进行调整,按一下加一小时,从而达到快速设定时间的目的。若满足以上要求则符合方案要求。若按一下连续加若干位,则按键延时时间设置太短,可以通过增大延时时间进行改进。

通过本次仿真设计,基本掌握了简单的单片机应用设计,以及proteus仿真设计,数字电子钟设计比较简单,以后应多注意设计方面的问题并解决。

六、参考文献

[1]陈中平、基于proteus的51系列单片机设计与仿真(第二版)、电子工业出版社.2012.

[2]谭浩强、C程序设计(第四版)、清华大学出版社.2010.

数字电子钟设计说明

华南农业大学 电子线路综合设计 数字电子钟 班级:14电气类8班组别:4 指导教师: 2016年月

电子数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,比机械式时钟具有更高的精确性。本次课程设计的电子数字钟,具有以下功能:用24进制,从00开始到23后再回到00,各用2位数码管显示时、分、秒(如23:52:45);可实现手动或自动的对时、分进行校正;计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行报时,蜂鸣器响1秒停1秒地响5次。整个电路设计主要包括秒信号产生电路、时分秒计数电路、译码显示电路、时分的校正电路以及整点报时电路。 秒信号产生电路由石英晶体振荡器和分频器实现,将此信号接到秒计数器的信号输入端,在秒信号的驱动下,秒计数器向分计数器进位,分计数器向时计数器进位,最后通过译码器将计数器中的状态以时间的形式显示在数码管。整点报时电路由计时电路的输出状态产生脉冲信号送至蜂鸣器实现报时。校时电路加上一个脉冲送到时分计时器电路从而实现时和分的校整。 为了更好的完成本次课程设计,我们对题目进行了分析讨论,参考了很多相关的资料,同时考虑到实验室能提供的设备仪器及元件,确定了初步的设计方案;经过多次软件仿真,确定并完善了最终的设计方案。根据设计方案进行焊接、电子仪表检查、调试并测量电路的工作状态,排除电路故障,调整元件参数,改进电路性能,使之达到设计的指标和要求,做出成品。 关键词:晶体振荡器CD4060 CD4511 74LS90

1系统概述 (1) 1.1 设计任务和目的 (1) 1.2系统设计思路与总体方案 (1) 1.3设计方案选择 (1) 1.4总体工作过程 (2) 1.5各功能模块的划分和组成 (2) 2电路系统设计与分析 (4) 2.1秒信号的发生电路 (4) 2.2时、分、秒计数电路 (5) 2.3译码显示电路 (6) 2.4时、分校正电路 (7) 2.5整点报时电路 (8) 3电路的安装与调试 (9) 3.1安装调试的步骤 (9) 3.2电路软件仿真调式 (9) 3.3电路焊接及实物调式 (10) 3.4实验过程可能存在的问题 (10) 4实验数据和误差分析 (11) 5实验结论及分析 (11) 6实验收获、体会和建议 (12) 参考文献 (13) 附录1元器件清单明细表 (14) 附录2总原理接线图 (15) 附录3 电路焊接实物图 (16) 致 (17)

数字钟设计(带仿真和连接图)

- 数字电子技术课程设计报告 题目:数字钟的设计与制作 : 专业:电气本一班 学号:姓名: 指导教师: 时间: - —

一、设计内容 数字钟设计 … 技术指标: (1)时间以24小时为周期; (2能够显示时,分,秒; (3)有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间; (4)计时过程具有报时功能,当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时; (5)为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号. ~ 二、设计时间: 第十五、十六周 三、设计要求: (1)画出设计的电路原理图; $ (2) 选择好元器件及给出参数,在原理图中反应出来; (3)并用仿真软件进行模拟电路工作情况; (4)编写课程报告。

! 摘要 数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、数码显示器等几部分组成。 振荡电路:主要用来产生时间标准信号,因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度,所以采用石英晶体振荡器。 分频器:因为振荡器产生的标准信号频率很高,要是要得到“秒”信号,需一定级数的分频器进行分频。 计数器:有了“秒”信号,则可以根据60秒为1分,24小时为1天的进制,分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器,分别为60进制,60进制,24进制计数器,并输出一分,一小时,一天的进位信号。 译码显示:将“时”“分”“秒”显示出来。将计数器输入状态,输入到译码器,产生驱动数码显示器信号,呈现出对应的进位数字字型。 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可以对分和时进行校时。另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。 } 为了使数字钟使用方便,在设计上使用了一个变压器和一个整流桥来实现数字钟电能的输入,使得可以方便地直接插入220V的交流电就可以正常地使用了。关键词数字钟振荡计数校正报时

多功能数字时钟设计

课程设计报告 学生姓名:刘佳 学 号:2017307010102 学院:电气工程学院 班级:通信171 题目:多功能数字时钟设计 指导教师:刘晓峰职称: 高级实验师指导教师:杨修宇职称: 实验师 2018 年 12 月 28 日

目录 1. 设计要求 (3) 2. 设计原理及框图 (3) 2.1 模块组成 (3) 3. 器件说明 (4) 4. 设计过程 (8) 4.1显示电路模块设计 (8) 4.2时钟脉冲电路模块设计 (9) 4.3计时模块电路设计 (10) 4.4计时校时控制模块电路设计 (11) 4.5整点报时与定点报时模块电路设计 (12) 5. 仿真调试过程 (13) 6. 收音机原理及焊接调试 (14) 6.1收音机原理 (14) 6.2收音机焊接工艺要求 (16) 6.3收音机调试过程 (16) 7. 设计体会及收获 (17)

1. 设计要求 (1)以24小时为一个计时周期,稳定的显示时、分、秒。 (2)当电路发生走时误差时,可以对所设计的时钟进行校时。 (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。 (4)电路具有闹钟功能,当闹钟所设定时间与时钟计时相同时,发出提示音, 时长为一分钟。 2. 设计原理及框图 2.1 模块组成 多功能数字时钟由时钟脉冲电路模块、秒计时模块、分计时模块、时计时模块、显示模块、计时校时控制模块、定点报时模块与整点报时模块组。如图1所示。 图1 多功能数字时钟原理框图 多功能数字时钟由时钟脉冲电路模块、秒计时模块、分计时模块、时计时模块、显示模块、计时校时控制模块、定点报时模块与整点报时模块组成。时钟脉冲电路模块由振荡电路与分频电路组成,为数字时钟提供秒脉冲信号、定点整点报时信号以及调试信号。计时电路包括“秒”计时、“分”计时与“时”计时电

多功能数字电子钟的设计

学号20103010342 毕业设计说明书 设计题目多功能数字电子钟的设计 系部机械电子系 专业机电一体化 班级机电103 班 姓名关付玲 指导教师肖玉玲 2012年 10月 13日

摘要 摘要:数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作,与传统的机械表相比,它具有走时准,显示直观,无机械传动装置等特点。本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555震荡器,74LS90及与非,异或等门集成芯片等。该电路具有计时,整点报时和校时的功能。在对整个模块进行分析和画出总体电路图后,对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求! 关键词:计数器;译码显示器;校时电路;

Abstract Abstract:Digital clock is a "time", "Sub", "second" displays the organ in human visual mechanism. Its time for a period of 24 hours, show full scale 23:59 for 59 seconds. A basic digital clock circuits consists of second signal generator, "hours, minutes, seconds," counters, decoders and display components. Because of its pure digital hardware design, compared with the traditional mechanical watch, it has left, presents an intuitive, non-mechanical transmission device and so on. This digital clock used in the design of digital circuits on the "time" and "min", "second" display and adjustment. Through the use of integrated digital chip circuit structures to achieve appropriate functionality. Specific use of 555 oscillator, 74LS90 and non-, exclusive-or gate integrated circuits and so on. The circuits with timing, the whole point of time and error correction capabilities. In the analysis of the entire module and overall circuit diagram is painted, simulation to emulation and modules record the observed results. Experimental proof of the design circuit can basically meet the design requirement! Key words:Counter ,ten decoding display , citcuit Shool

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

数字时钟的Multisim设计与仿真

数字时钟的M u l t i s i m 设计与仿真 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

数字电子技术课程设计 学院:信息工程学院 班级:电气二班 姓名:刘君宇张迪王应博 学号:

数字时钟的Multisim设计和仿真 一、设计和仿真要求 学习综合数字电子电路的设计、实现 基础调研 应用设计、逻辑设计、电路设计 用Multisim 软件验证电路设计 分析电路功能是否符合预期,进行必要的调试修改 撰写Project 报告,提交Multisim 二、总体设计和电路框图 24 分、校时部分。主要由矩形波产生器、秒计数器、分计数器、时计数器、LED 图1. 数字钟电路框图 七段显示数码管、时间校准电路,闹钟电路构成。 五、结论 由脉冲发生器、秒计数器、分计数器、时计数器、LED显示数码管设计了数字时钟电路,经过仿真得出较理想的结果,说明电路图及思路是正确的,可以实现所要求的基本功能:计时、显示精确到秒、时分秒校时。 下页附设计感想和分工 整点报时设计体会

刘君宇分工:完成电路设计,整点报时,闹钟,扩展功能) 通过对软件Multisim的学习和使用,进一步加深了对数字电路的认识。在仿真过程中遇到许多困难,但通过自己的努力和同学的帮助都一一克服了。首先,连接电路图过程中,数码管不能显示,后经图形放大后才发现是电路断路了。其次,布局的时候因元件比较多,整体布局比较困难,因子电路不如原电路直观,最后在不断努力下,终于不用子电路布好整个电路。 调试时有的器件在理论上可行,但在实际运行中就无法看到效果,所以得换不少器件,有时无法找出错误便更换器件重新接线以使电路正常运行。在整个设计中,计数器的接线比较困难,反复修改了多次,在认真学习其用法后采用归零法和置数法设计出60进制和24进制的计数器。 同时,在最后仿真时,预置的频率一开始用的是1hz,结果仿真结果反应很慢,后把频率加大,这才在短时间内就能看到全部结果。总之,通过这次对数字时钟的设计与仿真,为以后的电路设计打下良好的基础,一些经验和教训,将成为宝贵的学习财富。

多功能数字电子钟-数电课程设计

华南理工大学广州学院 数字电路课程设计报告 题目:多功能数字电子钟 专业:自动化 班级:一班 姓名:姚楸 同组队员:陈杰涛、姚楸、李卓鸿、刘志健、 吴壁文、陈孟鹏、黎杰豪、江泉河 学号: 201130087082 日期:2013年1月

一、设计目的 为了巩固课本所学知识,培养动手能力和实际解决问题的能力,加深对课 堂知识的理解和运用,进一步学习和熟悉各种常用芯片的规格和使用,能 掌握电路的组装和基本问题的排除。通过课程设计要实现以下两个目标:一、学生初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法。即学生根据设计要求,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能要求;二、课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际方面,运用已学过的分析和设计电路的理论知识,逐步掌握工程设计的步骤和方法,同时,课程设计报告的书写,为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。 二、设计要求和设计指标: a设计一个能显示时、分、秒的数字钟,显示时间从00:00:00到23:59:59; b设计的电路包括产生时基信号,时、分、秒的计时电路,显示电路。 c具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间; d计时过程具有整点报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时 三、总体框图设计 本设计通过555定时器产生1HZ的方波通过加法器进行计数, 计数后产生的BCD码通过译码器译码最后通过数码管显示出 来。

四、功能模块设计和原理说明 1、秒脉冲发生器 秒信号发生电路由集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器构成。555

基于VHDL的多功能数字钟设计报告

基于VHDL的多功能数字钟 设计报告 021215班 卫时章 02121451

一、设计要求 1、具有以二十四小时制计时、显示、整点报时、时间设置和闹钟的功能。 2、设计精度要求为1秒。 二、设计环境:Quartus II 三、系统功能描述 1、系统输入:时钟信号clk采用50MHz;系统状态及较时、定时转换的控制信号为k、set,校时复位信号为reset,均由按键信号产生。 2、系统输出:LED显示输出;蜂鸣器声音信号输出。 3、多功能数字电子钟系统功能的具体描述如下: (一)计时:正常工作状态下,每日按24h计时制计时并显示,蜂鸣器无声,逢整点报时。 (二)校时:在计时显示状态下,按下“k”键,进入“小时”待校准状态,若此时按下“set”键,小时开始校准;之后按下“k”键则进入“分”待校准状态;继续按下“k”键则进入“秒”待复零状态;再次按下“k”键数码管显示闹钟时间,并进入闹钟“小时”待校准状态;再次按下“k”键则进入闹钟“分”待校准状态;若再按下“k”键恢复到正常计时显示状态。若校时过程中按下“reset”键,则系统恢复到正常计数状态。 (1)“小时”校准状态:在“小时”校准状态下,显示“小时”的数码管以2Hz 闪烁,并按下“set”键时以2Hz的频率递增计数。 (2)“分”校准状态:在“分”校准状态下,显示“分”的数码管以2Hz闪烁,并按下“set”键时以2Hz的频率递增计数。 (3)“秒”校准状态:在“秒复零”状态下,显示“秒”的数码管以2Hz闪烁,并以1Hz的频率递增计数。 (4)闹钟“小时”校准状态:在闹钟“小时”校准状态下,显示“小时”的数码管以2Hz闪烁,并按下“set”键时以2Hz的频率递增计数。 (5)闹钟“分”校准状态:在闹钟“分”校准状态下,显示“分”的数码管以2Hz闪烁,并按下“set”键时以2Hz的频率递增计数。 (三)整点报时:蜂鸣器在“59”分钟的第“51”、“53”、“55”、“57”秒发频率为500Hz的低音,在“59”分钟的第“59”秒发频率为1000Hz的高音,结束时为整点。 (四)显示:采用扫描显示方式驱动4个LED数码管显示小时、分,秒由两组led灯以4位BCD 码显示。 (五)闹钟:闹钟定时时间到,蜂鸣器发出频率为1000Hz的高音,持续时间为60秒。 四、各个模块分析说明 1、分频器模块(freq.vhd) (1)模块说明:输入一个频率为50MHz的CLK,利用计数器分出 1KHz的q1KHz,500Hz的q500Hz,2Hz的q2Hz和1Hz的q1Hz。 (2)源程序: library ieee;

数字时钟的设计与仿真

湖北民族学院 课程设计报告 数字时钟设计与仿真 课程:电子线路课程设计 专业:电子信息科学与技术 班级: 0312409 学号: 031240910 学生姓名:谢加龙 指导教师:易金桥 2014年 06月 21日

信息工程学院课程设计任务书 2014-06-21

摘要 基于单片机AT89c51设计而成的简易数字电子时钟,其主要功能皆由对单片机编程即由软件完成,外围硬件电路只包括报时电路、键盘输入电路和显示电路三个模块。具有外围硬件电路简单、运行功能可靠的优点。 关键词:单片机时钟键盘输入显示

目录 1、系统设计要求 (1) 1.1 基本功能 (1) 1.2扩展功能 (1) 2、硬件设计 (2) 2.1系统设计方案选择 (2) 2.2系统原理框图 (2) 2.3各单元的功能描述 (2) 2.4电路连接图 (2) 2.5元器件清单列表 (2) 2.6所用芯片的管脚图 (2) 3、软件设计 (3) 3.1主程序的流程图 (3) 3.2键盘扫描程序流程图 (3) 3.3发声程序流程图 (3) 3.4总程序 (3) 4、调试 (4) 4.1仿真调试 (4) 4.2硬件调试 (4) 5、总结 (5) 参考文献 (6)

1、系统设计要求 1.1 基本功能 (1)、要求准确显示“时”、“分”、“秒”,24 小时制; (2)、具有整点报时功能,在每小时59 分51 秒、53 秒、55 秒、57 秒发出低音,59秒整发出高音; (3)、系统工作符合一般时钟要求。 1.2扩展功能: (1)、具有校时功能,用户可修改“时”、“分”,且互不影响; (2)、可切换12 小时制和24 小时制。

简易数字钟的设计

第三单元简易数字钟的设计 数字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、无需机械传动等优点。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字电子钟,数字钟到处可见。 在数字电路的学习中,已经学习过用计数器芯片搭建数字钟。51单片机内部集成了定时器/计数器,这为构建数字钟带来了方便。在本单元中,学习如何用51单片机来构建一个功能数字钟。 【任务要求】 在6个数码管上显示时、分、秒,共6位数字。 通过单片机内部定时器控制走时,走时准确。 系统有四个按键,功能分别是调整时间,加,减,确定。在按下调整键时候,显示“时”的两位数码管以1 Hz 频率闪烁。如果再次按下调整键,则“分”开始闪 烁,“时”恢复正常显示,依次循环,直到按下确定键,恢复正常的显示。在数码 管闪烁的时候,按下加或者减键可以调整相应的显示内容。按键支持短按和长按, 即短按时,所修改的数字每次增加1或者减小1,长按时候以一定速率连续增加或 者减少10。 【学习知识点】 数码管的原理,驱动程序的实现。 51单片机内部定时器的原理及应用 独立按键的原理及程序的实现。 【内容安排】 第一节:数码管显示原理及应用实现 第二节:独立按键检测原理及应用实现 第三节:计时的原理及实现 第四节:基于定时器的程序改进 第五节:数字钟的构建

第一节数码管显示原理及应用实现 1.1 数码管显示原理 数字钟要把时间显示到数字显示装置上,常用的数字显示装置有数码管、液晶、LED、CRT显示器等。在单片机系统设计中,LED数码管是最基本的显示装置。在数字钟的设计中我们用数码管对中的小时、分和表来进行显示。 LED数码管能显示各种数字或符号,由于它具有显示清晰、亮度高、寿命长、价格低廉等特点,因此使用非常广泛。图1.1是几个数码管的图片:a图为单位数码管, b图为双位数码管,c图为四位数码管。 a 单位数码管 b 双位数码管 c 四位数码管 图1.1 数码管图片 那么数码管是如何的工作呢?还记得我们小时候玩过的“火柴棒游戏”吗,几根火柴组合起来,可以拼成各种各样的图形,数码管实际上就是利用这个原理做成的。 图1.2 单个数码管引脚标号,共阴和共阳的内部连接图

数字电子钟仿真

数字电子钟课程总结 题目:基于Multisim10.0的多功能电子钟的设计与仿真 学院:电子工程学院 专业:电子信息工程 学 号: 20121271008 姓名:卫丽业 指导教师:蒋品群 2014年 05月

基于Multisim10.0的多功能电子钟的设计与仿真 摘 要: 数字钟是由555定时器电路产生1KHz秒时钟信号, 经过分频器分频后输出稳定的秒脉冲, 作为时间基准。秒计数器满60向分计数 器进位,分计数器满60向时计数器进位, 时计数器以24为一个周 期。计数器的输出经译码器送到数码管显示,可将时、分、秒在相 应位置正确显示。计时出现误差或者调整时间时可以用校时电路 进行时、分的调整,并实现整点报时功能。 关键词: 数字钟 分频器 译码器 校时电路 整点报时电路 定时器 1.概述 主要是通过Multisim10.0软件作为应用平台,设计出电子数字钟逻辑电路,并在这个平台上进行仿真,验证它的工作状态是否正常,以实现要求的功能电路。 1.1 研究目标与任务 设计一个24小时制的数字时钟。要求计时、显示精确到秒、有校时功能,采用中小规模集成电路设计。 1.2 研究步骤 (1)根据要求,设计出比较合理的方案,选取合适的硬件器件,熟悉各个器件的性能; (2)通过Multisim10.0软件进行仿真和调试; (6)实验总结。 2.总体设计和电路框图 2.1 设计思路 1).由秒时钟信号发生器、计时电路、校时电路和整点报时电路构成。 2).秒时钟信号发生器可由555定时器构成。 3).计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时;24进制计数器完成时计时;采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。 4).校时电路采用开关控制时、分计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。 2.2 电路框图

数电课程设计多功能数字钟的电路设计

课程设计任务书 学生姓名: XXX 专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: 多功能数字钟电路设计 初始条件:74LS390,74LS48,数码显示器BS202各6片,74LS00 3片,74LS04,74LS08各 1片,电阻若干,电容,开关各2个,蜂鸣器1个,导线若干。 要求完成的主要任务: 用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟,要求如下: 1.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。 2.秒、分为00-59六十进制计数器。 3.时为00-23二十四进制计数器。 4.可手动校正:能分别进行秒、分、时的校正。只要将开关置于手动位置。可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。 5.整点报时。整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音(500HZ),整点时再鸣叫一次高音(1000HZ)。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日 多功能数字钟电路设计 摘要 (1) Abstract (2) 1系统原理框图 (3) 2方案设计与论证 (4)

2.1时间脉冲产生电路 (4) 2.2分频器电路 (6) 2.3时间计数器电路 (7) 2.4译码驱动及显示单元电路 (8) 2.5校时电路 (8) 2.6报时电路 (10) 3单元电路的设计 (12) 3.1时间脉冲产生电路的设计 (12) 3.2计数电路的设计 (12) 3.2.1 60进制计数器的设计 (12) 3.2.2 24进制计数器的设计 (13) 3.3译码及驱动显示电路 (14) 3.4 校时电路的设计 (14) 3.5 报时电路 (16) 3.6电路总图 (17) 4仿真结果及分析 (18) 4.1时钟结果仿真 (18) 4.2 秒钟个位时序图 (18) 4.3报时电路时序图 (19) 4.4测试结果分析 (19) 5心得与体会 (20) 6参考文献 (21) 附录1原件清单 (22) 附录2部分芯片引脚图与功能表 (23) 74HC390引脚图与功能表 (23)

简易数字钟的设计

电 子 技 术 课 程 设 计 专业:电气工程及其自动化 学号: 姓名: 指导老师:

简易数字钟的设计 【摘要】本次在对简易数字钟进行设计中,提出了两种整体设计方案,设 计过程中对两种方案不断进行尝试,不断比较,在比较两个方案的优缺点后, 选择了其中较优的一个方案,进行由上而下层次化的设计,先定义和规定各 个模块的结构,再对模块内部进行详细设计。在之后详细设计的时候又根据 可采用的芯片,分析各芯片是否适合本次设计,选择较合适的芯片进行设计, 最后将设计好的模块组合并调试。 【关键词】 电路,数字钟,74LS160,子电路 一、引言 随着社会的进步,科技发展的速度越来越快,科技产品更新的频率加大,而且当今很多领域大都用到数字钟,我们身边也遍布与数字钟有关的生活用品。。 所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。相对机械钟而言,数字钟能达到准确计时,并显示小时、分、秒,同时能对该钟进行调整。在此基础上,还能够实现整点报时,定时报闹等功能。在做本简易数字钟设计之前,通过老师及查阅资料,我知道有对此多种设计方案 数字电路是我们计算机科学与技术学科的基础,数字电路实验是学习数字电路的一个重要环节,它不仅能巩固理论知识的学习,而其能提高实验动手能力,增强设计和调试电路的能力.设计过程采用系统设计的方法,先分析任务,得到系统要求,然后进行总体设计,划分子系统,然后进行详细设计,决定各个功能子系统中的内部电路,最后进行测试。 二、设计要求 能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时,并显示时间及调整时间,能整点报时,定点报时,使用4个数码管,能切换显示。小时的计时要求为“12翻1”,分和秒的计时要求为60进位。 分和秒计数器都是模M=60的计数器,其计数规律为00—01—…—58—59—00…

PROTEUS仿真的数字电子钟设计

PROTEUS仿真的数字电子钟设计 【摘要】电子钟作为现代人日常生活与工作中一种最为多见的计时工具之一,同人们的生活密切相关,而数字电子钟又凭借着小体积、轻重量与准确计时、结构简单以及少耗电等优点被广泛应用在日常生活中。故文章介绍一种基于PROTEUS仿真软件的数字电子钟,并对其设计与仿真调试情况展开具体分析。 【关键词】PROTEUS仿真;数字电子钟;设计方案 一、引言 PROTEUS仿真软件,作为Labeenter Electronics公司研发出来的一款用于电路设计和仿真的软件,主要涵盖了ISIS 与ARES等软件模块,其中,ISIS模块主要是用于电路原理图的布图和仿真,而ARES模块则多用于PCB设计。在该仿真软件中,有着极为丰富的资源,拥有30多个元器件库,并为设计者提供了27000个以上的仿真元器件,为数字电路与模拟电路混合仿真效果的实现奠定了良好的基础。同时,在该软件中,还可为用户提供了逻辑分析仪、虚拟终端与信号发生器以及交直流电压表等仿真仪器与仪表资源,即实现了同一仪器与仪表在同一个电路中的随意调整[1]。下面,基于PROTEUS仿真软件设计一数字电子钟。

二、数字电子时钟的设计分析 从本质上来说,数字电子钟主要可分为分频器、振荡器与译码器等几部分,其中,分频器与振荡器共同构成了一个“标准秒信号的发生器”,而其计时系统则由不同进制的计数器、显示器与译码器构成,当秒信号被输送到计数器中时开始计数,而后用“时”、“分”、“秒”的形式将累积结果显示出来[2]。下面,对数字电子钟的设计展开具体分析。 图1 本次设计主要以AT89C2051为其核心元器件(因PROTEUS仿真软件无该元器件,故设计原理图时以 AT89C4051代替),主要分成以下几个部分:①振荡电路,该部分作为计时器的一个核心部分,其频率的精确性与稳定性直接关系到计时器的总体准确度,故为达到最佳精确度,本次设计选用晶体振荡器来组成其振荡电路;②按键电路,如图1-a,即设计了S1、S2与S3三个按键,并使之分别同P3.5、P3.4与P3.2的端口进行复用,只要对应端口输出高电平的时候,该单片机就可读取出按键的当前状态们,并赋予其相对值;③蜂鸣器电路。在数字电子钟中,其响铃电路主要是由一个蜂鸣器与一个PNP型的三极管构成的,并经 AT89C2051中的P3.7端口来驱动,若三极管被导通之后,其蜂鸣器就会发出一定响声,并测得其J3两侧为高低平,若蜂鸣器无声,那么,J3两端的电压差则是低电平,然而,因

多功能数字钟的设计

《Protel应用》课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:黄铮工作单位:信息工程学院 题目:多功能数字钟的设计 主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练,提高学生的基础理论知识、基本动手能力,提高人才培养的基本素质。 一、训练内容和要求 1、绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch(自选)。可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电子电路系统。 2、绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb。对电路原理图进行仿真,给出仿真结果(如波形*.sdf、数据)并说明是否达到设计意图。 3、基本动手能力和知识应用能力强化训练 1)学习PROTEL软件; 2)绘制电路的原理图和PCB版图,要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范; 4、查阅至少5篇参考文献,按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写基础强化训练报告书,全文用A4纸打印。 二、初始条件 模电数电基本知识;计算机;MULTISIM 软件;PROTEL软件 时间安排: 6.13:理论设计 6.14~6.17:安装调试仿真 6.18~6.19:撰写报告 6.20:答辩 指导教师签名:年月日

系主任(或责任教师)签名:年月日 目录 摘要 (1) Abstract (2) 1 设计要求 (3) 2.1脉冲产生电路 (3) 2.1.1振荡器的设计 (3) 2.1.2分频器的设计 (5) 2.2记时电路 (6) 2.2.1分秒记时部分设计 (7) 2.2.2时记时部分设计 (8) 2.2.3显示电路 (8) 2.2.3校准电路 (9) 2.2.3总体设计电路 (10) 2.2.3仿真验证 (11) 3 Protel的运用 (12) 3.1创建项目 (12) 3.2摆放元件 (14) 3.3绘制原理图 (15) 3.4更改元件属性 (16)

单片机原理课程设计基于AT89C52的电子时钟设计说明

单片机原理课程设计 题目: 基于AT89C52的电子时钟设计 姓名: 学院: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 年月日 农业大学教务处制

aortiu 目录 摘要 (2) 关键词 (2) 引言 (2) 1设计要求与方案论证 (2) 1.1设计要求 (2) 1.2系统方案选择方案和论证 (2) 1.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (2) 1.2.2 显示模块选择方案和论证 (3) 1.2.3 时钟芯片的选择方案和论证 (3) 2.系统的硬件设计与实现 (3) 2.1电路设计框图 (3) 2.2系统硬件概述 (3) 2.3主要单元电路的设计 (4) 2.3.1 单片机主控制模块的设计 (4) 2.3.2时钟电路模块的设计 (4) 2.3.3 键盘模块设计 (5) 2.3.4蜂鸣器模块的设计 (5) 2.3.5显示模块的设计 (5) 3.系统的软件设计 (6) 3.1程序流程框图 (6) 3.2程序的设计 (7) 4.系统调试 (7) 4.1软件调试 (7) 4.2硬件调试 (8) 4.3 实验箱调试结果 (8) 5.总结心得体会 (9) 附录一:系统程序 (9)

基于AT89C52的电子时钟设计 指导教师:吕成绪胡飞 摘要:单片机在电子产品中的应用越来越广泛,特别是51系列的单片机,由于其使用方便、价格低廉等优势,在市场上占有很大的份额。AT89C52就是51系列中的一个比较成熟的型号。本设计是一个多功能的实时时钟,带秒表、整点报时、闹铃、调整时间等功能。可按键直接设置闹铃时间。由AT89C51单片机、DS1302、LCD1602等模块组成。现代社会,时间就是金钱,时钟是每个人的必备品。本设计实现了所需功能,给大家带来方便,整体性好、人性化强、可靠性高,实现了时钟的多功能应用。 关键词:电子时钟;DS1302;LCD1602; 引言: 随着科技的快速发展,时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究,不断创新纪录。美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小。对于数字电子时钟采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。该设计以AT89C51单片机作为核心,功耗小,能在3V的低压工作,电压可选用3~5V电压供电。 综上所述,此电子时钟具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。 1.设计要求与方案 1.1 设计要求: (1)启动时显示制作的年、月、日、制作者的学号等信息。 (2)24小时计时功能(精确到秒) (3)整点报时功能。 (4)秒表功能 (5)省电功能模式(未设计) 1.2 系统基本方案选择 1.2.1单片机芯片的选择方案和论证 方案一: 采用89C51芯片作为硬件核心,采用Flash ROM,部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时,由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。 方案二: 采用AT89S52,片ROM全都采用Flash ROM;能以3V的超底压工作;同时也与MCS-51

数字电子钟设计说明..

数字电子钟课程设计 一、设计任务与要求 (1)设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟,显示时间从00: 00: 00到23: 59: 59; (2)设计的电路包括产生时钟信号,时、分、秒的计时电路和显示电路(3)电 路能实现校正 (5)整点报时 二、单元电路设计与参数计算 1. 振荡器 石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。它还具有压电效应,在晶体某一方向加一电场,则在与此垂直的方向产生机械振动,有 了机械振动,就会在相应的垂直面上产生电场,从而机械振动和电场互为因果,这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时,才达到最后稳定。这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。 2. 分频器 由于振荡器产生的频率很高,要得到秒脉冲需要分频,本实验采用一片74LS90 和两片74LS160实现,得到需要的秒脉冲信号。

3. 计数器 秒脉冲信号经过计数器,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及 “时”个位、十位的计时。“秒” “分”计数器为六十进制,小时为二十四进制。 (1)六十进制计数 由分频器来的秒脉冲信号,首先送到“秒”计数器进行累加计数,秒计数器应完 成一分钟之内秒数目的累加,并达到 60秒时产生一个进位信号。本作品选用一 片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。 (2)二十四进制计数 “24翻1”小时计数器按照“ 00— 01—02,, 22—23— 00—01”规律计数。与生 活中计数规律相同。二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。但 清零方式采用的是异步清零方式。 MMgM 加 EHagij Z 1 进位信号 脉冲

电子综合设计-基于单片机多功能数字时钟的设计(附完整程序)

课题:基于51单片机的多功能数字时钟系统设计 一、概述、设计思路 该设计方案是以MC51单片机为核心,采用LCD液晶屏幕显示系统,辅以闹钟模块,温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块,所构建的数字时钟系统,能动态显示实时时钟的时、分、秒,数据显示(误差限制在30每天),对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正常显示,调时,及闹钟时间设置。本系统设计大部分功能有软件来实现,使电路简单明了,系统稳定性也得大大提高。 二、系统组成与工作原理 1、工作原理: 本设计采用STC89C51单片机作为本次课程设计的控制模块。单片机可把由DS18B20、DS1302、AT24C02中的数据利用软件来进行处理,从而把数据传输到显示模块,实现温度、日历和闹铃的显示。以LCD液晶显示器为显示模块,把单片机传来的的数据显示出来,并且显示多样化,在显示电路中,主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。 2、总是设计框架图:

图二:系统总体电路图 三、单元电路的设计与分析 整个电子时钟系统电路可分为六大部分:中央处理单元(CPU)、复位电路部分、显示部分、键盘输入部分、温度采集部分。 1、MCS-51单片机 VCC: 89S51 电源正端输入,接+5V。 VSS: 电源地端。

XTAL1: 单芯片系统时钟的反相放大器输入端。 XTAL2: 系统时钟的反相放大器输出端,一般在设计上只要在XTAL1 和XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了,此外可以在两引脚与地之间加入一20PF 的小电容,可以使系统更稳定,避免噪声干扰而死机。 RESET: 89S51的重置引脚,高电平动作,当要对晶片重置时,只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间,AT89S51便能完成系统重置的各项动作,使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态,并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。 EA/Vpp: "EA"为英文"External Access"的缩写,表示存取外部程序代码之意,低电平动作,也就是说当此引脚接低电平后,系统会取用外部的程序代码(存于外部EPROM中)来执行程序。因此在8031及8032中,EA引脚必须接低电平,因为其内部无程序存储器空间。如果是使用8751 内部程序空间时,此引脚要接成高电平。此外,在将程序代码烧录至8751内部EPROM时,可以利用此引脚来输入21V的烧录高压(Vpp)。 ALE/PROG: 端口3的管脚设置: P3.0:RXD,串行通信输入。 P3.1:TXD,串行通信输出。 P3.2:INT0,外部中断0输入。

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