數(shù)字電子時鐘的設(shè)計

1、四川師范大學(xué)成都學(xué)院現(xiàn)代通信原理課程設(shè)計數(shù)字電子時鐘的設(shè)計學(xué)生：李萍指導(dǎo)教師：孫活摘要：20世紀(jì)以來，電子技術(shù)飛速發(fā)展，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領(lǐng)域，推動 了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高， 產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快?，F(xiàn)代生活的人們越來越重視時間觀念，時間就是金錢。對于對時間把握非常嚴(yán)格和準(zhǔn) 確的人來說，時間的不準(zhǔn)確會給他們帶來非常大的麻煩，所以以數(shù)碼管為顯示器的數(shù)字電 子時鐘比指針式的時鐘表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢。數(shù)碼管顯示的時間簡單明了，讀數(shù)快、時間準(zhǔn) 確到秒。數(shù)字電子時鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對“時”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計時裝置。數(shù)字 鐘

2、的精度、穩(wěn)定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式機(jī)械鐘。在這次設(shè)計中，我們采用led數(shù)碼管顯示時、分、 秒，以24小時計時方式，根據(jù)數(shù)碼管動態(tài)顯示原理來進(jìn)行顯示，用 12mhz的晶振產(chǎn)生 振蕩脈沖，定時器計數(shù)。在此次設(shè)計中，電路具有顯示時間的基本功能，還可以實現(xiàn)對時 間的調(diào)整。數(shù)字電子時鐘小巧，價格低廉，走時精度高，使用方便，功能多，便于集成化 因而受到廣大消費者的喜愛，得到了廣泛的使用。關(guān)鍵字：數(shù)字電子時鐘單片機(jī) led2the design of digital electronic clockabstract： twenty century, the rapid development of electron

3、ic technology, the modern electronic products almost permeated the various sectors of society, and promote the social development of productive forces and social informatization degree rise, but also make the modern electronic products to further improve performance, the rhythm of the upgrade of pro

4、ducts is also more and more fast.modern life people pay more and more attention to the concept of time, time is money. the time is very strict and accurate grasp of the people, time is not accurate will bring them very big trouble, so to digital tube for display of digital electronic clock than poin

5、ter clock shows a lot of advantages. digital tube display time simple and clear, reading fast, time accurate to seconds.digital electronic clock is adopting digital circuit to realize , points ,seconds digital display timing device. the precision of the digital clock, stability is far more than the

6、old mechanical clock. in this design, we adopt led digital tube display, points, sec to 24 hours time way, according to the principle of dynamic display of digital tube to display, with 12 mhz of crystal oscillatorproduce osc川ationpulse, the timer count. in this design, circuit has a show timebasic

7、functions, but also can realize the time adjustment. digital electronic clock small, when the price is low, high precision, easy to use, the function is much, facilitate integration and is the vast number of consumers love, has been widely used.keywords: digital electronic clock mcu led四川師范大學(xué)成都學(xué)院現(xiàn)代通

8、信原理課程設(shè)計前言 11數(shù)字電子時鐘的背景 12 數(shù)字電子時鐘的意義 13 數(shù)字電子時鐘的應(yīng)用 11整體設(shè)計方案 21.1 單片機(jī)的選擇 21.2 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 22 數(shù)字電子時鐘的硬件設(shè)計 22.1 最小系統(tǒng)設(shè)計 22.2 led顯示電路 63 數(shù)字電子時鐘的軟件設(shè)計 83.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖 83.2 數(shù)字電子時鐘的原理圖 104 系統(tǒng)仿真 114.1 protues 軟件介紹 114.2 數(shù)字電子時鐘系統(tǒng) protues仿真 115調(diào)試與功能說明 125.1 硬盤調(diào)試 125.2 系統(tǒng)性能測試與功能說明125.3 系統(tǒng)時鐘誤差分析 125.4 軟件調(diào)試問題及解決 13iii四川師

9、范大學(xué)成都學(xué)院現(xiàn)代通信原理課程設(shè)計6 結(jié)束語 13參考文獻(xiàn)： 14iv四川師范大學(xué)成都學(xué)院現(xiàn)代通信原理課程設(shè)計數(shù)字電子時鐘的設(shè)計與制作刖百1數(shù)字電子時鐘的背景20世紀(jì)以來，電子技術(shù)飛速發(fā)展，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領(lǐng)域，推動了社會 生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更 新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。現(xiàn)代生活的人們越來越重視時間觀念，時間就是金錢。對于對時間把握非常嚴(yán)格和準(zhǔn) 確的人來說，時間的不準(zhǔn)確會給他們帶來非常大的麻煩，所以以數(shù)碼管為顯示器的數(shù)字電 子時鐘比指針式的時鐘表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢。數(shù)碼管顯示的時間簡單明了，讀數(shù)快、時間準(zhǔn) 確到秒。數(shù)字電子時鐘

10、是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對“時”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計時裝置。數(shù)字 鐘的精度、穩(wěn)定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式機(jī)械鐘。在這次設(shè)計中，我們采用led數(shù)碼管顯示時、分、 秒，以24小時計時方式，根據(jù)數(shù)碼管動態(tài)顯示原理來進(jìn)行顯示，用 12mhz的晶振產(chǎn)生振 蕩脈沖，定時器計數(shù)。在此次設(shè)計中，電路具有顯示時間的基本功能，還可以實現(xiàn)對時間 的調(diào)整。數(shù)字電子時鐘小巧，價格低廉，走時精度高，使用方便，功能多，便于集成化因 而受到廣大消費者的喜愛，得到了廣泛的使用。2數(shù)字電子時鐘的意義數(shù)字電子時鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對時，分，秒.數(shù)字顯示的計時裝置,廣泛用于個人家 庭、車站、 碼頭、辦公室等公共場所，是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮?/p>

11、的必需品，由于數(shù)字集成 電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使數(shù)字電子時鐘的精度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表，鐘 表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了很大的方便，并且大大地擴(kuò)展了鐘表原先的報時功能。 比如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、定時 開關(guān)烘箱、通斷動力設(shè)備、甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字 化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字電子時鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實的意義。3數(shù)字電子時鐘的應(yīng)用數(shù)字電子時鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪校罕夭豢缮俚谋匦杵罚瑥V泛用于個人家庭以及車 站、碼頭、劇場、辦公室等公共場所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來極大的方便。 由于數(shù)字

12、集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使數(shù)字電子時鐘具有走時準(zhǔn)確、 性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點，它還用于計時、自動報時及自動控制等各個領(lǐng)域。1四川師范大學(xué)成都學(xué)院現(xiàn)代通信原理課程設(shè)計1整體設(shè)計方案1.1 單片機(jī)的選擇單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、 存儲器和i/o接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成 為一個單片機(jī)控制系統(tǒng)。單片機(jī)經(jīng)過1、2、3、3代的發(fā)展，正朝著多功能、高性能、低電壓、低功耗、低價格、 大存儲容量、強(qiáng)i/o功能及較好的結(jié)構(gòu)兼容性方向發(fā)展。其發(fā)展趨勢有以下幾個方面：多 功能、高效率、高性能、低電壓、低功耗、

13、低價格。1.2 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)8052單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲器(rom)數(shù)據(jù)存儲器(ram、定時/計數(shù)器、并 行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線。 如下圖所示。i程序存儲翡i定時計數(shù)器1圖1.2-1單片機(jī)8052的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2數(shù)字電子時鐘的硬件設(shè)計2.1 最小系統(tǒng)設(shè)計plkt&adc)po.op1.1(t2ek)(addpo.p1.2chdjnip1.3aim 網(wǎng) 3p1.4(ad4jpc.4pl.jfmdsii(ad5)pc.5pl.wuso)(aim:-pc.6p1,?8ck)(acjpo?p3.3 面ij(as1p：.ops：旗而(a31

14、p2.1用幌煞p1xt1)(aiipup3.* 理(aup2.4（au）nj(m恤.6xtal1xta12(ab 月.7vet4mm(rxdjps.op士畫a1e2mg聆町煙ps*sics蘇北 ?c0時表示電子鐘秒單元數(shù)值刷新滯后，即走時誤差為“慢”；反 之，s0表示秒單元數(shù)值的刷新超前，即走時誤差為“快”。本次設(shè)計的單片機(jī)電子鐘系統(tǒng)中，其誤差主要來源包括晶體頻率誤差，定時器溢出誤 差，延遲誤差。晶體頻率產(chǎn)生震蕩，容易產(chǎn)生走時誤差；定時器溢出的時間誤差，本應(yīng)這 一秒溢出，但卻在下一秒溢出，造成走時誤差；延遲時間過長或過短，都會造成與基準(zhǔn)時 間產(chǎn)生偏差，造成走時誤差。14四川師范大學(xué)成都學(xué)院現(xiàn)代

15、通信原理課程設(shè)計5.4 軟件調(diào)試問題及解決軟件調(diào)試一般將重點放在分模塊調(diào)試上，統(tǒng)調(diào)是最后一環(huán)。軟件調(diào)試可以采取離線調(diào) 試和在線調(diào)試兩種方式。前者可借助于軟件仿真器；后者需要仿真系統(tǒng)的支持。本次課題， keil軟件來調(diào)試程序，通過各個模塊程序的單步或跟蹤調(diào)試，使程序逐漸趨于正確，最后 統(tǒng)調(diào)程序。仿真部分采用protus 6 professional 軟件，此軟件功能強(qiáng)大且操作較為簡單，可以 很容易的實現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。6結(jié)束語在這次數(shù)字電子時鐘的設(shè)計過程中，我受益匪淺。我運用已有的專業(yè)基礎(chǔ)知識，對其 進(jìn)行設(shè)計，分析和解決理論問題和實際問題，培養(yǎng)了我運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。通過這次課程設(shè)計

16、我發(fā)現(xiàn)，我們不僅要學(xué)好理論知識，還要有很好的動手能力。理論 和實際相結(jié)合是很重要的的，而且從中學(xué)到了很多書本上無法學(xué)到的知識。我們的學(xué)習(xí)不但要立足于書本，以解決理論和實際教學(xué)中的實際問題為目的，還要與 實踐相結(jié)合，理論問題即實踐課題，解決問題即課程研究，學(xué)生自己就是一個專家，通過 自己的手來解決問題比用腦子解決問題更加深刻。學(xué)習(xí)就應(yīng)該采取理論與實踐結(jié)合的方式, 理論的問題，也就是實踐性的課題。這種做法既有助于完成理論知識的鞏固，又有助于帶 動實踐，解決實際問題，加強(qiáng)我們的動手能力和解決問題的能力。16參考文獻(xiàn)：1胡乾斌李光斌李玲喻紅.單片微型計算機(jī)原理及應(yīng)用.華中科技大學(xué)出版社.2005年8月

17、第2版.2任為民.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計.中央廣播電視大學(xué)出版社.1997年5月第1版.3譚浩強(qiáng).c程序設(shè)計（第二版）.清華大學(xué)出版社.1999年12月第2版.。4趙亮，候國銳.單片機(jī)c語言編程與實例.北京：人民郵電出版社，20035范風(fēng)強(qiáng)，蘭嬋麗.單片機(jī)語言c51應(yīng)用實戰(zhàn)集錦（修訂版）.電子工業(yè)出版社.6劉振海.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù).北京：高等教育出版社，20037沈紅衛(wèi).單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例與分析.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20028于復(fù)生，宋現(xiàn)春等，時鐘芯片ds1302m其在數(shù)據(jù)記錄中的應(yīng)用電子技術(shù)應(yīng)用.2000年3月9李宏.液晶顯示器件應(yīng)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200411張