时钟控制器

单片机原理与应用技术课程设计报告（论文）

时钟控制器

专业班级：电气111 班

姓名：

时间：2013年12月23 日

指导教师：徐君鹏邵峰秦国庆

2013年12月23日

时钟控制器课程设计任务书1．设计目的与要求

（一）基本功能

显示：可以显示时、分和秒

调时功能：时（0-24）、分和秒（0-60）可以连续可调

（二）性能时间日误差< 2秒

（三）扩展功能

1．增加整点报时功能

2．增加闹钟任意设定功能

2．设计内容

（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；

（2）确定元器件及元件参数；

（3）进行电路模拟仿真；

（4）SCH文件生成与打印输出；

3．编写设计报告

写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

4．答辩

在规定时间内，完成叙述并回答问题。

目录

1 引言 (1)

2 总体方案设计 (1)

2.1 设计思路 (1)

2.1.1 时钟功能实现方案 (1)

2.1.2 闹铃功能的实现方案 (2)

2.1.3 调整功能的实现 (2)

2.1.4 显示功能的实现方案 (2)

2．1.5 报警功能的实现方案 (2)

2.2 设计方框图 (2)

3 设计原理分析 (3)

3.1 时钟功能的设计 (3)

3.2 显示功能的设计 (4)

3.3 闹铃功能的设计 (5)

3.4 调整功能的设计 (6)

3.5 报警功能的实现 (8)

3.6 单片机最小系统设计 (9)

4 结束语 (10)

参考文献 (10)

附录 (11)

时钟控制器

电气111班孙运强

摘要：本设计是是以STC89C52RC为核心的电子时钟设计，具有时、分、秒的显示功能和闹铃功能以及时间和闹铃的调整功能。该电路主要由以下几个部分：单片机最小系统；显示电路；调整电路；报警电路。电路中用数码管作为显示器件，使用按键来进行时间和闹铃的调整，用蜂鸣器来发出报警声音，通过软件与硬件的结合来实现指定的功能。

关键词：STC89C52RC 时钟控制定时器计数器中断闹铃

1 引言

时钟是我们生活当中很很普遍也很重要的东西，我们的数码产品如手机，电脑，MP3,MP4等只要带有显示功能的产品基本上都具有时钟的功能。随着科技的发展，时钟功能的实现也有多种多样的方法，比如可以使用DS1302之类的时钟芯片，具有2099年以内的万年历，具有功耗低，信息全的特点，但是要借助MCU去读取和调整其内部信息，不能控制其走时精度，也需要有相应的显示模块才能将时间信息显示出来。只利用单片机和外部的一些辅助也可以实现时钟的功能，而且利用单片机的资源可以进行丰富的功能扩展。本设计中采用单片机来实现时钟功能和闹铃报警功能，通过晶振的频率和汇编指令的机器周期来精确控制其显示误差。

2 总体方案设计

2.1 设计思路

根据时钟控制器设计要求，电路大致可分为以下四个部分：（1）单片机最小系统；（2）显示电路（3）调整电路（4）报警指示电路。

2.1.1 时钟功能实现方案

时钟显示以秒为单位，为了不占用单片机的CPU的过多资源，将STC89C52RC内部的两个定时器/计数器进行工作，定时器/计数器0工作于定时状态，定时器/计数器1工作于计数状态，二者相互协调工作来产生1秒的信号，由单片机进行运算后完成时钟的功能。

2.1.2 闹铃功能的实现方案

在单片机中定义四个寄存器，分别用来存放闹铃的两个分钟位和两个小时位，并在程序中与时钟相应的位进行比较，如果一致则触发报警路，不一致则继续工作。

2.1.3 调整功能的实现

调整可分为时间调整和闹铃调整，该部分要两个按键；时间调整和闹铃调整又涉及到调时，调分，调秒，需要三个按键，综合该部分需要5个按键，通过按键产生外部中断进入中断程序，从而调整相应的内容。

2.1.4 显示功能的实现方案

该设计须显示时，分，秒各两位，所以可用6个数码管进行显示。为节省单片机IO口资源，将以动态扫描方式进行显示。

21.5 报警功能的实现方案

报警采用有源蜂鸣器来实现，占用单片机一个IO口，用三极管来提升单片机的驱动能力。

2.2 设计方框图

图1 设计方框图

3 设计原理分析

3.1 时钟功能的设计

使用R0-R5来存放秒，分，时的相应数值，对应关系如表1：

表1：寄存器与时钟对应表

开启外部中断，使用定时器计数器来产生1s的信号，1s时TF1置位，进入相应的中断程序，使R0加1并退出中断，然后判断是否要进位，是否要清零。R0，R2，人满10进位，R1,R3满6进位，R4与R5之和为24时全部清零。

定时器0定时10ms,计数器计1数100次，定时器和计数器的工作方式和初值初始化程序如下如下：

MOV TMOD,#51H

MOV TH0,#0D8H

MOV TL0,#0F0H

MOV TH1,#0FFH

MOV TL1,#9CH

定时器0的中断程序如下：DSQ0:

SETB P3.5

MOV TH0,#0D8H

MOV TL0,#0F0H CLR P3.5

CLR TF0

RETI

计数器1的中断程序如下：JSQ1:

INC R0

MOV TH1,#0FFH

MOV TL1,#9CH

CLR TF1

RETI

进位的判断程序如下

PDSZ:

CJNE R0,#10,PDR1 INC R1 MOV R0,#00H PDR1:

CJNE R1,#6,PDR2

INC R2

MOV R1,#00H

PDR2:

CJNE R2,#10,PDR3 INC R3

MOV R2,#00H

PDR3:

CJNE R3,#6,PDR4 INC R4

LCALL BS

MOV R3,#00H

PDR4:

CJNE R4,#10,PDR5 INC R5

MOV R4,#00H PDR5:

MOV A,R5

MOV B,#0AH

MUL AB

ADD A,R4

CJNE A,#24,PDJS INC R6

MOV R5,#00H MOV R4,#00H PDJS:

RET

3.2 显示功能的设计

显示采用2个3位一体的共阳数码管，采用扫描显示的方法，所以一共占用单片机IO口14个。设计中用P0口来驱动数码管段码，由于P0口的结构特殊，所以在P0口加上了1片74LS245来驱动数码管。设计中用P1口的6个引脚驱动数码管的选通端。具体电路图如图2：

图2：显示功能模块电路图

显示程序如下：

XS:

MOV P0,#00H

MOV A,R0 //??ê?R0 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

MOV P0,#00000100B MOV P0,#00H

MOV A,R1 //??ê?R1 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

MOV P0,#00000010B MOV P0,#00H

MOV A,R2 //??ê?R2 MOVC A,@A+DPTR ANL A,#11101111B MOV P1,A

MOV P0,#01000000B MOV P0,#00H MOV A,R3 //??ê?R3 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

MOV P0,#00001000B MOV P0,#00H

MOV A,R4 //??ê?R4 MOVC A,@A+DPTR ANL A,#11101111B MOV P1,A

MOV P0,#00010000B MOV P0,#00H

M OV A,R5 //??ê?R5 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

MOV P0,#00100000B MOV P0,#00H

RET

3.3 闹铃功能的设计

首先用程序定义闹铃所占用的寄存器：

DSF0 EQU 3AH //定时分钟个位

DSF1 EQU 3BH //定时分钟十位

DSS0 EQU 3CH //定时小时个位

DSS1 EQU 3DH //定时小时十位

将上述寄存器分别与对应的时钟寄存器即 R2-R5进行比较，如果一致则触发报警信号。程序如下：

DSJC: //定时检测子程序PUSH ACC

MOV A,R2

CJNE A,DSF0,DSJCJS

MOV A,R3

CJNE A,DSF1,DSJCJS

MOV A,R4 CJNE A,DSS0,DSJCJS MOV A,R5

CJNE A,DSS1,DSJCJS LCALL DSJCBJ DSJCJS:

POP ACC

RET

3.4 调整功能的设计

调整分闹铃调整和时间调整，分别用外部中断0和外部中断1的中断程序来实现时间和闹铃的调整。另外接3个按键分别实现对时、分、秒的调整。硬件电路连接如图3：

图3：调整功能电路图

调整程序如下：

TZSJ: //外部中断0入口程序，调整时间

LCALL DELAY10MS

JB P3.2,TZJS KSTZ1:

CLR SD

CLR FM3Q

JB P2.2,PD23

LCALL DELAY10MS JB P2.2,PD23 INC R0

LCALL PDSZ LCALL XS

JNB P2.2,$ LCALL XS

PD23:

LCALL XS

JB P2.3,PD24 LCALL DELAY10MS LCALL XS

JB P2.3,PD24 LCALL XS

INC R2

LCALL PDSZ LCALL XS

JNB P2.3,$ LCALL XS

PD24:

LCALL XS

JB P2.4,PDQD LCALL XS LCALL DELAY10MS LCALL XS

JB P2.4,PDQD INC R4

LCALL PDSZ LCALL XS

JNB P2.4,$

LCALL XS

PDQD:

JB QD,KSTZ1

LCALL DELAY10MS

JB QD,KSTZ1

TZJS:

SETB SD

RETI

DELAY10MS:

MOV Y1,#20

LOOP1:

MOV Y2,#250

DJNZ Y2,$

DJNZ Y1,LOOP1

RET

DELAY1S:

MOV Y3,#50

YS001:DJNZ Y3,DYYS

AJMP YS2SJS

DYYS:LCALL DELAY10MS

AJMP YS001

YS2SJS:

RET

NZTZ: //外部中断1入口程序，进行闹铃调整

CLR ND

CLR FMQ

LCALL DELAY10MS

JB P3.3,NZTZJS

KSTZNZ:

LCALL DSXS

JB P2.3,NZPDP24 LCALL DELAY10MS LCALL DSXS

JB P2.3,NZPDP24

INC DSF0

JNB P2.3,$

LCALL PDDSXS LCALL DSXS

NZPDP24:

JB P2.4,JCDSSFJC LCALL DSXS

LCALL DELAY10MS JB P2.4,JCDSSFJC INC DSS0

LCALL DSXS

JNB P2.4,$ LCALL PDDSXS LCALL DSXS JCDSSFJC:

JB QD,KSTZNZ LCALL DELAY10MS JB QD,KSTZNZ NZTZJS:

SETB ND

RETI

3.5 报警功能的实现

报警功能通过利用单片机的一个IO口驱动三极管，利用三极管来驱动蜂鸣器发生来实现。其中整点报时蜂鸣器鸣叫1秒，定时报警蜂鸣器间断鸣叫1分钟。其硬件连接如图4所示：

图4：报警电路

整点报警程序如下：

BS:

SETB FMQ

LCALL DELAY1S

CLR FMQ

RET

闹铃报警程序如下：

DSJCBJ:

SETB FMQ

LCALL DELAY1S

CLR FMQ

LCALL XS1S

RET

3.6 单片机最小系统设计

通过查阅STC89C52RC官方手册，确定该单片机最小系统电路如图5所示：

图5：单片机最小系统

4 结束语

本次为其三周的实习到此结束了，通过本次实习让我对有关单片机的认识又提升了一个层次，让我深刻的了解到软件和硬件之间的联系，以及设计上的相互配合。在最后的软件和硬件调试阶段碰到了各种各样的问题，在解决的过程中也要合理的应用软件和硬件资源，就是用软件去暴露硬件上的错误，用硬件检测软件上的缺陷。作为一个电气专业的学生，只有多动手实践才能碰到各种问题，才能提升自己解决问题的能力。

参考文献

[1]李建忠.单片机原理及其应用.第二版西安:西安电子科技大学出版社，2012.9

[2]石磊，张国强.Altium Designer 8.0 中文版电路设计标准教程. 北京：清华大学出版社，2009.11

附录程序：

QD BIT P2.5 FMQ BIT P2.0 SD BIT P2.6 ND BIT P2.7 FZ0 EQU 30H FZ1 EQU 31H XS0 EQU 32H XS1 EQU 33H Y1 EQU 34H

Y2 EQU 35H Y3 EQU 36H

Y4 EQU 37H

Y5 EQU 38H

Y6 EQU 39H DSF0 EQU 3AH DSF1 EQU 3BH DSS0 EQU 3CH DSS1 EQU 3DH ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP TZSJ ORG 000BH LJMP DSQ0 ORG 0013H LJMP NZTZ ORG 001BH

LJMP JSQ1

ORG 0030H

MAIN: MOV R0,#00H MOV R1,#00H

MOV R2,#00H

MOV R3,#00H

MOV R4,#00H

MOV R5,#00H

MOV R6,#00H

MOV R7,#00H

MOV DSF0,#01H

MOV DSF1,#00H

MOV DSS0,#00H

MOV DSS1,#00H

SETB EA

SETB EX0

SETB EX1

SETB ET0

SETB ET1

CLR TF0

CLR TF1

CLR P3.5

CLR FMQ

MOV SP,#50h

MOV DPTR,#TAB

MOV TMOD,#51H MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0F0H MOV TH1,#0FFH MOV TL1,#9CH SETB TR0

SETB TR1 START:

LCALL PDSZ LCALL XS

LCALL DSJC

LJMP STARTPDSZ: CJNE R0,#10,PDR1 INC R1

MOV R0,#00H

PDR1:

CJNE R1,#6,PDR2 INC R2

MOV R1,#00H

PDR2:

CJNE R2,#10,PDR3 INC R3

MOV R2,#00H

PDR3:

CJNE R3,#6,PDR4 INC R4

LCALL BS

MOV R3,#00H

PDR4:

CJNE R4,#10,PDR5

INC R5

MOV R4,#00H

PDR5:

MOV A,R5

MOV B,#0AH

MUL AB

ADD A,R4

CJNE A,#24,PDJS

INC R6

MOV R5,#00H

MOV R4,#00H

PDJS:

RET

XS:

MOV P0,#00H

MOV A,R0 //??ê?R0

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,A

MOV P0,#00000100B

MOV P0,#00HMOV A,R1 //??ê?R1 MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,A

MOV P0,#00000010B

MOV P0,#00H

MOV A,R2

MOVC A,@A+DPTR

ANL A,#11101111B

MOV P1,A

MOV P0,#01000000B

MOV P0,#00H

MOV A,R3 //??ê?R3 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

MOV P0,#00001000B MOV P0,#00H

MOV A,R4 //??ê?R4 MOVC A,@A+DPTR ANL A,#11101111B MOV P1,A

MOV P0,#00010000B MOV P0,#00H

MOV A,R5 //??ê?R5 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

MOV P0,#00100000B MOV P0,#00H

RET

DSJC:

PUSH ACC

MOV A,R2

CJNE A,DSF0,DSJCJS MOV A,R3

CJNE A,DSF1,DSJCJS MOV A,R4

CJNE A,DSS0,DSJCJS MOV A,R5

CJNE A,DSS1,DSJCJS LCALL DSJCBJ DSJCJS: POP ACC

RET

TZSJ:

LCALL DELAY10MS

JB P3.2,TZJS

KSTZ1: //?aê???DDê±?óμ÷??CLR SD

CLR FMQ

JB P2.2,PD23

LCALL DELAY10MS

JB P2.2,PD23

INC R0

LCALL PDSZ

LCALL XS

JNB P2.2,$

LCALL XS

PD23:

LCALL XS

JB P2.3,PD24

LCALL DELAY10MS

LCALL XS

JB P2.3,PD24

LCALL XS

INC R2

LCALL PDSZ

LCALL XS

JNB P2.3,$

LCALL XS

PD24:

LCALL XS

JB P2.4,PDQD

LCALL XS

LCALL DELAY10MS LCALL XS

JB P2.4,PDQD

INC R4

LCALL PDSZ

LCALL XS

JNB P2.4,$

LCALL XS

PDQD:

JB QD,KSTZ1

LCALL DELAY10MS

JB QD,KSTZ1

TZJS:

SETB SD

RETI

DELAY10MS:

MOV Y1,#20

LOOP1:

MOV Y2,#250

DJNZ Y2,$

DJNZ Y1,LOOP1

RET

DELAY1S:

MOV Y3,#50

YS001:DJNZ Y3,DYYS AJMP YS2SJS

DYYS:LCALL DELAY10MS AJMP YS001 YS2SJS:

RET

NZTZ:

CLR ND

CLR FMQ

LCALL DELAY10MS JB P3.3,NZTZJS KSTZNZ:

LCALL DSXS

JB P2.3,NZPDP24 LCALL DELAY10MS LCALL DSXS

JB P2.3,NZPDP24 INC DSF0

JNB P2.3,$ LCALL PDDSXS NZPDP24:

JB P2.4,JCDSSFJC LCALL DSXS LCALL DELAY10MS JB P2.4,JCDSSFJC INC DSS0

LCALL DSXS

JNB P2.4,$ LCALL PDDSXS LCALL DSXS JCDSSFJC:

JB QD,KSTZNZ LCALL DELAY10MS JB QD,KSTZNZ

NZTZJS:

SETB ND

RETI

PDDSXS:

PUSH ACC

MOV A,#10

CJNE A,DSF0,PDDSF1 INC DSF1

MOV DSF0,#00H PDDSF1:

MOV A,#6

CJNE A,DSF1,PDDSS0 INC DSS0

MOV DSF1,#00H PDDSS0:

MOV A,#10

CJNE A,DSS0,PDZZPD INC DSS1

MOV DSS0,#00H PDZZPD:

MOV A,DSS1

MOV B,#10

MUL AB

ADD A,DSS0

CJNE A,#24,PDDSJS MOV DSS0,#00H MOV DSS1,#00H PDDSJS:

POP ACC

RET DSXS:

MOV P0,#00H

MOV P1,#014H MOV P0,#00000100B MOV P0,#00H

MOV P1,#14H

MOV P0,#00000010B MOV P0,#00H

MOV A,DSF0

MOVC A,@A+DPTR ANL A,#11101111B MOV P1,A

MOV P0,#00000001B MOV P0,#00H

MOV A,DSF1

MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

MOV P0,#00001000B MOV P0,#00H

MOV A,DSS0

MOVC A,@A+DPTR ANL A,#11101111B MOV P1,A

MOV P0,#00010000B MOV P0,#00H

MOV A,DSS1

MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

MOV P0,#00100000B MOV P0,#00H

RET

BS:

SETB FMQ

LCALL DELAY1S

CLR FMQ

RET

DSJCBJ:

SETB FMQ

LCALL DELAY1S

CLR FMQ

LCALL XS1S

RET

XS1S:

MOV Y1,#1

XS1S1:MOV Y2,#100 XS1S2:MOV Y3,#50 XS1S4:DJNZ Y3,XS1S3 DJNZ Y2,XS1S2

DJNZ Y1,XS1S1 AJMP XS1SJS

XS1S3: LCALL PDSZ

LCALL XS

AJMP XS1S4

XS1SJS:

RET

DSQ0:

SETB P3.5

MOV TH0,#0D8H

MOV TL0,#0F0H

CLR P3.5

CLR TF0

RETI

JSQ1:

INC R0

MOV TH1,#0FFH

MOV TL1,#9CH

CLR TF1

RETI

TAB:DB

14H,0F5H,19H,51H,0F0H,52H,12H,75H,10 H,50H

END

实时时钟设计实验报告

实验报告

源代码： #pragma sfr //使用特殊功能寄存器 #pragma EI //开中断 #pragma DI //关中断 #pragma access //使用绝对地址指令 #pragma interrupt INTTM000 Time //定义时间中断函数为Time #pragma interrupt INTKR OnKeyPress //定义按键中断为OnKeyPress #pragma interrupt INTP5 OnKeyOver //定义INT中断为OnKeyOver void Init_Led(); void InitKey_INTKR(); void Init_Lcd(); void Init_Inter(); void LightOneLed(unsigned char ucNum); void LightOff(); int Count_Day(int month); char i=0; //定义变量i,是切换时间的标志 int key=0; //定义key=0 int temp=1; //用于存放当前月的天数 int temp1=1; int second=0; //默认的秒second=0 int minute=0; //默认的分minute=0 int hour=12; //默认的时hour=12 int day=1; //默认的天day=1 int month=5; //默认的月month=5 int year=2014; //默认的年year=2014 int c_hour=1; //默认的闹钟时=1 int c_minute=1; //默认的闹钟分=1 int buffs[2]; //秒的数码显示缓存区 int buffm[2]; //分的数码显示缓存区 int buffh[2]; //时的数码显示缓存区 int buffday[2]; //天的数码显示缓存区 int buffmonth[2]; //月的数码显示缓存区 int buffyear[4]; //年的数码显示缓存区 int buffmd[4]; //月，天的数码显示缓存区 int buffhm[4]; //时，分的数码显示缓存区 int buffms[4]; //分，秒的数码显示缓存区 int buffch[2]; //闹钟时的数码显示缓存区 int buffcm[2]; //闹钟分的数码显示缓存区 unsigned char Que = 0; //INT中断中间变量 int LCD_num[10]={0X070d,0x0600,0x030e,0x070a,0x0603,0x050b,0x050f,0x0700,0x070f,0x070b};// 数字0~~9的显示码 unsigned char Scond; //…………………………延时函数1……………………// void Delay(int k){ i nt i,j; f or(i=0;i

基于时钟的24小时计时器的设计

《数字与逻辑电路基础》课程设计——24小时计时器的设计 姓名： 学号： 学院： 任课教师：

目录 ....................................................................................... 错误！未定义书签。引言. (3) 摘要 (3) 74LS390介绍 (3) DCD-HEX数码管介绍 (4) 一、设计思路 (4) 二、设计框图 (5) 三、各个计时芯片的输出状态表 (5) 1.秒针低位输出状态表 ................................................. 错误！未定义书签。 2.秒针高位输出状态表 (6) 3.分针低位输出状态表 (6) 4.分针高位输出状态表 (6) 5.时针低位输出状态表（高位为0、1时） (7) 6.时针低位输出状态表（高位为2时） (7) 7.时针高位输出状态表 (7) 四、反馈置数设计分析 (8) 五、进位信号的输入端分析与选择 (8) 六、电路图绘制 (9) 七、用M ULTISIM仿真并进行截图 (9) 八、对仿真结果分析 (9)

引言 现在的日常生活都离不开时间，有些时候就需要进行时间的计时，比如奥运会的比赛需要计时，汽车动力性能技术指标的测试也需要计时，上到卫星火箭，下到潜艇游轮，甚至做个课堂练习也要计时，生活中无时不刻都在都离不开计时器的应用。因此，精准计时器的设计与生产变得尤为重要。所以，本次设计将基于Multisim软件进行计时器的设计与仿真。 摘要 24时计时器将采用6个74LS390芯片对各个计时位进行输出,6个七段数码管进行译码以及显示，采用反馈置数的方式进行各个位的计时进行清零（该芯片清零方式为异步清零）；根据设计框图分析先列出输出状态表，然后根据输出状态表结果进行电路的绘制；然后根据电路的绘制结果，在Multisim软件上进行电路设计与连接，最后进行计时器仿真截，图并且对仿真结果进行分析。 74LS390介绍 74LS390双2-5-10进制的异步计数器且为下降沿触发，从CPA输入计数脉冲，由QA输出产生2分频信号：CPB输入计数脉冲，由QD 输出可产生5分频信号。若在器件外部将QA于CPB相连，计数脉冲从CPA输入，即成为8421BCD码十进制计数器；若将QD与CPA相连，计数脉冲从CPB输入，便可成为5421BCD码十进制计数器，输出顺

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时钟系统设计

《单片机原理及接口》 课程设计报告 题目：时钟系统设计 专业名称：电子信息工程 班级： 092 学号： 910706220 姓名： 2011年 12月

时钟系统设计 陈 (电子信息工程学系) 中文摘要：本设计基于单片机仿真技术，以单片机芯片AT89C52作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个多功能数字时钟系统。单片机扩展的LCD显示器用来显示秒、分、时计数单元中的值。整个设计包括两大部分：硬件部分和软件部分，以单片机为核心，蜂鸣器，数码管，晶体管等为外围器件，设计一个正常走时，报时、初始化、闹钟的数字时钟。 关键词：单片机；数字时钟；AT89C52；闹钟 1、设计目标 设计一时钟系统，系统具有时钟功能，能准确显示时、分、秒，系统还应具有校正功能：能够修改当前的时间。 2、设计环境 Windows7 Keil uVision3 Proteus7.5 3、系统硬件设计 3.1单片机控制系统： 本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89C52作为核心控制器，通过硬件电路的制作 以及软件程序的编制，利用单片机的控制作用通过LCD来直接时、分、秒，并能对其分别进行设 置、修改；利用对蜂鸣器的控制来实现闹钟功能。同时使用C语言程序来控制整个时钟显示，使 得编程变得更容易，这样通过三个模块：键盘、芯片、显示屏即可满足设计要求。 3.2各部分功能实现: 单片机采用52系列单片机。由ATMEL公司生产的AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控 制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工 业80C51产品指令和引脚完全兼容。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash，使 得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能： 8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，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。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，振荡器被冻结，单片机一 切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。而且，它还具有一个看门狗（WDT）定时/计数器， 如果程序没有正常工作，就会强制整个系统复位，还可以在程序陷入死循环的时候，让单片机复

60s计时器的设计与实现

电子系统设计创新实验 报告 题目60s计时器的设计与实现 学生姓名高权黄盼徐传武易孟华 学生学号016321232404 07 14 15 专业名称电子信息工程 指导教师肖永军 2016年11月17 日

设计要求： 1、利用单片机定时器/计数器T0中断设计秒表。 2、实现基本的0-60秒计时。 3、以数码管作为显示器件，用单片机进行控制。

摘要 数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点，在计时中广泛使用。本设计用单片机组成数字秒表，用AT89C51系列单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合硬件晶振电路，复位电路，数码管显示电路来设计计时器，将软、硬件有机地结合起来。其中软件系统采用汇编语言编写程序，硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。 关键字：AT89C51 单片机数码管

一、系统总体设计 系统总体设计框图如图1所示，该系统共由时钟电路模块、复位电路模块、AT89C51单片机及数码管显示电路组成。其中主控制器用于系统控制，可以控制电路的开关的功能，系统中AT89C51单片机作为主控元件，计数器显示电路由数码管和驱动电路组成。 图1 系统总体设计框图 二、系统硬件设计 （1）复位电路 采用上电+按键复位电路，上电后，由于电容充电，使RST持续一段高电平时间。当单片机已在运行之中时，按下复位键也能使用使RST 持续一段时间的高电平，从而实现上电加开关复位的操作。这不仅能使单片机复位，而且还能使单片机的外围芯片也同时复位。当程序出现错误时，可以随时使电路复位。 复位电路如图2所示：

单片机电子时钟课程设计实验报告

单片机电子时钟课程设 计实验报告 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

《单片机原理与应用》课程设计 总结报告 题目：单片机电子时钟（带秒表）的设计 设计人员：张保江江润洲 学号： 班级：自动化1211 指导老师：阮海容 目录 1.题目与主要功能要求 (2) 2.整体设计框图及整机概述 (3) 3.各硬件单元电路的设计、参数分析及原理说明 (3) 4.软件流程图和流程说明 (4) 5.总结设计及调试的体会 (10) 附录 1.图一：系统电路原理图 (11) 2.图二：系统电路 PCB (12) 3.表一：元器件清单 (13) 4.时钟程序源码 (14)

题目：单片机电子时钟的设计与实现 课程设计的目的和意义 课程设计的目的与意义在于让我们将理论与实践相结合。培养我们综合运用电子课程中的理论知识解决实际性问题的能力。让我们对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立完成某些单片机应用系统的开发和设计打下一个坚实的基础。 课程设计的基本任务 利用89C51单片机最小系统，综合应用单片机定时器、中断、数码显示、键盘输入等知识，设计一款单片机和简单外设控制的电子时钟。 主要功能要求 最基本要求 1)使用MCS-51单片机设计一个时钟。要求具有6位LED显示、3个按键输入。 2)完成硬件实物制作或使用Pruteus仿真（注意位驱动应能提供足够的电流）。 3)6位LED数码管从左到右分别显示时、分、秒(各占用2位)，采用24小时标准计时制。开始计时时为000000，到235959后又变成000000。 4)使用3个键分别作为小时、分、秒的调校键。每按一次键，对应的显示值便加1。分、秒加到59后再按键即变为00；小时加到23后再按键即变为00。在调校时均不向上一单位进位 (例如分加到59后变为00，但小时不发生改变)。 5) 软件设计必须使用MCS-51片内定时器，采用定时中断结构，不得使用软件延时法，也不得使用其他时钟芯片。 6）设计八段数码管显示电路并编写驱动程序，输入并调试拆字程序和数码显示程序。7）掌握硬件和软件联合调试的方法。 8）完成系统硬件电路的设计和制作。 9）完成系统程序的设计。 10）完成整个系统的设计、调试和制作。

网络时钟系统方案设计

时钟系统 技术方案 烟台北极星高基时间同步技术有限公司 2012年3月

第一部分：时钟系统技术方案 一、时钟系统概述 1.1概述 根据办公楼的实际情况，特制定如下施工设计方案： 时钟系统主要由GPS接收装置、中心母钟、二级母钟(中继器)、全功能数字显示子钟、、传输通道和监测系统计算机组成。 系统中心母钟设在中心机房内，其他楼各设备间设置二级母钟，在各有关场所安装全功能数字显示子钟。 系统中心母钟接收来自GPS的标准时间信号，通过传输通道传给二级母钟，由二级母钟按标准时间信号指挥子钟统一显示时间；系统中心母钟还通过传输系统将标准时间信号直接传给各个子钟，为楼宇工作人员提供统一的标准时间 二、时钟系统功能 根据本工程对时钟系统的要求，时钟系统的功能规格如下： 时钟系统由GPS校时接收装置（含防雷保护器）、中心母钟、扩容接口箱、二级母钟、数字式子钟、监控终端（也称监测系统计算机）及传输通道构成。其主要功能为： ☉显示统一的标准时间信息。 ☉向其它需要统一时间的系统及通信各子系统网管终端提供标准时间信息。 2.1 中心母钟 系统中心母钟设置在控制中心设备室内，主要功能是作为基础主时钟，自动接收GPS的标准时间信号，将自身的精度校准，并分配精确时间信号给子钟，二级母钟和其它需要标准时间的设备，并且通过监控计算机对时钟系统的主要设备进行监控。 中心母钟主要由以下几部分组成： ☉标准时间信号接收单元 ☉主备母钟（信号处理单元） ☉分路输出接口箱 ☉电源 中心母钟外观示意图见（附图） 2.1.1标准时间信号接收单元 标准时间信号接收单元是为了向时间系统提供高精度的时间基准而设置的，用以实现时间系统的无累积误差运行。 在正常情况下，标准时间信号接收单元接收来自GPS的卫星时标信号，经解码、比对后，经由RS422接口传输给系统中心母钟，以实现对母钟精度的校准。 系统通过信号接收单元不断接收GPS发送的时间码及其相关代码，并对接收到的数据进行分析，判断这些数据是否真实可靠。如果数据可靠即对母钟进行校对。如果数据不可靠便放弃，下次继续接收。

基于单片机的时钟控制器设计论文

单片机原理与应用技术课程设计报告 基于单片机控制的时钟控制器 专业班级： _电气XX班_ __ 姓名：__ ___XXX__ ___ 时间：2013/11/25～12/15 指导教师： XXXX XXX 2013年12月11日

基于单片机控制的时钟控制器课程设计任务书1。设计目的与要求 设计出一个基于单片机控制的时钟控制器。通过向单片机输入不同的指令可以实现24小时制时钟的基本显示和连续的调时，调分和调秒的功能，同时又扩展了整点报时功能。该电路硬件较为简单、计时精度高、可控性好，可以随时调整和设定时间，并且调时间的误差小，操作简单、通用性强。 （1）基本功能 <1>、显示：可以显示时、分和秒 <2>、调时功能：时（0-24）、分和秒（0-60）可以连续可调 （2）性能：时间日误差< 2秒 （3）扩展功能 <1>．增加整点报时功能 <2>．增加闹钟任意设定功能 2．设计内容 （1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出； 3．编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 4．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。

目录 摘要 (1) 1. 引言 (1) 2. 设计目的和要求 (1) 3. 总体设计方案 (1) 3.1 方案设计要求 (1) 3.2 方案设计与论证 (1) 3.3 整体设计框图 (2) 3.4 系统设计流程图 (2) 4. 设计原理分析 (3) 4.1 外接晶振电路 (3) 4.2 复位电路 (3) 4.3 数码管显示电路 (3) 4.4 键盘控制电路 (4) 4.5 Proteus仿真电路 (4) 4.6 单片机程序的编写 (5) 4.7 电路的检测 (5) 4.8 CAD电路的连接及PCB电路布线并做出电路板 (5) 4.9 软件与硬件的调试 (5) 5. 总结与体会 (5) 6. 附录 (5) 6.1 CAD电路连接图 (5) 6.2 PCB电路布线图 (6) 6.3 时钟控制器参考源程序 (6) 7. 参考文献 (13)

实时时钟实验报告

嵌入式系统开发实验报告 实验四：实时时钟实验 班级：应电112 姓名：张志可 学号： 110415151 指导教师：李静 实验日期： 2013年9月25日

实验四：实时时钟实验 一、实验目的 1. 了解实时时钟的硬件控制原理及设计方法。 2. 掌握 S3C2410X 处理器的 RTC 模块程序设计方法。 二、实验设备 硬件：Embest ARM 教学实验系统，ULINK USB-JTAG 仿真器套件，PC 机。 软件：MDK 集成开发环境，Windows 98/2000/NT/XP。 三、实验原理 1. 实时时钟（RTC） 实时时钟（RTC）器件是一种能提供日历/时钟、数据存储等功能的专用集成电路，常用作各种计算机系统的时钟信号源和参数设置存储电路。RTC 具有计时准确、耗电低和体积小等特点，特别是在各种嵌入式系统中用于记录事件发生的时间和相关信息，如通信工程、电力自动化、工业控制等自动化程度高的领域的无人值守环境。随着集成电路技术的不断发展，RTC 器件的新品也不断推出，这些新品不仅具有准确的 RTC，还有大容量的存储器、温度传感器和 A/D 数据采集通道等，已成为集 RTC、数据采集和存储于一体的综合功能器件，特别适用于以微控制器为核心的嵌入式系统。 RTC 器件与微控制器之间的接口大都采用连线简单的串行接口，诸如 I2C、SPI、MICROWIRE 和CAN 等串行总线接口。这些串口由2～3 根线连接，分为同步和异步。 2. S3C2410X 实时时钟（RTC）单元 S3C2410X 实时时钟（RTC）单元是处理器集成的片内外设。由开发板上的后备电池供电，可以在系统电源关闭的情况下运行。RTC 发送8 位BCD 码数据到CPU。传送的数据包括秒、分、小时、星期、日期、月份和年份。RTC 单元时钟源由外部32.768KHz 晶振提供，可以实现闹钟（报警）功能。 四、实验内容 学习和掌握 Embest ARM 教学实验平台中 RTC 模块的使用，编写应用程序，修改时钟日期及时间的设置，以及使用 EMBEST ARM 教学系统的串口，在超级终端显示当前系统时间。

时钟计时器课程设计

单片机原理及应用课程设计报告书 题目：时钟计时器的设计 姓名： 学号： 专业：电气工程及其自动化 指导老师：周令 设计时间：2011年4月 电子与信息工程学院

目录 1. 引言 (1) 1.1. 设计意义 (1) 1.2. 系统功能要求 (1) 2. 方案设计 (1) 2.1. 数字时钟计时器设计方案论证 (1) 2.2. 硬件系统的总体设计框图 (2) 3. 硬件设计 (2) 4. 软件设计 (3) 4.1. 主程序 (3) 4.2. 显示子程序 (4) 4.3. 定时器T0中断服务程序 (4) 4.4. 定时器T1中断服务程序 (5) 4.5. 调时功能程序 (6) 4.6. 秒表功能程序 (6) 4.7. 闹钟时间设定功能程序 (6) 5. 调试及性能分析 (7) 5.1. 硬件调试 (7) 5.2. 软件调试 (7) 5.3. 性能分析 (8) 6. 设计总结 (8) 7. 附录A：汇编源程序 (9) 8. 附录B：作品实物图片 (26) 9. 参考文献 (27)

时钟计时器的设计 1.引言 1.1.设计意义 随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字时钟计时器，本数字时钟计时器，可以显示时、分、秒，以24小时计时方式运行，能整点提醒（短蜂鸣，次数代表整点时间），使用按键开关可实现时、分调整，秒表/时钟功能转换，省电（关闭显示）及定时设定提醒（蜂鸣器）等功能。 人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字时钟计时器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计所介绍的数字时钟计时器与传统的计时器相比，具有读数方便，操作简单，计时精准，还能实现整点提醒，定时提醒等功能。其输出时间采用数字显示，主要用于对时间要求精度高的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89C52，用6位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现数字显示功能,能准确达到以上要求。 1.2. 系统功能要求 用单片机及6位LED数码管显示时、分、秒，以24小时计时方式运行，能整点提醒（短蜂鸣，次数代表整点时间），使用按键开关可实现时、分调整，秒表/时钟功能转换，省电（关闭显示）及定时设定提醒（蜂鸣器）等功能。 2.方案设计 2.1. 数字时钟计时器设计方案论证 为了实现LED显示器的数字显示，可以采用静态显示法和动态显示法。由于静态显示法需要数据锁存器等硬件，接口复杂一些，又考虑到时钟显示只有6位，且系统没有其他复杂的处理任务，所以决定采用动态扫描法实现LED的

数字电子钟课程设计实验报告

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 课程设计题目：数字电子钟的设计 起迄日期：2017年1月4日～2017年7月10日 课程设计地点：科学楼 指导教师：姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号：

指导教师：姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 指导教师：姚爱琴 2017 年月日

目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时，分，秒计时的装置，具有较高的准确性和直观性等各方面的优势，而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字电子技术的理论和制作实践相结合，进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用，同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高，因此，需要进行分频，使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1Hz）。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要分别设计60进制，24进制计数器，并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是：任何记时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。校时电路一般

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

基于单片机的时钟控制器设计

基于单片机的时钟控制器设计 时钟控制器设计任务书 1.设计目的与要求 设计出一个用于数字时钟的控制器，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的 电路具有以下功能: ,1,显示: 可以显示时、分和秒 ,2,调时功能:时(0-24)、分和秒(0-60)可以连续可调 ,3,时间日误差< 2秒 ,4,增加整点报时功能 ,5,增加闹钟任意设定功能 2(设计内容 ,1,画出电路原理图，正确使用逻辑关系, ,2,确定元器件及元件参数, ,3,进行电路模拟仿真, ,4,SCH文件生成与打印输出, ,5,PCB文件生成与打印输出; 3(编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 4(答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。 目录 1.引言 (1) 2 总体设计方案 (1) 2.1 设计思路…………………………………………………………………-1- 2.2 方

案确立…………………………………………………………………-1- 2.3 设计方框图………………………………………………………………-2- 3 设计原理分析………………………………………………………………-2- 3.1 系统硬件电路设计……………………………………………………-2- 3.2 主控器件 AT89S51 ………………………………………………………-2- 3.3 译码器 74HC245 ..................................................................-3- 3.4 显示电路...........................................................................3- 3.5 按键电路...........................................................................-4- 3.6 复位电路...........................................................................-4- 3.7 蜂鸣电路...........................................................................-5- 3.8 时钟电路...........................................................................-5- 3.9 总体原理图........................................................................-5- 3.10程序框图...........................................................................-5- 4 结束语.................................................................................-7- 参考文献.................................................................................-8- 附录 1 电路总原理图...............................................................-9- 附录 2 总程序 (10) 基于单片机控制的时钟控制器摘要:本设计以Atmel公司的AT89S51单片机为控制系统的核心～模型采用单片机作为主控制器～以汇编语言为程序设计的基础～设计的一个用两个四位一体数码管串口显示的时钟控制电路～包含了时钟控制电路的基本功能:数码显示～时间调整～闹钟设定～秒表显示等～按照二十四小时循环～具有调节方便～简单实用～可靠性强的优点～有很高的利用价值。 关键词:单片机 AT89C51 74LS245 数码管 1 引言

数字时钟设计实验报告

电子课程设计题目：数字时钟

数字时钟设计实验报告 一、设计要求： 设计一个24小时制的数字时钟。 要求：计时、显示精度到秒；有校时功能。采用中小规模集成电路设计。 发挥：增加闹钟功能。 二、设计方案： 由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。 秒时钟信号发生器可由振荡器和分频器构成。 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。 校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。 三、电路框图： 图一 数字时钟电路框图 译码器 译码器 译码器 时计数器 (24进制) 分计数器 (60进制) 秒计数器 (60进制) 校 时 电 路 秒信号发生器

四、电路原理图： （一）秒脉冲信号发生器 秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量。由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。 ?振荡器: 通常用555定时器与RC构成的多谐振荡器，经过调整输出1000Hz 脉冲。 ?分频器: 分频器功能主要有两个，一是产生标准秒脉冲信号，一是提供功能 扩展电路所需要的信号，选用三片74LS290进行级联，因为每片为1/10分频器，三片级联好获得1Hz标准秒脉冲。其电路图如下： 图二秒脉冲信号发生器 （二）秒、分、时计时器电路设计 秒、分计数器为60进制计数器，小时计数器为24进制计数器。 ?60进制——秒计数器 秒的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计：利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0增加到9时产生进位，连在十位部计数器脉冲输入端CP，从而实现10进制计数和进位功能。利用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位，当十位计数器由0增加到5时利用74LS11与门产生一个高电平接到个位、十位的CD40110的清零端，同时产生一个脉冲给分的个位。其电路图如下：

电子技术课程设计 篮球30s计时器的设计

课程设计名称：电子技术课程设计 题目：篮球竟赛30s计时器设计 专业：电气工程与自动化 班级：电气09-2 姓名：张瑞 学号：09005040229

摘要 本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛30秒计时器。此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此计时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出光电报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。 此计时器的设计采用模块化结构，主要由以下3个组成，即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。在设计此计时器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。此电路是以时钟产生，触发，倒计时计数，译码显示为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。 关键字计时器 ; 光电报警 ; 模块化

前言 人类社会已进入到高度发达的信息化社会，信息社会的发展离不开电子产品的进步。随着工业水平的进步和人民生活水平的提高，在很多领域都需要几个甚至上百个定时电路去控制多项操作，从而实现工业生产的自动化，最终提高劳动生产率促进经济的发展。定时器在实际工作中用到的场合很多，它成为今天工业控制领域、通讯设备、信息处理以及日常生活中最广泛使用的电路之一，在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒，用于各种竞赛的计时器、竞赛用定时器、数控电梯、数控机床、交通灯管理系统、各种智能医疗器械等，定时器是家用电器中的常用产品。 随着电子技术的高速发展和计算机技术的普遍应用，电子设计也越来越普遍地应用于整个电子行业中。电子设计是人们进行电子产品设计、开发和制造过程中十分关键的一步，其核心就是电子电路的设计。电子设计自动化(EDA)是在电子产品向更复杂、更高级，向数字化、集成化、微型化和低耗能方向发展过程中逐渐产生并日趋完善的电子设计方法，在这种方法中，设计过程的大部分工作（特别是底层工作）均由计算机自动完成，是电子技术发展历程中产生的一种先进的设计方法，是当今电子设计的主流。 在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。 定时器的应用范围极为广泛，其中首推由555构成的定时电路。集成器件555芯片是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路，其逻辑功能强，使用灵活，可方便组成多种逻辑功能电路，能够更加简单更加快捷的实现定时功能，满足在日常生产和生活中的要求，所以555定时器电路在各个领域的应用及其广泛，在数字电路中占有重要位置，受到人们的普遍重视。本设计的秒脉冲发生器就是用由555构成的定时电路。

单片机综合实验报告51电子时钟

一、实验内容： 设计一个数字时钟，显示范围为00：00：00~23：59：59。通过5个开关进行控制，其中开关K1用于切换时间设置（调节时钟）和时钟运行（正常运行）状态；开关K2用于切换修改时、分、秒数值；开关K3用于使相应数值加1调节；开关K4用于减1调节；开关K5用于设定闹钟，闹钟同样可以设定初值，并且设定好后到时间通过蜂鸣器发声作为闹铃。 选做增加项目：还可增加秒表功能（精确到0.01s）或年月日设定功能。 二、实验电路及功能说明 1602显示器电路（不需接线） 电子音响电路 按键说明： 按键键名功能说明 K1 切换键进入设定状态 K2 校时依次进入闹钟功能是否启用，闹钟时,分秒, 年,月,日及时间时,分,秒的设置,直到退出 设置状态 K3 加1键调整是否起用闹钟和调节闹钟时,分,秒, 年,月,日,时间的时,分,秒的数字三、实验程序流程图：

四、实验结果分析 定时程序设计： 单片机的定时功能也是通过计数器的计数来实现的，此时的计数脉冲来自单片机的内部，即每个机器周期产生一个计数脉冲，也就是每经过1个机器周期的时间，计数器加1。如果MCS-51采用的12MHz晶体，则计数频率为1MHz，即每过1us的时间计数器加1。这样可以根据计数值计算出定时时间，也可以根据定时时间的要求计算出计数器的初值。MCS-51单片机的定时器/计数器具有4种工作方式，其控制字均在相应的特殊功能寄存器中，通过对特殊功能寄存器的编程，可以方便的选择定时器/

计数器两种工作模式和4种工作方式。 定时器/计数器工作在方式0时，为13位的计数器，由TLX(X=0、1)的低5位和THX的高8位所构成。TLX低5位溢出则向THX进位，THX计数溢出则置位TCON中的溢出标志位TFX. 当定时器/计数器工作于方式1，为16位的计数器。本设计师单片机多功能定时器，所以MCS-51内部的定时器/计数器被选定为定时器工作模式，计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期产生一个脉冲使计数器增1。 实时时钟实现的基本方法： 这次设计通过对单片机的学习、应用，以A T89S51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它主要通过51单片机综合仿真实验仪实现，通过1602能够准确显示时间，调整时间，它的计时周期为24小时,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。主要实现功能为显示时间，时间校准调时(采用手动按键调时)，闹铃功能（设置定时时间，到点后闹铃发出响声）。通过键盘可以进行校时、定时。闹铃功能使用I/O 口定时翻转电平驱动的无源蜂鸣器。本文主要介绍了工作原理及调试实现。 四个按键K1、K2、K3、K4、一个蜂鸣器。 1602显示时钟、跑表。 时钟的最小计时单位是秒，但使用定时器的方式1，最大的定时时间也只能达到131ms。我们可把定时器的定时时间定为50ms。这样，计数溢出20次即可得到时钟的最小计时单位：秒。而计数20次可以用软件实现。 秒计时是采用中断方式进行溢出次数的累积，计满20次，即得到秒计时。从秒到分，从分到时是通过软件累加并进行比较的方法来实现的。要求每满1秒，则“秒”单元中的内容加1；“秒”单元满60，则“分”单元中的内容加1；“分”单元满60，则“时”单元中的内容加1；“时”单元满24，则将时、分、秒的内容全部清零。 实时时钟程序设计步骤： 先对系统进行初始化，如：LCD1602初始化，DS1302初始化等，然后才能进入主显示模块，即可在LCD1602上看到相应的信息。对于LCD1602的初始化，主要是对开启显示屏，清屏，设置显示初始行等操作。DS1302的初始化主要是先开启写功能，然后写入一个初始值。 本系统采用的是LCD1602液晶显示器，由于其是本身带有驱动模块的液晶屏，所以对于LCD1602操作程序可分为开显示、设置显示初始行、写数据和清屏等部分。LCD1602的写命令程序和写数据程序分别以子程序的形式写在程序里，以便主程序中的调用。 （1）选择工作方式，计算初值； （2）采用中断方式进行溢出次数累计； （3）计时是通过累加和数值比较实现的； （4）时钟显示缓冲区：时钟时间在方位数码管上进行显示，为此在内部RAM中要设置显示缓冲区，共6个地址单元。显示缓冲区从左到右依次存放时、分、秒数值； （5）主程序：主要进行定时器/计数器的初始化编程，然后反复调用显示子程序的方法等待中断的到来； （6）中断服务程序：进行计时操作； （7）加1子程序：用于完成对时、分、秒的加操作，中断服务程序在秒、分、时加1时共有三种条调用加1子程序，包括三项内容：合字、加1并进行十进制调整、分字。 程序说明： 按K1按键进入设定状态 按K2,依次进入闹钟功能是否启用，闹钟时,分秒,年,月,日及时间时,分,秒的设置,直到退出设置状态按K3,调整是否起用闹钟和调节闹钟时,分,秒,年,月,日,时间的时,分,秒的数字 LCD第二排中间显示小喇叭，表示启用闹钟功能，无则禁止闹钟功能（可在调整状态进行设置）正常状态,LCD上排最前面显示自定义字符,LCD下排最前面闪动"_" 设置状态,LCD上排最前面显示"P",下排最前面在设置闹钟时间时显示"alarm_",其它状态显示