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电子技术课程设计可编程时钟控制器

电子技术课程设计可编程时钟控制器
电子技术课程设计可编程时钟控制器

目录

设计功能要求 (2)

方案分析选择与系统框图 (3)

模块功能分析 (5)

仿真\下载结果 (8)

主要经验 (9)

操作指南 (10)

相关代码 (11)

设计功能要求

一.设计任务

数字钟不仅可以通过数字直观地显示日历,时间,用音乐及语言报时,还可以定时发出各种声,光,电信号,以及启动各种设备实现实时控制,时间顺序控制.如作息时间自动打铃,家电设备自动定时启动/停止,生产过程顺序控制等,用途很广.本课题的要求是:

1/设计一个具有时,分,秒计时,6位数字显示的时钟电路.

2/具有快速校准时,分的校时功能.

3/具有仿电台的自动整点报时功能或者发出与整点数目相等的音响声.

4/具有一定的扩展功能

二.设计要求

1/分析设计任务,拟定多种设计方案,根据当时的制作条件选择其中一种方案绘制系统框图和设计流程.

2/设计各部分单元电路或编写VHDL描述程序,计算元器件参数,确定元器件型号和数量,提出元件清单.

3/安装调试硬件电路或制作CPLD/FPGA为基础的专用集成芯片ASIC.

4/对制作的电路进行功能测试,分析各项技术指标,或对VHDL描述进行功能仿真,对ASIC作硬件测试或脱机运行.

5/总结设计各环节的资料,整理打印出设计报告(含原理电路,仿真波形).交验并演示设计制作的电路装置.

方案分析选择与系统框图

方案分析选择

1/使用的是开发板,故选择编写VHDL描述程序,并结合AltiumDesigner中提供的元件绘制原理图,下载到开发板上.

2/开发板上的资源包括:LCD显示屏,蜂鸣器,键盘,拨盘开关,各种频率的方波信号,各种对外接口,LED灯等.

根据板上资源和需要实现的功能,我选择了使用以下板上资源,并实现以下功能: LCD显示屏---用于显示时分秒计时

蜂鸣器---用于整点报时与闹铃功能

拨盘开关---用于时间设定,闹铃设定与声音开关

方波信号---经过分频后作为时钟信号输入和蜂鸣器发声

系统原理框图

硬件原理图

模块功能分析

计时模块

计时模块具有时,分,秒的计时功能,每收到一个时钟信号,秒个位计算加一,在各个位加满时,重新置零,并向下一位进一.同时,输出端口会把秒个位,秒十位,分个位,分十位,时个位,时十位的8位数字信号输出到各个模块.

显示模块

LCD显示模块需要将显示代码与位置代码输入控制模块并给与脉冲,就会在相应的位置显示相应的字符,为了使得显示没有滞后,因此给较高的脉冲频率.因为我们要显示时分秒一共6位数字,因此需要写一个LCD扫描输出模块,时刻显示变化的时间. LCD扫描输出需要把计时模块输出的8位BCD码加上48转化为ASC2码.并且在时分秒之间加入冒号区分.

存储器模块

存储器模块的地址信号为计时模块的分个位,分十位,时个位,时十位有效位,写入的信号由拨盘开关sw4控制,输出的信号到声音模块的使能.写入开关由拨盘开关sw3控制.在需要闹铃的时间写入一,那么就会读出一,对声音模块使能,使其发声.

整点报时模块

整点报时模块的输入取上图的几个关键数据,当这些数据都为1时,此时为整点报时的时间,则对声音模块使能,使其发声.

声音模块

声音模块包括音调选择以及开关整点报时与闹铃的模块.用来实现不同的要求与功能.

仿真\下载结果

计时模块仿真图

下载结果

第一次下载的时候,因为很多地方都不知道,不是没接好线就是没有改名字,造成编译正常但是无法下载的结果.后来通过自己的摸索与请教他人,终于实现了下载.但是下载后又发现了许多意想不到的错误.用了很长的时间,我才把这些都弄清楚并且解决掉.最后终于实现了自己的预定功能.

主要经验

在电子技术课程设计之前,我先做了单片机课程设计.做单片机课程设计的时候,是一边拿着板子一边不断下载测试,一点点完善程序的,但是当我做电子技术课程设计时,因为板子不在身边,所以自己在寝室写的程序无法验证.因此在这些地方浪费了很多时间,直到我在实验室待了两天时间,才把问题解决掉.所以我明白,做这种设计,必须不断的实践测试,才能知道自己不足在哪里,才知道设计有什么不完善的地方.无论做什么事,如果你手边有实验的条件,那么做什么事,学习什么东西都可以事半功倍.

还有,经验很重要.如果是一开始什么都没有做过,那么各种各样的问题会接踵而来,而且你不知道从何解决.但是当你有了经验后,就可以很快知道究竟在什么地方出现了问题.在开始阶段,如果有一个老师,那一定是无比幸运的事情.他能够告诉你你需要知道什么,能够告诉你如何发现错误,那样就节省了很多自己摸索的时间.

最后一点,要知道规则,如果连语言规则和软件规则都不知道,那么怎么能好好地设计呢?靠自己的摸索想要摸索规则不是不可以,但是也会花太多的时间.所以如果在开始阶段能够看几本基础的书,不需要记住,只要有印象,那么以后在碰到问题的时候就知道在哪里可以找到解决方法,就可以容易地学习好这个课程.

总结起来,电子技术课程设计的学习,如果有3点条件,就可以比较简单的入门了.

1/看关于语言规则,软件操作的书.熟悉基础.

2/多做实验,从实验中获得丰富的经验.

3/多向别人请教.

操作指南

本设计使用拨盘开关作为控制输入.

sw0为LCD灯开关,打上为关,打下为开.

sw1为闹铃开关,打上为关,打下开.

sw2为整点报时开关, 打上为关,打下开.

sw3为闹铃写入开关,打上为关,打下为RAM写入模式,此时可以利用sw4设定闹铃.

sw4为闹铃设定开关,在sw3为写入时有效,打上为取消闹铃,打下为设定闹铃.

sw5为时调整,打上为关,打下为开始时调整,此时分秒均置为零,时以每秒1的速度增加.

sw6为分十位调整, 打上为关,打下为开始分十位调整,此时分个位和秒均置为零,分十位以每秒1的速度增加.

sw7为分十位调整, 打上为关,打下为开始分个位调整,此时秒均置为零,分个位以每秒1的速度增加.

提醒,调整时间时,应按一下顺序调整.时-分十位-分个位

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

数字电子时钟实验报告材料

华大计科学院 数字逻辑课程设计说明书 题目:多功能数字钟 专业:计算机科学与技术 班级:网络工程1班 姓名:刘群 学号: 1125111023 完成日期:2013-9

一、设计题目与要求 设计题目:多功能数字钟 设计要求: 1.准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间。 2.小时的计时可以为“12翻1”或“23翻0”的形式。 3.可以进行时、分、秒时间的校正。 二、设计原理及其框图 1.数字钟的构成 数字钟实际上是一个对标准频率 1HZ)进行计数的计数电路。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。图 1 所示为数字钟的一般构成框图。 图1 数字电子时钟方案框图

⑴多谐振荡器电路 多谐振荡器电路给数字钟提供一个频率1Hz 的信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。 ⑵时间计数器电路 时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成。其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60 进制计数器。而根据设计要求,时个位和时十位计数器为24 进制计数器。 ⑶译码驱动电路 译码驱动电路将计数器输出的8421BCD 码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。 ⑷数码管 数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管。本设计提供的为LED数码管。 2.数字钟的工作原理 ⑴多谐振荡器电路 555 定时器与电阻R1、R2,电容C1、C2 构成一个多谐振荡器,利用电容的充放电来调节输出V0,产生矩形脉冲波作为时钟信号,因为是数字钟,所以应选择的电阻电容值使频率为1HZ。 ⑵时间计数单元 六片74LS90 芯片构成计数电路,按时间进制从右到左构成从低位向高位的进位电路,并通过译码显示。在六位LED 七段显示起上显示

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

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