数字电子时钟的设计

1、四川师范大学成都学院现代通信原理课程设计数字电子时钟的设计学生：李萍指导教师：孙活摘要：20世纪以来，电子技术飞速发展，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，推动 了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高， 产品更新换代的节奏也越来越快。现代生活的人们越来越重视时间观念，时间就是金钱。对于对时间把握非常严格和准 确的人来说，时间的不准确会给他们带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的数字电 子时钟比指针式的时钟表现出很大的优势。数码管显示的时间简单明了，读数快、时间准 确到秒。数字电子时钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字 钟

2、的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用led数码管显示时、分、 秒，以24小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用 12mhz的晶振产生 振荡脉冲，定时器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的基本功能，还可以实现对时 间的调整。数字电子时钟小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化 因而受到广大消费者的喜爱，得到了广泛的使用。关键字：数字电子时钟单片机 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四川师范大学成都学院现代通

8、信原理课程设计前言 11数字电子时钟的背景 12 数字电子时钟的意义 13 数字电子时钟的应用 11整体设计方案 21.1 单片机的选择 21.2 单片机的基本结构 22 数字电子时钟的硬件设计 22.1 最小系统设计 22.2 led显示电路 63 数字电子时钟的软件设计 83.1 系统软件设计流程图 83.2 数字电子时钟的原理图 104 系统仿真 114.1 protues 软件介绍 114.2 数字电子时钟系统 protues仿真 115调试与功能说明 125.1 硬盘调试 125.2 系统性能测试与功能说明125.3 系统时钟误差分析 125.4 软件调试问题及解决 13iii四川师

9、范大学成都学院现代通信原理课程设计6 结束语 13参考文献： 14iv四川师范大学成都学院现代通信原理课程设计数字电子时钟的设计与制作刖百1数字电子时钟的背景20世纪以来，电子技术飞速发展，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，推动了社会 生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更 新换代的节奏也越来越快。现代生活的人们越来越重视时间观念，时间就是金钱。对于对时间把握非常严格和准 确的人来说，时间的不准确会给他们带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的数字电 子时钟比指针式的时钟表现出很大的优势。数码管显示的时间简单明了，读数快、时间准 确到秒。数字电子时钟

10、是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字 钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用led数码管显示时、分、 秒，以24小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用 12mhz的晶振产生振 荡脉冲，定时器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的基本功能，还可以实现对时间 的调整。数字电子时钟小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化因 而受到广大消费者的喜爱，得到了广泛的使用。2数字电子时钟的意义数字电子时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，是人们日常生活中必不可少

11、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，使数字电子时钟的精度，远远超过老式钟表，钟 表的数字化给人们生产生活带来了很大的方便，并且大大地扩展了钟表原先的报时功能。 比如定时自动报警、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，研究数字电子时钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。3数字电子时钟的应用数字电子时钟已成为人们日常生活中：必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车 站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。 由于数字

12、集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字电子时钟具有走时准确、 性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。1四川师范大学成都学院现代通信原理课程设计1整体设计方案1.1 单片机的选择单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、 存储器和i/o接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成 为一个单片机控制系统。单片机经过1、2、3、3代的发展，正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价格、 大存储容量、强i/o功能及较好的结构兼容性方向发展。其发展趋势有以下几个方面：多 功能、高效率、高性能、低电压、低功耗、

13、低价格。1.2 单片机的基本结构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。 如下图所示。i程序存储翡i定时计数器1图1.2-1单片机8052的内部结构2数字电子时钟的硬件设计2.1 最小系统设计plkt&adc)po.op1.1(t2ek)(addpo.p1.2chdjnip1.3aim 网 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士画a1e2mg聆町烟ps*sics苏北 ?c0时表示电子钟秒单元数值刷新滞后，即走时误差为“慢”；反 之，s0表示秒单元数值的刷新超前，即走时误差为“快”。本次设计的单片机电子钟系统中，其误差主要来源包括晶体频率误差，定时器溢出误 差，延迟误差。晶体频率产生震荡，容易产生走时误差；定时器溢出的时间误差，本应这 一秒溢出，但却在下一秒溢出，造成走时误差；延迟时间过长或过短，都会造成与基准时 间产生偏差，造成走时误差。14四川师范大学成都学院现代

15、通信原理课程设计5.4 软件调试问题及解决软件调试一般将重点放在分模块调试上，统调是最后一环。软件调试可以采取离线调 试和在线调试两种方式。前者可借助于软件仿真器；后者需要仿真系统的支持。本次课题， keil软件来调试程序，通过各个模块程序的单步或跟踪调试，使程序逐渐趋于正确，最后 统调程序。仿真部分采用protus 6 professional 软件，此软件功能强大且操作较为简单，可以 很容易的实现各种系统的仿真。6结束语在这次数字电子时钟的设计过程中，我受益匪浅。我运用已有的专业基础知识，对其 进行设计，分析和解决理论问题和实际问题，培养了我运用所学知识解决实际问题的能力。通过这次课程设计

16、我发现，我们不仅要学好理论知识，还要有很好的动手能力。理论 和实际相结合是很重要的的，而且从中学到了很多书本上无法学到的知识。我们的学习不但要立足于书本，以解决理论和实际教学中的实际问题为目的，还要与 实践相结合，理论问题即实践课题，解决问题即课程研究，学生自己就是一个专家，通过 自己的手来解决问题比用脑子解决问题更加深刻。学习就应该采取理论与实践结合的方式, 理论的问题，也就是实践性的课题。这种做法既有助于完成理论知识的巩固，又有助于带 动实践，解决实际问题，加强我们的动手能力和解决问题的能力。16参考文献：1胡乾斌李光斌李玲喻红.单片微型计算机原理及应用.华中科技大学出版社.2005年8月

17、第2版.2任为民.电子技术基础课程设计.中央广播电视大学出版社.1997年5月第1版.3谭浩强.c程序设计（第二版）.清华大学出版社.1999年12月第2版.。4赵亮，候国锐.单片机c语言编程与实例.北京：人民邮电出版社，20035范风强，兰婵丽.单片机语言c51应用实战集锦（修订版）.电子工业出版社.6刘振海.单片机原理及应用技术.北京：高等教育出版社，20037沈红卫.单片机应用系统设计实例与分析.北京：北京航空航天大学出版社，20028于复生，宋现春等，时钟芯片ds1302m其在数据记录中的应用电子技术应用.2000年3月9李宏.液晶显示器件应用技术.北京：机械工业出版社，200411张