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1、（封面）（封面）天津理工大学电子技术课程设计电子技术课程设计设计题目：时钟分频电路设计设计题目：时钟分频电路设计姓名： 林滔 学号：学号： 12050085 系别： 电子信息工程系 专业班级： 12 通信 2 开始日期： 2014 年 6 月 9 日 完成日期 2014 年 6 月 17 日指导教师： 彭利标 成绩总评（分数）： 天津理工大学中环信息学院课程设计任务书系别：系别： 电子信息工程系 班级：班级： 12 通信 2 姓名：姓名： 学号：学号： 课程名称电子技术课程设计设计题目时钟分频电路设计设计任务描述及基本要求一、任务描述 1、设计钟震荡电路和分频电路。 2、给出电路原理图及元器件
2、参数。二、基本要求1、振荡时钟配置为 4.096MHz。2、输出时钟频率包括 1 KHz，2 KHz，4 KHz2048 KHz。任务下达时间2014 年 6 月 9 日设计完成时间2014 年 6 月 17 日主要参考材料1、模拟电子技术基础（第四版） 童诗白 华成英 主编。高等教育出版社 2、数字电子技术基础阎石 高等教育出版社辅导老师姓 名彭利标教研室意 见年 月 日天津理工大学课程设计成绩评定表系别：系别： 电子信息工程系 班级：班级： 12 通信 2 姓名： 学号：学号： 评分项目及标准评分项目及标准评价内容评价内容优秀标准优秀标准权值权值实际实际得分得分设计选题能体现本专业培养目标
3、，难度和工作量较大，有较强的创新性。10说明书质量圆满完成任务书中各项要求，分析、计算、实验正确、严密；设计科学、先进；计算准确；图样绘制及技术要求符合国家标准；有较强的实用价值；对专业知识综合训练程度高；撰写规范。30独立工作能力及设计期间的表现能独立查阅文献以及从事其它形式的调研，能较好理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息，从中获得新知识的能力。40回答问题情况态度认真，作风严谨，刻苦钻研精神突出。遵守各项规章制度，无任何事故发生。回答问题准确、全面,概念清楚。10特色与综合素质设计说明书有很明显的特点或特色，学生的综合素质较高。10指导老师彭利标得分合计目 录引言1第一章 系统
4、设计 21.1 方案制定2第二章 硬件部分 32.1 控制电路32.2 数码管4第三章 软件部分 53.1 软件设计5第四章 测试与仿真 64.2 仿真应用 6结语 7参考文献 8附录一：源代码9附录二：清单与成本 130绪 论钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。在公共场所，例如车站、码头，准确的时间显得特别重要，否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦。数字钟的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有其特点，下文介绍了使用
5、单片机完成本次的时钟电路制作和设计，其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，以便于功能的扩展等特点。1第一章 系统设计1.1 方案设计方案 A. 系统的控制电路由单片机和锁存器构成，对六个数码管进行显示控制，整体系统可以长时间的工作并且便携性较高。未来扩展性较强，设定的时间稳定，集成化较高相对电路稳定外围电路较少。成本稍低，制作使用都较为方便。所以选择方案 A 作为最终方案。图 1 系统设计框 方案 B系统利用数字电路中学习的六十进制和二十四进制计数器和三八译码器来实现数字中的时间显示。555 的固定脉冲进入计数器然后再通过译码器对数码管进行控制显示。元件使用较多，电路集成化低，单个的芯片虽然
6、成本低，但是因为元件数量以及电路的整体设计其实成本适中。扩展性较低，设定时间调整不方便。图 2 系统设计框 2第二章 硬件部分2.1 控制电路AT89C52 是 AT 公司生产的一种具有以下标准功能： 8k 字节 Flash，512 字节RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗定时器，内置 4KB EEPROM，MAX810 复位电路，3 个 16 位定时器/计数器，4 个外部中断，一个 7 向量 4 级中断结构（兼容传统 51 的 5 向量2 级中断结构） ，全双工串行口。AT89C52 使用经典的 MCS-51 内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统 51 单片机不具备的功能。在单芯片上，
7、拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 AT89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。利用 AT89C52 单片机内部使用 C 语言对 AT89C2 进行编程来直接通过上拉电阻实现对六位数码管的时间显示。如电路原理图图 3。图 3 电路原理32.3 数码管分段式显示器(LED 数码管)由 7 条线段围成 8 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，有红、黄、绿等色。只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。BCD 七段译码器的输入是一位 BCD 码(以 D、C、B、A 表示)，输出是数码管各段的驱动信号
8、，也称 47 译码器。若用它驱动共阴 LED 数码管，则输出应为高有效，即输出为高(1)时，相应显示段发光。考虑到显示部分的主要工作是读取信息，在显示上使用效果直观的数码管成本较低在综合考虑上数码管是非常合适的，如显示电路图 4。图 4 数码管电路原理4第三章 软件部分3.1 程序设计利用 C 语言来开发系统，使用的开发工具为 Keil uVision4，是美国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容单片机 C 语言软件开发系统，与汇编相比，C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil 提供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能
9、强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境将这些部分组合在一起。用 PL2303 串口转的电路，使用 USB 就可以直接让电脑将程序的烧录进单片机之中。使用单片机开发集成化较高，系统可靠性，以及简化程度都很有优势。软件设计主要是单片机 I/O 口相应引脚的高低电平输出不同的情况从而数码管受到不同的电压电流被控制显示。源程序见：附录一。5第四章 测试与仿真4.1 具体仿真使用的仿真软件Proteus是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，可以实现从构想到实际项目完成全部功能。从头开始对整个系统进行测试，运行仿真软件。可以明显的看到，引脚之间的电平变化以及数码管是否发光，以
10、及循环发光等各类的表现。直观的观察测试设备的表现与预想效果和实际情况对比。做到了以下几点： 1、绘制硬件原理图，并设置元件参数。2、仿真单片机及其程序以及外部接口电路，验证设计的可行性与合理性，为实际的硬件实验做好准备。3、如有必要可以利用它来设计电路板。如图具体仿真图6。图 6 具体仿真6结 论通过这次课程设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力。而在平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理
11、的唯一标准。在筛选实现原理的过程中，锻炼了我正确的设计思想，让我掌握了课程设计的主要内容、步骤和基本方法。我在选用元器件及其参数的时候，培养了统筹兼顾、合理节约的精神。后期可以考虑对软件进行功能上的添加修改，例如加入闹钟，定时器等一系列的功能。7参考文献1 张洪润,蓝清华. 单片机应用技术教程M ，清华大学出版社,1997.2 阎石 数字电子电路Z 北京：中央广播电视大学出版社 19923 实用电子电路手册M 北京：高等教育出版社 1992 4 张毅钢 MCS-51 单片机应用设计M 哈尔滨工业大学出版社 2008，4-18附 录附录一：源程序#include#define char unsi
12、gned char#define uint unsigned int#define port P2sbit s1=P10;sbit s2=P11;sbit s3=P12;sbit s4=P13;char code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;char miao,fen,sh,num,num1,num2,num3;void delays(char xms);char time=30;void san();void change(unsigned int i)switch(i)case 1:P3=0xfe;brea
13、k;case 2:P3=0xfd;break;case 3:P3=0xfb;break;case 4:P3=0xf7;break;case 5:P3=0x2f;break;case 6:P3=0x1f;break;void count(unsigned int a,unsigned int b,unsigned int c)port=tableb;change(c);delays(time);change(c+1);port=tablea;delays(time);void delays(char xms)char i,j;for(i=xms;i0;i-)for(j=110;j0;j-);vo
14、id init()TMOD=0x01;EA=1;ET0=1;TR0=1;9TH0=(65536-46083)/256;TL0=(65536-46083)%256;void san()if(s1=0)delays(5);if(s1=0)num1+;while(!s1);if(num1=1)TR0=0;if(num1=4)num1=0;TR0=1;if(s2=0)delays(5);if(s2=0)if(num1=1)miao+;while(!s2);if(miao=60)miao=0;if(num1=2)fen+;while(!s2);if(fen=60)fen=0;if(num1=3)sh+;while(!s2);if(sh=12)sh=0;if(s3=0) delays(5);if(s3=0)if(num1=1)miao-;while(!s3);10if(miao=-1)miao=60;if(num1=2)fen-;while(!s3);if(fen=-1)fen=60;if(num1=3)sh-;while(!s3);if(sh=-1)sh=12;if(s4=
