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1、 广州市轻工高级技工学校 广州市轻工技师学院毕业论文题目：电子时钟的研究与制作（电路图设计、采购）学生姓名： 学生学号： 09ZJWOX0131专业系 ： 计算机工程系 专业班级： 09计修高1班 指导老师： 填写日期： 2013 年 5 月摘 要20 世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地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起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦
2、，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。数字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其本功能，还可以实现对时间的调整。数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。本次的
3、毕业设计是我和班上的两位朋友组成一组由我来担任组长，我负责的任务是课题的选择、材料与工具的采购、电路图设计、任务的分配与指导等。关键词：单片机 数字时钟 目 录 绪论 (1)（一） 引言 (1)（二） 多功能电子时钟研究的背景和意义 (1)一、 电子时钟设计方案 (3)（一） 电子钟的原理 (3)（二） 时钟散件清单 (3)（三） 电子元件的选择及主要功能说明 (4)1. 4位共阴数码管 (4)2. 芯片底座 (5)3. 89C52RC 单片机芯片 (6)4. 按键 (7)5. 电池座 (8)6. 74HC245驱动芯片 (8)7. 排阻 (10)8. 万用板 (11)9. 晶振 (11)10
4、. 电容 (12)11. 电池 (13)二、 电路图制作 (14)（一） 制作仿真电路图 (14)1. Proteus ISIS (14)2. 仿真电路图制作过程 (15)3. 手绘电路图 (21)三、成品展示 (22)四、心得体会 (24)参考文献 (25)致谢 (26)绪论 （一）引言一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。从古至今，时间是人们生活中不可缺少的重要伴侣。如果没有时间的概念，社会将停滞不前。从古代的圭表、水漏，到后来的机械钟表以及当今的电子钟，都充分显现出了时间的重要。因此利用当今先进的科技致力于电子钟的研究将能更好的服务于人们的生活。 （二）多功能电子时钟研究的背景和意义电子技术是
5、十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。在其推动下，现代电子产品正在以前所未有的革新速度，向着功能多样化、体积最小化、功耗最低化的方向迅速发展，电子技术的发展有力的推动社会生产力的发展。郭沫若先生曾说：时间就是生命，时间就是速度，时间就是力量。时间对我们来说总是那么宝贵，在我们的日常工作、学习、生活中，时间概念愈加显得重要。在高度发达信息化的21世纪，人们总是那么忙碌。生活工作中班车要准点，上班要准时，开会要有时间限制；工业生产中，每一道工序都要有严格的时间限制，这样才能做到井井有条；严谨的科技研究中，时间更是重中之重。
6、能够准确的了解并且实时性的知道时间，是我们学习、工作、生活中不可或缺的。机械式钟表虽然也可以告知人们时间，也可以定时，显示日历。但是由于受到机械结构、动力和体积的限制，在功能、性能以及造价上都没办法与电子时钟相比。电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置，广泛应用于个人家庭，室外广场，汽车站和火车站等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、0按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱
7、、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，更为先进的电子钟的研究有着良好的发展前景和市场潜力。随着社会的进步，人们越来越青睐功能多样化的产品。温度实时显示系统技术已经发展成熟，比如空调遥控器上当前室温的显示、热水器温度的显示等等。如果能够在电子钟上利用电子技术实时性的准确的显示环境温度，那将为我们的生活、工作、和工业生产中带来极大的便利，同时也可以让我们随时的了解周围环境的变化以及必要措施的施行。 1、 电子时钟设计方案（1） 电子钟的原理数字电子钟的干电路系统由秒信号发生器，时、分计数器、译码器及显示器、校时电路电路组成。秒信号产生器是整个系统的
8、时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。分计数器也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个时脉冲信号，该信号将被送到时计数器。时计数器采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将时、分计数器的输出状态，通过4位数码管显示器显示出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。校时电路时用来对时、分显示数字进行校对调整的。图1-1为电路模块图。时钟电路89C52复位电路限流驱动数码管显示器按键图1-1 电路模块图（2） 时钟散件清单图1-2为电子元件散件清单名称数量4位共阴数码管1个单片机底座1个89C
9、52RC单片机芯片1块按键6个电池座2个74HC245底座1个74HC245芯片1块10K排阻1个7X9(CM)万用板1块12MHZ晶振1个22P电容2个3V电池2个表1-2 设计所用元件清单 （三）电子元件的选择及主要功能说明 1. 4位共阴数码管四位数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。能显示4个数码管叫四位数码管。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。 共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共
10、极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的 阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的 数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相 应字段就不亮。图1-3为4位数码管引脚图，图1-4为数码管引脚定义。图1-3 4位数码管引脚图图1-4 数码管引脚定义 2. 芯片底座单片机座起到方便芯片的更换、焊接时以防温度过高烧毁芯片以及引脚连接等作用。图1-5为40P IC座，图1-6为20P IC 座。2
11、4图1-5 40P IC座图1-6 20P IC 座 3. 89C52RC单片机芯片 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。图1-7为STC89C52RC芯片。 通常，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。其发展趋势不外乎以下几个方面
12、：1) 多功能2) 高效率和高性能3) 低电压和低功耗4) 低价格目前，我国生产很多型号的单片机，在此，我们采用型号为STC89C52的单片机。因为：STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-52指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，内置功能强大的微型计算机的AT89C52提供了高性价比的解决方案。STC89C52是一个低功耗高性能单片机，40个引脚（如图1-8所示），32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，STC89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。图1-7 STC89C52RC芯片图1-8 STC89C52RC芯片管教定义 4. 按键型号：6*6*5按键（图1-9）轻触开关系列主要技术指标(Spe
