智能電子鍾設計測試問題解決方法

㈢ 單片機時鍾程序編寫及電路設計方面的一些問題

單片機簡介可以說，二十世紀跨越了三個「電」的時代，即電氣時代、電子時代和現已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機，大多數人卻不怎麼熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。顧名思義，這種計算機的最小系統只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機械的「肚子」里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。現在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。各種產品一旦用上了單片機，就能起到使產品升級換代的功效，常在產品名稱前冠以形容詞——「智能型」，如智能型洗衣機等。現在有些工廠的技術人員或其它業余電子開發者搞出來的某些產品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿製。究其原因，可能就卡在產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。
學習單片機是否很困難呢？應當說，對於已經具有電子電路，尤其是數字電路基本知識的讀者來說，不會有太大困難，如果你對PC機有一定基礎，學習單片機就更容易。為使絕大多數讀者能用上單片機。我們這里將盡量按深入淺出、刪繁就簡、理論聯系實際的原則把單片機的基本工作原理、使用方法交給讀者，以達到把大家領進單片機之「門」的目的。不過，單片機和PC機一樣，是實踐性很強的一門技術，有人說「計算機是玩出來的」，單片機亦一樣，只有多「玩」，也就是多練習、多實際操作，才能真正掌握它。因此，本講座會提供各種練習和實驗，並介紹一些適用於初學者且性價比較高的單片機和開發系統的貨源。你只有認真完成成這些實踐環節，才能為進一步深造，打好基礎。

單片機的組成
單片機要自動完成計算，它應該具有哪些最重要的部分呢？
我們以打算盤為例計算一道算術題。例：36＋163×156－166÷34。現在要進行運算，首先需要一把算盤，其次是紙和筆。我們把要計算的問題記錄下來，然後第一步先算163×156，把它與36相加的結果記在紙上，然後計算166÷34，再把它從上一次結果中減去，就得到最後的結果。
現在，我們用單片機來完成上述過程，顯然，它首先要有代替算盤進行運算的部件，這就是「運算器」；其次，要有能起到紙和筆作用的器件，即能記憶原始題目、原始數據和中間結果，還要記住使單片機能自動進行運算而編制的各種命令。這類器件就稱為「存貯器」。此外，還需要有能代替人作用的控制器，它能根據事先給定的命令發出各種控制信號，使整個計算過程能一步步地進行。但是光有這三部分還不夠，原始的數據與命令要輸入，計算的結果要輸出，都需要按先後順序進行，有時還需等待。如上例中，當在計算163×156時，數字36就不能同時進入運算器。因此就需要在單片機上設置按控制器的命令進行動作的「門」，當運算器需要時，就讓新數據進入。或者，當運算器得到最後結果時，再將此結果輸出，而中間結果不能隨便「溜出」單片機。這種對輸入、輸出數據進行一定管理的「門」電路在單片機中稱為「口」（Port）。在單片機中，基本上有三類信息在流動，一類是數據，即各種原始數據（如上例中的36、163等）、中間結果（如166÷34所得的商4、余數30等）、程序（命令的集合）等。這樣要由外部設備通過「口」進入單片機，再存放在存貯器中，在運算處理過程中，數據從存貯器讀入運算器進行運算，運算的中間結果要存入存貯器中，或最後由運算器經「出入口」輸出。用戶要單片機執行的各種命令（程序）也以數據的形式由存貯器送入控制器，由控制器解讀（解碼）後變為各種控制信號，以便執行如加、減、乘、除等功能的各種命令。所以，這一類信息就稱為控制命令，即由控制器去控制運算器一步步地進行運算和處理，又控制存貯器的讀（取出數據）和寫（存入數據）等。第三類信息是地址信息，其作用是告訴運算器和控制器在何處去取命令取數據，將結果存放到什麼地方，通過哪個口輸入和輸出信息等。
存貯器又分為只讀存貯器和讀寫存貯器兩種，前者存放調試好的固定程序和常數，後者存放一些隨時有可能變動的數據。顧名思義，只讀存貯器一旦將數據存入，就只能讀出，不能更改（EPROM、E2PROM等類型的ROM可通過一定的方法來更改、寫入數據——編者注）。而讀寫存貯器可隨時存入或讀出數據。
實際上，人們往往把運算器和控制器合並稱為中央處理單元——CPU。單片機除了進行運算外，還要完成控制功能。所以離不開計數和定時。因此，在單片機中就設置有定時器兼計數器，其基本結構與本連載之（二）中的舉例類似。到這里為止，我們已經知道了單片機的基本組成，即單片機是由中央處理器（即CPU中的運算器和控制器）、只讀存貯器（通常表示為ROM）、讀寫存貯器（又稱隨機存貯器通常表示為RAM）、輸入/輸出口（又分為並行口和串列口，表示為I/O口）等等組成。實際上單片機裡面還有一個時鍾電路，使單片機在進行運算和控制時，都能有節奏地進行。另外，還有所謂的「中斷系統」，這個系統有「傳達室」的作用，當單片機控制對象的參數到達某個需要加以干預的狀態時，就可經此「傳達室」通報給CPU，使CPU根據外部事態的輕重緩急來採取適當的應付措施。
現在，我們已經知道了單片機的組成，餘下的問題是如何將它們的各部分連接成相互關聯的整體呢？實際上，單片機內部有一條將它們連接起來的「紐帶」，即所謂的「內部匯流排」。此匯流排有如大城市的「幹道」，而CPU、ROM、RAM、I/O口、中斷系統等就分布在此「匯流排」的兩旁，並和它連通。從而，一切指令、數據都可經內部匯流排傳送，有如大城市內各種物品的傳送都經過幹道進行。
單片機的指令系統和匯編語言程序
前面已經講述了單片機的幾個主要組成部分，這些部分構成了單片機的硬體。所謂硬體（Hardware），就是看得到，摸得到的實體。但是，光有這樣的硬體，還只是有了實現計算和控制功能的可能性。單片機要真正地能進行計算和控制，還必須有軟體（Software）的配合。軟體主要指的是各種程序。只有將各種正確的程序「灌入」（存入）單片機，它才能有效地工作。單片機所以能自動地進行運算和控制，正是由於人把實現計算和控制的步驟一步步地用命令的形式，即一條條指令（Instruction）預先存入到存貯器中，單片機在CPU的控制下，將指令一條條地取出來，並加以翻譯和執行。就以兩個數相加這一簡單的運算來說，當需要運算的數已存入存貯器後，還需要進行以下幾步: 第一步：把第一個數從它的存貯單元（Location）中取出來，送至運算器。
第二步：把第二個數從它所在的存貯單元中取出來，送至運算器；
第三步：相加；
第四步：把相加完的結果，送至存貯器中指定的單元。
所有這些取數、送數、相加、存數等等都是一種操作（Operation），我們把要求計算機執行的各種操作用命令的形式寫下來，這就是指令。但是怎樣才能辨別和執行這些操作呢？這是在設計單片機時由設計人員賦予它的指令系統所決定的。一條指令，對應著一種基本操作；單片機所能執行的全部指令，就是該單片機的指令系統（Iustruction Set），不同種類的單片機，其指令系統亦不同。
使用單片機時，事先應當把要解決的問題編成一系列指令。這些指令必須是選定的單片機能識別和執行的指令。單片機用戶為解決自己的問題所編的指令程序，稱為源程序（Source Program）。指令通常分為操作碼（Opcode）和操作數（Operand）兩大部分。操作碼表示計算機執行什麼操作，即指令的功能；操作數表示參加操作的數或操作數所在的地址（即操作數所存放的地方編號）。因為單片機是一種可編程器件，只「認得」二進碼（0、1）。要單片機運作，單片機系統中的所有指令，都必須以二進制編碼的形式來表示。例如，在Intel公司的MCS－51系列單片機中，從存貯器中取出一數到CPU中的累加器（在運算器中，參與運算、存放運算結果的專用寄存器）的指令代碼為74H，累加器內容加立即數的代碼為24H，再加上立即數代碼，累加器送數到內部RAM存貯器的代碼為F6H～F7H等。這些指令是用十六進製表示二進制的機器碼。MCS－51單片機的字長為8位，有時，要完成某些操作用一個位元組尚不能充分表達。所以，在指令系統中有單位元組指令，也有多位元組指令。機器碼是由一連串的0和1組成，沒有明顯的特徵，不好記憶，不易理解，易出錯。所以，直接用它來編寫程序十分困難。因而，人們就用一些助記符（Mue monic）——通常是指令功能的英文縮寫來代替操作碼，如MCS－51中數的傳送常用MOV（Move的縮寫）、加法用Add(Addition的縮寫）來作為助記符。這樣，每條指令有明顯的動作特徵，易於記憶和理解，也不容易出錯。用助記符來編寫的程序稱為匯編語言程序。但是，助記符編寫的程序便於人理解，可單片機卻只認識二進制機器代碼，因此，為了讓單片機能「讀懂」匯編語言程序必須再轉換成由二進制機器碼構成的程序，這種轉換過程，就稱為「匯編」。匯編可藉助於人工查表法來實現，也可藉助PC機通過所謂「交叉匯編程序」來完成。由機器碼構成的用戶程序一旦「進入」了單片機，再「啟動」單片機，就可讓它執行輸入程序所規定的任務。
MCS-51的CPU和存儲器
CPU結構
單片機8051的CPU由運算器和控制器組成。
一、運算器
運算器以完成二進制的算術/邏輯運算部件ALU為核心，再加上暫存器TMP、累加器ACC、寄存器B、程序狀態標志寄存器PSW及布爾處理器。累加器ACC是一個八位寄存器，它是CPU中工作最頻繁的寄存器。在進行算術、邏輯運算時，累加器ACC往往在運算前暫存一個操作數（如被加數），而運算後又保存其結果（如代數和）。寄存器B主要用於乘法和除法操作。標志寄存器PSW也是一個八位寄存器，用來存放運算結果的一些特徵，如有無進位、借位等。其每位的具體含意如下所示。PSW
CY AC FO RS1 RS0 OV － P對用戶來講，最關心的是以下四位。
1�進位標志CY（PSW�7）。它表示了運算是否有進位（或借位）。如果操作結果在最高位有進位（加法）或者借位（減法），則該位為1，否則為0。
2�輔助進位標志AC。又稱半進位標志，它反映了兩個八位數運算低四位是否有半進位，即低四位相加（或減）有否進位（或借位），如有則AC為1狀態，否則為0。
3�溢出標志位OV。MCS－51反映帶符號數的運算結果是否有溢出，有溢出時，此位為1，否則為0。
4�奇偶標志P。反映累加器ACC內容的奇偶性，如果ACC中的運算結果有偶數個1（如11001100B，其中有4個1），則P為0，否則，P=1。
PSW的其它位，將在以後再介紹。由於PSW存放程序執行中的狀態，故又叫程序狀態字.運算器中還有一個按位（bit）進行邏輯運算的邏輯處理機（又稱布爾處理機）。其功能在介紹位指令時再說明。
二、控制器
控制器是CPU的神經中樞，它包括定時控制邏輯電路、指令寄存器、解碼器、地址指針DPTR及程序計數器PC、堆棧指針SP等。這里程序計數器PC是由16位寄存器構成的計數器。要單片機執行一個程序，就必須把該程序按順序預先裝入存儲器ROM的某個區域。單片機動作時應按順序一條條取出指令來加以執行。因此，必須有一個電路能找出指令所在的單元地址，該電路就是程序計數器PC。當單片機開始執行程序時，給PC裝入第一條指令所在地址，它每取出一條指令（如為多位元組指令，則每取出一個指令位元組），PC的內容就自動加1，以指向下一條指令的地址，使指令能順序執行。只有當程序遇到轉移指令、子程序調用指令，或遇到中斷時（後面將介紹），PC才轉到所需要的地方去。8051CPU通過指定的地址，從ROM相應單元中取出指令位元組放在指令寄存器中寄存，然後，指令寄存器中的指令代碼被解碼器譯成各種形式的控制信號，這些信號與單片機時鍾振盪器產生的時鍾脈沖在定時與控制電路中相結合，形成按一定時間節拍變化的電平和時鍾，即所謂控制信息，在CPU內部協調寄存器之間的數據傳輸、運算等操作。

http://www.elemcu.com/mcu%20de%20zhou%20%20cheng.htm
http://www..com/?word=%B5%A5%C6%AC%BB%FA%CA%B1%D6%D3%B3%CC%D0%F2&tn=myie2dg

㈣ 智能電子鍾的設計苦求

8051的單片機，可以參考一下我下面這段程序：
#include "reg51.h"

sbit P3_3=P3^3; //這個口連蜂鳴器

unsigned char idata i,tl0_temp=0,th0_temp=0;

void INTTO() interrupt 1
{
TH0=th0_temp;
TL0=tl0_temp;
P3_3=~P3_3;
}

main()
{
P1=0XFF;
TMOD=0X01;
ET0 =1;
EA =1;
TH0=0;
TL0=0;
TCON =0x10;
while(1)
{
i=P1; //P1口連鍵盤，這里用到7個
if(i==0xff)
TR0=0;
if(i==0xfe) //下面就是多、來、米、發、索、拉、西了
{
th0_temp=0xfb;
tl0_temp=0xE9;
TR0 =1;
}
if(i==0xFD)
{
th0_temp=0xFC;
tl0_temp=0x5C;
TR0=1;
}
if(i==0xFB)
{
th0_temp=0xFC;
tl0_temp=0xc1;
TR0 =1;
}
if(i==0xF7)
{
th0_temp=0xFC;
tl0_temp=0xEF;
TR0 =1;
}
if(i==0xEF)
{
th0_temp=0xFD;
tl0_temp=0x45;
TR0 =1;
}
if(i==0xDF)
{
th0_temp=0xFD;
tl0_temp=0x92;
TR0 =1;
}
if(i==0xBF)
{
th0_temp=0xFD;
tl0_temp=0xD6;
TR0 =1;
}
}
}

㈤ 可設置八個鬧鍾的智能時鍾程序的問題

可設置8個鬧鍾時間的智能時鍾1.功能簡介該時鍾以24小時制顯示時間,並可顯示2000年至2049年之間的任何日期及星期,日期與時間經按鍵可相互切換,可輸入8...

㈥ 單片機數字鍾畢業中期檢查表中的一個問題

詳細點？？？你問什麼問題？？

淮安信息職業技術學院

綜合畢業實踐說明書（論文）
2009-2010 學年
系 專業

摘要：數字電子時鍾電路設計系統，以AT89C51單片機為控制核心，由鍵盤顯示、定時鬧鈴、LED共陰極數碼管和LED燈顯示等功能模塊組成。基於題目基本要求，本系統對時間顯示和定時報警進行了重點設計。本系統大部分功能由軟體來實現，吸收了硬體軟體化的思想，大部分功能通過軟體來實現，使電路簡單明了，系統穩定性大大提高。本系統不僅成功的實現了要求的基本功能,而且有一定的創新功能。
關鍵字：單片機 AT89C51 共陰極LED數碼顯示器
Abstract This digital electronic clock circuit design system ,based on chip microcomputer AT89C51,is composed by the following functional moles : keyboard displaying , timing alarmg. common cathode LED digital tube，LED lights display,and so on.
According to the basic requirements of the subject ,the system stresses on the realization of Time display and regularly report to the police.
The design achieved all the required basic technical indexes. Furthermore , adopting the idea of hardware-to-software, most of those functions are realized by softwares, which makes the electrocircuit more concise and the system more stable.

Key words: chip microcomputer AT89C51
Common cathode LED digital display

目 錄

一、 前言……………………………………………….. ….. ..1
二、 總體方案設計………………………………………..…..1
三、 系統硬體設計………………………………………..…..2
（1）輸入部分……………………………………….. …….. ...2
1 電源模塊……………………………………………………………….2
2 按鍵模塊……………………………………………………………….5
（2）輸出部分……………………………………….. .. ……...3
1 顯示模塊……………………………………………………………….3
2 鬧鈴模塊……………………………………………………………….4
3 LED燈顯示模塊……………………………………………………….4
（3）電路相關參數……………………………………....……...4
1 LED數碼顯示器………………………………………………………..4
2 集成器件CD4511……………………………………………………….5
3 集成器件74LS138……………………………………………………. .5
四、 系統軟體設計………………………………………..…..6
主程序流程圖…………………………………………………………….7
五、 系統調試……………………………………………..…..9
1 系統功能……………………………………………………………….9
2 時鍾精度分析………………………………………………………... .9
六、 系統設計總結………………………………………..…..9
七、 參考文獻………………………………………….…... .10
附錄……………………………………………………………11
1) 系統原理圖……………………………………………......................................11
2) 系統PCB圖……………………………………………................................... .12
3) 源程序…………………………………………………..................................... .13

一、前言
本文通過對一個能實現按鍵開關可調整時、分、秒，且具有加密功能、定時報警的24小時制的時間系統的設計學習，詳細介紹了51單片機應用中的定時中斷原理、數碼管顯示原理、動態掃描顯示原理等，進一步學習、應用單片機C語言系統的實現了各種功能。從而使自身明白使用單片機匯編語言和C語言之間的效率、整體性問題。系統由AT89C51、獨立式按鍵、二極體、LED數碼管、蜂鳴器等部分構成，能實現24小時制時、分、秒的時鍾顯示，能實現時鍾簡單的加密功能。同時也可進行時、分、秒的校準、定時報警和LED二極體流水燈顯示。
本系統主要是和實際生活的數字鍾結合起來，可用1功能鍵進行加密，進入時間校準等。可用3個帶有不同按鍵分別對時鍾的時、分、秒進行校準。每個按鍵伴有不同的聲響以示區別。
文章後附有本次課程設計系統電路原理圖及源程序，以供讀者參考。

二、總體方案設計
本次設計根據實驗要求設計數字時鍾。可利用如下兩種方案實現。
方案一：本方案採用美國DALLAS公司的專用時鍾晶元DS1302。該晶元主要特點是採用串列數據傳輸，可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，並且可以關閉充電功能。其內部採用石英晶體振盪器，其晶元精度不大於10ms/年，且具有完備的時鍾鬧鍾功能，因此，可直接對其以用於顯示或設置，使得軟體編程相對簡單。為保證時鍾在電網電壓不足或突然掉電等突發情況下仍能正常工作，晶元內部包含鋰電池。當電網電壓不足或突然掉電時，系統自動轉換到內部鋰電池供電系統。而且即使系統不上電，程序不執行時，鋰電池也能保證晶元的正常運行，以備隨時提供正確的時間。
方案二：本方案完全用軟體實現數字時鍾。原理為：在單片機內部存儲器設三個位元組分別存放時鍾的時、分、秒信息，並通過程序控制掃描輸出顯示數據。利用定時器0與軟體結合實現1秒定時中斷，每產生一次中斷，存儲器內相應的秒值加1；若秒值達到60，則將其清零，並將相應的分位元組值加1；若分值達到60，則清零分位元組，並將時位元組值加1；若時值達到24，則將時位元組清零。該方案具有硬體電路簡單的特點，但當單片機不上電，程序將不執行。且由於每次執行程序時，定時器都要重新賦初值，所以該時鍾精度不高。
鑒於以上兩種方案，雖然時鍾晶元DS1302具有更多的優點，由於實驗硬體的因素，現有的硬體缺少DS1302,為不影響實驗進度，本設計採用方案二完成數字時鍾的功能。
根據題目要求設計的總體框圖，如圖1 — 1所示：

圖1 — 1單片機數字鍾硬體系統的總體設計框圖
三、系統硬體設計
（1）、輸入部分：
1.電源模塊
方案一：採用干電池作為單片機數字鍾的電源，由於調試時間較長，使用干電池需經常更換電池，不符合節約型社會的要求。並且需要有一個硬體將3節電池串聯在一起以產生足夠的電壓，若如此，將造成攜帶不方便。
方案二：採用200W/5V直流穩壓電源作為系統電源，不僅功率上可以滿足系統需要，不需要更換電源，並且比較輕便，使用更加安全可靠。但穩壓電源我們不能自備，若要調試系統，只能到實驗室才能做。
方案三：採用普通的USB線連接微型計算機作為系統電源，雖然功率上可以滿足稍大於系統需要，但同樣不需要更換電源，並且比直流穩壓電源更輕便，可隨時使用、調試系統。
基於以上分析,由於本次設計系統都是軟硬體想結合，所以要採用微機設備，有足夠的USB介面供我們使用，所以我們決定採用方案三

2.按鍵模塊
鍵盤是人與單片機打交道的主要設備，按鍵的讀取容易引起誤動作。可採用軟體去抖動的方法處理，軟體的觸點在閉合和斷開的時候會產生抖動，這時觸點的邏輯電平是不穩定的，如不採取妥善處理的話，將引起按鍵命令錯誤或重復執行，在這里採用軟體延時的方法來避開抖動，延時時間為20ms ( ).
方案一：採用獨立式鍵盤。獨立式按鍵是直接用I/O口線構成的單個按鍵電路，其特點是每個按鍵單獨佔用一根I/O口線，每個按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態。但當所需按鍵數量多，會佔用過多的I/O口線。
方案二：採用矩陣鍵盤。因為單片機的I/O口有限, 顯然，在按鍵數量較多時，矩陣式鍵盤較之獨立式按鍵鍵盤要節省很多I/O口線。但必須將行線、列線信號配合起來作適當處理，才能確定閉合鍵的位置。
基於以上分析，我們選用方案一，因為本次設計中僅用到4個按鍵。獨立式按鍵鍵盤有利於PCB的作圖。
（2）、輸出部分：
1、 顯示模塊
顯示模塊是本次單片機課程設計最核心的部分。
方案一：採用LCD1602。LCD1602為工業字元型液晶，能夠同時顯示16x02即32個字元。其採用標準的16腳介面，該液晶模塊內部的字元發生存儲器（CGROM)已經存儲了160個不同的點陣字元圖形，所以可分容易的實現數字鍾數碼顯示。
方案二：採用LED共陰極數碼管。共陰數碼管在應用時將公共極COM接到地線GND上，當某一欄位發光二極體的陽極為高電平時，相應欄位就點亮。當某一欄位的陽極為低電平時，相應欄位就不亮。
基於以上分析，我們考慮到現實經濟因素，所以選擇了方案二。
對於6路共陰極數碼管數碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數字，因此根據數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態式和動態式兩類：
方案一：靜態顯示驅動。就是每一個數碼管顯示器都要佔用單獨的具有鎖存功能的I/O介面用於筆劃段字形代碼。這樣單片機只要把要顯示的字形代碼發送到介面電路，直到要顯示新的數據時，再發送新的字形碼，因此，使用這種辦法單片機中CPU的佔用較小。但對於靜態顯示方式,所需的數據鎖存裝置很多,引線多而復雜,且可靠性也較低。
方案二：動態顯示驅動。通過單片機對數碼管位選通COM端電路的控制，只要將需要顯示的數碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數碼管的的COM端，就使各個數碼管輪流受控顯示，這就是動態驅動。動態顯示可以大幅度地降低硬體成本和電源的功耗，因為某一時刻只有一個數碼管工作，也就是所謂的分時顯示，故顯示所需要的硬體電路可分時復用。動態顯示方式,可以避免靜態顯示的問題。但設計上如果處理不當,易造成亮度低,閃爍問題。因此合理的設計既應保證驅動電路易實現,又要保證顯示後的數據穩定,無閃爍。動態顯示採用多路復用技術的動態掃描顯示方式, 復用的程度不是無限增加的, 因為利用動態掃描顯示使我們看到一幅穩定畫面的實質是利用了人眼的暫留效應和發光二極體發光時間的長短, 發光的亮度等因素. 我們通過實驗發現, 當掃描刷新頻率(發光二極體的停閃頻率) 為50Hz, 發光二極體導通時間≥1m s 時, 顯示亮度較好, 無閃爍感.。
鑒於上述的方案分析, 我們採用方案二
2、鬧鈴模塊
方案一：採用語音晶元ISD1110鬧鈴。ISD1110 具有多種采樣率對應，多種錄放時間，可以利用振盪電阻自已決定采樣率。操作簡單，靈活。音質好，適應電壓范圍廣。可先對錄放音設備錄入一段音樂或其他報時方式，當到設定時間時，單片機控制錄放音設備放音。
方案二：採用蜂鳴器鬧鈴，當到設定時間時，單片機向蜂鳴器送出低電平，蜂鳴器響鈴。採用蜂鳴器鬧鈴結構簡單，只需要單路信號控制，發出的鬧鈴聲音可以根據響和不響的不同的軟體延時時間來控制，當然也能發出音樂聲音。
基於兩種方案分析，雖然語音晶元ISD1110具備更多優點，但鑒於經濟因素，我們本次設計還是決定採用方案二。當然如果在大型比賽的話，還是偏向於採用方案一的。
3、LED燈顯示模塊
採用LED燈可以方便的用不同的流水方式或單個LED燈來判斷系統的工作狀態，實現不同的顯示功能，是一種經濟又實用的方式。
（3）電路相關參數
1、LED數碼顯示器
通常用的七段數碼顯示器的內部有8個發光二極體，其中7個發光二極體組成了數字「8」，剩下一個發光二極體就是這位數字所帶的小數點。數碼管結構圖如圖1 - 2所示。各段碼位與顯示段的對應關系如表1。

圖1 – 2 LED數碼管結構引腳圖
表1 各段碼位的對應關系
段碼位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
顯示段 dp g f e d c b a
2、集成器件CD4511
CD4511是一個用於驅動共陰極 LED （數碼管）顯示器的 BCD 碼—七段碼解碼器，特點如下：
具有BCD轉換、消隱和鎖存控制、七段解碼及驅動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流。可直接驅動LED顯示器。其引腳圖如圖1 — 3所示。

圖 1 — 3 CD4511 引 腳 圖
其功能介紹如下：
BI：4腳是消隱輸入控制端，當BI=0 時，不管其它輸入端狀態如何，七段數碼管均處於熄滅（消隱）狀態，不顯示數字。
LT：3腳是測試輸入端，當BI=1，LT=0 時，解碼輸出全為1，不管輸入 DCBA 狀態如何，七段均發亮，顯示「8」。它主要用來檢測數碼管是否損壞。
LE：鎖定控制端，當LE=0時，允許解碼輸出。 LE=1時解碼器是鎖定保持狀態，解碼器輸出被保持在LE=0時的數值。
A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。
a、b、c、d、e、f、g：為解碼輸出端，輸出為高電平1有效。
3、集成器件74LS138
74LS138 為3 線－8 線解碼器，本設計中74LS138做為對數碼管位選通COM端電路的控制，將需要顯示的數碼管的選通控制打開。

圖1 — 3 74LS138引腳圖
74LS138工作原理如下：當一個選通端（G1）為高電平，另兩個選通端（ 和 ）為低電平時，可將地址端（A、B、C）的二進制編碼在一個對應的輸出端以低電平譯出。
四、系統軟體設計
1、主程序流程圖如圖1 — 4所示：

圖1 — 4 主程序流程圖
2、定時器0子程序流程圖如圖1 — 5所示：

圖1 — 5 定時器0子程序流程圖

五、系統調試
1、系統功能
本系統已符合設計課程基本要求，即可以實現24小時方式;可用六位LED數碼管顯示時、分、秒;可使用按鍵開關可實現時、分調整。
除了滿足這些基本要求外，本系統還做了一些創新:
(1) 通過1功能按鍵KEY1開關可使系統具有加密功能。加密前後可通過觀察LED二極體的顯示方式來判斷。當LED做流水燈顯示方式時，為加密前的狀態;當只有LED燈中的LED2（由P0.1口控制亮滅）時，代表已對系統進行加密。
(2) 通過功能按鍵開關KEY1進入可進入時間校準系統。KEY2控制秒的校準，KEY3控制分的校準，KEY4控制時的校準。每次一有校準按鍵按下時，系統會發出不同的聲響，以提示用戶目前正在校準的是時、分、秒的哪一種。校準完成後仍然是通過功能按鍵KEY1返回時鍾顯示。
(3) 通過更改主程序中定時器的定時初值，可實現不同樣式的數字鍾顯示方式。通過實驗測得以下參數如表2所示(程序中定時參數CYCLE在以下簡稱C)：
C （ms）

數碼管顯示方式 靜態 閃爍 拉幕式
(1) 可實現整點鬧鳴功能。整點到時，可短蜂鳴一次。
2、時鍾精度分析
為進一步使本次的系統做得更完美，我使用了標準的秒錶對自己設計的時間進行了精度測量。本次設計系統使用的晶振為12MHZ.數碼管顯示
00：10：00時，用秒錶測得相應的數據如表3所示：
表3：
序號 1 2 3 4 5
T(min) 10.00.5781 10.00.4787 10.00.5040 10.00.3096 9.59.2587
序號 6 7 8 9 10
T(min) 10.01.4335 10.00.2003 9.59.4556 10.01.2026 10.00.2597
序號 11 12 13 14 15
T(min) 9.58.9750 10.00.1181 10.00.9604 10.02.5060 9.59.8985
序號 16 17 18 19 20
T(min) 10.00.1081 10.01.0545 10.00.9560 10.00.7854 10.00.4355
通過計算可得數碼管顯示:00：10：00時，
秒錶測得的數值平均值為:00：10:2343 。
以上數據表明了本次系統的精度基本符合實驗課程精度要求。因為以上共有20組，測量時已去除了粗大誤差。當然，如果將測量時間加長，所測得的精度將更精確。
六、系統設計總結
本次課程從基本方案的制定，再到硬體電路的選擇，到製作電路完成，最後進行程序調試。在此期間我遇到很多困難，尤其是在做模擬時結果經常出不來。
經過仔細檢查，模擬線路是沒有錯的，可結果就是不行。但當我將實物做出來後，進行了調試，實物上卻可以出來成果。這說明了可能是模擬軟體的。經過一次又一次品嘗到了解決問題的喜悅,最終提前完成了要求的全部功能，並在空閑的時間里加入了一些創新的部分。在此次課程設計中我發現了自己知識的不足，通過一周的學習、實踐，我學到了很多東西。
通過此次課程設計的教學實踐，進一步學習、掌握單片機應用系統的有關知識，加深了解單片機的工作原理。初步掌握簡單單片機應用系統的設計、製作、調試的方法。提高動手實踐能力。通過這次對數字時鍾的設計，讓我系統的了解和學會應用單片機C語言來對所需實現的功能進行編程。
在調試時遇到了一些問題，比如，剛開始進行按鍵輸入檢測時，我們直接用萬用表測量按鍵兩端的電平，剛測時，萬用表顯示高電平，當有按鍵按下時，則萬用表顯示低電平，這說明了按鍵是正常的，但當直接用按鍵時，系統板則不能正常使用按鍵。後面重新焊接了按鍵，系統板則才能正常使用按鍵。還有，LED燈顯示模塊的上拉電阻，也是出現了同樣的情況。原先焊接時發現了電阻的管腳比之前看到的同阻值電阻管腳細。後面經過萬用表調試後，重新焊接了電阻，部里就解決了。
上述電子鍾，無論在外觀上還是功能上都實現了較為完善的設計。特別值得一提的是本系統的加密效果，可與現實生活中的數字鍾相媲美，因為有了加密效果，可以使用戶在購買時知道其產品是否是新的，還是二手貨。但本系統在定時鬧鳴時，聲音不過響應，因為我為了讓蜂鳴器鬧鳴時系統時間不受到影響，而是繼續走動，所以把鬧鳴時間控制在定時器0 1s定時裡面，所以定時時間到了時，響的時間不到1s，通過的電流過小，要解決此問題，可在蜂鳴器的放大電路中多加一級放大電路，使定時時間到了時，通過的電流足夠大以驅動蜂鳴器。亦或通過軟體設置蜂鳴，則可以正常實現蜂鳴器的功能。
七、參考文獻：
[1]崔鳳波.《數字電子技術》.大連理工大學出版社，2007.7.
[2]戴仙金.《51單片機及其C語言程序開發實例》.清華大學出版社，2008.12
[3]譚浩強.《C語言程序設計》.清華大學出版社.2007.11
[4]趙建領.《51系列單片機開發寶典》. 電子工業出版社，2007
[5]田立，馬鳴鶴.《51系列單片機開發實例》.中國電力出版社，2009.8
[6]王昊天，李海濤，王志強等.《PIC單片機原理與應用》.機械工業出版社，2010.1

附錄：
1、 系統原理圖；

2、系統PCB圖

3、源程序
/****************************Copyright (c)*************************
** File name: ShuZiZhong.c
** Last modified Date: 2009-05-22
**-----------------------------------------------------------------** Created by: 翁連益
** NO: 2006040235
** Descriptions: 單片機數字鍾
******************************************************************/
#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define CYCLE 1000 /*定時1ms時間 */
unsigned char i,j,k,ID; /*ID 為case 的次數 K為LED燈控制。*/
unsigned char temp;
unsigned char b,c;
uchar hour=0,min=0,sec=0; /*定義秒時分初始值*/
uchar a[6]; /*定數碼管顯示緩沖*/
uint t=0;
uint flag=0;
bit fla;
unsigned char count;
sbit KEY1=P3^0;
sbit KEY2=P3^1;
sbit KEY3=P3^2;
sbit KEY4=P3^3;
sbit LED2=P1^0;
sbit BEEP=P0^7;
void Modifytime(); /*時間調整模塊*/
void Adjust();
void scan(); /*掃描數碼模塊*/
void Time_BEEP();
void delay10ms(void) /*軟體10ms定時*/
{ unsigned char i,j;
for(i=20;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--); /* 軟體延時*/
}
void dely250(void)
{ unsigned char i,j;
for(i=2;i>0;i--) /* 軟體延時*/
for(j=248;j>0;j--);
}

void main()
{ TCON=0x01; /*TIMER0工作在方式1*/
TMOD=0x01;
TH0=(65536-CYCLE)/256; /*設定T0每隔1000us（1ms）中斷一次*/ TL0=(65536-CYCLE)%256;
TR0=1;
IE=0x82;
Modifytime();
while(1)
{ if (flag==100)
{
{ temp=0xfe;
P1=temp;
delay10ms()
for(k=0;k<8;k++)
{ b=temp<<k;
c=temp>>(8-k);
P1=b|c;
delay10ms();
}
for(k=0;k<8;k++)
{ b=temp>>k;
c=temp<<(8-k);
P1=b|c;
delay10ms();
}}
}
if(flag==1000) /*判斷1秒鍾到否*/
{ sec++; /*秒加一*/
Modifytime();
flag=0;
while ((min==0)&(sec==0)) { if (flag==100)
{ { BEEP=0;
BEEP=1;
} }
if (flag==600) break;
}
}
while(KEY1== 0)
{ while(1)
{
if(KEY1==0)
{
delay10ms();
if(KEY1==0)
{ ID++;
if(ID==2)
{
ID=0;
}
while(KEY1==0);
}
}
switch(ID)
{ case 0: Adjust();
break;
case 1:
LED2=0;
if(flag==1000) /*判斷1秒鍾到否*/
{ sec++; /*秒加一*/
Modifytime();
flag=0; while ((min==0)&(sec==0))
{ if (flag==100)
{ { BEEP=0;
BEEP=1;
}
}
if (flag==600) break;
}} break;
}
}
}}
}

void Modifytime() /*調整時間子程序*/
{ uchar temp;
temp=sec; /*uchar temp=sec;*/
sec%=60;
min+=temp/60; /*求余*/
temp=min;
min%=60;
hour=(hour+temp/60)%24;
a[0]=(sec%10); /*調整過的時間送到顯示緩沖中*/
a[1]=(sec/10); /*對於秒計數單元中的數據要把它十位數和個數分開，方法仍採用對10整除和對10求余。 */
a[2]=(min%10); /*對於分計數單元中的數據要把它十位數和個數分開，方法仍採用對10整除和對10求余。 */
a[3]=(min/10);
a[4]=(hour%10); /*對於時計數單元中的數據要把它十位數和個數分開，方法仍採用對10整除和對10求余。 */
a[5]=(hour/10);
}
void scan( ) /*掃描6個數碼管子程序*/
{ static uchar x;
x++;
if(x>5) x=0; /*6個數碼管都掃描過了則重新開始*/
P0=x|(a[x]<<3); /*選中需要掃描的數碼管並送數據*/
}

void Timer0Int() interrupt 1 using 2 /*中斷定時 */
{ t++;
if(t==100) { flag=100;
}
else if(t==200)
{ flag=200;
}
else if(t==600)
{ flag=600;
}
else if (t==1000)
{ flag=1000;
t=0;
}
else
flag=0;
scan();
TH0=(65536-CYCLE)/256;
TL0=(65536-CYCLE)%256;
}

void Adjust()
{ while(1)
{ if(KEY2==0)
{ for(i=40;i>0;i--) /*248*2us*5=2480=2.5ms 軟體延時*/
for(j=248;j>0;j--);
if(KEY2==0)
{
sec++;
for(count=200;count>0;count--)
{
BEEP=~BEEP;
dely250();
}
if(sec==60)
{ sec=0;
}
a[0]=(sec%10);
a[1]=(sec/10);
while(KEY2==0);
}
}
if(KEY3==0)
{ for(i=16;i>0;i--) /* 軟體延時*/
for(j=248;j>0;j--);
if(KEY3==0)
{
min++;
for(count=200;count>0;count--)
{
BEEP=~ BEEP;
dely250();
}
for(count=200;count>0;count--)
{
BEEP =~ BEEP;
dely250();
dely250();
}

if(min==60)
{
min=0;
}
a[2]=(min%10);
a[3]=(min/10);
while(KEY3==0);
}
}

if(KEY4==0)
{ for(i=40;i>0;i--) /* 軟體延時*/ for(j=248;j>0;j--);
if(KEY4==0)
{
hour++;
for(count=200;count>0;count--)
{
BEEP =~BEEP;
dely250();
dely250();
}
if(hour==24)
{
hour=0;
}
a[4]=(hour%10);
a[5]=(hour/10);
while(KEY4==0);
}
}
}
}

㈦ 智能電子鍾畢業設計論文

我能幫你寫，我的聯系方式是我名字講解

㈧ 求助：大三課程設計《數字電子鍾的設計》詳細方案過程！！急！急！急！

設計目的
熟悉集成電路的引腳安排.
掌握各晶元的邏輯功能及使用方法.
了解麵包板結構及其接線方法.
了解數字鍾的組成及工作原理.
熟悉數字鍾的設計與製作.
設計要求
1.設計指標
時間以24小時為一個周期;
顯示時,分,秒;
有校時功能,可以分別對時及分進行單獨校時,使其校正到標准時間;
計時過程具有報時功能,當時間到達整點前5秒進行蜂鳴報時;
為了保證計時的穩定及准確須由晶體振盪器提供表針時間基準信號.
2.設計要求
畫出電路原理圖(或模擬電路圖);
元器件及參數選擇;
電路模擬與調試;
PCB文件生成與列印輸出.
3.製作要求 自行裝配和調試,並能發現問題和解決問題.
4.編寫設計報告 寫出設計與製作的全過程,附上有關資料和圖紙,有心得體會.
設計原理及其框圖
1.數字鍾的構成
數字鍾實際上是一個對標准頻率(1HZ)進行計數的計數電路.由於計數的起始時間不可能與標准時間(如北京時間)一致,故需要在電路上加一個校時電路,同時標準的1HZ時間信號必須做到准確穩定.通常使用石英晶體振盪器電路構成數字鍾.圖 3-1所示為數字鍾的一般構成框圖.
圖3-1 數字鍾的組成框圖
⑴晶體振盪器電路
晶體振盪器電路給數字鍾提供一個頻率穩定準確的32768Hz的方波信號,可保證數字鍾的走時准確及穩定.不管是指針式的電子鍾還是數字顯示的電子鍾都使用了晶體振盪器電路.
⑵分頻器電路
分頻器電路將32768Hz的高頻方波信號經32768()次分頻後得到1Hz的方波信號供秒計數器進行計數.分頻器實際上也就是計數器.
⑶時間計數器電路
時間計數電路由秒個位和秒十位計數器,分個位和分十位計數器及時個位和時十位計數器電路構成,其中秒個位和秒十位計數器,分個位和分十位計數器為60進制計數器,而根據設計要求,時個位和時十位計數器為12進制計數器.
⑷解碼驅動電路
解碼驅動電路將計數器輸出的8421BCD碼轉換為數碼管需要的邏輯狀態,並且為保證數碼管正常工作提供足夠的工作電流.
⑸數碼管
數碼管通常有發光二極體(LED)數碼管和液晶(LCD)數碼管,本設計提供的為LED數碼管.
2.數字鍾的工作原理
1)晶體振盪器電路
晶體振盪器是構成數字式時鍾的核心,它保證了時鍾的走時准確及穩定.
圖3-2所示電路通過CMOS非門構成的輸出為方波的數字式晶體振盪電路,這個電路中,CMOS非門U1與晶體,電容和電阻構成晶體振盪器電路,U2實現整形功能,將振盪器輸出的近似於正弦波的波形轉換為較理想的方波.輸出反饋電 阻R1為非門提供偏置,使電路工作於放大區域,即非門的功能近似於一個高增益的反相放大器.電容C1,C2與晶體構成一個諧振型網路,完成對振盪頻率的控制功能,同時提供了一個180度相移,從而和非門構成一個正反饋網路,實現了振盪器的功能.由於晶體具有較高的頻率穩定性及准確性,從而保證了輸出頻率的穩定和准確.
晶體XTAL的頻率選為32768HZ.該元件專為數字鍾電路而設計,其頻率較低,有利於減少分頻器級數.
從有關手冊中,可查得C1,C2均為30pF.當要求頻率准確度和穩定度更高時,還可接入校正電容並採取溫度補償措施.
由於CMOS電路的輸入阻抗極高,因此反饋電阻R1可選為10MΩ.較高的反饋電阻有利於提高振盪頻率的穩定性.
非門電路可選74HC00.
圖3-2 COMS晶體振盪器
2)分頻器電路
通常,數字鍾的晶體振盪器輸出頻率較高,為了得到1Hz的秒信號輸入,需要對振盪器的輸出信號進行分頻.
通常實現分頻器的電路是計數器電路,一般採用多級2進制計數器來實現.例如,將32768Hz的振盪信號分頻為1HZ的分頻倍數為32768(215),即實現該分頻功能的計數器相當於15極2進制計數器.常用的2進制計數器有74HC393等.
本實驗中採用CD4060來構成分頻電路.CD4060在數字集成電路中可實現的分頻次數最高,而且CD4060還包含振盪電路所需的非門,使用更為方便.
CD4060計數為14級2進制計數器,可以將32768HZ的信號分頻為2HZ,其內部框圖如圖3-3所示,從圖中可以看出,CD4060的時鍾輸入端兩個串接的非門,因此可以直接實現振盪和分頻的功能.
圖3-3 CD4046內部框圖
3)時間計數單元
時間計數單元有時計數,分計數和秒計數等幾個部分.
時計數單元一般為12進制計數器計數器,其輸出為兩位8421BCD碼形式;分計數和秒計數單元為60進制計數器,其輸出也為8421BCD碼.
一般採用10進制計數器74HC390來實現時間計數單元的計數功能.為減少器件使用數量,可選74HC390,其內部邏輯框圖如圖 2.3所示.該器件為雙2—5-10非同步計數器,並且每一計數器均提供一個非同步清零端(高電平有效).
圖3-4 74HC390(1/2)內部邏輯框圖
秒個位計數單元為10進制計數器,無需進制轉換,只需將QA與CPB(下降沿有效)相連即可.CPA(下降沒效)與1HZ秒輸入信號相連,Q3可作為向上的進位信號與十位計數單元的CPA相連.
秒十位計數單元為6進制計數器,需要進制轉換.將10進制計數器轉換為6進制計數器的電路連接方法如圖3-5所示,其中Q2可作為向上的進位信號與分個位的計數單元的CPA相連.

圖3-5 10進制——6進制計數器轉換電路
分個位和分十位計數單元電路結構分別與秒個位和秒十位計數單元完全相同,只不過分個位計數單元的Q3作為向上的進位信號應與分十位計數單元的CPA相連,分十位計數單元的Q2作為向上的進位信號應與時個位計數單元的CPA相連.
時個位計數單元電路結構仍與秒或個位計數單元相同,但是要求,整個時計數單元應為12進制計數器,不是10的整數倍,因此需將個位和十位計數單元合並為一個整體才能進行12進制轉換.利用1片74HC390實現12進制計數功能的電路如圖3-6所示.
另外,圖3-6所示電路中,尚余-2進制計數單元,正好可作為分頻器2HZ輸出信號轉化為1HZ信號之用.
圖3-6 12進制計數器電路
4)解碼驅動及顯示單元
計數器實現了對時間的累計以8421BCD碼形式輸出,選用顯示解碼電路將計數器的輸出數碼轉換為數碼顯示器件所需要的輸出邏輯和一定的電流,選用CD4511作為顯示解碼電路,選用LED數碼管作為顯示單元電路.
5)校時電源電路
當重新接通電源或走時出現誤差時都需要對時間進行校正.通常,校正時間的方法是:首先截斷正常的計數通路,然後再進行人工出觸發計數或將頻率較高的方波信號加到需要校正的計數單元的輸入端,校正好後,再轉入正常計時狀態即可.
根據要求,數字鍾應具有分校正和時校正功能,因此,應截斷分個位和時個位的直接計數通路,並採用正常計時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入其中.圖3-7所示即為帶有基本RS觸發器的校時電路,
圖3-7 帶有消抖動電路的校正電路
6)整點報時電路
一般時鍾都應具備整點報時電路功能,即在時間出現整點前數秒內,數字鍾會自動報時,以示提醒.其作用方式是發出連續的或有節奏的音頻聲波,較復雜的也可以是實時語音提示.
根據要求,電路應在整點前10秒鍾內開始整點報時,即當時間在59分50秒到59分59秒期間時,報時電路報時控制信號.報時電路選74HC30,選蜂鳴器為電聲器件.
元器件
1.實驗中所需的器材
5V電源.
麵包板1塊.
示波器.
萬用表.
鑷子1把.
剪刀1把.
網路線2米/人.
共陰八段數碼管6個.
CD4511集成塊6塊.
CD4060集成塊1塊.
74HC390集成塊3塊.
74HC51集成塊1塊.
74HC00集成塊5塊.
74HC30集成塊1塊.
10MΩ電阻5個.
500Ω電阻14個.
30p電容2個.
32.768k時鍾晶體1個.
蜂鳴器.
2.晶元內部結構圖及引腳圖
圖4-1 7400 四2輸入與非門 圖4-2 CD4511BCD七段解碼/驅動器
圖4-3 CD4060BD 圖4-4 74HC390D
圖4-5 74HC51D 圖4-6 74HC30
3.麵包板內部結構圖
麵包板右邊一列上五組豎的相通,下五組豎的相通,麵包板的左邊上下分四組,每組中X,Y列(0-15相通,16-40相通,41-55相通,ABCDE相通,FGHIJ相通,E和F之間不相通.
個功能塊電路圖
一個CD4511和一個LED數碼管連接成一個CD4511驅動電路,數碼管可從0---9顯示,以次來檢查數碼管的好壞,見附圖5-1.
圖5-1 4511驅動電路
利用一個LED數碼管,一塊CD4511,一塊74HC390,一塊74HC00連接成一個十進制計數器,電路在晶振的作用下數碼管從0—9顯示,見附圖5-2.
圖5-2 74390十進制計數器
利用一個LED數碼管,一塊CD4511,一塊74HC390,一塊74HC00和一個晶振連接成一個六進制計數器,數碼管從0—6顯示,見附圖5-3.
圖5-3 74390六進制計數器
利用一個六進制電路和一個十進制連接成一個六十進制電路,電路可從0—59顯示,見附圖5-4.
圖5-4 六十進制電路
利用兩個六十進制的電路合成一個雙六十進制電路,兩個六十進制之間有進位,見附圖5-5.
圖5-5 雙六十進制電路
利用CD4060,電阻及晶振連接成一個分頻——晶振電路,見附圖5-6.
圖5-6 分頻—晶振電路
利用74HC51D和74HC00及電阻連接成一個校時電路,見附圖5-7.
圖5-7 校時電路
利用74HC30和蜂鳴器連接成整點報時電路.見附圖5-8.
圖5-8 整點報時電路
利用兩個六十進制和一個十二進制連接成一個時,分,秒都會進位的電路總圖,見附圖5-9.
圖5-9 時,分,秒的進位連接圖
總接線元件布局簡圖,見附圖6-1
晶元連接圖見附圖7-1
八,總結
設計過程中遇到的問題及其解決方法.
在檢測麵包板狀況的過程中,出現本該相通的地方卻未通的狀況,後經檢驗發現是由於萬用表筆尖未與麵包板內部垂直接觸所至.
在檢測CD4511驅動電路的過程中發現數碼管不能正常顯示的狀況,經檢驗發現主要是由於接觸不良的問題,其中包括線的接觸不良和晶元的接觸不良,在實驗過程中,數碼管有幾段二極體時隱時現,有時會消失.用5V電源對數碼管進行檢測,一端接地,另一端接觸每一段二極體,發現二極體能正常顯示的,再用萬用表歐姆檔檢測每一根線是否接觸良好,在檢測過程中發現有幾根線有時能接通,有時不能接通,把接觸不好的線重新接過後發現能正常顯示了.其次是由於晶元接觸不良的問題,用萬用表歐姆檔檢測有幾個引腳本該相通的地方卻未通,而檢測的導線狀況良好,其解決方法為把CD4511的晶元拔出,根據麵包板孔的的狀況重新調整其引腳,使其正對於孔,再用力均勻地將晶元插入麵包板中,此後發現能正常顯示,本次實驗中還發現一塊壞的LED數碼管和兩塊壞的CD4511,經更換後均能正常顯示.
在連接晶振的過程中,晶振無法起振.在排除線與晶元的接觸不良問題後重新對照電路圖,發現是由於12腳未接地所至.
在連接六進制的過程中,發現電路只能4,5的跳動,後經發現是由於接到與非門的引腳接錯一根所至,經糾正後能正常顯示.
在連接校正電路的過程中,出現時和分都能正常校正時,但秒卻受到影響,特別時一較分鍾的時候秒亂跳,而不校時的時候,秒從40跳到59,然後又跳回40,分和秒之間無進位,電路在時,分,秒進位過程中能正常顯示,故可排除晶元和連線的接觸不良的問題.經檢查,校正電路的連線沒有錯誤,後用萬用表的直流電壓檔帶電檢測秒十位的QA,QB,QC和QD腳,發現QA腳時有電壓時而無電壓,再檢測秒到分和分到時的進位端,發現是由於秒到分的進位未拔掉所至.
在製作報時電路的過程中,發現蜂鳴器在57分59秒的時候就開始報時,後經檢測電路發現是由於把74HC30晶元當16引腳的晶元來接,以至接線都錯位,重新接線後能正常報時.
連接分頻電路時,把時個位的QD和時十位的1腳斷開,然後時十位的1腳接到晶振的3腳,時十位的3腳接到秒個位的1腳,所連接的電路圖無法正常工作,時十位從0-9的跳,時個位只能顯示一個0,在這個電路中3腳的分頻用到兩次,故無法正常顯示,因此要把12進制接到74HC390的一個邏輯電路空出來用於分頻即可,因此把時十位的CD4511的12,6腳接地,7腳改為接74HC390的5腳,74HC390的3,4腳斷開,然後4腳接9腳即可,其中空出的74HC390的3腳就可用於2Hz的分頻,分頻後變為1Hz,整個電路也到此為正常的數字鍾計數.
2.設計體會
在此次的數字鍾設計過程中,更進一步地熟悉了晶元的結構及掌握了各晶元的工作原理和其具體的使用方法.
在連接六進制,十進制,六十進制的進位及十二進制的接法中,要求熟悉邏輯電路及其晶元各引腳的功能,那麼在電路出錯時便能准確地找出錯誤所在並及時糾正了.
在設計電路中,往往是先模擬後連接實物圖,但有時候模擬和電路連接並不是完全一致的,例如模擬的連接示意圖中,往往沒有接高電平的16腳或14腳以及接低電平的7腳或8腳,因此在實際的電路連接中往往容易遺漏.又例如74HC390晶元,其本身就是一個十進制計數器,在模擬電路中必須連接反饋線才能正常顯示,而在實際電路中無需再連接,因此模擬圖和電路連接圖還是有一定區別的.
在設計電路的連接圖中出錯的主要原因都是接線和晶元的接觸不良以及接線的錯誤所引起的.
3.對該設計的建議
此次的數字鍾設計重在於模擬和接線,雖然能把電路圖接出來,並能正常顯示,但對於電路本身的原理並不是十分熟悉.總的來說,通過這次的設計實驗更進一步地增強了實驗的動手能力.

㈨ . 設計要求 以AT89C51單片機為核心，製作一個LCD顯示的智能電子鍾 求程序

[5]單片機多功能萬年歷電子表系統 節日提醒溫濕度顯示
功能描述：
1、 按鍵調時間， 設置鬧鍾
2、 帶備用電池（斷電繼續走時）
3、 陽歷、 農歷節日提醒； 可顯示上午、 中午、 晚上、 午夜、 深夜等時間段
4、 溫濕度實時顯示（可替換其他感測器數據顯示）
5、 功能擴展： 語音播報萬年歷、 溫濕度等。（此項功能為擴展功能）
☆已作出的實物優酷視頻演示地址：
http://v.youku.com/v_show/id_XMTU0MjI4OTExNg==.html
[1]GPS 自動授時系統 語音報時/播報溫濕度
實現功能：
1.可設置授時模式為自動授時和手動更新
2.可脫離 GPS 數據利用本地時鍾晶元准確走時
3.可設置靜音模式、 整點報時和自動語音播報溫濕度及其混合模式等四種語音工作模式
4.可以切換顯示本地時間和溫濕度數據和 GPS 衛星時間數據和定位數據
5.經過分析 GPS 數據， 利用演算法縮短了解析時間在秒級時間內就能獲取到 GPS 時間數據（正常情況下， 完成定位需要幾分鍾以上）
6.（亮點） 利用演算法自動計算星期參數和農歷參數， 程序內部演算法輸入任何陽歷日期數據即可得到准確的
星期數據和農歷數據
7.利用 12864 串口工作模式， 節省了 8 個 IO
8.可進行功能定製
☆已作出的實物優酷視頻演示地址：
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