電子鐘電路的設(shè)計(jì)

1、鄭州輕工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書題目：姓 名：院 （系）：專業(yè)班級(jí)：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：成 績(jī)：時(shí)間：年月日至 年月日說 明1、課程設(shè)計(jì)進(jìn)行期間，學(xué)生應(yīng)按教學(xué)計(jì)劃，將每天的學(xué)習(xí)情況（包括學(xué)習(xí)內(nèi)容、遇到問題及解決辦法、心得體會(huì)等）如實(shí)進(jìn)行記錄。2、結(jié)束時(shí)，根據(jù)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和學(xué)習(xí)記錄書寫報(bào)告。3、指導(dǎo)教師應(yīng)綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、報(bào)告內(nèi)容和實(shí)際操作情況等，給出評(píng)語和成績(jī)。課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫格式1、課程設(shè)計(jì)說明書用紙一律采用16開幅面，有條件最好打印。打印正文用宋體小四號(hào)字；版面頁邊距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2cm；頁碼用小五號(hào)字底端居中；左邊裝訂。2、課程設(shè)計(jì)報(bào)告一般由以下幾部分組成：A

2、任務(wù)書； B目錄； C正文； D參考文獻(xiàn)；E.附錄。 3、報(bào)告正文撰寫的題序?qū)哟胃袷剑旱谝环N第二種第一章（居中、小二號(hào)黑體字）1（居中、小二號(hào)黑體字、）第一節(jié)（頂格、小三號(hào)黑體字）11（頂格、小三號(hào)黑體字） 一（頂格、四號(hào)黑體字）111 （頂格、四號(hào)黑體字）（一）（頂格、小四號(hào)黑體字）鄭州輕工業(yè)學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書題目電子鐘電路專業(yè)、班級(jí)電子信息09-學(xué)號(hào)姓名主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等： 本課程設(shè)計(jì)題目要求基于AT89C2051單片機(jī)，以及LED數(shù)碼管顯示電路，采用DS12887時(shí)鐘芯片，設(shè)計(jì)一個(gè)可以顯示年月日星期時(shí)分秒的電子鐘，最好可以通過按鍵查詢農(nóng)歷。 要求說明對(duì)系統(tǒng)功能

3、分析、軟硬件設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)框圖、主要電路圖，并給出軟件控制流程，說明系統(tǒng)完成效果或仿真結(jié)果。主要參考資料：1.單片機(jī)原理與應(yīng)用，高教出版社，張毅剛主編2.51系列單片機(jī)原理及設(shè)計(jì)實(shí)例，北航出版社，樓然苗等主編完 成 期 限：2013,1,4指導(dǎo)教師簽名：課程負(fù)責(zé)人簽名：2012年 11 月 27 日電子鐘電路設(shè)計(jì)一、概述隨著社會(huì)、科技的發(fā)展，人類得知時(shí)間，從觀太陽、擺鐘到現(xiàn)在電子鐘，不斷研究、創(chuàng)新。為了在觀測(cè)時(shí)間，能夠了解與人類密切相關(guān)的信息，比如星期、日期等，電子時(shí)鐘誕生了，它集時(shí)間、日期、星期等功能于一身，具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡(jiǎn)潔等諸多優(yōu)點(diǎn)，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)，具

4、有廣闊的市場(chǎng)前景。該電子時(shí)鐘主要采用STC89C52RC單片機(jī)作為主控核心，由DS1302時(shí)鐘芯片提供時(shí)鐘、LED動(dòng)態(tài)掃描顯示屏顯示。STC89C52RC單片機(jī)是由Atmel公司推出的，功耗小，電壓可選用46V電壓供電；DS1302時(shí)鐘芯片是美國DALLAS公司推出的具有涓細(xì)電流充電功能的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，它可以對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，而且DS1302的使用壽命長(zhǎng)，誤差小；數(shù)字顯示是采用的LED顯示屏來顯示，可以同時(shí)顯示年、月、日、星期、時(shí)、分、秒和溫度等信息。此外，該電子時(shí)鐘還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。二、系統(tǒng)組成LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示模塊鍵盤模塊DS

5、12887時(shí)鐘模塊主控制模塊AT89C2051 1、系統(tǒng)組成框圖本電路是由AT89C2051單片機(jī)為控制核心，時(shí)鐘電路由DS12887提供，它是一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)顯示農(nóng)歷等功能，工作電壓為4.5V5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS12887內(nèi)部有用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器?？僧a(chǎn)生年、月、日、周、時(shí)、分、秒，具有使用壽命長(zhǎng)，精度高和低功耗等特點(diǎn)，同時(shí)具有掉電自動(dòng)保存功能；顯示部份由19個(gè)數(shù)碼管，74ls138譯碼器構(gòu)成。使

6、用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式對(duì)數(shù)字的顯示。三、硬件電路1、DS12887芯片DS12887 內(nèi)部自帶晶振和電源，可省去外部晶振電路，并可在沒有外部電源的情況下工作十年。通過MOT 引腳外接電源或地可分別選擇MOTOROLA 和INTEL 兩種時(shí)序模式。具有24 小時(shí)和12 小時(shí)兩種計(jì)時(shí)模式，其中12 小時(shí)模式具有AM 和PM 提示。SQW引腳為可編程方波輸出端，通過設(shè)置寄存器A 的低四位和寄存器B 的SQWE 位可輸出不同頻率的方波。本設(shè)計(jì)中采用了INTEL 時(shí)序和24 小時(shí)制，沒有用到方波輸出。另外，初次使用DS12887 時(shí)必須先進(jìn)行初始化，即寫入指令啟動(dòng)計(jì)時(shí)，設(shè)定時(shí)間。DS12887 上電后延時(shí)2

7、00ms 時(shí)間才可進(jìn)行初始化操作。2、數(shù)碼管顯示部分?jǐn)?shù)碼管顯示原理：1、共陽數(shù)碼管5101AB工作電壓2-5V2、最佳工作電壓即亮度最合適工作電壓為3V3、工作電流2-10mA4、本實(shí)驗(yàn)板選用5V電源供電，數(shù)碼管限流電阻選用1K74HC595特點(diǎn)如下：1、8位串行輸入 /8位串行或并行輸出 存儲(chǔ)狀態(tài)寄存器，三種狀態(tài) 2、輸出寄存器（三態(tài)輸出：就是具有高電平、低電平和高阻抗三種輸出狀態(tài)的門電路。）可以直接清除 100MHz的移位頻率。3、移位寄存器和存儲(chǔ)器是分別的時(shí)鐘。如果兩個(gè)時(shí)鐘連在一起則移位寄存器總是比存儲(chǔ)寄存器早一個(gè)脈沖。4、74HC595內(nèi)有一個(gè)8位移位寄存器和一個(gè)8D鎖存器，當(dāng)數(shù)碼管位

8、數(shù)多時(shí)可有效的避免在數(shù)據(jù)刷新過程中的瞬間閃爍問題。5、74HC595是16腳DIP封裝。本設(shè)計(jì)要求用數(shù)碼管顯示，所以用多片74HC595驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管即可滿足要求，其電路圖如圖3所示（圖中只列舉了其中兩位數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)）。圖3 595驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示電路四、軟件流程各部分程序流程如下圖所示：開始初始化讀、寫日期、時(shí)間和溫度分離日期時(shí)間溫度顯示值顯示子程序農(nóng)歷自動(dòng)更新子程序日期、時(shí)間修改子程序閏月子程返回定時(shí)鬧鈴子程序圖5 計(jì)算陽歷程序流程圖圖4主程序流程圖圖6 時(shí)間調(diào)整程序流程圖7 陰歷程序流程圖五、系統(tǒng)完成效果預(yù)計(jì)本設(shè)計(jì)完成后，可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示年月日、時(shí)分秒、星期、陰歷等，并可以通過按鍵來調(diào)整這些

9、顯示的內(nèi)容。六、總結(jié)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，分工合作，充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，自主學(xué)習(xí)，學(xué)到了許多沒學(xué)到的知識(shí)。較好的完成了作品。達(dá)到了預(yù)期的目的，在最初的設(shè)計(jì)中，發(fā)揮“三個(gè)臭皮匠，頂個(gè)諸葛亮”的作用，相互學(xué)習(xí)、相互討論、研究，完了最初的設(shè)想。在電路焊接時(shí)雖然沒什么大問題，但從中也知道了焊接在整個(gè)作品中的重要性，電路工程量大，不能心急，一個(gè)個(gè)慢慢來不能急于求成，反而能達(dá)到事半功倍的效果。對(duì)電路的設(shè)計(jì)、布局要先有一個(gè)好的構(gòu)思，才顯得電路板美觀、大方。程序編寫中，由于思路不清晰，開始時(shí)遇到了很多的問題，經(jīng)過靜下心來思考，和同組員的討論，理清了思路，反而得心應(yīng)手。在此次設(shè)計(jì)中，知道了做凡事要有一顆平常的心，不要想著走捷徑，一步一腳印，也練就了我們的耐心，做什么事都要有耐心?？傊@次課程設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多很多東西，這是最重要的。課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表評(píng)定項(xiàng)目?jī)?nèi) 容滿分評(píng)分總分學(xué)習(xí)態(tài)度學(xué)習(xí)認(rèn)真，態(tài)度端正，遵守紀(jì)律。10答疑和設(shè)計(jì)情況認(rèn)真查閱資料，勤學(xué)好問，提出的問題有一定的深度，分析解決問題