单片机设计电子钟设计方案（用单片机实现电子钟的设计论文）



摘  要

    钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，大大的扩展了原先钟表的报时。诸如，定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等，这些，都是以钟表数字化为基础的。功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置，与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。从原理上讲，数字钟是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

    因此，此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟，而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用方法。通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。本次设计采用Proteus电子仿真软件对所设计的电路进行仿真验证。

    本次设计的电子设计有集成电路芯片组成，可以对日期，小时，分钟，秒等时间单位进行显示和计时，同时本次设计的电子时钟具有校时功能，使用者通过校时开关对小时，分钟，日期等参数进行调整，操作过程简单易用。

关键词：数字钟，组合逻辑电路，时序电路，集成电路

目    录

摘要  ····················································1

第1章 概述   ············································3

第2章 课程设计任务及要求  ·······························4

         2.1设计任务············································4

         2.2设计要求············································4

第3章 系统设计 ··········································6

         3.1方案论证············································6

         3.2系统设计············································6

            3.2.1 结构框图及说明·································6

            3.2.2 系统原理图及工作原理···························7

         3.3单元电路设计········································8

            3.3.1 单元电路工作原理·······························8

            3.3.2 元件参数选择···································14

第4章 软件仿真  ·········································15

  4.1仿真电路图··········································15

         4.2仿真过程············································16

         4.3仿真结果············································16

第5章 安装调试 ··········································17

         5.1安装调试过程········································17

5.2故障分析············································17

第6章 结论···············································18

第7章 使用仪器设备清单 ··································19

参考文献 ·················································19

收获、体会和建议 ·········································20

系统框图

Proteus仿真图

    设计了一个数字钟，具有时、分、秒计数显示功能，以24小时循环计时，并用数码管显示从0时0分0秒到23时59分59秒。进一步掌握了数字电子技术课程所学的理论知识，并能熟练加以应用。在以前所学的知识的基础上提高了分析问题，解决问题的能力。

熟悉了几种常见的数字电子器件，计数器、七段字形译码器等。掌握了其工作原理和使用方法，并能熟练的将其组合连接，使其构成简单的24小时数字电子时钟。并能够基于PROTEUS对电路进行仿真。

电路完成了预期主要功能：

1.能显示时、分、秒，且24小时制；

2.具有开机清零功能；

3.具有校时功能，可以分别对时、分进行单独校时，使其校正到标准时间；4.计时过程具有整点报时功能；

5.设计所需的脉冲电路；

6.用二进制集成计数器设计一个分、秒钟计数器，即六十进制计数器；

7.用二进制集成计数器设计一个24小时计数器；

8.译码显示电路显示时间；

9.设计一个秒钟发生器，输入1Hz的时钟

参考文献  

1. 李景宏，马学文.《电子技术实验教程》.沈阳：东北大学出版社.2000

2. 王永军，李景华编著.《数字逻辑与数字系统》.北京：电子工业出版社，2002

3. 阎石编著.《数字电子技术基础》.北京：高等教育出版社，2006

收获、体会和建议

    过这次对数字钟的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。

    同时，在此次的数字钟设计过程中，更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法，也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。此外，也深刻地体会到设计一个电路前先进行仿真的重要性，更深有体会，通过仿真可以对自己设计得电路进行逐级排查和调试，找出电路中问题的所在，及时纠正自己的错误。

    通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。本次实验是基于Proteus的基础上做的，通过本次实验我也比较全面的了解了Proteus软件的使用。

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