第一篇：電子鐘課程設(shè)計(jì)心得

這次電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，我很用心的去完成，當(dāng)總原理圖繪好的那一刻，心里有說(shuō)不出的滿足感。從這次課程設(shè)計(jì)中，我真正學(xué)到了很多有用的知識(shí)。

拿到課題后，我首先將《數(shù)字電子技術(shù)》中有關(guān)本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容復(fù)習(xí)了一遍，比如七段譯碼顯示器、計(jì)數(shù)器、振蕩器等等。然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我去圖書館查閱了相關(guān)的資料，對(duì)整體框架做了一個(gè)初步的了解。做完準(zhǔn)備工作后就正式開始設(shè)計(jì)與繪圖。先要將沒每一功能模塊設(shè)計(jì)出來(lái)，再整體排版、連接。

這次設(shè)計(jì)讓我熟練掌握了課本上的一些理論知識(shí)，時(shí)計(jì)數(shù)器我選用的是74ls290，我覺得用它來(lái)做時(shí)計(jì)數(shù)器比較合適，教材上關(guān)于74ls290的內(nèi)容比較詳細(xì)，因而設(shè)計(jì)起來(lái)也很順手。我使用振蕩器是由555定時(shí)器與rc組成，因?yàn)閷W(xué)過(guò)555定時(shí)器的應(yīng)用，所以理解起來(lái)會(huì)容易一些。這次課程設(shè)計(jì)加強(qiáng)了我收集資料和充分利用資料的能力，原本想用74ls290或是74161做分秒計(jì)數(shù)器，結(jié)果發(fā)現(xiàn)畫出來(lái)太復(fù)雜，連線太多。通過(guò)在圖書館查到的資料，在了解了中規(guī)模計(jì)數(shù)器74ls90的功能后，我認(rèn)為選用它做分、秒計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)出來(lái)比較簡(jiǎn)單。還有校時(shí)電路的設(shè)計(jì)，我查到了關(guān)于這方面內(nèi)容的詳細(xì)資料，通過(guò)對(duì)資料的理解和分析，弄?jiǎng)悠涔ぷ髟砗螅以O(shè)計(jì)出所須的電路。

在這次課程設(shè)計(jì)中，另我最有成就感的是整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路的設(shè)計(jì)。剛開始還真不知道怎么下手，找了一些資料但看不大懂，而且不知道怎樣將報(bào)時(shí)電路與總原理圖連接。我和我們組的同學(xué)一起討論分析，仔細(xì)研究資料，終于把整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路高清楚了。回過(guò)頭來(lái)一想，其實(shí)設(shè)計(jì)這些電路也并不是很困難，而且還十分有意思。唯一遺憾的是沒有將總原理圖用protel話出來(lái)，因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系只畫了幾個(gè)局部圖。

課程設(shè)計(jì)是一個(gè)學(xué)習(xí)新知識(shí)、鞏固加深所學(xué)課本理論知識(shí)的過(guò)程，它培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，獨(dú)立思考和解決問題的能力。它不僅加深了我對(duì)電子技術(shù)課程的理解，還讓我感受到了設(shè)計(jì)電路的樂趣。在這次設(shè)計(jì)中，我一點(diǎn)也不怕麻煩，反復(fù)設(shè)計(jì)、繪圖與修改，就是希望能把這次課程設(shè)計(jì)做好。因此對(duì)我來(lái)說(shuō)，這次課程設(shè)計(jì)是非常有意義的。

電子鐘課程設(shè)計(jì)心得（2）：

數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。

數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路。

因此，我們此次設(shè)計(jì)與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字鐘.而且通過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法.且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時(shí)敘電路.通過(guò)它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時(shí)序電路的原理與使用方法.二、設(shè)計(jì)要求

（1）設(shè)計(jì)指標(biāo)

①時(shí)間以12小時(shí)為一個(gè)周期；

②顯示時(shí)、分、秒；

③具有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；

④計(jì)時(shí)過(guò)程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)；

⑤為了保證計(jì)時(shí)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。

（2）設(shè)計(jì)要求

①畫出電路原理圖（或仿真電路圖）；

②元器件及參數(shù)選擇；

③電路仿真與調(diào)試；

④pcb文件生成與打印輸出。

（3）制作要求自行裝配和調(diào)試，并能發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

（4）編寫設(shè)計(jì)報(bào)告寫出設(shè)計(jì)與制作的全過(guò)程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會(huì)。

三、原理框圖

1．?dāng)?shù)字鐘的構(gòu)成

數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率（1hz）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京時(shí)間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1hz時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。

（a）數(shù)字鐘組成框圖

2．晶體振蕩器電路

晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768hz的方波信號(hào)，可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類，一類是用ttl門電路構(gòu)成；另一類是通過(guò)cmos非門構(gòu)成的電路，本次設(shè)計(jì)采用了后一種。如圖（b）所示，由cmos非門u1與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，u2實(shí)現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。輸出反饋電阻r1為非門提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器。電容c1、c2與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對(duì)振蕩頻率的控制功能，同時(shí)提供了一個(gè)180度相移，從而和非門構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

一、設(shè)計(jì)目的

數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。

數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路。

因此，我們此次設(shè)計(jì)與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字鐘.而且通過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法.且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時(shí)敘電路.通過(guò)它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時(shí)序電路的原理與使用方法.二、設(shè)計(jì)要求

（1）設(shè)計(jì)指標(biāo)

①時(shí)間以12小時(shí)為一個(gè)周期；

②顯示時(shí)、分、秒；

③具有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；

④計(jì)時(shí)過(guò)程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)；

⑤為了保證計(jì)時(shí)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。

（2）設(shè)計(jì)要求

①畫出電路原理圖（或仿真電路圖）；

②元器件及參數(shù)選擇；

③電路仿真與調(diào)試；

④pcb文件生成與打印輸出。

（3）制作要求自行裝配和調(diào)試，并能發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

（4）編寫設(shè)計(jì)報(bào)告寫出設(shè)計(jì)與制作的全過(guò)程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會(huì)。

三、原理框圖

1．?dāng)?shù)字鐘的構(gòu)成

數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率（1hz）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京時(shí)間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1hz時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。

（a）數(shù)字鐘組成框圖

2．晶體振蕩器電路

晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768hz的方波信號(hào)，可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類，一類是用ttl門電路構(gòu)成；另一類是通過(guò)cmos非門構(gòu)成的電路，本次設(shè)計(jì)采用了后一種。如圖（b）所示，由cmos非門u1與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，u2實(shí)現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。輸出反饋電阻r1為非門提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器。電容c1、c2與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對(duì)振蕩頻率的控制功能，同時(shí)提供了一個(gè)180度相移，從而和非門構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

（f）帶有消抖電路的校正電路

6．整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路

電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開始整點(diǎn)報(bào)時(shí)，即當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號(hào)。

當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，分十位、分個(gè)位和秒十位均保持不變，分別為5、9和5，因此可將分計(jì)數(shù)器十位的qc和qa、個(gè)位的qd和qa及秒計(jì)數(shù)器十位的qc和qa相與，從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號(hào)。

報(bào)時(shí)電路可選74hc30來(lái)構(gòu)成。74hc30為8輸入與非門。

四、元器件

1．四連面包板1塊（編號(hào)a45）

2．鑷子1把

3．剪刀1把

4．共陰八段數(shù)碼管6個(gè)

5．網(wǎng)絡(luò)線2米/人

6．cd4511集成塊6塊

7．cd4060集成塊1塊

8．74hc390集成塊3塊

9．74hc51集成塊1塊

10．74hc00集成塊4塊

11．74hc30集成塊1塊

12．10mω電阻5個(gè)

13．500ω電阻14個(gè)

14．30p電容2個(gè)

15．32.768k時(shí)鐘晶體1個(gè)

16．蜂鳴器10個(gè)（每班）

1）芯片連接圖

1)74hc00d2)cd4511

3)74hc390d4)74hc51d

2．面包板的介紹

面包板一塊總共由五部分組成，一豎四橫，面包板本身就是一種免焊電板。

面包板的樣式是：

面包板的注意事項(xiàng)：

1．面包板旁一般附有香蕉插座，用來(lái)輸入電壓、信號(hào)及接地。

2．上圖中連著的黑線表示插孔是相通的。

3．拉線時(shí)，盡量將線緊貼面包板，把線成直角，避免交叉，也不要跨越元件。

4．面包板使用久后，有時(shí)插孔間連接銅線會(huì)發(fā)生脫落現(xiàn)象，此時(shí)要將此排插孔做記號(hào)。并不再使用。

五、各功能塊電路圖

數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，可以由許多中小規(guī)模集成電路組成，所以可以分成許多獨(dú)立的電路。

（一）六進(jìn)制電路

由74hc390、7400、數(shù)碼管與4511組成，電路如圖一。

（二）十進(jìn)制電路

由74hc390、7400、數(shù)碼管與4511組成，電路如圖二。

（三）六十進(jìn)制電路

由兩個(gè)數(shù)碼管、兩4511、一個(gè)74hc390與一個(gè)7400芯片組成，電路如圖三。

（四）雙六十進(jìn)制電路

由2個(gè)六十進(jìn)制連接而成，把分個(gè)位的輸入信號(hào)與秒十位的qc相連，使其產(chǎn)生進(jìn)位，電路圖如圖四。

（五）時(shí)間計(jì)數(shù)電路

由1個(gè)十二進(jìn)制電路、2個(gè)六十進(jìn)制電路組成，因上面已有一個(gè)雙六十電路，只要把它與十二進(jìn)制電路相連即可，詳細(xì)電路見圖五。

（六）校正電路

由74ch51d、74hc00d與電阻組成，校正電路有分校正和時(shí)校正兩部分，電路如圖六。

（七）晶體振蕩電路

由晶體與2個(gè)30pf電容、1個(gè)4060、一個(gè)10兆的電阻組成，芯片3腳輸出2hz的方波信號(hào)，電路如圖七。

（八）整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路

由74hc30d和蜂鳴器組成，當(dāng)時(shí)間在59:50到59:59時(shí)，蜂鳴報(bào)時(shí)，電路如圖八。

六、總接線元件布局簡(jiǎn)圖

整個(gè)數(shù)字鐘由時(shí)間計(jì)數(shù)電路、晶體振蕩電路、校正電路、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路組成。

其中以校正電路代替時(shí)間計(jì)數(shù)電路中的時(shí)、分、秒之間的進(jìn)位，當(dāng)校時(shí)電路處于正常輸入信號(hào)時(shí)，時(shí)間計(jì)數(shù)電路正常計(jì)時(shí)，但當(dāng)分校正時(shí)，其不會(huì)產(chǎn)生向時(shí)進(jìn)位，而分與時(shí)的校位是分開的，而校正電路也是一個(gè)獨(dú)立的電路。

電路的信號(hào)輸入由晶振電路產(chǎn)生，并輸入各電路。

簡(jiǎn)圖如圖九。

七、芯片連接總圖

因仿真與實(shí)際元件上的差異，所以在原有的簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上，又按實(shí)際布局畫了這張按實(shí)際芯片布局的接線圖，如圖十。

八、總結(jié)

1．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問題及解決方法

①面包板測(cè)試

測(cè)試面包板各觸點(diǎn)是否接通。

第二篇：電子鐘課程設(shè)計(jì)

paequ 8002h

pbequ 8004h

pccequ 8001h

ORG0000HLJMP STARTORG 001BHLJMP INT

START:MOV R0,#71HMOV R1,#06H

CLEAR:MOV @R0,#00HINC R0

DEC R1

DJNZ R1,CLEARMOV 6DH,#00MOV 6CH,#00MOV 7DH,#00ACALL MIAOMOV 7EH,#00ACALL FENMOV 7FH,#00ACALL XIAOSHIINI8255:MOV DPTR ,#8003HMOV A,#81H

MOVX @DPTR,AINIT1:MOV TMOD ,#20HMOV TL1, #06HMOV TH1,#06HSETB TR1SETB ET1SETB EA

LOOP1: LCALL DISPLAYLCALL YMYJZLOOP1MOV R1,#70H

LCALL DDCJNE A ,#0FH,LOOP1CLRTR1

LOOP2:LCALL DIR

LCALL YMYJZLOOP2;清零;8255初始化;T1初始化;判斷有無(wú)鍵按下;判斷到底哪個(gè)鍵按下;判斷有無(wú)鍵按下

LCALL DD;判斷到底哪個(gè)鍵按下，并寫進(jìn)存儲(chǔ)單元CJNE R1,#77H,LOOP;最后一位有沒有輸入完

SETBTR1

LCALL ZH

LJMPLOOP1

LOOP:LJMPLOOP2

INT:PUSH ACC;中斷子程序

PUSH PSW

INC 6DH

MOV A,6DH

JNZ BJ

INC 6CH

BJ:MOV A,#0A0H

CJNE A,6DH,RETURN

MOV A,#0FH

CJNE A,6CH,RETURN

MOV 6DH,#00H

MOV 6CH,#00H

MOV A,#01H

ADD A,7DH

MOV 7DH,A

ACALL MIAO

MOV A,7DH

CJNE A,#60,RETURN

MOV 7DH,#0

ACALLMIAO

INC7EH

ACALL FEN

MOV A,7EH

CJNE A,#60,RETURN

MOV7EH,#00H

ACALL FEN

INC 7FH

ACALL XIAOSHI

MOV A,7FH

CJNE A,#24,RETURN

MOV 7FH,#00H

ACALL XIAOSHI

RETURN: POP PSW

POP ACC

RETI

MIAO: MOV A,7DH

DIV AB

MOV 75H, A

MOV 76H,B

RET

FEN:MOV A,7EH

MOV B,#10

DIV AB

MOV 73H,A

MOV 74H,B

RET

XIAOSHI: MOV A,7FH

MOV B,#10

DIV AB

MOV 71H,A

MOV 72H,B

RET

ZH:;輸入值轉(zhuǎn)換并送入相應(yīng)存儲(chǔ)單元

MOVA, 75H

MOVB,#10

MULAB

ADD A,76H

MOV7DH,A

MOVA, 73H

MOVB,#10

MULAB

ADD A,74H

MOV 7EH,A

MOVA, 71H

MOVB,#10

MULAB

ADD A,72H

MOV 7FH,A

RET

DISPLAY: MOVA,7DH;顯示子程序

MOVB,#10

DIVAB

MOV75H,A

MOV76H,B

MOVA,7EH

DIVAB

MOV73H,A

MOV74H,B

MOVA,7FH

MOVB,#10

DIVAB

MOV71H,A

MOV72H,B

DIR:MOV R0,#76H

MOV R2,#01H

CLR C

DIR1:MOV A,R2

MOV DPTR,#pa

MOVX @DPTR,A

MOV A,@R0

MOV DPTR,#TAB

MOVC A,@A+DPTR

MOV DPTR, #pb

MOVX @DPTR,A

ACALL DELAY

DEC R0

MOV A,R2

RL A

MOV R2,A

CJNE R0,#70H,DIR1

RET

TAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,40H

YMY:MOV DPTR,#pa;判斷有無(wú)鍵按下子程序

MOV A,#00H

MOVX @DPTR ,A

INC DPTR

mov DPTR,#pcc

MOVX A,@DPTR

CPL A

ANL A,#0FH

RET

DD:MOV R2,#0DFH;判斷到底哪個(gè)鍵按下并送入相應(yīng)單元子程序MOV R5,#4

MOV R4,#00H

LK4:MOV DPTR,#pa

MOV A,R2

MOVX @DPTR,A

INC DPTR

mov DPTR,#pcc

MOVX A,@DPTR

JB ACC.0,LINE1

MOV A,#00H

AJMP LKP

LINE1:JB ACC.1,LINE2

MOV A,#04H

AJMP LKP

LINE2:JB ACC.2,LINE3

MOV A,#08H

AJMP LKP

LINE3:JB ACC.3,NEXT

MOV A,#0CH

LKP:ADD A,R4

ACALL KEYIN

PUSH ACC

LK3:ACALL YMY

JNZ LK3

POP ACC

RET

NEXT:INC R4

MOV A,R2

RR A

MOV R2,A

DJNZ R5,LK4

KEND:RET

KEYIN:

MOVDPTR,#KEYTAB

MOVCA,@A+DPTR

MOV@R1,A

INCR1

RET

DELAY: MOV R7,#02H

DE:MOV R6,#0FFH

DJNZ R6, $

DJNZ R7,DE

RET

KEYTAB: DB 00H,0FH,0EH,0DH

DB 01H,02H,03H,0CH

DB 04H,05H,06H,0BH

DB 07H,08H,09H,0AH

END

;本程序用到的8255是這樣接的：PA口接位選信號(hào)，也是列信號(hào)，;PB口接七段數(shù)碼管，PC口只用到其低四位，接行信號(hào)。

;通過(guò)改變8255的初始化，接法不固定。

;運(yùn)行時(shí)，F(xiàn)鍵可設(shè)置時(shí)間值（先停后設(shè)置）

第三篇：電子鐘課程設(shè)計(jì)心得

電子鐘課程設(shè)計(jì)心得

這次電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，我很用心的去完成，當(dāng)總原理圖繪好的那一刻，心里有說(shuō)不出的滿足感。從這次課程設(shè)計(jì)中，我真正學(xué)到了很多有用的知識(shí)。

拿到課題后，我首先將《數(shù)字電子技術(shù)》中有關(guān)本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容復(fù)習(xí)了一遍，比如七段譯碼顯示器、計(jì)數(shù)器、振蕩器等等。然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我去圖書館查閱了相關(guān)的資料，對(duì)整體框架做了一個(gè)初步的了解。做完準(zhǔn)備工作后就正式開始設(shè)計(jì)與繪圖。先要將沒每一功能模塊設(shè)計(jì)出來(lái)，再整體排版、連接。

這次設(shè)計(jì)讓我熟練掌握了課本上的一些理論知識(shí)，時(shí)計(jì)數(shù)器我選用的是74ls290，我覺得用它來(lái)做時(shí)計(jì)數(shù)器比較合適，教材上關(guān)于74ls290的內(nèi)容比較詳細(xì)，因而設(shè)計(jì)起來(lái)也很順手。我使用振蕩器是由555定時(shí)器與rc組成，因?yàn)閷W(xué)過(guò)555定時(shí)器的應(yīng)用，所以理解起來(lái)會(huì)容易一些。這次課程設(shè)計(jì)加強(qiáng)了我收集資料和充分利用資料的能力，原本想用74ls290或是74161做分秒計(jì)數(shù)器，結(jié)果發(fā)現(xiàn)畫出來(lái)太復(fù)雜，連線太多。通過(guò)在圖書館查到的資料，在了解了中規(guī)模計(jì)數(shù)器74ls90的功能后，我認(rèn)為選用它做分、秒計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)出來(lái)比較簡(jiǎn)單。還有校時(shí)電路的設(shè)計(jì)，我查到了關(guān)于這方面內(nèi)容的詳細(xì)資料，通過(guò)對(duì)資料的理解和分析，弄?jiǎng)悠涔ぷ髟砗?，我設(shè)計(jì)出所須的電路。在這次課程設(shè)計(jì)中，另我最有成就感的是整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路的設(shè)計(jì)。剛開始還真不知道怎么下手，找了一些資料但看不大懂，而且不知道怎樣將報(bào)時(shí)電路與總原理圖連接。我和我們組的同學(xué)一起討論分析，仔細(xì)研究資料，終于把整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路高清楚了?；剡^(guò)頭來(lái)一想，其實(shí)設(shè)計(jì)這些電路也并不是很困難，而且還十分有意思。唯一遺憾的是沒有將總原理圖用protel話出來(lái)，因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系只畫了幾個(gè)局部圖。

課程設(shè)計(jì)是一個(gè)學(xué)習(xí)新知識(shí)、鞏固加深所學(xué)課本理論知識(shí)的過(guò)程，它培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，獨(dú)立思考和解決問題的能力。它不僅加深了我對(duì)電子技術(shù)課程的理解，還讓我感受到了設(shè)計(jì)電路的樂趣。在這次設(shè)計(jì)中，我一點(diǎn)也不怕麻煩，反復(fù)設(shè)計(jì)、繪圖與修改，就是希望能把這次課程設(shè)計(jì)做好。因此對(duì)我來(lái)說(shuō)，這次課程設(shè)計(jì)是非常有意義的。電子鐘課程設(shè)計(jì)心得（2）：

數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路。因此，我們此次設(shè)計(jì)與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字鐘.而且通過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法.且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時(shí)敘電路.通過(guò)它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時(shí)序電路的原理與使用方法.二、設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)指標(biāo) ①時(shí)間以12小時(shí)為一個(gè)周期； ②顯示時(shí)、分、秒； ③具有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間； ④計(jì)時(shí)過(guò)程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)； ⑤為了保證計(jì)時(shí)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。（2）設(shè)計(jì)要求 ①畫出電路原理圖（或仿真電路圖）； ②元器件及參數(shù)選擇； ③電路仿真與調(diào)試； ④pcb文件生成與打印輸出。（3）制作要求自行裝配和調(diào)試，并能發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。（4）編寫設(shè)計(jì)報(bào)告寫出設(shè)計(jì)與制作的全過(guò)程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會(huì)。

三、原理框圖 1．?dāng)?shù)字鐘的構(gòu)成 數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率（1hz）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京時(shí)間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1hz時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。（a）數(shù)字鐘組成框圖 2．晶體振蕩器電路 晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768hz的方波信號(hào)，可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類，一類是用ttl門電路構(gòu)成；另一類是通過(guò)cmos非門構(gòu)成的電路，本次設(shè)計(jì)采用了后一種。如圖（b）所示，由cmos非門u1與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，u2實(shí)現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。輸出反饋電阻r1為非門提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器。電容c1、c2與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對(duì)振蕩頻率的控制功能，同時(shí)提供了一個(gè)180度相移，從而和非門構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

一、設(shè)計(jì)目的 數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路。因此，我們此次設(shè)計(jì)與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字鐘.而且通過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法.且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時(shí)敘電路.通過(guò)它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時(shí)序電路的原理與使用方法.二、設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)指標(biāo) ①時(shí)間以12小時(shí)為一個(gè)周期； ②顯示時(shí)、分、秒； ③具有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間； ④計(jì)時(shí)過(guò)程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)； ⑤為了保證計(jì)時(shí)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。（2）設(shè)計(jì)要求 ①畫出電路原理圖（或仿真電路圖）； ②元器件及參數(shù)選擇； ③電路仿真與調(diào)試； ④pcb文件生成與打印輸出。（3）制作要求自行裝配和調(diào)試，并能發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。（4）編寫設(shè)計(jì)報(bào)告寫出設(shè)計(jì)與制作的全過(guò)程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會(huì)。

三、原理框圖 1．?dāng)?shù)字鐘的構(gòu)成 數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率（1hz）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京時(shí)間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1hz時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。（a）數(shù)字鐘組成框圖 2．晶體振蕩器電路 晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768hz的方波信號(hào)，可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類，一類是用ttl門電路構(gòu)成；另一類是通過(guò)cmos非門構(gòu)成的電路，本次設(shè)計(jì)采用了后一種。如圖（b）所示，由cmos非門u1與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，u2實(shí)現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。輸出反饋電阻r1為非門提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器。電容c1、c2與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對(duì)振蕩頻率的控制功能，同時(shí)提供了一個(gè)180度相移，從而和非門構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。（f）帶有消抖電路的校正電路 6．整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開始整點(diǎn)報(bào)時(shí)，即當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號(hào)。當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，分十位、分個(gè)位和秒十位均保持不變，分別為5、9和5，因此可將分計(jì)數(shù)器十位的qc和qa、個(gè)位的qd和qa及秒計(jì)數(shù)器十位的qc和qa相與，從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號(hào)。報(bào)時(shí)電路可選74hc30來(lái)構(gòu)成。74hc30為8輸入與非門。

四、元器件 1．四連面包板1塊（編號(hào)a45）2．鑷子1把 3．剪刀1把 4．共陰八段數(shù)碼管6個(gè) 5．網(wǎng)絡(luò)線2米/人 6．cd4511集成塊6塊 7．cd4060集成塊1塊 8．74hc390集成塊3塊 9．74hc51集成塊1塊 10．74hc00集成塊4塊 11．74hc30集成塊1塊 12．10mω電阻5個(gè) 13．500ω電阻14個(gè) 14．30p電容2個(gè) 15．32.768k時(shí)鐘晶體1個(gè) 16．蜂鳴器10個(gè)（每班）1）芯片連接圖 1)74hc00d2)cd4511 3)74hc390d4)74hc51d 2．面包板的介紹 面包板一塊總共由五部分組成，一豎四橫，面包板本身就是一種免焊電板。面包板的樣式是： 面包板的注意事項(xiàng)： 1．面包板旁一般附有香蕉插座，用來(lái)輸入電壓、信號(hào)及接地。2．上圖中連著的黑線表示插孔是相通的。3．拉線時(shí)，盡量將線緊貼面包板，把線成直角，避免交叉，也不要跨越元件。4．面包板使用久后，有時(shí)插孔間連接銅線會(huì)發(fā)生脫落現(xiàn)象，此時(shí)要將此排插孔做記號(hào)。并不再使用。

五、各功能塊電路圖 數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，可以由許多中小規(guī)模集成電路組成，所以可以分成許多獨(dú)立的電路。

（一）六進(jìn)制電路 由74hc390、7400、數(shù)碼管與4511組成，電路如圖一。

（二）十進(jìn)制電路 由74hc390、7400、數(shù)碼管與4511組成，電路如圖二。

（三）六十進(jìn)制電路 由兩個(gè)數(shù)碼管、兩4511、一個(gè)74hc390與一個(gè)7400芯片組成，電路如圖三。

（四）雙六十進(jìn)制電路 由2個(gè)六十進(jìn)制連接而成，把分個(gè)位的輸入信號(hào)與秒十位的qc相連，使其產(chǎn)生進(jìn)位，電路圖如圖四。

（五）時(shí)間計(jì)數(shù)電路 由1個(gè)十二進(jìn)制電路、2個(gè)六十進(jìn)制電路組成，因上面已有一個(gè)雙六十電路，只要把它與十二進(jìn)制電路相連即可，詳細(xì)電路見圖五。

（六）校正電路 由74ch51d、74hc00d與電阻組成，校正電路有分校正和時(shí)校正兩部分，電路如圖六。

（七）晶體振蕩電路 由晶體與2個(gè)30pf電容、1個(gè)4060、一個(gè)10兆的電阻組成，芯片3腳輸出2hz的方波信號(hào)，電路如圖七。

（八）整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 由74hc30d和蜂鳴器組成，當(dāng)時(shí)間在59:50到59:59時(shí)，蜂鳴報(bào)時(shí)，電路如圖八。

六、總接線元件布局簡(jiǎn)圖 整個(gè)數(shù)字鐘由時(shí)間計(jì)數(shù)電路、晶體振蕩電路、校正電路、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路組成。其中以校正電路代替時(shí)間計(jì)數(shù)電路中的時(shí)、分、秒之間的進(jìn)位，當(dāng)校時(shí)電路處于正常輸入信號(hào)時(shí)，時(shí)間計(jì)數(shù)電路正常計(jì)時(shí)，但當(dāng)分校正時(shí)，其不會(huì)產(chǎn)生向時(shí)進(jìn)位，而分與時(shí)的校位是分開的，而校正電路也是一個(gè)獨(dú)立的電路。電路的信號(hào)輸入由晶振電路產(chǎn)生，并輸入各電路。簡(jiǎn)圖如圖九。

七、芯片連接總圖 因仿真與實(shí)際元件上的差異，所以在原有的簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上，又按實(shí)際布局畫了這張按實(shí)際芯片布局的接線圖，如圖十。

八、總結(jié) 1．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問題及解決方法 ①面包板測(cè)試 測(cè)試面包板各觸點(diǎn)是否接通。②七段顯示器與七段譯碼器的測(cè)量 把顯示器與cd4511相連，第一次接時(shí)，數(shù)碼管完全沒有顯示數(shù)字，檢查后發(fā)現(xiàn)是數(shù)碼管未接地而造成的，接地后發(fā)現(xiàn)還是無(wú)法正確顯示數(shù)字，用萬(wàn)用表檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)是因芯片引腳有些接觸不良而造成的，所以確認(rèn)芯片是否接觸良好是非常重要的一件事。③時(shí)間計(jì)數(shù)電路的連接與測(cè)試 六進(jìn)制、十進(jìn)制都沒有什么大的問題，只是芯片引腳的老問題，只要重新插過(guò)芯片就可以解決了。但在六十進(jìn)制時(shí)，按圖接線后發(fā)現(xiàn)，顯示器上的數(shù)字總是100進(jìn)制的，而不是六十進(jìn)制，檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)無(wú)論是線路的連通還是芯片的接觸都沒有問題。最后，在重對(duì)連線時(shí)發(fā)現(xiàn)是線路接錯(cuò)引腳造成的，改過(guò)之后，顯示就正常了。④校正電路 因上面程因引腳接錯(cuò)而造成錯(cuò)誤，所以校正電路是完全按照仿真圖所連的，在測(cè)試時(shí)，開始進(jìn)行時(shí)校時(shí)時(shí)，沒有出現(xiàn)問題，但當(dāng)進(jìn)行到分校時(shí)時(shí)，發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)電路的秒電路開始亂跳出錯(cuò)。因此，電路一定是有地方出錯(cuò)了，在反復(fù)對(duì)照后，發(fā)現(xiàn)是因?yàn)樵诮尤胄Ｕ娐窌r(shí)忘了把秒十位和分個(gè)位之間的連線拿掉而造成的，因此，在接線時(shí)一定要注意把不要的多余的線拿掉。2．設(shè)計(jì)體會(huì) 通過(guò)這次對(duì)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作，讓我了解了設(shè)計(jì)電路的程序，也讓我了解了關(guān)于數(shù)字鐘的原理與設(shè)計(jì)理念，要設(shè)計(jì)一個(gè)電路總要先用仿真仿真成功之后才實(shí)際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時(shí)完全一樣，因?yàn)?，再?shí)際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無(wú)法成功的電路接法，在實(shí)際中因?yàn)樾酒旧淼奶匦远軌虺晒?。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)這次學(xué)習(xí)，讓我對(duì)各種電路都有了大概的了解，所以說(shuō)，坐而言不如立而行，對(duì)于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解。3．對(duì)設(shè)計(jì)的建議 我希望老師在我們動(dòng)手制作之前應(yīng)先告訴我們一些關(guān)于所做電路的資料、原理，以及如何檢測(cè)電路的方法，還有關(guān)于檢測(cè)芯片的方法。這樣會(huì)有助于我們進(jìn)一步的進(jìn)入狀況，完成設(shè)計(jì).機(jī)械課程設(shè)計(jì).

第四篇：數(shù)字電子鐘課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)名稱： 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

題 目： 數(shù)字電子鐘課程設(shè)計(jì)

專 業(yè)：班 級(jí)：姓 名：學(xué) 號(hào)：

電氣工程及其自動(dòng)化 電氣10-5 曹慶春 1

1001150103

目錄

1.綜述……………………………………………………………………1 2.電路組成………………………………………………………………2 2.1電路原理組成………………………………………………………2 2.2振蕩電路……………………………………………………………3 2.3分頻電路……………………………………………………………4 2.4計(jì)數(shù)電路……………………………………………………………5 2.4.1二十四進(jìn)制的實(shí)現(xiàn)………………………………………………5 2.4.2六十進(jìn)制的實(shí)現(xiàn)…………………………………………………5 2.5譯碼與顯示電路……………………………………………………6 2.6校時(shí)電路……………………………………………………………7 2.7報(bào)時(shí)電路……………………………………………………………8 3.整體電路圖…………………………………………………………10 4.結(jié)論…………………………………………………………………13 5.心得體會(huì)……………………………………………………………14 6.參考文獻(xiàn)……………………………………………………………15

1.綜述

數(shù)字電子鐘主要分為數(shù)碼顯示器，60進(jìn)制和24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，頻率振蕩器和校時(shí)報(bào)時(shí)這幾個(gè)部分。數(shù)字電子鐘要完成顯示需要6個(gè)數(shù)碼管，七段的數(shù)碼管需要譯碼器械才能顯示，然后要實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)器需要60進(jìn)制計(jì)數(shù)器和24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，60進(jìn)制、24進(jìn)制可以采用74LS160計(jì)數(shù)器構(gòu)成。秒信號(hào)可以由555定時(shí)器產(chǎn)生脈沖并分頻為1Hz。

2.1電路的組成原理

數(shù)字鐘它的計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，顯示滿刻度為23時(shí)59分59秒。因此，一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時(shí)”，“分”，“秒”，校時(shí)電路、報(bào)時(shí)電路和振蕩器、分頻器組成。秒信號(hào)是整個(gè)系統(tǒng)的基信號(hào)，它直接決定計(jì)時(shí)系統(tǒng)的精度，本設(shè)計(jì)采用555振蕩器加分頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)。將標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)送入“秒計(jì)數(shù)器”，“秒計(jì)數(shù)器”采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，圖示為數(shù)字電子鐘鐘的一般構(gòu)成框圖。

圖2.1 數(shù)字電子鐘的結(jié)構(gòu)圖

2.2振蕩電路

數(shù)字電路中的時(shí)鐘是由振蕩器產(chǎn)生的，振蕩器是數(shù)字鐘的核心。振蕩器的穩(wěn)定度及頻率的精度決定了數(shù)字鐘計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確程度，振蕩器的頻率越高，計(jì)時(shí)精度越高。

本設(shè)計(jì)采用555構(gòu)成的自激多諧振蕩器通過(guò)調(diào)節(jié)電阻值產(chǎn)生1000Hz的高頻信號(hào)。由

f?11T??R1?2R2?Cln2，設(shè)C?0.01uF,可得R1?5.1k?,R2?70k?.從而產(chǎn)生f?1000Hz的信號(hào)。

2.3分頻電路

要精確輸出1Hz脈沖，對(duì)電容和電阻的數(shù)值精度要求很高，所以輸出脈沖不夠準(zhǔn)確也不夠穩(wěn)定。用555直接產(chǎn)生1Hz的信號(hào)不準(zhǔn)確，所以用其先產(chǎn)生f?1000Hz的高頻信號(hào)，在經(jīng)過(guò)1000分頻的分頻電路產(chǎn)生1Hz的秒脈沖，這樣做可以保證秒信號(hào)的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。分頻器是三個(gè)用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS90串聯(lián)而成的分頻器，分頻原理是在74LS90的輸出端子中，從低位輸入10個(gè)脈沖才從高位輸出1個(gè)脈沖，這樣一片74LS90就可以起分頻作用，三個(gè)74LS90串聯(lián)就構(gòu)成了千分頻電路，輸出的便是1Hz的信號(hào)，從而可以實(shí)現(xiàn)秒脈沖的產(chǎn)生。

圖2.3 千分頻器

分頻電路產(chǎn)生的1Hz秒脈沖：

圖2.4 分頻過(guò)后的秒脈沖

2.4計(jì)數(shù)電路

數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路是用兩個(gè)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路和一個(gè)二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)電路實(shí)現(xiàn)的。數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路可以用反饋清零法。當(dāng)技術(shù)器正常計(jì)數(shù)時(shí)，反饋門不起作用，只有當(dāng)進(jìn)位脈沖來(lái)到時(shí)，反饋信號(hào)將計(jì)數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的循環(huán)計(jì)數(shù)。用74LS160實(shí)現(xiàn)六十進(jìn)制與二十四進(jìn)制的計(jì)數(shù)電路。

2.4.1時(shí)計(jì)數(shù)器：用兩片74LS160串行進(jìn)位實(shí)現(xiàn)二十四進(jìn)制

圖2.5 二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器

2.4.2分、秒計(jì)數(shù)器：用四片74LS160串行進(jìn)位分別實(shí)現(xiàn)兩片六十進(jìn)制

圖2.6 六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器

2.5譯碼與顯示電路

譯碼與顯示電路如圖，譯碼是編碼的相反過(guò)程，譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼翻譯成相應(yīng)的輸出信號(hào)。常用的集成譯碼器有二進(jìn)制譯碼器、二—十進(jìn)制譯碼器和BCD—7段譯碼器。

本設(shè)計(jì)用74LS47D作為譯碼器與七段數(shù)碼管相連接。譯碼與顯示電路連接原理圖：

圖2.7 譯碼與七段數(shù)碼管接線圖

秒計(jì)數(shù)數(shù)碼顯示：

圖2.8 秒計(jì)數(shù)顯示圖

2.6校時(shí)電路

校時(shí)電路如圖瑣事，用到的元器件有三個(gè)單刀雙擲開關(guān)S1，在設(shè)計(jì)中使用1、2、3腳。腳1接從分頻器出來(lái)的1Hz標(biāo)準(zhǔn)脈沖，腳2接正常的進(jìn)位脈沖，腳3接輸入時(shí)鐘信號(hào)CLK。當(dāng)正常工作時(shí)將開關(guān)打到2，進(jìn)行正常的計(jì)數(shù)，即校時(shí)時(shí)不影響正常計(jì)數(shù)。

圖2.9 單刀雙擲開關(guān)圖

下圖示為分校時(shí)電路：

圖2.10 分校時(shí)電路

2.7報(bào)時(shí)電路

2.7.1蜂鳴器工作原理圖：

給高電平工作通過(guò)調(diào)節(jié)蜂鳴器的頻率與電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)蜂鳴器的聲音的大小與品質(zhì)。

圖2.11 蜂鳴器接線圖

2.7.2報(bào)時(shí)電路圖

電路應(yīng)在整點(diǎn)前5秒開始報(bào)時(shí)，即在59分55秒到59分59秒期間時(shí)，報(bào)時(shí)電路控制信號(hào)。

當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，分十位、分個(gè)位和秒十位保持不變，分別為5、9、5，因此可將計(jì)數(shù)器十位的Qc和Qa，個(gè)位的Qd和Qa及秒計(jì)數(shù)器十位的Qa和Qc相與，從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號(hào)。

由于與門容易產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象，故采用與非門和非門串接。電路如下圖所示：

圖2.12 報(bào)時(shí)電路示意圖

由于使用的是TTL門電路，所以允許懸空。

圖2.13 報(bào)時(shí)電路實(shí)際接線圖

3.整體電路圖 3.1 進(jìn)位脈沖

圖3.1 進(jìn)位脈沖

圖3.2整體電路圖

圖3.3 秒計(jì)數(shù)與報(bào)時(shí)電路整體電路圖

圖3.4 秒計(jì)數(shù)與報(bào)時(shí)電路整體電路圖

圖3.5 分計(jì)數(shù)整體電路圖

結(jié)論

數(shù)字電子鐘的實(shí)現(xiàn)方法很多，根據(jù)我所學(xué)的知識(shí)，選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)器和振蕩電路來(lái)控制其信號(hào)的穩(wěn)定性。數(shù)字電子鐘電路的振蕩電路，分頻電路，計(jì)數(shù)器電路，譯碼與數(shù)碼管顯示電路，校時(shí)電路，報(bào)時(shí)電路都是息息相關(guān)的。其中每一個(gè)部分都得做到準(zhǔn)確性來(lái)保證數(shù)字電子鐘的精確性。本設(shè)計(jì)采用555多諧振蕩產(chǎn)生1000Hz信號(hào)，在經(jīng)過(guò)分頻器產(chǎn)生1Hz的秒信號(hào)，其實(shí)采用石英晶振振蕩電路，這樣產(chǎn)生的信號(hào)更加的穩(wěn)定與精確。

課程設(shè)計(jì)體會(huì)

這學(xué)期期末我們做了數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)的是數(shù)字電子鐘。個(gè)人覺得這是一次將理論應(yīng)用與實(shí)踐的活動(dòng)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅鍛煉了我們積極思考的好習(xí)慣，而且培養(yǎng)了我們一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神。

由于擁有模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)的理論知識(shí)，加之這次的課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)以往的一些知識(shí)有了更深入的理解。

我在設(shè)計(jì)過(guò)程中認(rèn)真的翻閱大量的書籍，去網(wǎng)上搜尋資料，在看了很多思路之后形成了一套我自己的思路。所謂博覽群書，而后了然于胸。一旦形成了自己的思路，在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以說(shuō)是得心應(yīng)手，泉思涌動(dòng)。當(dāng)然在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)會(huì)了Multism這個(gè)軟件進(jìn)行仿真，感覺用的挺好的，仿真是數(shù)字電子鐘運(yùn)行的良好。我感覺這增強(qiáng)了我以后設(shè)計(jì)的信心，我也喜歡上了設(shè)計(jì)，很好的培養(yǎng)了我對(duì)設(shè)計(jì)的興趣，啟蒙了我。I will remember it forever！

參考文獻(xiàn)及資料

【1】Multism9在電工電子技術(shù)中的應(yīng)用/董玉冰主編.—北京：清華大學(xué)出版社，2008.11 【2】數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)/閻石主編；清華大學(xué)電子學(xué)教研組編.—5版.—北京：高等教育出版社，2006.5 【3】模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)/童詩(shī)白，華成英主編；清華大學(xué)電子教學(xué)教研組編.—4版.—北京：高等教育出版社，2006.5 【4】數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐/吳慎山主編.—北京：電子工業(yè)出版社，2011.4 【5】Multism7電路設(shè)計(jì)及仿真應(yīng)用/熊偉等主編.—北京：清華大學(xué)出版社，2005.7 【6】數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)/范文兵主編.—北京：清華大學(xué)出版社，2007.12 【7】數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)/候傳教等編.—北京：電子工業(yè)出版社，2009.7 【8】數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程/張秀娟，薛慶軍主編.—北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.10

第五篇：智能儀表課程設(shè)計(jì) 電子鐘

目錄

1.設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 1 1.1設(shè)計(jì)目的 1 1.2設(shè)計(jì)要求 1 2.方案設(shè)計(jì)原理及方案論證 2 2.1系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路 2 2.2系統(tǒng)方案論證 2 2.2.1 時(shí)鐘系統(tǒng)方案選擇 2 2.2.2單片機(jī)的選擇 2 2.2.3顯示系統(tǒng)的方案比較 2 2.2.4測(cè)溫系統(tǒng)方案選擇 3 2.2.5串口通信方案選擇 3 3.硬件設(shè)計(jì) 4 3.1硬件總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 4 3.2 單片機(jī)選擇 4 3.2.1 單片機(jī)概述 4 3.2.2 STC89C54單片機(jī)的引腳說(shuō)明 5 3.2.3 STC89C54單片機(jī)最小系統(tǒng) 7 3.3顯示模塊的選擇 7 3.3.1 LCD12864概述 8 3.3.2 LCD12864基本參數(shù)及引腳功能 8 3.4溫度傳感器的選擇 9 3.5硬件線路設(shè)計(jì)分析 10 3.5.1 單片機(jī)最小系統(tǒng) 10 3.5.2 LCD12864連線圖 10 3.5.3 按鍵連線圖 12 3.5.4 DS18B20及蜂鳴器驅(qū)動(dòng) 12 3.5.5 串口通信模塊 12 3.5.6 直流穩(wěn)壓模塊 13 4.系統(tǒng)工作流程圖 14 5.電路圖的繪制 15 6.個(gè)人心得 16 7.參考文獻(xiàn) 17

1.設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 1.1設(shè)計(jì)目的

1、掌握數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方法；

2、掌握常用數(shù)字集成電路的功能和使用；

3、掌握小型單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)。1.2設(shè)計(jì)要求 基本功能要求

1、可動(dòng)態(tài)左右、上下顯示“歡迎使用”；

2、在5秒按鈕無(wú)操作則以24h（小時(shí)）計(jì)時(shí)方式顯示時(shí)、分、秒；

3、使用按鍵開關(guān)可實(shí)現(xiàn)時(shí)分調(diào)整；

4、具有鬧鐘功能，聲光提示。擴(kuò)展功能

1、顯示日期與星期；

2、實(shí)時(shí)溫度的采集與顯示；

3、可232通訊顯示計(jì)算機(jī)傳送字符；

4、液晶屏的背光控制。

2.方案設(shè)計(jì)原理及方案論證 2.1系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路

按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能要求，本時(shí)鐘溫度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須采用單片機(jī)軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，用單片機(jī)的自動(dòng)控制能力配合溫度傳感器來(lái)控制時(shí)鐘和溫度的調(diào)整顯示，并可實(shí)現(xiàn)鬧鐘及串口通信功能，獲得時(shí)鐘溫度數(shù)據(jù)信息，單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行一系列的處理，最后通過(guò)液晶顯示出來(lái)。2.2系統(tǒng)方案論證

2.2.1 時(shí)鐘系統(tǒng)方案選擇 方案1：

通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，用軟件實(shí)現(xiàn)，直接用單片機(jī)的定時(shí)器編程以實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘； 方案2：

用專門的時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的計(jì)時(shí)，再把時(shí)間數(shù)據(jù)送入單片機(jī)，由單片機(jī)控制顯示。為節(jié)約成本，我們選用方案1。2.2.2單片機(jī)的選擇

實(shí)現(xiàn)對(duì)于單片機(jī)的選擇，如果用8031 系列，由于它沒有內(nèi)部RAM，系統(tǒng)又需要大量?jī)?nèi)存存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，因而不可用；51 系列單片機(jī)的ROM 為4K，對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)可能有點(diǎn)??；54 系列單片機(jī)與51 系列的結(jié)構(gòu)一樣，而ROM 擴(kuò)大為16K，對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)提供充足的空間進(jìn)行功能的擴(kuò)展。再有51 系列單片機(jī)與54 系列的單片機(jī)價(jià)格差不多。因此，我們選擇54系列的單片機(jī)。2.2.3顯示系統(tǒng)的方案比較

方案1：用數(shù)碼管或點(diǎn)陣LED 顯示。方案2：用液晶1602 顯示。方案3：用液晶12864 顯示。

時(shí)鐘和溫度的顯示可以用數(shù)碼管或LED，而且價(jià)格便宜。但是數(shù)碼管的只能顯示簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，與我們?cè)O(shè)計(jì)要求也不相符。因?yàn)橛泻芏鄸|西需要顯示，還是用顯示功能更好的液晶顯示器比較好，它能顯示更多的數(shù)據(jù)，用1602 液晶顯示數(shù)據(jù)有限，1602不能夠顯示指針時(shí)鐘，只能夠顯示一些基本的西文字符，顯示數(shù)據(jù)的可讀性不好，用可以顯示漢字的12864液晶顯示器還可以增加顯示信息的可讀性，用12864的繪圖功能即可繪制出指針時(shí)鐘的框架，讓人看起來(lái)會(huì)很方便。雖然它們?cè)趦r(jià)格上差距很大，但是1602不能夠?qū)崿F(xiàn)我們的要求，所以我們選擇LCD12864顯示屏。2.2.4測(cè)溫系統(tǒng)方案選擇 方案1：

用熱敏電阻等測(cè)溫元件測(cè)出電壓，再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度。需要比較多的外部元件（A/D 轉(zhuǎn)換）支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對(duì)較高。方案2：

用溫度傳感器DS18B20 直接測(cè)溫。DS18B20 溫度傳感器是美國(guó)DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9~12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。經(jīng)比較，我們選擇方案2。2.2.5串口通信方案選擇

方案1：RS485，傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，但只普遍用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，在普遍民用中很少使用。

方案2：RS232，傳輸范圍有限，比較容易受干擾，但普遍民用計(jì)算機(jī)都設(shè)有該接口，所以相對(duì)普及且易操作。

經(jīng)過(guò)比較選擇方案2以能滿足該實(shí)驗(yàn)要求。

3.硬件設(shè)計(jì)

3.1硬件總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

帶秒表、時(shí)鐘計(jì)時(shí)器，萬(wàn)年歷的顯示屏設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)硬件結(jié)構(gòu)圖如下所示：

圖1-1系統(tǒng)總體硬件連接圖

此系統(tǒng)包括單片機(jī)主控模塊、溫度檢測(cè)模塊、12864顯示模塊、按鈕設(shè)置模塊、串口通信模塊、穩(wěn)壓模塊、蜂鳴器模塊共7大部分。3.2 單片機(jī)選擇 3.2.1 單片機(jī)概述

單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，又稱微控制器，嵌入式微控制器等，屬于第四代電子計(jì)算機(jī)。它把中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路以及定時(shí)器葉數(shù)器集成在一塊芯片上，從而具有體積小、功耗低、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)且可靠性高等特點(diǎn)，因此，適合應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制、智能儀器儀表和測(cè)控系統(tǒng)的前端裝置。正是由于這一原因，國(guó)際上逐漸采用微控制器(MCU)代替單片微型計(jì)算機(jī)(SCM)這一名稱。“微控制器”更能反映單片機(jī)的本質(zhì)，但是由于單片機(jī)這個(gè)名稱已經(jīng)為國(guó)內(nèi)大多數(shù)人所接受，所以仍沿用“單片機(jī)”這一名稱。

1、單片機(jī)的主要特點(diǎn)有:(1)具有優(yōu)異的性能價(jià)格比。

(2)集成度高、體積小、可靠性高。(3)控制功能強(qiáng)。(4)低電壓，低功耗。

2、單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域:(1)工業(yè)控制(2)儀器儀表(3)電信技術(shù)

(4)辦公自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)外部設(shè)備(5)汽車和節(jié)能(6)制導(dǎo)和導(dǎo)航(7)商用產(chǎn)品(8)家用電器

因此，在本課題設(shè)計(jì)的溫濕度測(cè)控系統(tǒng)中，采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在單片機(jī)選用方面，由于STC89系列單片機(jī)與MCS-51系列單片機(jī)兼容，所以，本系統(tǒng)中選用STC89C54單片機(jī)。3.2.2 STC89C54單片機(jī)的引腳說(shuō)明

圖1-2 STC89C54單片機(jī)引腳圖 芯片引腳如圖1-2所示： VCC : 電源。GND: 地。

P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。

P1口： 是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。P2口：P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL 邏輯電平。

P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。

RST: 復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。看門狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出96 個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無(wú)效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。

ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。

PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。EA/VPP:訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。

XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。

程序存儲(chǔ)器：如果EA引腳接地，程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開始。對(duì)于89C54，如果EA 接VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲(chǔ)器（地址為0000H～1FFFH）開始，接著從外部尋址，尋址地址為：2000H~FFFFH。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：STC89C52 有256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。高128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。定時(shí)器2：定時(shí)器2是一個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，它既可以做定時(shí)器，又可以做事件計(jì)數(shù)器。3.2.3 STC89C54單片機(jī)最小系統(tǒng)

圖1-3 晶振電路

圖1-4 復(fù)位電路

如圖1-

3、圖1-4所示，復(fù)位電路和時(shí)鐘電路是維持單片機(jī)最小系統(tǒng)運(yùn)行的基本模塊。單片機(jī)最小系統(tǒng)是在以51單片機(jī)為基礎(chǔ)上擴(kuò)展，使其能更方便地運(yùn)用于測(cè)試系統(tǒng)中，不僅具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被測(cè)試的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，稱為在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中稱為必不可少的器件，尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。3.3顯示模塊的選擇 3.3.1 LCD12864概述

帶中文字庫(kù)的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64, 內(nèi)置8192個(gè)16*16 點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8 點(diǎn)ASCII 字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8×4 行16×16 點(diǎn)陣的漢字，也可完成圖形顯示。低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。圖形液晶模塊。

圖1-5 LCD1602實(shí)物圖

3.3.2 LCD12864基本參數(shù)及引腳功能 引腳功能如表1-1所示： 編號(hào) 符號(hào) 方向 引腳說(shuō)明 1 VSS模塊的電源正端 3 V0背光源正極（LED+5V）20 LED_K-背光源正極（LED+5V）表1-1 LCD12864引腳功能 3.4溫度傳感器的選擇

傳感器是能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置的總稱。通常被測(cè)量是非電物理量, 輸出信號(hào)一般為電量。

溫度實(shí)現(xiàn)只能通過(guò)外部的溫度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)上網(wǎng)查閱資料及市場(chǎng)考察，DS18B20 體積小，只有3 只腳，電路接法簡(jiǎn)單。它能夠直接讀出被測(cè)溫度。內(nèi)部含有寄存器為我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)上下限報(bào)警功能提供保障。用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置；報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；精度為0.5°C，也符合我們?cè)O(shè)計(jì)的要求。DS18B20 也是我們通常使用的型號(hào)，因此溫度傳感器用DS18B20。引腳說(shuō)明見表1-2。典型應(yīng)用電路如圖1-6所示。

表1-2 DS18B20引腳說(shuō)明 引腳號(hào) 名稱 引腳說(shuō)明 1 GND 電源地 DQ 數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端 3 VDD 外接供電電源輸入端

DS18B20 有兩種接法：一是單線接法即只接DQ。這種方法應(yīng)用它內(nèi)部的寄生電源，因此在QT 上要用一個(gè)MOSFET 把I/O 線只接拉到電源上。二是從vdd 腳加上電源。方法一適合于遠(yuǎn)距離溫度監(jiān)控，不需要本地電源。而我們只是設(shè)計(jì)測(cè)溫系統(tǒng)，選擇方法二就行了，還有MOSFET 極容易燒壞，我們不用它。Vdd 接5V 電源，vss 接地，DQ 與P3.7 相連。因?yàn)镈S18B20 的工作電流約為1MA，因此Qt 端還要加上拉電阻為其提供電流。若用5V 電源，則R=5/1MA=5k。R 取4.7K。

3.5硬件線路設(shè)計(jì)分析 3.5.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)

CPU 為STC89 系列增強(qiáng)型8 位單片機(jī)，頻率高達(dá)80MHz，可工作于6Clock，32 I/O，3 定時(shí)器，內(nèi)置 WDT、EEPROM。支持ISP，ESD。晶振采用12M/11.0592M（可更換）。3.5.2 LCD12864連線圖

第1 腳：VSS 為地電源 第 2 腳：VCC 接5V 正電源

第 3 腳：V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端,接正電源時(shí)對(duì)比度最弱,接地電源時(shí)對(duì)比度最高,對(duì)

比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生重影,使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。

第 4 腳：RS 為寄存器選擇,高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。

第 5 腳：RW 為讀寫信號(hào)線,高電平時(shí)進(jìn)行讀操作,低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS 和RW 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址,當(dāng)RS 為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào),當(dāng)RS為高電平RW 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。

第 6 腳：E 端為使能端,當(dāng)E 端由高電平跳變成低電平時(shí),液晶模塊執(zhí)行命令。第 7～14 腳：D0～D7 為8 位雙向數(shù)據(jù)線。

第15腳：PSB 并/串行接口選擇：H-并行；L-串行。

第19腳：背光源正極（LED+5V）由P24腳接三極管放大后驅(qū)動(dòng)背光，可實(shí)現(xiàn)由單片機(jī)管腳控制背光亮滅。

第20腳：背光源負(fù)極（LED-0V）。

3.5.3 按鍵連線圖

5個(gè)獨(dú)立按鍵接P10~P14口，并由LED燈指示。實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的增、減、確認(rèn)、返回和鬧鐘設(shè)置等功能。

3.5.4 DS18B20及蜂鳴器驅(qū)動(dòng)

DS18B20數(shù)據(jù)腳通過(guò)接上拉電阻接入單片機(jī)P3.7腳，蜂鳴器由P2.0控制并通過(guò)三極管放大驅(qū)動(dòng)。

3.5.5 串口通信模塊

RS232 接口是制定用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25 個(gè)腳的 DB25 連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。DB25 的串口一般只用到的管腳只有2（RXD）、3（TXD）、7（GND）這三個(gè)，隨著設(shè)備的不斷改進(jìn)，現(xiàn)在DB25 針很少看到了，代替他的是DB9 的接口，DB9 所用到的管腳比DB25 有所變化，是2（RXD）、3（TXD）、5（GND）這三個(gè)。因此現(xiàn)在都把RS232 接口叫做DB9。3.5.6 直流穩(wěn)壓模塊

直流電源通過(guò)插座接入，由開關(guān)控制其開關(guān)，通過(guò)穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓到9伏，再通過(guò)7805穩(wěn)壓到5伏輸出，并有LED燈指示。

4.系統(tǒng)工作流程圖

5.電路圖的繪制

電路圖通常是在系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇的基礎(chǔ)上繪制的，它是電路組裝、調(diào)試和維修的依據(jù)。繪制電路圖時(shí)，注意以下幾點(diǎn)：（1）元器件布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于閱讀。

（2）注意信號(hào)流向。一般從輸入端或信號(hào)源開始，由左至右或上至下按信號(hào)的流向依次畫出各單元電路，而反饋通路的信號(hào)流向則與此相反。（3）圖形符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)標(biāo)注。

（4）連線應(yīng)為直線，盡量少交叉和折彎。

6.個(gè)人心得

通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)課堂上的理論知識(shí)有了進(jìn)一步的了解，并增強(qiáng)了對(duì)單片機(jī)領(lǐng)域的興趣。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)自對(duì)數(shù)電知識(shí)和電子設(shè)計(jì)軟件掌握得不夠。

這次設(shè)計(jì)仿真我們用到了仿真軟件Proteus7.7和編譯軟件keil4.0，從軟件的安裝到使用，從網(wǎng)上查閱資料學(xué)到了很多課堂之外的專業(yè)知識(shí)。這次的設(shè)計(jì)最主要是單片機(jī)的應(yīng)用，從控制到接口。這個(gè)技術(shù)是一個(gè)多學(xué)科的綜合，要做到靈活應(yīng)用需要自我學(xué)習(xí)各種輔助技術(shù)的應(yīng)用。其次感受最深的是設(shè)計(jì)是一小步，實(shí)現(xiàn)成實(shí)物才是一大步。在仿真時(shí)，驅(qū)動(dòng)液晶屏沒有用電流放大電路，到制作實(shí)物時(shí)因?yàn)殡娏骱苄∫壕翢o(wú)法顯示，我們只能增加電流放大電路。設(shè)計(jì)中每一步都要細(xì)心認(rèn)真，一個(gè)小的失誤，都會(huì)導(dǎo)致后面的環(huán)節(jié)發(fā)生錯(cuò)誤。在制作過(guò)程中雖然后來(lái)有設(shè)計(jì)上的疏忽但是我們每一步都細(xì)心焊接，一步一檢查，一次成功。此次課程設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多課內(nèi)學(xué)不到的東西，比如獨(dú)立思考解決問題的能力，出現(xiàn)差錯(cuò)的隨機(jī)應(yīng)變，和與人合作的團(tuán)隊(duì)精神，都讓我受益非淺，今后的制作應(yīng)該更輕松，自己也能扛的起并高質(zhì)量的完成項(xiàng)目。

這次設(shè)計(jì)中我明顯體會(huì)到自己知識(shí)的匱乏，思考問題不全面，這激勵(lì)我學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)要拓展知識(shí)面，增強(qiáng)自己的綜合能力，從而使自己成為一個(gè)高綜合素質(zhì)人才從而更好地適應(yīng)社會(huì)。

7.參考文獻(xiàn)

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[2] 萬(wàn)福君，潘松峰，劉芳，MCS-51單片機(jī)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用，清華大學(xué)出版社