课程设计报告--数字时钟的设计与制作

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1、天津职业技术师范大学TianjinUniversityofTechnologyandEducation课程设计专业班级：应电0814学生姓名：苏鹏姚金伟张劲松指导教师：潘静讲师刘新月讲师系别：电子工程学院目录一、数字时钟的设计与制作31.1主要技术指标31.2方案论证及选择31.2.1方案论证3方案一：使用专用时钟芯片。4方案二：采用MCU内部定时器。41.2.2方案选择51.3系统组成框图51.4单元电路设计61.5总体电路图111.6电路仿真121.7调试过程及测试结果121.7.1调试过程121.7.2测试结果331.8主要元件清单33二、出租车计费器的设计与制作

2、351.1主要技术指标351.2方案论证及选择351.2.1方案论证351.2.2方案选择371.3系统组成框图371.4单元电路设计371.5总体电路图421.6调试过程及测试结果431.6.1调试过程431.7.2测试结果581.8主要元件清单581.9课程设计小结59三、个人总结61天津职业技术师范大学课程设计一、数字时钟的设计与制作1.1主要技术指标设计和制作一个显示时、分、秒的数字时钟，具有校时功能，可对小时和分单独校时，对分校时的时候，停止向小时的进位。校时时钟可以手动输入或借用电路中的时钟；实现秒表功能；省电状态（不显示）；显示年、月、日、学号。在实现数字

3、时钟功能的同时，设计和制作一个温度显示器，可用键盘设置温度的上限和下限，测量的温度高于低于设置的温度时，温度显示器报警。1.2方案论证及选择1.2.1方案论证⑴单片机的选择：方案一：采用型号为AT89S52的51单片机芯片。51内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算术逻辑单元(ALU)相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的数据吞吐率。AT89S52有如下特点:8K字节的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力，即(RWW)，512字节EEP

4、ROM，1K字节SRAM，32个通用I/O口线，32个通用工作寄存器，用于边界扫描的JTAG接口，支持片内调试与编程，三个具有比较模式的灵活的定时器/计数器(T/C),片内/外中断，可编程串行USART，有起始条件检测器的通用串行接口，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI串行端口，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式。工作于空闲模式时CPU停止工作，而USART、两线接口、SRAM、T/C、SPI66天津职业技术师范大学课程设计端口以及中断系统继续工作；掉电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作；在省电模式下，异步定时器继续运行，

5、允许用户保持一个时间基准，而其余功能模块处于休眠状态；Standby模式下只有晶体或谐振振荡器运行，其余功能模块处于休眠状态，使得器件只消耗极少的电流，同时具有快速启动能力；扩展Standby模式下则允许振荡器和异步定时器继续工作。本芯片是以Atmel高密度非易失性存储器技术生产的。片内ISPFlash允许程序存储器通过ISP串行接口，或者通用编程器进行编程，也可以通过运行于AVR内核之中的引导程序进行编程。引导程序可以使用任意接口将应用程序下载到应用Flash存储区(ApplicationFlashMemory)。在更新应用Flash存储区时引导Flash区(Boot

6、FlashMemory)的程序继续运行，实现了RWW操作。通过将8位RISCCPU与系统内可编程的Flash集成在一个芯片内，ATmega16成为一个功能强大的单片机，为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的解决方案。方案二：选用其他单片机。无论从单片机的资源，还是执行速度进行比较，51单片机都要比其他单片机性价比高。而且51单片机的价格比其他单片机便宜。⑵计时控制方案方案一：使用专用时钟芯片。使用微控制器控制专用时钟芯片实现计时控制，这种方案有着计时精度高、控制简单的优点，而且更易于实现日期/时间显示、定时烹调等计时扩展功能。方案二：采用MCU内部定时器。AT89S5

7、2内部含有2个定时器，可以利用一个定时器与程序计数器相结合的方式，在系统晶振的驱动下，产生标准时钟频率。⑶显示方案选择方案一：数码管显示工作原理简单，软件编程简单，但考虑到本电路功能多所需数码管多，组合使用电路焊接难度加大，故不宜使用。方案二：液晶显示工作原理较复杂，切编程难度大，但外围电路简单，能显示多种字符，能够同时显示多位字符，焊接也比较容易。66天津职业技术师范大学课程设计1.2.2方案选择⑴单片机的选择：根据以上的两种方案的比较，本电路设计时最终采用的是AT89S52芯片。⑵计时控制方案根据以上的两种方案的比较,本电路设计时最终