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毕业设计（论文）

基于单片机的数字钟设计

学生姓名：学号：

学部（系）：

专业年级：

指导教师：职称或学位：

年月日

前言

电子技术是21世纪发展最为迅速的领域之一，这主要得益于集成电路和计算机技术的迅速发展。这两项技术既是电子技术发展的产物，又是电子技术持续发展的推动力。集成电路和计算机技术的飞速发展，将人类社会带入信息时代，在这样的时代背景下，掌握电子技术对我们来说是非常重要的。要掌握一门技术，不仅要具有理论的知识，还要经过不断实践，而课程设计对我们来说就是一种很好的实践方法。

本报告就是对这次课程设计的总结。主要包含了以下内容：简单介绍了系统设计思路和方案，详细介绍各单元电路的原理，介绍了在调试过程中碰到的问题和解决方法，总结了课程设计的收获和体会。

本次课程设计的题目是设计一个数字钟，要求具有以下功能：显示时、分、秒（如23：52：45）；可实现手动或自动的对时、分进行校正；计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行报时。

为了很好的完成本次课程设计，对题目进行了详细的分析，同时参考了很多有关的书籍，并且和同学进行了讨论，同时考虑到实验室能提供的设备，确定了初步的设计方案，并将所需的元件及对应的参数和设计图提交给指导老师审查，经过老师的指导下，进一步完善了设计方案，并确定了最终的设计方案。之后根据方案进行安装调试，运用电子仪表检查，测量电路的工作状态，排除电路中的故障，调整元件的参数，改进电路的性能，使之达到设计的指标和要求，做出成品。

在这次课程设计过程中，得到了很多同学的帮忙，还得到了实验室指导老师的精心指导，在此表示深切的谢意。

由于本人的水平有限，在报告中难免有不完整的地方，恳请老师批评指正。

目录

第一章系统概述2

1.1系统设计思路与总体方案2

1.2总体工作过程2

1.3各功能块的划分和组成3

第二章单元电路设计与分析4

2.1秒信号的发生电路4

2.2时、分、秒计数电路4

2.3校正时、分电路6

2.4整点报时电路7

第三章电路的安装与调试8

3.1安装调试的步骤8

3.2遇到的主要的问题9

第四章结束语9

附录1元器件明细表10

附录2总原理接线图10

参考文献11

第一章系统概述

1.1系统设计思路与总体方案

一个最简单的数字钟由秒信号发生电路，时、分、秒计数电路，译码显示电路组成，要求有校正时、分和整点报时功能，故要加入校时电路和报时电路。因此其原理可由如下的框图表示出来。

显示电路

显示电路

时

计数器

分

计数器

秒

计数器

校时电路

报时电路

振荡电路

分频电路

图1-1

1.2总体工作过程

一、时间的前进和显示的实现

首先由秒信号产生电路生产秒信号，将此信号接到秒计数器的信号输入端。接着，在这个秒信号的驱动下，秒计数器向分计数器进位，分计数器向时计数器进位，最后通过译码器将计数器中的状态以时间的形式显示出来，这样就实现了时间的前进和显示功能。

二、整点报时的实现

在时、分计数器的输出端接收整点的信号，既驱动音响的频率信号，在将此信号通过功率放大电路进行放大，从而推动执行部件（喇叭）的工作。

三、校正时、分的实现

在秒向分进位的路径中加入一条用手动产生信号的路径，并通过数据选择器来选择接通两条中的手动信号，从而实现对分的校正。对时的校正的方法与此相同。

1.3各功能块的划分和组成

一、秒信号产生电路

这部分电路由石英晶体振荡器和分频器组成。

石英晶体的振荡频率为215HZ极为稳定，因而用它构成的多谐振荡器产生的波形的稳定性很高。同时由于石英晶体产生的振荡频率很高，需要用分频器进行分频处理。这里用CC4060分频器处理，从Q14端口输出的频率为2秒，要生成1秒的信号，还需要加一个双D触发器进行2分频。所以分频电路由CC4060分频器和双D触发器组成。

二、时、分、秒计数电路及译码、显示电路

这部分电路包括6个BCD码计数器，其中两组接成60进制，剩下一组接成24进制，及相应的译码显示器。之所以要用BCD码计数器，是因为时、分、秒都是要用两位十进制数表示的，因而时、分、秒的个位和十位所对应的计数器饿状态输出都应该是BCD码。又因为时的显示方式是24进制的，故3个计数器分别要接成24、60、60进制的。

三、时、分的校正电路

这部分电路由产生调节信号的装置和数据选择器组成。

四、整点报时电路

这部分电路由控制音响的频率信号采集电路、功率放大元件和喇叭组成。

第二章单元电路的设计和分析

2.1秒信号的发生电路

由第一章知道，秒信号发生电路由石英晶体振荡器、CC4060分