开题报告-基于单片机的数字钟设计.pdf

一、选题的依据及意义

（一）选题依据

随着人类生活水平的提高，身边的电子产品越来越多，例如无人不知无人不晓的手机，

电脑，家电等，而且我们对这些电子产品也是越来越依赖。与此同时，人们的生活变得越来

越忙碌，俗话说的好，时间就是金钱。在竞争如此激烈的世界，合理安排好自己的工作和休

息时间也就变得非常重要，所以我们需要有个自动计时的电子产品—数字时钟。随着科技的

不断提升，数字时钟不仅仅是应用在我们日常接触到的手表、手机、计算机当中，其实它还

渗透在各个领域，诸如每个学校都需要用到的全自动响铃器、定时自动报警器、乘车唤醒器、

以及娱乐场所经常用到的定时开关等。另外，在制作方面，电子钟从原始的纯硬件电路转变

为了软硬件结合。而单片机开发工具具有很强的软硬件调试功能，加上它现场运行环境的可

靠性，改变了最早机械钟的笨重，成为体积小、功耗小、功能多、精度高、性价比高的电子

时钟。

不过，为了我国国防、航空、工业、医学等科技领域的快速发展，数字时钟作为这些科

技不可缺少的一部分，就必须对数字钟进行改造，使现代的时钟不仅体积小，携带方便；还

需要在款式方面和功能对其进行改进，让其不仅是受广大群众欢迎的产品，同时也是壮大我

国科技好帮手。所以，随着电子行业的不断更新，现代数字钟的计时部分是数字电路的一个

典型应用，其原理是电信号经过分频器得到相应的秒脉冲，时计数器为24进制，分秒计数

器都是60进制。三个计数器的输出则经过译码器传送到数码管中，最终显示出精准的结果。

所以，美观、多功能化、寿命长的产品都很容易让大家所接受。之所以选择用单片基的原理

来完成此次毕业设计是因为单片机具有较高的性价比、体积小、可靠性高、控制功能强、使

用也比较方便，容易产品化等特点。同时，随着当今世界微控制技术的不断完善和发展，以

及自动化程度的日益提高，单片机的应用正在导致传统的人工控制技术发生天翻地覆的变

化。在单片机模块中，最常见的就是数字钟，本次的毕业设计就是为了研究数字时钟的原理，

利用所学过的单片机的的最小应用系统及其强大的系统扩展能力，设计出多功能数字钟的电

路结构，利用protues软件绘制出原理图进行仿真，成功之后再在protel软件平台上画出原

理图并进行PCB板块的制作，最后制作出实物，进行调试。

（二）选题意义

在我国科技突飞猛进的同时，自然而然人们对物质的追求也就越发的强烈。数字钟作为

人类生活不可缺少的计时工具，产品研发者就会在各方面对其进行改造，从最原始的滴漏到

近代的机械钟，从简单的电子表到现在的数字钟，时钟的数字化，极大的体现出了数字钟计

时的准时性、精确性。目前，时钟不再是单纯的作为一种计时工具，在科学领域及人们的日

常生活中需要它来完成更多的功能。所以使数字时钟更加轻巧、多功能化、低功耗、精度高

成为未来时钟的发展趋势，而这种趋势正是人类研究数字中的设计方向。

时钟的数字化给人们的生活带来了便利，极大的推动了钟表的计时功能，在很多的领域

都要它组成的电子产品，诸如温度定时控制器、自动报警器、自动响铃器等，几乎所有的场

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所都有它的存在，例如车站、码头、剧院、广场、超市等等。也给人们带来了数不清快乐。

数字钟是利用模拟电路和数字电路的知识，来实现时分秒装置，其原理将电信号经过分

频器得到相应的脉冲信号，以24进制的时计数器、60进制的分计数器和60进制的秒计数

器构成，计数器的输出经过译码器将结果传送到数码管钟，显示出想要的结果。所以选择这

次的毕业设计可以巩固模拟电路和数字电路的基础知识，并将理论知识融入到实践当中，在

实践中学会数字钟的制作原理。

二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）

（一）研究现状

在20世纪末期，电子方面的技术有着很快的发展速度，在其快速发展的推动下，当今

的电子产品已经出现在人们生活当中的各个领域了，这样大大地加速了社会生产经济的发展

和人们生活信息水平的提高，同时也给人们的生活带来了巨大的方便；随着现代电子产品的

种类逐渐增多、功能越来越复杂，性能比也越来越高，实现电子产品体积最小化,功耗最低

化成为电子行业发展的主要趋势.这就与传统的电子产品在设计上的显著区别，就是电子钟

从原始的纯硬件电路转变为了软硬件结合。而单片机开发工具具有很强的软硬件调试功能，

加上它现场运行环境的可靠性，改变了最早机械钟的笨重，成为体积小、功耗小、功能多、

精度高、性价比高的电子时钟。

单片机事从20世纪70