電子鐘設(shè)計(jì)方案(xin)2

1、數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告功能概述2. 1基本功能特點(diǎn):1、能夠正確顯示吋、分、秒、日、月、星期、鬧鐘開關(guān)狀態(tài)，并口可以設(shè)置。2、具有5個(gè)鬧鐘，其屮鬧鐘1可以設(shè)為整點(diǎn)報(bào)時(shí)。3、帶背光開關(guān)。4、倒計(jì)時(shí)功能，精確到秒。5、四個(gè)按鍵完成全部設(shè)定及功能。6、具有備忘鬧鈴，能設(shè)定鬧鈴吋間間隔。7、具有掉電不失。22發(fā)揮功能：1、可調(diào)節(jié)背光亮度。2、實(shí)現(xiàn)24小時(shí)制和12小時(shí)制的可交替轉(zhuǎn)換。3、測(cè)試，顯示周圍溫度。2. 3構(gòu)思其他功能：1、實(shí)現(xiàn)秒表功能，精確到毫秒。2、帶雙吋鐘功能，秒同步。3、實(shí)現(xiàn)與國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間同步，盡量減小誤差。4、選擇鬧鈴音樂。5、盡量降低能耗，降低生產(chǎn)成本。三、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.1、系統(tǒng)工作過

2、程系統(tǒng)上電自檢后，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)小時(shí)、分鐘、秒以及h歷的顯示和鬧鐘開關(guān)等指 示信息的顯示，通過按鍵可實(shí)現(xiàn)校對(duì)時(shí)間、設(shè)置鬧鐘時(shí)間等功能。當(dāng)鬧鐘時(shí)間到 時(shí)，單片機(jī)通過晶體管、蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)提醒。3.2、系統(tǒng)框圖四、方案論證與選擇4. 1. 1總體方案論證與選擇方案_：純碩件電路系統(tǒng)，各功能采用分離的硬件電路模塊實(shí)現(xiàn)。用時(shí)序邏輯電路實(shí) 現(xiàn)時(shí)鐘功能，用555定時(shí)器實(shí)現(xiàn)鬧鐘的設(shè)定。但這種實(shí)現(xiàn)方法可靠性差、控制精 度低，靈活性小、線路復(fù)雜、安裝調(diào)試不方便，而h不方便實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展。方案二:采用at89c52單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心。時(shí)鐘功能采用單片集成的時(shí)鐘芯 片ds1302來實(shí)現(xiàn)，可以使用液品顯示時(shí)間、h歷及

3、鬧鈴，有著智能化的人機(jī)界面。 由于使用了單片機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)可編程，系統(tǒng)的靈活性大大增加了。ds1302的精度 可達(dá)到一天只差一秒，（當(dāng)然在常溫下，其精度取決于你的晶振的精度。）而 ds18b20的測(cè)溫精度是0. 0625度。所以整個(gè)系統(tǒng)的精度還是很高的。 另外，本方案可以方便的實(shí)現(xiàn)其他功能的擴(kuò)展。經(jīng)過以上的比較論證，選用方案二來完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求。4. 2. 1時(shí)鐘模塊方案一：由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘功能單片機(jī)內(nèi)部具有定時(shí)器，可方便實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能。通過計(jì)算可知，使定時(shí)器 每25ms產(chǎn)生一次中斷，當(dāng)產(chǎn)生40次中斷后秒單元將加一，以此類推，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)、 分、秒的走時(shí)，并加以顯示。但由于系統(tǒng)晶振誤差、溫漂、中斷

4、響應(yīng)時(shí)間的不確 定性及定時(shí)器垂新裝載吋間常數(shù)所帶來的誤差，決定它不能用來作為吋鐘的吋間基準(zhǔn)。方案二：專用時(shí)鐘芯片目前市場(chǎng)上已有很多實(shí)吋吋鐘芯片。如ds12887、ds1302、ds1307、pcf8563、 x1227等，芯片內(nèi)都集成了時(shí)鐘/口歷功能，給時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來很多方便。因此計(jì)時(shí)功能以選專用時(shí)鐘芯片為宜，時(shí)鐘模塊釆用方案二來實(shí)現(xiàn)。4. 2. 2按鍵模塊方案一：采用獨(dú)立式按鍵電路每個(gè)鍵單獨(dú)占有一根1/0接口線，每個(gè)1/0口的工作狀態(tài)互不影響，此類鍵盤 采用端口直接掃描方式。但是當(dāng)按鍵較多時(shí)占用單片機(jī)的i/o數(shù)目較多。 方案二：采用陣列式鍵盤此類鍵盤是采用行列掃描方式，當(dāng)按鍵較多時(shí)可以降低

5、占用單片機(jī)的i/o口 數(shù)冃o由于本系統(tǒng)所使用的按鍵不多（4個(gè)按鍵足以滿足設(shè)置要求）因此釆用1*4 鍵盤，采用獨(dú)立式按鍵電路。4. 2. 3顯示模塊方案一：使用多個(gè)數(shù)碼管led顯示。led數(shù)碼管是利用二極管發(fā)光顯示數(shù)字和字母，具有亮度大、接口設(shè)計(jì)比較 容易，價(jià)格相對(duì)較便宜等優(yōu)點(diǎn)。但是由于它工作電流較大、不能顯示漢字，顯示的信息量有限，若在此題目中應(yīng) 用就會(huì)受到很大的限制。方案二：采用液晶顯示。液品特別是具有漢字顯示功能的液品顯示器，來實(shí)現(xiàn)顯示功能，不僅可以實(shí) 現(xiàn)基本的顯示信息，而且可以顯示豐富的符號(hào)指示信息以及文字指示信息，信息 量豐富且直觀易懂。而h液晶顯示有功耗低，體積小，重量輕，壽命長，不

6、產(chǎn)牛 電磁輻射污染等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)采用方案二，設(shè)計(jì)選用1062液晶板。4. 3.1系統(tǒng)運(yùn)行流程圖432程序源代碼（部分源代碼）:五：進(jìn)度估計(jì)（大概）：第一階段：構(gòu)思，編寫程序第二階段：硬件設(shè)計(jì)第三階段：系統(tǒng)測(cè)試第四階段：作品跟進(jìn)，研究，改進(jìn)。 第五階段：實(shí)現(xiàn)焊接，作品基本完成。 第六階段：完成最后的總結(jié)。通過傳感器探頭感受光線、溫度、壓力等參數(shù)，如果參數(shù)變化值（模擬量或數(shù)字 量）超過報(bào)警預(yù)先設(shè)定值，則報(bào)警器的報(bào)警電路接通發(fā)出聲光警報(bào)信號(hào)，比如溫 度升高到一定程度后，感溫元件發(fā)生熱力形變導(dǎo)致接通電路或者因感溫元件電阻 值發(fā)牛變化導(dǎo)致相關(guān)繼電器發(fā)牛動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警。電路的設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)目的（1）掌握模擬ic

7、器件的應(yīng)用。（2）掌握電子系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法。（3） 了解lm7805kc的使用方法及性能指標(biāo)。（4）熟悉常用電子設(shè)備，了解電 路的設(shè)計(jì)與調(diào)試。（5）學(xué)會(huì)multisimll. 0的使用。2設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)一個(gè)火災(zāi)報(bào)警電路：（1）溫度控制電路中以滑動(dòng)變阻器阻值的變化代替熱敏電阻隨著溫度的升高 電阻減小的變化來控制溫度控制電路的輸出電壓。（2）以單門電壓比較器的特性來控制繼電器，從而實(shí)現(xiàn)控制聲光報(bào)警電路。（3）報(bào)警電路導(dǎo)通后報(bào)警燈亮，蜂鳴器響。3設(shè)計(jì)過程3. 1方案論證該火災(zāi)報(bào)警電路是由溫度控制電路、電壓比較器和報(bào)警電路組成，該報(bào)警電路的框圖如下:國一火災(zāi)按姿直空框也聲光報(bào)警電路圖一火災(zāi)報(bào)警電路框圖

8、 溫度控制電路 單限電壓比較器 聲光報(bào)警電路 它的工作原理：首先通過溫度的變化，使溫度控制電路中電阻產(chǎn)生變化，（在此 是滑動(dòng)變阻器模擬熱敏電阻的變化）從而使其輸出的電壓變化，再有控制單門 限電壓比較器的工作，而達(dá)到使聲光報(bào)警器報(bào)円3.2電路設(shè)計(jì)（1）溫度控制電路的設(shè)計(jì)與選擇從家庭用電線路接220v、50hz的家庭用電，通過變壓器降壓，和單相橋式整 流電路整流，再又經(jīng)過濾波電路濾波，通過三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，從而實(shí)現(xiàn)從交流 到直流電的轉(zhuǎn)變；在這一過程中，通過電阻阻值的大小，來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入電壓的 控制。圖二：溫度控制電路（2）單門限電壓比較器的設(shè)計(jì)與選擇由于沒有引入反饋，并且工作在開環(huán)狀態(tài)，故構(gòu)成單限電壓

9、比較器。輸出的 直流電壓作用于輸入端，如果輸出的電壓大于單限電壓比較器的閾值電壓，則 就可以通過單限電壓比較器，然后作用在繼電器上，從而使發(fā)光二極管led燈和鳴器工作。但如果差分放大器輸出的電壓小于閾值電壓，則電流不會(huì)通過單 限電壓比較器，此時(shí)二極管工作在低電平狀態(tài)，就不會(huì)有任何警報(bào)。（3）聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)與選擇由于聲光報(bào)警電路的控制開關(guān)是繼電器，所以聲光報(bào)警電路比較獨(dú)立，當(dāng)繼 電器導(dǎo)通的時(shí)候電路閉合，因此電路工作。（4）整體電路的設(shè)計(jì)與分析由上面各部分電路的設(shè)計(jì)方案的論證以及所選擇的電路可設(shè)計(jì)出如圖所示的火災(zāi)報(bào)?器的電路圖如下:圖四：火災(zāi)報(bào)警電路在第一部分的電路中，我們可以得到穩(wěn)定大小可變

10、的直流電壓來控制電壓比 較器，由于電壓比較器的兩個(gè)輸入端存在電位差，因此會(huì)出現(xiàn)圖三的輸出情況, u01u0進(jìn)而控制繼電器的開閉。4調(diào)試與結(jié)果（1）仿真電路圖：圖五：仿真電路圖（2）由上圖可得，通過滑動(dòng)變阻器r4和r1的電阻大小調(diào)試從而的到一定范圍 的穩(wěn)定的變化直流電壓。（3）運(yùn)行multisimll.o,并且閉合開關(guān)j1,從而使得led1亮，同時(shí)蜂鳴器響， 達(dá)到報(bào)警的效果。5主要儀器與設(shè)備交流電源220v個(gè),變壓器一個(gè)，1b4b42 一個(gè)，開關(guān)按鍵一個(gè)，lm7805kc一個(gè) 紅色發(fā)光二級(jí)管一個(gè)，蜂鳴器一個(gè)，繼電器一個(gè)，lm324ad一個(gè)；電容：0. 33uf 電容一個(gè)，550uf電容一個(gè)，lo

11、onf電容一個(gè)； 電阻：200q的電阻一個(gè)； 滑動(dòng)變阻器:lkq的滑動(dòng)變阻器兩個(gè)；6設(shè)計(jì)體會(huì)與建議6. 1設(shè)計(jì)體會(huì)對(duì)于火災(zāi)報(bào)警器電路的設(shè)計(jì)，在開始做的時(shí)候會(huì)感到很迷茫，不知從何下手， 此次火災(zāi)報(bào)警電路課程設(shè)計(jì)讓我解和認(rèn)識(shí)得到了多方面的鍛煉。一使得我對(duì)模 擬電子技術(shù)專業(yè)知識(shí)有了進(jìn)一步的掌握并熟悉了更多電子儀器的使用方法，掌 握電子電路的測(cè)試方法，了解常用電子器件的類型和特性，同時(shí)掌握如何合理 選用電子器件的原則。應(yīng)用知識(shí)更為得新應(yīng)手，熟練自如。有了更多對(duì)模擬電 子技術(shù)綜合性訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。也通過實(shí)用型模擬電子電路設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等各 環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了我運(yùn)用課程中所學(xué)的理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，獨(dú)立地解決實(shí)際問

12、題 的能力。當(dāng)你真正愿意發(fā)時(shí)間去研究它的時(shí)候，它會(huì)變得很簡(jiǎn)單，因此，在以 后的學(xué)習(xí)中，生活中，我會(huì)盡量養(yǎng)成勤于思考，勤于動(dòng)手，不怕困難的好習(xí)慣, 我們?cè)谄綍r(shí)的時(shí)候要注重理論和實(shí)踐的關(guān)系。6. 2對(duì)設(shè)計(jì)的建議這次由于是我們初次接觸課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于是第一次接觸，老師就是我們 的引路人，希望老師多花點(diǎn)時(shí)間指導(dǎo)我們一下；在這次設(shè)計(jì)中，通過與同學(xué)的 交流是我受益良多，知道實(shí)踐的重要性，空洞的理論是永遠(yuǎn)也比不上實(shí)際技能 的掌握的，讓我們自己去解決問題，能更好的培養(yǎng)自己獨(dú)立思考的能力；但開 始的時(shí)候也不免有點(diǎn)不知所措，要是老師能夠多給我們一點(diǎn)指導(dǎo)就能使我們少 做點(diǎn)彎路，在這個(gè)上面所花的時(shí)間就會(huì)減少好多，

13、從而效率就能夠得到提高， 這樣我們就會(huì)有更充足的時(shí)間去學(xué)習(xí)其他知識(shí)，讓自己的知識(shí)面更廣泛。其次, 我覺得學(xué)校要盡量多給我們這樣的機(jī)會(huì)，因?yàn)橐坏┻@樣的機(jī)會(huì)多起來，我們學(xué) 到的就不只是理論上的東西了，最重要的是我們的邏輯思維能夠得到很好的提 高。八路數(shù)字搶答器 答1八路數(shù)字搶答器一、設(shè)計(jì)目的及任務(wù)1.設(shè)計(jì)的目的通過八路數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求大家回顧所學(xué)數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)理論 和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，掌握組合電路、時(shí)序電路、編程器件和任意集成電路的綜合使用 及設(shè)計(jì)方法，熟悉掌握優(yōu)先編碼器、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器、單脈沖觸發(fā)器、555電路、 譯碼/驅(qū)動(dòng)電路的應(yīng)用方法，熟悉掌握時(shí)序電路的設(shè)計(jì)方法。達(dá)到數(shù)字實(shí)驗(yàn)課程 大綱

14、所要求掌握的基本內(nèi)容。2.設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求（1）基本功能 設(shè)計(jì)一個(gè)智力競(jìng)賽搶答器，可同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)參賽，他們的選號(hào) 分別是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號(hào)對(duì)應(yīng)分別是so、 si、 s2、 s3、 s4、 s5、 s6、 s7。 給節(jié)目主持人設(shè)置一個(gè)控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零（編號(hào)顯示數(shù)碼管滅 燈）和搶答器的開始。 搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕， 編號(hào)立即鎖存，并在led數(shù)碼管上顯示出選手的編號(hào)。此外，要封鎖輸入電路, 禁止其他選手搶答。優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持主持人將系統(tǒng)清零為 止。 （2）擴(kuò)展功能 搶答器具有定時(shí)

15、搶答的功能，且一次搶答的時(shí)間可以由主持人設(shè)定（如30秒）。 當(dāng)節(jié)目支持人啟動(dòng)“開始”鍵后，要求定時(shí)器立即減計(jì)時(shí)，并用顯示器顯示。 參加選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示 選手的編號(hào)和搶答時(shí)刻的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。 如果定時(shí)搶答的時(shí)間已到，卻沒有選手搶答時(shí)，本次搶答無效，系統(tǒng)短暫報(bào) 警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答，時(shí)間顯示器上顯示00。二、電路設(shè)計(jì)總方案及原理框圖1.設(shè)計(jì)思路（1）本題的根本任務(wù)是準(zhǔn)確判斷出第一搶答者的信號(hào)并將其鎖存。實(shí)現(xiàn)這一功 能可選擇使用觸發(fā)器或鎖存器等。在得到第一信號(hào)之后應(yīng)立即將電路的輸入封 鎖，即使其他組的搶答信號(hào)無效。

16、同時(shí)還必須注意，第一搶答信號(hào)應(yīng)該在主持 人發(fā)出搶答命令之后才有效。2（2）當(dāng)電路形成第一搶答信號(hào)之后，用編碼、譯碼及數(shù)碼顯示電路顯示出搶答 者的組別，也可以用發(fā)光二極管直接指示出組別。（3）在主持人沒有按下開始搶答按鈕前，參賽者的搶答開關(guān)無效；當(dāng)主持人按 下開始搶答按鈕后，開始進(jìn)行30秒倒計(jì)時(shí)，此時(shí)，若有組別搶答，顯示該組別 并使搶答指示燈亮表示“已有人搶答”；當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到，仍無組別搶答，則計(jì)時(shí) 指示燈滅表示“時(shí)間已到”，主持人清零后開始新一輪搶答。2總電路框圖電路總體框圖如圖1所示： 圖1總電路框圖三、單元電路工作原理1.顯不電路此部分電路主要完成的功能是實(shí)現(xiàn)8路選手搶答并進(jìn)行鎖存，同時(shí)有相

17、應(yīng)發(fā)光二 極管點(diǎn)亮和數(shù)碼顯示。使用優(yōu)先編碼器74ls148和鎖存器74ls297來完成。該電路主要完成兩 個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)（顯示電路采用七段數(shù)字?jǐn)?shù)碼顯示管）；二是禁止其他選手按鍵,r、s端0,使之 當(dāng)有選手其按鍵操作無效。工作過程：開關(guān)s置于清除端時(shí)，rs觸發(fā)器的 均為0, 4個(gè)觸發(fā)器輸出置0,使74ls148的優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端= 處于工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)s置于開始時(shí)，搶答器處于等待工作狀態(tài), 將搶答按鍵按下時(shí)（如按下s5）, 74ls148的輸出經(jīng)rs鎖存后，ctr=1, rb0 =1, 七段顯示電路74ls48 處于工作狀態(tài)，

18、4q3q2q=101,經(jīng)譯碼顯 示為“5”。此外，ctr =1,使74ls148優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端=1 ,處于禁止 狀態(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。3當(dāng)按鍵松開即按下時(shí)，74ls148的此時(shí)由于仍為ctr=1,使優(yōu)先編碼工作標(biāo) 志端=1,5所以74ls148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會(huì)出二次按鍵時(shí)輸入信號(hào)，保證了搶答者的優(yōu)先性。只要有一組選手先按下?lián)尨鹌?，就?huì)將編碼器鎖 死，不再對(duì)其他組進(jìn)行編碼。通過74ls48譯碼器使搶答組別數(shù)字顯示0-7。如有 再次搶答需由主持人將s開關(guān)重新置“清除”然后再進(jìn)行下一輪搶答。搶答模塊原理圖如圖2所示： 圖2搶答模塊原理圖（1） rs觸發(fā)器： 保持狀態(tài)。當(dāng)輸入端接入s二r二1的電平時(shí)，如果基本sr觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)q=l、q二0, 則觸發(fā)器次態(tài)q=l、q二0；若基本sr觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)q=0、q二1,則觸發(fā)器次態(tài)q=0、 q=lo即s二r=1時(shí)，觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。 置0狀態(tài)。當(dāng)s=l, r二0時(shí)，如果基本sr觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為q=l、q=0,因r=0,會(huì) 使q=l,而q=1與s=1共同作用使q端翻轉(zhuǎn)為0；如果基本sr觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為q二0、q=l, 同理會(huì)使q二0, q二1。只要輸入信號(hào)