基于STC89C52多功能電子時鐘系統(tǒng)

1、 電子系統(tǒng)綜合訓練開題報告題 目 多功能電子時鐘系統(tǒng)設計與實現 學 院 電氣信息工程學院 設計地點 60-518 姓 名 xxxx 學 號 xxxxx 專 業(yè) 電子信息工程 班 級 xxxxx 電子系統(tǒng)綜合訓練開題報告多功能電子時鐘系統(tǒng)設計與實現一、課題的意義和目的 為了記錄時間,古人發(fā)明了文字；為了區(qū)分一天中的不同階段，古人有發(fā)明了沙漏等工具。而在快節(jié)奏的當今社會，時間更是一個很重要的工具，為了更高效率的完成工作，為了社會的進步與發(fā)展，時間更是尤為重要。集成電路制造技術的快速發(fā)展，一方面促進了相應設計技術的發(fā)展，另一方面也對設計技術提出了更高的要求。而電子時鐘是利用電子技術構成時鐘功能的裝置

2、，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更長的壽命，因此現在越來越得到廣泛的使用?，F在的電子時鐘具有顯示、校準、鬧鐘這些傳統(tǒng)機械時鐘所具有的功能，另外還具有正點音樂報時、溫濕度測量、秒表等新的功能，更加的使用并且生活化。本次實訓便是制作電子鐘，讓我們更加清楚的了解電子鐘的功能。二、 主要設計（研究）內容1. 系統(tǒng)具有3種工作模式狀態(tài)（正常時鐘顯示模式、系統(tǒng)校準模式、秒表計時模式）；系統(tǒng)所有功能，均能夠通過上位PC機對其操作修改與實時動態(tài)顯示。（PC主機端可利用高級語言進行人機界面設計）2. 在正常時鐘顯示模式時，時鐘具有顯示年、月、日、時、分、秒的功能。3. 在正常時鐘顯

3、示模式時，系統(tǒng)具有整點報時的功能，在離整點前10秒時，自動發(fā)出鳴叫聲，步長1秒，每間隔1秒鳴叫一次，前4響是低音，后1響為高音，共鳴叫5次，最后1響結束時為整點，高音頻率為1KHz。4. 在系統(tǒng)校準模式時，系統(tǒng)具有快速校準時間的功能。5. 在秒表計時模式時，可兼做比賽時間記錄表。秒表記時的精度為0.1秒，由3個鍵分別控制秒表的啟動、清零、記錄功能，可連續(xù)記錄3組時間，并能夠顯示記錄時間。 系統(tǒng)顯示器采用LCD液晶顯示器1602或其它顯示器件，并采用鍵盤對相關數據進行設置與操作。6. 在正常時鐘模式下，具有定時報警功能，可任意設置定時時間進行報警。即當前時間與設定定時時間相一致時，輸出報警信號。

4、三、設計（研究）方案（一）系統(tǒng)方案設計方案一：MCU顯示通信接口PC鍵盤時鐘蜂鳴器復位晶振電源用單片機為核心完成多功能電子時鐘的各種功能，由時鐘芯片來提供及時方式，再通過蜂鳴器報時，通過鍵盤來定時，修改時間，實現秒表的啟停和存儲，通過顯示器來顯示時間。示意框圖如圖1所示。圖1 由單片機構成的多功能電子時鐘框圖方案二：以FPGA為核心來實現多功能電子時鐘的功能，以模塊化，自上而下的方式來編寫程序，然后由時鐘芯片來提供及時方式，再通過蜂鳴器報時，鬧鐘，通過鍵盤來定時，修改時間，實現秒表的啟停和存儲，通過顯示器來顯示時間。示意框圖如圖2所示。FPGA顯示通信接口PC鍵盤時鐘蜂鳴器圖2 由FPGA構成

5、的多功能電子時鐘框圖方案三： 使用常見的芯片和器件搭建電源電路模塊，計數模塊，顯示模塊，信號源模塊，校準模塊和報警模塊，然后將所有模塊整合起來，進行整體調試以獲得所要求的電路。示意框圖如圖3所示。 計數電路校準電路報警電路信號源電源電路顯示電路圖3由電路模塊構成的多功能電子時鐘框圖（二）方案的比較與論證以上三個方案都可以實現多功能電子時鐘的功能要求。其中方案一靈活性大，便于修改，成本低，但是經常會有死機情況，重啟會復位，需要重新設置時間。方案二使用的是模塊化的編寫方法，外圍電路要求較簡單，不會因為掉電后重啟就需要重置信息，但是成本高，固化后難以修改。方案三設計需要整理的材料包括各種計數器芯片、

6、實現與、或、非等各種基礎邏輯運算所需的芯片、7段數碼管、LED點陣、各種可能使用到的開關、7805芯片、變壓器、整流橋、電阻、電容、蜂鳴器等。電路較為繁瑣，不易大批量生產且調試起來很困難。所以相比較而言，選擇成本較低的，便于修改的方案一。（三）所選方案的軟硬件設計 1.硬件設計通過獨立鍵盤來控制點鐘的顯示，校準和報警模式，年，月，日，星期等顯示通過LCD1602來實現，時鐘電路由芯片DS1302來構成，這些電路均由STC89C52芯片軟件控制。通信接口電路連接了單片機和主機，實現雙機通信，這樣時間的校準，報警等工作模式即可通過獨立鍵盤進行控制也可以通過主機實現。 2.軟件設計 通過單片機來控制

7、芯片的工作，主流程圖如圖4所示。圖4 主程序流程圖四、預期成果1. 提供一個具有顯示年、月、日、時、分、秒，可以整點報時，能夠在任何情況下校準時間，有秒表、鬧鐘功能，并且可以通過電腦聯(lián)機檢測，修改時間的一個多功能電子時鐘的樣機。2. 提供一份關于多功能電子時鐘的設計報告說明書。五、時間安排 2013年9月2日2013年9 月 5 日：上交開題報告，提交原理圖和元器件清單2013年 9 月 9 日2013年9月13 日：仿真分析,軟件仿真,電子系統(tǒng)，硬件焊接2013年 9 月16日2013年9月20日：軟硬件調試2013年 9 月23日2013年9月30日：實物驗收及答辯六、參考文獻1 陶國正.單片機與接口應用技術M. 蘇州:蘇州大學出版社，2004.8.2 陸應華.電子系統(tǒng)設計教程M.北京:北京航空航天大學，2005.3 樓然苗，李光飛.單片機課程設計指導M.北京: 北京航空航天大學，2007.4 老楊.51單片機工程師是怎樣煉成的