【正文】 ,電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開始整點(diǎn)報(bào)時(shí),即當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí),選蜂鳴器為電聲器件。根據(jù)要求,數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時(shí)校正功能,因此,應(yīng)截?cái)喾謧€(gè)位和時(shí)個(gè)位的直接計(jì)數(shù)通路,并采用正常計(jì)時(shí)信號(hào)與校正信號(hào)可以隨時(shí)切換的電路接入。計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對時(shí)間的累計(jì)以8421BCD碼形式輸出,選用顯示譯碼電路將計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼顯示器件所需要的輸出邏輯和一定的電流,選用CD4511作為顯示譯碼電路,選用LED數(shù)碼管作為顯示單元電路。,可選74HC390,該器件為雙2—510異步計(jì)數(shù)器,并且每一計(jì)數(shù)器均提供一個(gè)異步清零端(高電平有效)。時(shí)計(jì)數(shù)單元一般為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器,其輸出為兩位8421BCD碼形式。 CD4060計(jì)數(shù)為14級(jí)2進(jìn)制計(jì)數(shù)器,可以將32768HZ的信號(hào)分頻為2HZ,CD4060的時(shí)鐘輸入端兩個(gè)串接的非門,因此可以直接實(shí)現(xiàn)振蕩和分頻的功能。通常實(shí)現(xiàn)分頻器的電路是計(jì)數(shù)器電路,將32768Hz的振蕩信號(hào)分頻為1HZ的分頻倍數(shù)為32768(215),。非門電路可選74HC00。從有關(guān)手冊中,可查得C1,還可接入校正電容并采取溫度補(bǔ)償措施。 設(shè)計(jì)方案晶體振蕩器是構(gòu)成數(shù)字式時(shí)鐘的核心,這個(gè)電路中,CMOS非門U1與晶體,電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路,U2實(shí)現(xiàn)整形功能, 阻R1為非門提供偏置,使電路工作于放大區(qū)域,C2與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò),完成對振蕩頻率的控制功能,同時(shí)提供了一個(gè)180度相移,從而和非門構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò),從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。譯碼驅(qū)動(dòng)電路將計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài),并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流。經(jīng)過查書，最后，知道開始需置數(shù)成0001狀態(tài)，到1000才清零，清零的同時(shí)回到置數(shù)0001狀態(tài)，通過多次鏈接、測試，終于實(shí)現(xiàn)了。一開始以為只把計(jì)數(shù)器鏈接成三十一進(jìn)制即可，結(jié)果顯示燈只顯示0～30，沒有自己預(yù)期的結(jié)果。對于電路的調(diào)試應(yīng)該分為幾個(gè)部分，分別對電路各個(gè)部分的功能都進(jìn)行調(diào)試，之后，每連接一部分都要調(diào)試一次。 整點(diǎn)報(bào)時(shí)分別用2個(gè)或非門接到分和秒的各輸出個(gè)節(jié)點(diǎn)處，再用一個(gè)與非門與報(bào)時(shí)燈鏈接，當(dāng)輸出同時(shí)為零時(shí)，即整點(diǎn)時(shí)，報(bào)時(shí)燈就亮了，起到報(bào)時(shí)功能。 校時(shí)電路例如說時(shí)的校準(zhǔn)，開關(guān)1上端接1HZ脈沖，下端接分的進(jìn)位。其電路圖如下：圖3同理利用兩片74LS290組成的六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。用兩片74LS290做一個(gè)十二進(jìn)制, 輸入計(jì)數(shù)脈沖CP加在CLKA’端，把QA與與CPLB’從外部連接起來，電路將對CP按照8421BCD碼進(jìn)行異步加法計(jì)數(shù)。由圖1可見，數(shù)字電子鐘由以下幾部分組成：石英晶體振蕩器和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器；校對電路；六十進(jìn)制秒、分計(jì)數(shù)器、十二進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)器；以及秒、分、時(shí)的譯碼顯示部分等。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。顯 示 器顯 示 器顯 示 器顯 示 器譯碼器譯碼器　譯碼器　譯碼器進(jìn)制周計(jì)數(shù)器12進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)器60進(jìn)制分計(jì)數(shù)器60進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器晶體振蕩器分頻器圖1第二章、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)方案 原理框圖數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對標(biāo)準(zhǔn)頻率（1HZ）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。計(jì)數(shù)器的輸出分別經(jīng)譯碼器送顯示器顯示。振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)定的高頻脈沖信號(hào),作為數(shù)字鐘的時(shí)間基準(zhǔn),然后經(jīng)過分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。數(shù)字電子鐘的邏輯框圖如圖1所示。該課程設(shè)計(jì)是利用74LS290單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)／計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、以及外圍的按鍵和LED顯示器等部件，設(shè)計(jì)一個(gè)12小時(shí)制任意點(diǎn)定時(shí)數(shù)字鬧鐘設(shè)計(jì)。數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方法有很多種，例如可以用中小規(guī)模的集成電路組成電子鐘；也可以用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及所需要的外圍電路組成電子鐘；還可以利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)電子鐘。要求用各種邏輯門芯片實(shí)現(xiàn)的邏輯電路，可以用一片單片機(jī)芯片加上相應(yīng)的控制軟件就可以實(shí)現(xiàn)。大連減少芯片個(gè)數(shù)主要是靠單片機(jī)的可編程性和高度集成化。 單片機(jī)要解決的問題多數(shù)是仍是老問題，新穎之處是比以前用較少的元件。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置、飛機(jī)上各種儀表的控制、計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸、工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理、廣泛使用的各種智能IC卡、民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)、錄象機(jī)、攝象機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。隨著單片機(jī)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的提高，單片機(jī)已經(jīng)成為人類生產(chǎn)生活中不可缺少的工具。12小時(shí)制任意點(diǎn)定時(shí)數(shù)字鬧鐘設(shè)計(jì)方案 第一章 緒 論 在信息技術(shù)急速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)科學(xué)日新月異。而單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，在微機(jī)控制領(lǐng)域得到長足的發(fā)展。現(xiàn)在，單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。尤其是設(shè)計(jì)邏輯關(guān)系復(fù)雜的控制系統(tǒng)，過去用通用的邏輯門集成電路芯片將需要幾十片甚至上百片，而現(xiàn)在只用幾片就能夠?qū)崿F(xiàn)，而且方便靈活，做設(shè)計(jì)修改或改動(dòng)功能時(shí)，只消改寫軟件原文件重寫芯片，免去了在硬件線路上大動(dòng)干戈的苦差事。使開發(fā)周期更短，制造成本更低，用電更省和可靠性更高。 用單片機(jī)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)軟件將不斷積累，不斷模塊化，形成標(biāo)準(zhǔn)化軟件，大大提高了開發(fā)效率。這些方法各有特點(diǎn)，其中利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電子鐘具有編程靈活，便于電子鐘功能的擴(kuò)充，即可以使用該電電子鐘發(fā)出控制信號(hào)。設(shè)計(jì)的電子時(shí)鐘通過數(shù)碼管顯示，并能通過按鍵實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)定時(shí)鬧鐘。它由石英晶體振蕩器、分頻器、計(jì)數(shù)器、譯碼器顯示器和校時(shí)電路組成。秒計(jì)數(shù)器滿60后向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位,分計(jì)數(shù)器滿60后向小時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位,小時(shí)計(jì)數(shù)器按照“12翻1”規(guī)律計(jì)數(shù)。計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí),可以用校時(shí)電路校時(shí)。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京時(shí)間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1HZ時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。數(shù)字電子鐘的總體圖如圖2所示。顯 示 器顯 示 器顯 示 器顯 示 器譯碼器譯碼器　譯碼器　譯碼器進(jìn)制周計(jì)數(shù)器12進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)器60進(jìn)制分計(jì)數(shù)器60進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器晶體振蕩器分頻器圖2秒、分、時(shí)分別為60、60和12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。通過反饋端，控制清零端清零，其中個(gè)位接成二進(jìn)制形式，十位接成四進(jìn)制形式。將兩個(gè)六十進(jìn)制的加法計(jì)數(shù)器和一個(gè)十二進(jìn)制的加法計(jì)數(shù)器進(jìn)行級(jí)聯(lián)：將秒的十位進(jìn)位脈沖接到分的個(gè)位輸入脈沖，將分的十位進(jìn)位脈沖接到時(shí)的個(gè)位輸入脈沖，這樣就可以組成最基本的電路。當(dāng)開關(guān)打到上端時(shí)電路進(jìn)入校準(zhǔn)功能，當(dāng)開關(guān)打到下端時(shí)電路進(jìn)入正常計(jì)時(shí)功能。本實(shí)驗(yàn)使用LED發(fā)光（1s），其電路圖如下：圖4 電路調(diào)試調(diào)試這部分工作在EWB仿真軟件上進(jìn)行。在實(shí)現(xiàn)日歷系統(tǒng)時(shí)，如月份需要顯示燈顯示1～31。經(jīng)過仔細(xì)思考，要把0去掉不顯示，從1開始顯示，而還要顯示31。 數(shù)字鐘的構(gòu)成數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對標(biāo)準(zhǔn)頻率(1HZ)(如北京時(shí)間)一致,故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路,晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768Hz的方波信號(hào),.分頻器電路將32768Hz的高頻方波信號(hào)經(jīng)32768().時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器,分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成,其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器,分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,而根據(jù)設(shè)計(jì)要求,時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管(LED)數(shù)碼管和液晶(LCD)數(shù)碼管,本設(shè)計(jì)提供的為LED數(shù)碼管。,其頻率較低,有利于減少分頻器級(jí)數(shù)。由于CMOS電路的輸入阻抗極高,。通常,數(shù)字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高,為了得到1Hz的秒信號(hào)輸入,需要對振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻。,而且CD4060還包含振蕩電路所需的非門,使用更為方便。時(shí)間計(jì)數(shù)單元有時(shí)計(jì)數(shù),分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)等幾個(gè)部分。分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)單元為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,其輸出也為8421BCD碼。秒個(gè)位計(jì)數(shù)單元為10進(jìn)制計(jì)數(shù)器,無需進(jìn)制轉(zhuǎn)換,只需將QA與CPB(下降沿有效)(下降沒效)與1HZ秒輸入信號(hào)相連,其中Q2可作為向上的進(jìn)位信號(hào)與分個(gè)位的計(jì)數(shù)單元的CPA相連分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)分別與秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)單元完全相同,只不過分個(gè)位計(jì)數(shù)單元的Q3作為向上的進(jìn)位信號(hào)應(yīng)與分十位計(jì)數(shù)單元的CPA相連,但是要求,整個(gè)時(shí)計(jì)數(shù)單元應(yīng)為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器,不是10的整數(shù)倍,。,校正時(shí)間的方法是:首先截?cái)嗾５挠?jì)數(shù)通路,然后再進(jìn)行人工出觸發(fā)計(jì)數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號(hào)加到需要校正的計(jì)數(shù)單