题目_______六位数字钟电路设计________
班级_________10电子信息工程__________
学号____________________
姓名_____________ _____________
时间________2012年12月17___________
陶瓷学院
电子线路课程设计务书
姓名 陈黄亮____ 班级 10电子信息工程 指导老师： 徐老师
设计课题：六位数字钟电路设计
设计务求
1 设计时分秒（23时59分59秒）数字时钟中3036寸双位红色阳型LED数码显示（六位）中时（2位）分（2位）秒（2位）扫描显示方式显示清晰亮度高电路图中LED数码abcdefg八银脚采总线联方式改变R1R7电阻值改变LED数码显示亮度
2 该电子钟具校准时间功：分时分秒进行调整校时电路S1钮住2秒进入时间校准换档退出快速点触调节时间数值激发相应连续脉调整数字
3 6MHz晶体振荡器电路数字钟提供频率稳定准确标准秒信号保证数字钟走时准确稳定
4 电路增加3V备电池槽停电时AT89C2051采备电池供电时钟会停止数码显示电备电池失作(充电状态)AT89C2051采外部电源供电数码正常显示
设计步骤
1 查阅相关资料开始撰写设计说明书
2 先出总体方案工作原理进行致说明
3 次部分分出单元电路进行相应原理参数分析计算功部分电路关系等等说明
4 列出标准元件清单（元件数少30）
5 总体电路绘制总体电路原理相关说明
6 列出设计中涉参考文献资料
(设计说明书字数少3000字)
参考文献
1数字电子技术基础 清华学电子教研组阎石 1989年第四版
2电子路线基础教程 北京科学出版社王**王友仁胡志忠编
3电子技术基础 高等职业教育电子信息类贯通制教材周雪编
4电子电路设计 王华奎马建芬**菊敏 张琴著
5电子线路应张洪润 吕泉 吴建编著
6电路设计入门应台湾中原学电子系教授钟文耀清华学电机系副教授段玉生 清华学电机系教授丽静编
目录
1 总体方案原理说明 4
2 电源电路模块 5
3 单片机模块 5
4 键盘控制电路 7
5 复位电路 8
6 显示电路 9
7 总体电路原理相关说明 10
8 总体电路原理图 11
9 元件清单 12
10 参考文献 13
11 设计心体会 14
1总体方案原理说明
该六位数字钟电路通采单片机AT89S52实现晶振频率采6MHz显示部分采3两位体阳极数码组成动态显示电路通六驱动器（阳极PNP型三极）驱动放LED四LED闪动点指示秒节拍中字段P0口控制键K0进行选位K1K2进行时间调整适显示时分秒信息
六位LED显示器电路
LED显示器数码驱动电路
三键电路
单
片
机
时钟电路
复位电路
图 1系统原理框图
1 电源电路：电路离开电源电路模块单片机系统电路例外电源电路通全桥整流稳压输出稳定+5V直流电直接接单片机单片机作供电电路单片机正常工作般防止电流反灌造成危害通常会电路中添加二极防止电流反灌造成危害实半障制作失败电源关做电源部分保证电路正常工作
2 键控制电路：键控制电路通体触摸感应实现电路功实现高低电转换终状态通LED指示灯（亮亮）指示通输出高低电单片机系统实现系统控制输入键控制电路通常会采门电路（集成电路）利高阻输入特性实现触摸感应动作简单6门电路应PIO6端口然CPU解析6端口状态意义
3 复位电路：：系统通电时会提供复位信号直系统电源持续变撤销提供复位信号般起见电源持续变定延时撤销提供电路复位信号防电源开关电源插头开关程中引起抖动影响复位单片机复位电路设计坏
电源电路样直接影响整系统工作性许户设计完单片机系统成功实验室进行调试然现场出现死机程序走飞等现象单片机复位电路设计造成
4 单片机： AT89S52 ATMEL 公司生产种低功率消耗高性CMOS8位微控制器具8K存储空间系统中编程C语言相拥灵巧8位CPU系统编程Flash单片机部时钟振荡器（传统高工作频率达 12MHz）拥32 编程IO 口线三 16 位定时器计数器
5 显示电路：该六位数字时钟装置电路采3036寸双位红色阳型LED数码显示阳极数码中8发光二极阳极（二极正端）连接起称阳极接法般阳极接高电（会接电源）脚阶段驱动电路输出端
2电源电路模块
图 2电源电路图
电源电路通全桥整流 220 伏电压转换成稳定+5V直流电应该先 220 伏交流电通变压器变成低压交流电然低压交流电通整流电路变成脉动直流电滤波电路滤脉动直流电中交流成分+5v直流电保证单片机正常工作电压需求关计算：Uc12U(U变压器两次测电压)U0(1+R1R2)Uoc+IqR2（U0输出电压）
3单片机模块电路
电路图示系统时钟反响放器输出端通常设计需XTAL1XTAL2接石英振荡晶体系统运作外两引脚间加20PF电容系统更加稳定避免噪声干扰死机
图 3 单片机模块电路图
单片机AT89S52低电压高性CMOS8位含4k bytes反复擦写制度程序存储器（PEROM）128位机存取数存储器（RAM）器件采ATMEL公司**度非易失性存储技术生产兼容标准MCS—51指令系统片置通8位中央处理器Flash存储单元置功强微型计算机AT89S52提供高性价解决方案部足够系统存储器求外扩电路简单
单片机运算器控制器存储器输入输出设备构成
单片机动完成赋予务程单片机执行程序程条条执行指令程谓指令求单片机执行种操作命令形式写设计员赋予指令系统决定条指令应着种基操作单片机执行全部指令该单片机指令系统种类单片机指令系统单片机动完成某特定务必须解决问题编成系列指令（指令必须选定单片机识执行指令）系列指令集合成程序程序需预先存放具存储功部件
——存储器中存储器许存储单元（存储单位）组成指令存放单元里单元里指令取出执行存储单元必须分配唯址号该址号称存储单元址样知道存储单元址找存储单元中存储指令取出然执行程序通常序执行程序中指令条条序存放单片机执行程序时指令条条取出加执行必须部件追踪指令址部件程序计数器PC（包含CPU中）开始执行程序时PC赋程序中第条指令址然取条执行命令PC中容会动增加增加量条指令长度决定123指条指令起始址保证指令序执行
图 4 AT89S52引脚功介绍
4键盘控制电路
图 5 键盘控制电路图
系统键输入通独立式键盘完成编程语言容易易懂结构简单实现起较方便单片机实现系统控制数写入应系统需键盘等输入设备包括单片机复位复位键功转换数字输入键等通键盘空号电路图该电路致作该电路通K0K1K2三键控制时间输入（K0选定时分秒K1选定位增加K2选定位减更方便控制数输入）
5复位电路模块
图6复位电路图
复位电路 单片机中系统者称应系统指少元件组成单片机指定特定工作系统电容串联电阻构成图结合电容电压数值突变性质知道系统接电源RST脚电位会出现高电电路RC值确定高电持续时间典型51单片机RST脚高电持续两机器周期复位适组合RC取值保证复位电路图中电容10uF电阻10k根公式算出电容充电电源电压07倍（单片机电源5V充电07倍35V）需时间10K*10UF01S
说电脑瞬间启动时间电容两端电压会0~35V增加时候10K电阻两端电压5~15V减少（串联电路处电压总电压）
电脑瞬间启动时间RST引脚接收电压5V~15V5V正常工作51单片机中15V电压信号低电信号15V电压信号高电信号开机启动时间单片机系统会动复位（RST引脚接收高电信号时间约01S）
6显示电路模块
图 7显示电路图
该设计电路中采阳极数码该处八发光二极阳极（二极正端）连接起种连接方法称阳极接法数码显示012 9数字显示器件 具体应时数字ABC编码形式表示通译码器加显示目前数字电路中常七段字形显示发光材料般磷砷化镓表示字形段相发光通电路图知公阳极接高电（般接电源）脚接段驱动器电路输出端某段驱动器电路输入端低电时该端连接字段导通点亮根发光字段组合显示出种数字字符时求段驱动器吸收额定段导通电流需根外接电源额定段导通电流确定相应限流电阻公式：R（uUled）Iled（R值通常限流电阻）
7总体电路原理相关说明
该六位数字钟电路通采单片机AT89S52实现单片机动完成赋予务程单片机执行程序程条条执行指令程谓指令求单片机执行种操作命令形式写设计员赋予指令系统决定条指令应着种基操作单片机执行全部指令该单片机指令系统种类单片机指令系统单片机动完成某特定务必须解决问题编成系列指令（指令必须选定单片机识执行指令）系列指令集合成程序晶振频率采6MHz显示部分采3两位体阳极数码组成动态显示电路通六驱动器（阳极PNP型三极）驱动放数码LED四LED闪动点指示秒计数中字段P0口控制键K0功进行选位K1K2键功进行时间调整适显示时分秒信息（具体方法K0选定K1时分秒数字加K2时分秒数字减）
8总体电路原理图
图8六位数字时钟总体电路原理图
9元件清单
器件型号
原件分布
数量
单片机AT89S52
1
6MHz晶振
Y
1
三极9012
Q1Q2Q3Q4Q5Q6
6
键
S1S2S3S4
4
电容30pf
C2
1
电容10pf
C3
1
电容50pf
C4
1
电容10uf
C1
1
LED发光二极
D1D2D3D4
4
电阻100欧姆
R1
1
电阻10K欧姆
R2
1
电阻24K欧姆
R13R14R15R16R17R18
6
电阻1K欧姆
R0R6R7R8R9R10R11R12R19R20
10
电阻51K欧姆
R3R4R5
3
阳极数码
6
5V电源
2
10参考文献
1康华光等编 电子技术基础（数字部分）
2阎石 数字电子技术基础
3高吉祥易（编著） 电子技术基础实验课程设计 北京电子工业出版社2002
4张咏梅王效华（编）单片机原理应北京交通学出版社
5胡健（编） 单片机原理接口技术机械工业出版社
设计心体会
通次六位数字时钟制作体会模块功整体握控制电路模块效结合起完成设计目外电路设计程中遇意想困难老师帮助懈努力ad09款画图软件更深认识困难克服电路图零件充分认识电路图整体方学基础
时通十天课程设计重新学模电数电知识学会理实践结合起感觉知道搜集综合必性
然仅仅通天学远远够现学入门已浓厚兴趣肯定会进步深入学达应实践目
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班级_________10电子信息工程__________
学号____________________
姓名_____________ _____________
时间________2012年12月17___________
陶瓷学院
电子线路课程设计务书
姓名 陈黄亮____ 班级 10电子信息工程 指导老师： 徐老师
设计课题：六位数字钟电路设计
设计务求
1 设计时分秒（23时59分59秒）数字时钟中3036寸双位红色阳型LED数码显示（六位）中时（2位）分（2位）秒（2位）扫描显示方式显示清晰亮度高电路图中LED数码abcdefg八银脚采总线联方式改变R1R7电阻值改变LED数码显示亮度
2 该电子钟具校准时间功：分时分秒进行调整校时电路S1钮住2秒进入时间校准换档退出快速点触调节时间数值激发相应连续脉调整数字
3 6MHz晶体振荡器电路数字钟提供频率稳定准确标准秒信号保证数字钟走时准确稳定
4 电路增加3V备电池槽停电时AT89C2051采备电池供电时钟会停止数码显示电备电池失作(充电状态)AT89C2051采外部电源供电数码正常显示
设计步骤
1 查阅相关资料开始撰写设计说明书
2 先出总体方案工作原理进行致说明
3 次部分分出单元电路进行相应原理参数分析计算功部分电路关系等等说明
4 列出标准元件清单（元件数少30）
5 总体电路绘制总体电路原理相关说明
6 列出设计中涉参考文献资料
(设计说明书字数少3000字)
参考文献
1数字电子技术基础 清华学电子教研组阎石 1989年第四版
2电子路线基础教程 北京科学出版社王**王友仁胡志忠编
3电子技术基础 高等职业教育电子信息类贯通制教材周雪编
4电子电路设计 王华奎马建芬**菊敏 张琴著
5电子线路应张洪润 吕泉 吴建编著
6电路设计入门应台湾中原学电子系教授钟文耀清华学电机系副教授段玉生 清华学电机系教授丽静编
目录
1 总体方案原理说明 4
2 电源电路模块 5
3 单片机模块 5
4 键盘控制电路 7
5 复位电路 8
6 显示电路 9
7 总体电路原理相关说明 10
8 总体电路原理图 11
9 元件清单 12
10 参考文献 13
11 设计心体会 14
1总体方案原理说明
该六位数字钟电路通采单片机AT89S52实现晶振频率采6MHz显示部分采3两位体阳极数码组成动态显示电路通六驱动器（阳极PNP型三极）驱动放LED四LED闪动点指示秒节拍中字段P0口控制键K0进行选位K1K2进行时间调整适显示时分秒信息
六位LED显示器电路
LED显示器数码驱动电路
三键电路
单
片
机
时钟电路
复位电路
图 1系统原理框图
1 电源电路：电路离开电源电路模块单片机系统电路例外电源电路通全桥整流稳压输出稳定+5V直流电直接接单片机单片机作供电电路单片机正常工作般防止电流反灌造成危害通常会电路中添加二极防止电流反灌造成危害实半障制作失败电源关做电源部分保证电路正常工作
2 键控制电路：键控制电路通体触摸感应实现电路功实现高低电转换终状态通LED指示灯（亮亮）指示通输出高低电单片机系统实现系统控制输入键控制电路通常会采门电路（集成电路）利高阻输入特性实现触摸感应动作简单6门电路应PIO6端口然CPU解析6端口状态意义
3 复位电路：：系统通电时会提供复位信号直系统电源持续变撤销提供复位信号般起见电源持续变定延时撤销提供电路复位信号防电源开关电源插头开关程中引起抖动影响复位单片机复位电路设计坏
电源电路样直接影响整系统工作性许户设计完单片机系统成功实验室进行调试然现场出现死机程序走飞等现象单片机复位电路设计造成
4 单片机： AT89S52 ATMEL 公司生产种低功率消耗高性CMOS8位微控制器具8K存储空间系统中编程C语言相拥灵巧8位CPU系统编程Flash单片机部时钟振荡器（传统高工作频率达 12MHz）拥32 编程IO 口线三 16 位定时器计数器
5 显示电路：该六位数字时钟装置电路采3036寸双位红色阳型LED数码显示阳极数码中8发光二极阳极（二极正端）连接起称阳极接法般阳极接高电（会接电源）脚阶段驱动电路输出端
2电源电路模块
图 2电源电路图
电源电路通全桥整流 220 伏电压转换成稳定+5V直流电应该先 220 伏交流电通变压器变成低压交流电然低压交流电通整流电路变成脉动直流电滤波电路滤脉动直流电中交流成分+5v直流电保证单片机正常工作电压需求关计算：Uc12U(U变压器两次测电压)U0(1+R1R2)Uoc+IqR2（U0输出电压）
3单片机模块电路
电路图示系统时钟反响放器输出端通常设计需XTAL1XTAL2接石英振荡晶体系统运作外两引脚间加20PF电容系统更加稳定避免噪声干扰死机
图 3 单片机模块电路图
单片机AT89S52低电压高性CMOS8位含4k bytes反复擦写制度程序存储器（PEROM）128位机存取数存储器（RAM）器件采ATMEL公司**度非易失性存储技术生产兼容标准MCS—51指令系统片置通8位中央处理器Flash存储单元置功强微型计算机AT89S52提供高性价解决方案部足够系统存储器求外扩电路简单
单片机运算器控制器存储器输入输出设备构成
单片机动完成赋予务程单片机执行程序程条条执行指令程谓指令求单片机执行种操作命令形式写设计员赋予指令系统决定条指令应着种基操作单片机执行全部指令该单片机指令系统种类单片机指令系统单片机动完成某特定务必须解决问题编成系列指令（指令必须选定单片机识执行指令）系列指令集合成程序程序需预先存放具存储功部件
——存储器中存储器许存储单元（存储单位）组成指令存放单元里单元里指令取出执行存储单元必须分配唯址号该址号称存储单元址样知道存储单元址找存储单元中存储指令取出然执行程序通常序执行程序中指令条条序存放单片机执行程序时指令条条取出加执行必须部件追踪指令址部件程序计数器PC（包含CPU中）开始执行程序时PC赋程序中第条指令址然取条执行命令PC中容会动增加增加量条指令长度决定123指条指令起始址保证指令序执行
图 4 AT89S52引脚功介绍
4键盘控制电路
图 5 键盘控制电路图
系统键输入通独立式键盘完成编程语言容易易懂结构简单实现起较方便单片机实现系统控制数写入应系统需键盘等输入设备包括单片机复位复位键功转换数字输入键等通键盘空号电路图该电路致作该电路通K0K1K2三键控制时间输入（K0选定时分秒K1选定位增加K2选定位减更方便控制数输入）
5复位电路模块
图6复位电路图
复位电路 单片机中系统者称应系统指少元件组成单片机指定特定工作系统电容串联电阻构成图结合电容电压数值突变性质知道系统接电源RST脚电位会出现高电电路RC值确定高电持续时间典型51单片机RST脚高电持续两机器周期复位适组合RC取值保证复位电路图中电容10uF电阻10k根公式算出电容充电电源电压07倍（单片机电源5V充电07倍35V）需时间10K*10UF01S
说电脑瞬间启动时间电容两端电压会0~35V增加时候10K电阻两端电压5~15V减少（串联电路处电压总电压）
电脑瞬间启动时间RST引脚接收电压5V~15V5V正常工作51单片机中15V电压信号低电信号15V电压信号高电信号开机启动时间单片机系统会动复位（RST引脚接收高电信号时间约01S）
6显示电路模块
图 7显示电路图
该设计电路中采阳极数码该处八发光二极阳极（二极正端）连接起种连接方法称阳极接法数码显示012 9数字显示器件 具体应时数字ABC编码形式表示通译码器加显示目前数字电路中常七段字形显示发光材料般磷砷化镓表示字形段相发光通电路图知公阳极接高电（般接电源）脚接段驱动器电路输出端某段驱动器电路输入端低电时该端连接字段导通点亮根发光字段组合显示出种数字字符时求段驱动器吸收额定段导通电流需根外接电源额定段导通电流确定相应限流电阻公式：R（uUled）Iled（R值通常限流电阻）
7总体电路原理相关说明
该六位数字钟电路通采单片机AT89S52实现单片机动完成赋予务程单片机执行程序程条条执行指令程谓指令求单片机执行种操作命令形式写设计员赋予指令系统决定条指令应着种基操作单片机执行全部指令该单片机指令系统种类单片机指令系统单片机动完成某特定务必须解决问题编成系列指令（指令必须选定单片机识执行指令）系列指令集合成程序晶振频率采6MHz显示部分采3两位体阳极数码组成动态显示电路通六驱动器（阳极PNP型三极）驱动放数码LED四LED闪动点指示秒计数中字段P0口控制键K0功进行选位K1K2键功进行时间调整适显示时分秒信息（具体方法K0选定K1时分秒数字加K2时分秒数字减）
8总体电路原理图
图8六位数字时钟总体电路原理图
9元件清单
器件型号
原件分布
数量
单片机AT89S52
1
6MHz晶振
Y
1
三极9012
Q1Q2Q3Q4Q5Q6
6
键
S1S2S3S4
4
电容30pf
C2
1
电容10pf
C3
1
电容50pf
C4
1
电容10uf
C1
1
LED发光二极
D1D2D3D4
4
电阻100欧姆
R1
1
电阻10K欧姆
R2
1
电阻24K欧姆
R13R14R15R16R17R18
6
电阻1K欧姆
R0R6R7R8R9R10R11R12R19R20
10
电阻51K欧姆
R3R4R5
3
阳极数码
6
5V电源
2
10参考文献
1康华光等编 电子技术基础（数字部分）
2阎石 数字电子技术基础
3高吉祥易（编著） 电子技术基础实验课程设计 北京电子工业出版社2002
4张咏梅王效华（编）单片机原理应北京交通学出版社
5胡健（编） 单片机原理接口技术机械工业出版社
设计心体会
通次六位数字时钟制作体会模块功整体握控制电路模块效结合起完成设计目外电路设计程中遇意想困难老师帮助懈努力ad09款画图软件更深认识困难克服电路图零件充分认识电路图整体方学基础
时通十天课程设计重新学模电数电知识学会理实践结合起感觉知道搜集综合必性
然仅仅通天学远远够现学入门已浓厚兴趣肯定会进步深入学达应实践目
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