第一篇：數(shù)字電路課程設(shè)計——電子鐘

一、設(shè)計目的：1、2、3、讓學(xué)生掌握組合邏輯電路、時序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、測試方法； 進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識，提高運用所學(xué)知識分析和解決實際問題的能力； 初步掌握使用EDA（電子設(shè)計自動化）工具設(shè)計數(shù)字邏輯

電路的方法，包括設(shè)計輸入、編譯、軟件仿真、下載和硬件仿真等全過程；

4、經(jīng)過查資料、選方案、設(shè)計電路、撰寫設(shè)計報告、使學(xué)生得

到一次較全面的工程實踐訓(xùn)練，通過理論聯(lián)系實際，提高和培養(yǎng)創(chuàng)新能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，畢業(yè)設(shè)計，畢業(yè)后的工作打下基礎(chǔ)。

二、設(shè)計要求要求和及采用的器件和軟件

1、電子鐘具有下述功能：

⑴、實驗臺上的六個數(shù)碼管顯示時、分、秒；

⑵、能使電子鐘復(fù)位(清零)；

⑶、能啟動和停止電子鐘運行；

⑷、在電子鐘停止運行狀態(tài)下，能夠修改時、分、秒的值； ⑸、具有報時功能，整點時喇叭鳴叫。

2、所用實驗箱及芯片：ispLSI1016E-80LJ44芯片，TDS系列數(shù)字電路實驗系統(tǒng)

3、設(shè)計所用軟件：ispEXPERT編程軟件

三、設(shè)計思想及說明

根據(jù)實驗要求，設(shè)計出兩個模60計數(shù)器和一個模24計數(shù)器分別接用來顯示分、秒、時的陰極數(shù)碼管，秒的模60計數(shù)器的進(jìn)位信號作為分的計數(shù)器的時鐘信號，分的進(jìn)位信號作為小時計數(shù)器的時鐘信號，同時將其作為喇叭的控制信號。另外，由于TDS實驗系統(tǒng)可以提供脈沖的最小頻率是100KHZ，因此為了為電子鐘提供1HZ的脈沖，必須對實驗箱提供的脈沖進(jìn)行分頻。

四、源程序

MODULE ss

TITLE 'ss'

“inputs

clk,aclr,stop,aset1,aset2,aset3 pin;

”outputs

s7..s0 pin istype 'REG';

m7..m0 pin istype 'REG';

h7..h0 pin istype 'REG';

alarm pin;

“sets

HF=[h3..h0];HS=[h7..h4];MF=[m3..m0];MS=[m7..m4];SF=[s3..s0];SS=[s7..s4];

”Temporary Variables

Q3..Q0,P3..P0,W3..W0,U3..U0,O3..O0,cl0 node istype 'REG';

V,bcounter node istype 'REG';

clk1,clk2,malarm,salarm node;

Q=[Q3..Q0];

P=[P3..P0];

O=[O3..O0];

W=[W3..W0];

U=[U3..U0];

EQUATIONS

Q.clk=clk;

Q:=(Q+1)&!(Q==9);//100KHZ

P.clk=(Q==9);

P:=(P+1)&!(P==9);

cl0.clk=(P==9);

cl0=!cl0;

O.clk=(P==9);

O:=(O+1)&!(O==9);

W.clk=(O==9);

W:=(W+1)&!(W==9);

U.clk=(W==9);

U:=(U+1)&!(U==4);

V.clk=(U==4);

V:=!V;

bcounter.clk=(U==4);

bcounter:=stop;

SF.clk=(!V&!bcounter)#(!aset1&bcounter)#(!V&!aset1);

SF:=(SF+1)&!(SF==9);

SS.clk=!(SF==9);

SS:=(SS+1)&!(SS==5);

clk1=(SS==5)&(SF==9);

MF.clk=(!clk1&!bcounter)#(!aset2&bcounter)#(!clk1&!aset2);

MF:=(MF+1)&!(MF==9);

MS.clk=!(MF==9);

MS:=(MS+1)&!(MS==5);

clk2=(MS==5)&(MF==9);

HF.clk=(!clk2&!bcounter)#(!aset3&bcounter)#(!clk2&!aset3);

HF:=(HF+1)&!(HF==9);

HS.clk=!(HF==9);

HS:=(HS+1)&!(HS==2);

HF.aclr=aclr#(HS==2)&(HF==4);//24進(jìn)制

HS.aclr=aclr#(HS==2)&(HF==4);

SF.aclr=aclr;//復(fù)位

SS.aclr=aclr;

MF.aclr=aclr;

MS.aclr=aclr;

salarm=(SS==0)&(SF==0);//報時

malarm=(MF==0)&(MS==0);

alarm=cl0&salarm&malarm;

END

五、程序分析及使用說明

將S3..S0,S7..S4,M3..M0,M7..M4,H3..H0,H7..H4從右向左分別接在BCD數(shù)碼管的接口 上，SF.clk,MF.clk,HF.clk分別接秒，分，小時的時鐘脈沖，從alarm引線接喇叭的輸入借口，CLK接100KHZ的脈沖,stop,aclr都接開關(guān)，分別實現(xiàn)停止和復(fù)位的功能。Stop高電平時，正常工作，低電平是時鐘暫停。Aclr高電平時，正常工作，低電平時復(fù)位清零。

剛開始做設(shè)計時，一片茫然。不知道從何下手，后來通過資料了解到電子鐘的基本工作原理，然后就只剩下寫程序了。但able語言我們學(xué)的都不怎么好，本來題目中提示分成好幾個模塊，各個模塊分別實現(xiàn)一個功能，這樣看起來程序比較有條理，思路也很清晰。但我們想這樣還不如將所有的功能在一個模塊中實現(xiàn)，這樣做比較簡單一些。在寫程序的過程中，由于看到以前同學(xué)的設(shè)計，我們想到了可能在時鐘脈沖變化時會產(chǎn)生競爭冒險，果然還是出現(xiàn)問題：在“停止-調(diào)表”狀態(tài)和計時狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，數(shù)碼管顯示的數(shù)出現(xiàn)無規(guī)律地跳變，而且跳變時有時無。問題出在什么地方呢？經(jīng)過我們的仔細(xì)檢查及同學(xué)的幫助，終于找到問題的所在原來在處理“停止-調(diào)表”狀態(tài)和計時狀態(tài)時存在競爭冒險，也就是這一句：

SF.clk=(!V&!stop)#(!aset1&stop)

這條語句意思是當(dāng)停止stop信號無效（為0）時，秒鐘的時鐘信號為分頻后的信號v(頻率為1秒，占空比50%)；當(dāng)停止stop信號有效（為1）時，秒鐘的時鐘信號為手動設(shè)置信號，這樣每按一下單脈沖，秒鐘就計數(shù)加1。同理，分鐘、小時鐘也如此。冒險是這樣的：當(dāng)!V、!aset1同時為1時，SF.clk=!stop#stop。當(dāng)stop從1變到0時，電路將出現(xiàn)冒險于是我們想到在后面再加上一個添加項（!V&!aset1）,使SF.clk=(!V&!stop)#(!aset1&stop)#(!V&!aset1)。這樣冒險就消除了。

另外我們看到以前的同學(xué)做的還提到了毛刺現(xiàn)象，我們一想這確實是個問題。還是脈沖變化引起的，我們想到另設(shè)一個二進(jìn)制計數(shù)器bcounter取代stop,并使

bcounter.clk=(U==4)；

bcounter:=stop；

這兩句代碼的意思是，bcounter在下一個時鐘沿（時鐘周期為0.5s）到來的時候取stop的值，這樣就使得調(diào)整stop時只產(chǎn)生一個值，不會使秒鐘一瞬間發(fā)生累加，從根本上解決了問題。

六、設(shè)計心得：

這次實驗之前自己很心虛，因為able語言學(xué)的實在不怎么好。我們也想到完全用硬件設(shè)計，但后來考慮到要是用硬件的話，將會用到太多的實驗的儀器，這樣比較麻煩。設(shè)計的目的也沒有完全達(dá)到，于是我們就開始重新看書，把able語言又復(fù)習(xí)了一遍，雖然還有好多的語法，函數(shù)并沒有看到。但對于設(shè)計來說已經(jīng)影響不是太大，我們在總結(jié)前人的設(shè)計經(jīng)驗及方法上，通過改進(jìn)，終于設(shè)計出了自己的電子鐘。在設(shè)計的過程的中，我們在圖書館看到很多這方面的書，也在同學(xué)及老師那里了解到不少這方面的知識，在此感謝給我們提供幫助的同學(xué)和輔導(dǎo)老師，你們的幫助才讓我們按時完成了設(shè)計。通

過這次的課程設(shè)計我們對數(shù)字邏輯有了新的認(rèn)識，將自己所學(xué)的知識運用到實踐中去一直是我們學(xué)習(xí)的目的。我想在今后的學(xué)習(xí)中我們要更加注重理論與實踐的結(jié)合。

第二篇：電子鐘課程設(shè)計

paequ 8002h

pbequ 8004h

pccequ 8001h

ORG0000HLJMP STARTORG 001BHLJMP INT

START:MOV R0,#71HMOV R1,#06H

CLEAR:MOV @R0,#00HINC R0

DEC R1

DJNZ R1,CLEARMOV 6DH,#00MOV 6CH,#00MOV 7DH,#00ACALL MIAOMOV 7EH,#00ACALL FENMOV 7FH,#00ACALL XIAOSHIINI8255:MOV DPTR ,#8003HMOV A,#81H

MOVX @DPTR,AINIT1:MOV TMOD ,#20HMOV TL1, #06HMOV TH1,#06HSETB TR1SETB ET1SETB EA

LOOP1: LCALL DISPLAYLCALL YMYJZLOOP1MOV R1,#70H

LCALL DDCJNE A ,#0FH,LOOP1CLRTR1

LOOP2:LCALL DIR

LCALL YMYJZLOOP2;清零;8255初始化;T1初始化;判斷有無鍵按下;判斷到底哪個鍵按下;判斷有無鍵按下

LCALL DD;判斷到底哪個鍵按下，并寫進(jìn)存儲單元CJNE R1,#77H,LOOP;最后一位有沒有輸入完

SETBTR1

LCALL ZH

LJMPLOOP1

LOOP:LJMPLOOP2

INT:PUSH ACC;中斷子程序

PUSH PSW

INC 6DH

MOV A,6DH

JNZ BJ

INC 6CH

BJ:MOV A,#0A0H

CJNE A,6DH,RETURN

MOV A,#0FH

CJNE A,6CH,RETURN

MOV 6DH,#00H

MOV 6CH,#00H

MOV A,#01H

ADD A,7DH

MOV 7DH,A

ACALL MIAO

MOV A,7DH

CJNE A,#60,RETURN

MOV 7DH,#0

ACALLMIAO

INC7EH

ACALL FEN

MOV A,7EH

CJNE A,#60,RETURN

MOV7EH,#00H

ACALL FEN

INC 7FH

ACALL XIAOSHI

MOV A,7FH

CJNE A,#24,RETURN

MOV 7FH,#00H

ACALL XIAOSHI

RETURN: POP PSW

POP ACC

RETI

MIAO: MOV A,7DH

DIV AB

MOV 75H, A

MOV 76H,B

RET

FEN:MOV A,7EH

MOV B,#10

DIV AB

MOV 73H,A

MOV 74H,B

RET

XIAOSHI: MOV A,7FH

MOV B,#10

DIV AB

MOV 71H,A

MOV 72H,B

RET

ZH:;輸入值轉(zhuǎn)換并送入相應(yīng)存儲單元

MOVA, 75H

MOVB,#10

MULAB

ADD A,76H

MOV7DH,A

MOVA, 73H

MOVB,#10

MULAB

ADD A,74H

MOV 7EH,A

MOVA, 71H

MOVB,#10

MULAB

ADD A,72H

MOV 7FH,A

RET

DISPLAY: MOVA,7DH;顯示子程序

MOVB,#10

DIVAB

MOV75H,A

MOV76H,B

MOVA,7EH

DIVAB

MOV73H,A

MOV74H,B

MOVA,7FH

MOVB,#10

DIVAB

MOV71H,A

MOV72H,B

DIR:MOV R0,#76H

MOV R2,#01H

CLR C

DIR1:MOV A,R2

MOV DPTR,#pa

MOVX @DPTR,A

MOV A,@R0

MOV DPTR,#TAB

MOVC A,@A+DPTR

MOV DPTR, #pb

MOVX @DPTR,A

ACALL DELAY

DEC R0

MOV A,R2

RL A

MOV R2,A

CJNE R0,#70H,DIR1

RET

TAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,40H

YMY:MOV DPTR,#pa;判斷有無鍵按下子程序

MOV A,#00H

MOVX @DPTR ,A

INC DPTR

mov DPTR,#pcc

MOVX A,@DPTR

CPL A

ANL A,#0FH

RET

DD:MOV R2,#0DFH;判斷到底哪個鍵按下并送入相應(yīng)單元子程序MOV R5,#4

MOV R4,#00H

LK4:MOV DPTR,#pa

MOV A,R2

MOVX @DPTR,A

INC DPTR

mov DPTR,#pcc

MOVX A,@DPTR

JB ACC.0,LINE1

MOV A,#00H

AJMP LKP

LINE1:JB ACC.1,LINE2

MOV A,#04H

AJMP LKP

LINE2:JB ACC.2,LINE3

MOV A,#08H

AJMP LKP

LINE3:JB ACC.3,NEXT

MOV A,#0CH

LKP:ADD A,R4

ACALL KEYIN

PUSH ACC

LK3:ACALL YMY

JNZ LK3

POP ACC

RET

NEXT:INC R4

MOV A,R2

RR A

MOV R2,A

DJNZ R5,LK4

KEND:RET

KEYIN:

MOVDPTR,#KEYTAB

MOVCA,@A+DPTR

MOV@R1,A

INCR1

RET

DELAY: MOV R7,#02H

DE:MOV R6,#0FFH

DJNZ R6, $

DJNZ R7,DE

RET

KEYTAB: DB 00H,0FH,0EH,0DH

DB 01H,02H,03H,0CH

DB 04H,05H,06H,0BH

DB 07H,08H,09H,0AH

END

;本程序用到的8255是這樣接的：PA口接位選信號，也是列信號，;PB口接七段數(shù)碼管，PC口只用到其低四位，接行信號。

;通過改變8255的初始化，接法不固定。

;運行時，F(xiàn)鍵可設(shè)置時間值（先停后設(shè)置）

第三篇：數(shù)字電路課程設(shè)計

一、設(shè)計報告書的要求： 1.封面

2.課程設(shè)計任務(wù)書（題目，設(shè)計要求，技術(shù)指標(biāo)等）

3.前言（發(fā)展現(xiàn)狀、課程設(shè)計的意義、設(shè)計課題的作用等方面）。3.目錄

4.課題設(shè)計（⑴ 寫出你考慮該問題的基本設(shè)計思路，畫出一個實現(xiàn)電路功能的大致框圖。

⑵ 畫出框圖中的各部分電路，對各部分電路的工作原理應(yīng)作出說明。⑶ 畫出整個設(shè)計電路的原理電路圖，并簡要地說明電路的工作原理。⑷ 用protel畫原理電路圖。

(5)用Multisim或者Proteus畫仿真圖。

5.總圖。

6.課題小結(jié)（設(shè)計的心得和調(diào)試的結(jié)果）。7.參考文獻(xiàn)。

二、評分依據(jù)：

①設(shè)計思路，②單元電路正確與否，③整體電路是否完整，④電路原理說明是否基本正確，⑤報告是否清晰，⑥答辯過程中回答問題是否基本正確。

三、題目選擇：（三人一組，自由組合）（設(shè)計要求，技術(shù)指標(biāo)自己選擇）

1、基于DC4011水箱水位自動控制器的設(shè)計與實現(xiàn)

水箱水位自動控制器，電路采用CD4011四與非門作為處理芯片。要求能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：水箱中的水位低于預(yù)定的水位時，自動啟動水泵抽水；而當(dāng)水箱中的水位達(dá)到預(yù)定的高水位時，使水泵停止抽水，始終保持水箱中有一定的水，既不會干，也不會溢，非常的實用而且方便。

2、基于CD4011聲控、光控延時開關(guān)的設(shè)計與實現(xiàn)

要求電路以CD4011作為中心元件，結(jié)合外圍電路，實現(xiàn)以下功能：在白天或光線較亮?xí)r,節(jié)電開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài),燈不亮；夜間或光線較暗時，節(jié)電開關(guān)呈預(yù)備工作狀態(tài)，當(dāng)有人經(jīng)過該開關(guān)附近時，腳步聲、說話聲、拍手聲等都能開啟節(jié)電開關(guān)。燈亮后經(jīng)過40秒左右的延時節(jié)電開關(guān)自動關(guān)閉，燈滅。

3、基于CD4011紅外感應(yīng)開關(guān)的設(shè)計與實現(xiàn)

在一些公共場所里，諸如自動干手機、自動取票機等，只要人手在機器前面一晃，機器便被啟動，延時一段時間后自動關(guān)閉，使用起來非常方便。要求用CD4011設(shè)計有此功能的紅外線感應(yīng)開關(guān)。

4、基于CD4011紅外線對射報警器的設(shè)計與實現(xiàn)

設(shè)計一款利用紅外線進(jìn)行布防的防盜報警系統(tǒng)，利用多諧振蕩器作為紅外線發(fā)射器的驅(qū)動電路，驅(qū)動紅外發(fā)射管，向布防區(qū)內(nèi)發(fā)射紅外線，接收端利用專用的紅外線接收器件對發(fā)射的紅外線信號進(jìn)行接收，經(jīng)放大電路進(jìn)行信號放大及整形，以CD4011作為邏輯處理器，控制報警電路及復(fù)位電路，電路中設(shè)有報警信號鎖定功能，即使現(xiàn)場的入侵人員走開，報警電路也將一直報警，直到人為解除后方能取消報警。

5、基于CD4069無線音樂門鈴的設(shè)計與實現(xiàn)

音樂門鈴已為人們所熟知，在一些住宅樓中都裝有音樂門鈴，當(dāng)有客人來訪時，只要按下門鈴按鈕，就會發(fā)出“叮咚”的聲音或是播放一首樂曲，然而在一些已裝修好的室內(nèi)，若是裝上有線門鈴，由于必須布線，從而破壞裝修，讓人感到非常麻煩。采用CD4069設(shè)計一款無線音樂門鈴，發(fā)射按鍵與接收機間采用了無線方式傳輸信息。

6、基于時基電路555“叮咚”門鈴的設(shè)計與實現(xiàn)

用NE555集成電路設(shè)計、制作一個“叮咚”門鈴，使該裝置能夠發(fā)出音色比較動聽的“叮咚”聲。

7、基于CD4511數(shù)顯八路搶答器的設(shè)計與實現(xiàn)

CD4511是一塊含BCD-7段鎖存、譯碼、驅(qū)動電路于一體的集成電路。設(shè)計一款基于CD4511八路搶答器，該電路包括搶答，編碼，優(yōu)先，鎖存，數(shù)顯和復(fù)位。

8、基于NE555+CD4017流水彩燈的設(shè)計與實現(xiàn) 以NE555和CD4017為核心，設(shè)計制作一個流水彩燈，使之通過調(diào)節(jié)電位器旋鈕，可調(diào)整彩燈的流動速度。

9、水位指示的設(shè)計與實現(xiàn)

電路的功能是檢測容器內(nèi)的水位。把探頭分別裝在容器的底部、中部和頂部。通過3根導(dǎo)線與電路板連接，而3個LED分別代表不同的水位。

10、基于數(shù)字電路雙向炫彩流水燈的設(shè)計與實現(xiàn)

電路由無穩(wěn)態(tài)多謝振蕩器、可逆計數(shù)器、三八線譯碼器和發(fā)光二極管組成；實現(xiàn)流水燈正反向循環(huán)旋轉(zhuǎn)。

11、基于數(shù)字電路六位數(shù)字鐘的設(shè)計與實現(xiàn)

設(shè)計一款純數(shù)字電路打造的6位數(shù)字時鐘。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路對“時”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計時裝置。

12、八路聲光報警器的設(shè)計與實現(xiàn)

八路聲光報警器中八位優(yōu)先編碼器CD4532將輸入D0~D7的八路開關(guān)量譯成三位BCD碼，經(jīng)BCD鎖存/七段譯碼/驅(qū)動器CD4511譯碼，驅(qū)動共陰極數(shù)碼管顯示警報電路0—7，路輸入開關(guān)中的任一路開路，顯示器即顯示該路號，發(fā)出數(shù)碼光報警；同時優(yōu)先編碼器CD4532的GS段輸出高電平，使開關(guān)三極管飽和導(dǎo)通，啟動聲報警電路工作。聲報警電路由時基集成電路NE555和六反相器CD4069組成。

13、基于CD4060夢幻燈的設(shè)計與實現(xiàn)（基于proteus仿真）

設(shè)計一款電路，使其具有多種美麗的聲光效果，三種顏色的LED隨機組合，五彩斑斕，配有生日快樂音樂芯片，閃光的同時有生日快樂音樂播放，蜂鳴器發(fā)生，音樂芯片直接可以裝到電路板上，備有電源開關(guān)，方便控制，可以外接交流電源或電池?？勺魃斩Y物相送。

14、變音警笛電路的設(shè)計與實現(xiàn) 設(shè)計一款電路，該電路采用兩片NE555時基集成電路構(gòu)成的變音警笛電路，能發(fā)出“嗚-哇-嗚-哇”的警笛聲。

15、魔幻LED搖搖棒的設(shè)計與制作

“搖搖棒”是一種利用我們的“視覺暫留效應(yīng)”工作的高科技電子玩具。接通電源后，它上面的一列LED（發(fā)光二極管）不停地閃爍，當(dāng)你搖動它時，會看見空中夢幻般的浮現(xiàn)一個個笑臉、愛心等圖案或者文字。“搖搖棒”使用了一塊單片機。通過編寫程序，在它內(nèi)部存儲若干幅圖形和文字，用一只輕觸按鈕來選擇要顯示的內(nèi)容，并且使用一只動作傳感器開關(guān)來確保顯示正常。

16、基于數(shù)字電路NE555、CD4017LED骰子的設(shè)計與實現(xiàn)

由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)制計數(shù)器／脈沖分配器構(gòu)成。7個發(fā)光二極管模擬骰子的點數(shù)，當(dāng)按下按鈕1秒以上，骰子上的發(fā)光二極管高速循環(huán)點亮，之后循環(huán)速度越來越慢并最終隨機停止于某個點上。

17、數(shù)顯計數(shù)器的設(shè)計與實現(xiàn)

不需要編程的計數(shù)器模塊，有3個數(shù)碼管顯示，使用14553和14511芯片進(jìn)行控制驅(qū)動。

18、基于555簡易催眠器的設(shè)計與制作

時基電路555構(gòu)成一個極低頻振蕩器，輸出一個個短的脈沖，使揚聲器發(fā)出類似雨滴的聲音

19、基于數(shù)字電路電動機轉(zhuǎn)速表的設(shè)計與實現(xiàn)

在電動機轉(zhuǎn)動時，人眼無法統(tǒng)計電動機單位時間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的圈數(shù)，即使電動機每秒鐘只轉(zhuǎn)動幾圈，我們也無法準(zhǔn)確的數(shù)數(shù)來得到電動機每分鐘的轉(zhuǎn)動圈數(shù)。設(shè)計一款電動機轉(zhuǎn)速表來計數(shù)，最大可以顯示999，如果需要顯示更大的數(shù)字，還可以自行增加CD40110和數(shù)碼管，每增加一級，計數(shù)可增大10倍再加上9。

20、基于CD4011路燈開關(guān)模擬電路的設(shè)計與實現(xiàn)

從節(jié)約用電的角度出發(fā)，路燈開關(guān)在每天傍晚時全部燈亮，后半夜行人稀少，路燈關(guān)掉一半，第二天清早路燈全部關(guān)閉。

21、數(shù)字秒表的設(shè)計與實現(xiàn)

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，時針發(fā)生器及計時器，譯碼顯示單元電路的應(yīng)用

22、基于CD4011聲光控帶燈頭開關(guān)的設(shè)計與實現(xiàn)

開關(guān)選用CD4011集成塊為延時電路，選用1A單向可控硅以及性能穩(wěn)定的光敏電阻和優(yōu)質(zhì)的駐極體組成的聲光控動作電路

23、基于數(shù)字電路兩位計數(shù)器的設(shè)計與實現(xiàn)

兩位自動計數(shù)器兩位數(shù)碼管自動顯示0-99,數(shù)字可清零。電路主要由NE555,4518,4511實現(xiàn)。上電后,電路自動計數(shù).由0增至99,不斷循環(huán)計數(shù).24、數(shù)字頻率計的設(shè)計與實現(xiàn)

電路通過時基電路NE555，十進(jìn)制計數(shù)/譯碼器CD4017，六與非門CD4011，十進(jìn)制計數(shù)/譯碼/鎖存/驅(qū)動器CD40110以及兩個共陰數(shù)碼管實現(xiàn)被測信號頻率測試。

25、基于數(shù)字電路自動溫控報警電路的設(shè)計與實現(xiàn)

現(xiàn)實生活中，常常需要進(jìn)行溫度控制。當(dāng)溫度超出某一規(guī)定的上限值時，需要立即切斷電源并報警。待恢復(fù)正常后設(shè)備繼續(xù)運行。設(shè)計一款溫度控制電路，電路采用LM324作比較器，NE555作振蕩器，十進(jìn)制計數(shù)/譯碼器CD4017以及鎖存/譯碼/驅(qū)動電路CD4511作譯碼顯示達(dá)到上述要求。

26、基于數(shù)字電路兩位自動計數(shù)器的設(shè)計與實現(xiàn)

兩位自動計數(shù)器兩位數(shù)碼管自動顯示0-99,數(shù)字可清零。電路主要由NE555,4518,4511實現(xiàn)。上電后,電路自動計數(shù).由0增至99,不斷循環(huán)計數(shù).數(shù)字上升速度快慢由NE555振蕩頻率決定.S1為計數(shù)清零按鍵.NE555構(gòu)成時鐘信號發(fā)生器,CD4518為二/十進(jìn)制加法計數(shù)器,CD4511為譯碼驅(qū)動器,調(diào)節(jié)R17可調(diào)節(jié)NE555的振蕩頻率.C1為充放電電容,電容容量愈大,充電時間愈長，則振蕩頻率愈低。

27、基于數(shù)字電路數(shù)字顯示頻率計電路的設(shè)計與實現(xiàn)

電路通過時基電路NE555，十進(jìn)制計數(shù)/譯碼器CD4017，六與非門CD4011，十進(jìn)制計數(shù)/譯碼/鎖存/驅(qū)動器CD40110以及兩個共陰數(shù)碼管實現(xiàn)被測信號頻率測試。

28、基于CD4017流水燈的設(shè)計與實現(xiàn)

CD4017流水燈由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)進(jìn)制計數(shù)/譯碼電路組成。

29、基于CD4017六路回閃燈的設(shè)計與實現(xiàn) 電路通電后，六個發(fā)光管先依次點亮，再全部熄滅，然后反方向依次點亮，完成一個循環(huán)，接著進(jìn)行下一個循環(huán)。電路由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)進(jìn)制計數(shù)/譯碼電路組成。

30、基于CD4017摩托車閃燈的設(shè)計與實現(xiàn)

電路由多諧振蕩電路和CD4017構(gòu)成，實現(xiàn)三組發(fā)光管循環(huán)顯示。

31、基于CD401712路回閃燈的設(shè)計與實現(xiàn)

電路由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)制計數(shù)/譯碼電路構(gòu)成。

32、基于CD4518/4511數(shù)字鐘的設(shè)計與實現(xiàn)

第四篇：數(shù)字電子鐘課程設(shè)計

課程設(shè)計名稱： 電子技術(shù)課程設(shè)計

題 目： 數(shù)字電子鐘課程設(shè)計

專 業(yè)：班 級：姓 名：學(xué) 號：

電氣工程及其自動化 電氣10-5 曹慶春 1

1001150103

目錄

1.綜述……………………………………………………………………1 2.電路組成………………………………………………………………2 2.1電路原理組成………………………………………………………2 2.2振蕩電路……………………………………………………………3 2.3分頻電路……………………………………………………………4 2.4計數(shù)電路……………………………………………………………5 2.4.1二十四進(jìn)制的實現(xiàn)………………………………………………5 2.4.2六十進(jìn)制的實現(xiàn)…………………………………………………5 2.5譯碼與顯示電路……………………………………………………6 2.6校時電路……………………………………………………………7 2.7報時電路……………………………………………………………8 3.整體電路圖…………………………………………………………10 4.結(jié)論…………………………………………………………………13 5.心得體會……………………………………………………………14 6.參考文獻(xiàn)……………………………………………………………15

1.綜述

數(shù)字電子鐘主要分為數(shù)碼顯示器，60進(jìn)制和24進(jìn)制計數(shù)器，頻率振蕩器和校時報時這幾個部分。數(shù)字電子鐘要完成顯示需要6個數(shù)碼管，七段的數(shù)碼管需要譯碼器械才能顯示，然后要實現(xiàn)時、分、秒的計時器需要60進(jìn)制計數(shù)器和24進(jìn)制計數(shù)器，60進(jìn)制、24進(jìn)制可以采用74LS160計數(shù)器構(gòu)成。秒信號可以由555定時器產(chǎn)生脈沖并分頻為1Hz。

2.1電路的組成原理

數(shù)字鐘它的計時周期為24小時，顯示滿刻度為23時59分59秒。因此，一個基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時”，“分”，“秒”，校時電路、報時電路和振蕩器、分頻器組成。秒信號是整個系統(tǒng)的基信號，它直接決定計時系統(tǒng)的精度，本設(shè)計采用555振蕩器加分頻器來實現(xiàn)。將標(biāo)準(zhǔn)秒信號送入“秒計數(shù)器”，“秒計數(shù)器”采用60進(jìn)制計數(shù)器，圖示為數(shù)字電子鐘鐘的一般構(gòu)成框圖。

圖2.1 數(shù)字電子鐘的結(jié)構(gòu)圖

2.2振蕩電路

數(shù)字電路中的時鐘是由振蕩器產(chǎn)生的，振蕩器是數(shù)字鐘的核心。振蕩器的穩(wěn)定度及頻率的精度決定了數(shù)字鐘計時的準(zhǔn)確程度，振蕩器的頻率越高，計時精度越高。

本設(shè)計采用555構(gòu)成的自激多諧振蕩器通過調(diào)節(jié)電阻值產(chǎn)生1000Hz的高頻信號。由

f?11T??R1?2R2?Cln2，設(shè)C?0.01uF,可得R1?5.1k?,R2?70k?.從而產(chǎn)生f?1000Hz的信號。

2.3分頻電路

要精確輸出1Hz脈沖，對電容和電阻的數(shù)值精度要求很高，所以輸出脈沖不夠準(zhǔn)確也不夠穩(wěn)定。用555直接產(chǎn)生1Hz的信號不準(zhǔn)確，所以用其先產(chǎn)生f?1000Hz的高頻信號，在經(jīng)過1000分頻的分頻電路產(chǎn)生1Hz的秒脈沖，這樣做可以保證秒信號的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。分頻器是三個用十進(jìn)制計數(shù)器74LS90串聯(lián)而成的分頻器，分頻原理是在74LS90的輸出端子中，從低位輸入10個脈沖才從高位輸出1個脈沖，這樣一片74LS90就可以起分頻作用，三個74LS90串聯(lián)就構(gòu)成了千分頻電路，輸出的便是1Hz的信號，從而可以實現(xiàn)秒脈沖的產(chǎn)生。

圖2.3 千分頻器

分頻電路產(chǎn)生的1Hz秒脈沖：

圖2.4 分頻過后的秒脈沖

2.4計數(shù)電路

數(shù)字鐘的計數(shù)電路是用兩個六十進(jìn)制計數(shù)電路和一個二十四進(jìn)制計數(shù)電路實現(xiàn)的。數(shù)字鐘的計數(shù)電路可以用反饋清零法。當(dāng)技術(shù)器正常計數(shù)時，反饋門不起作用，只有當(dāng)進(jìn)位脈沖來到時，反饋信號將計數(shù)電路清零，實現(xiàn)相應(yīng)的循環(huán)計數(shù)。用74LS160實現(xiàn)六十進(jìn)制與二十四進(jìn)制的計數(shù)電路。

2.4.1時計數(shù)器：用兩片74LS160串行進(jìn)位實現(xiàn)二十四進(jìn)制

圖2.5 二十四進(jìn)制計數(shù)器

2.4.2分、秒計數(shù)器：用四片74LS160串行進(jìn)位分別實現(xiàn)兩片六十進(jìn)制

圖2.6 六十進(jìn)制計數(shù)器

2.5譯碼與顯示電路

譯碼與顯示電路如圖，譯碼是編碼的相反過程，譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼翻譯成相應(yīng)的輸出信號。常用的集成譯碼器有二進(jìn)制譯碼器、二—十進(jìn)制譯碼器和BCD—7段譯碼器。

本設(shè)計用74LS47D作為譯碼器與七段數(shù)碼管相連接。譯碼與顯示電路連接原理圖：

圖2.7 譯碼與七段數(shù)碼管接線圖

秒計數(shù)數(shù)碼顯示：

圖2.8 秒計數(shù)顯示圖

2.6校時電路

校時電路如圖瑣事，用到的元器件有三個單刀雙擲開關(guān)S1，在設(shè)計中使用1、2、3腳。腳1接從分頻器出來的1Hz標(biāo)準(zhǔn)脈沖，腳2接正常的進(jìn)位脈沖，腳3接輸入時鐘信號CLK。當(dāng)正常工作時將開關(guān)打到2，進(jìn)行正常的計數(shù)，即校時時不影響正常計數(shù)。

圖2.9 單刀雙擲開關(guān)圖

下圖示為分校時電路：

圖2.10 分校時電路

2.7報時電路

2.7.1蜂鳴器工作原理圖：

給高電平工作通過調(diào)節(jié)蜂鳴器的頻率與電壓來實現(xiàn)蜂鳴器的聲音的大小與品質(zhì)。

圖2.11 蜂鳴器接線圖

2.7.2報時電路圖

電路應(yīng)在整點前5秒開始報時，即在59分55秒到59分59秒期間時，報時電路控制信號。

當(dāng)時間在59分50秒到59分59秒期間時，分十位、分個位和秒十位保持不變，分別為5、9、5，因此可將計數(shù)器十位的Qc和Qa，個位的Qd和Qa及秒計數(shù)器十位的Qa和Qc相與，從而產(chǎn)生報時控制信號。

由于與門容易產(chǎn)生競爭冒險現(xiàn)象，故采用與非門和非門串接。電路如下圖所示：

圖2.12 報時電路示意圖

由于使用的是TTL門電路，所以允許懸空。

圖2.13 報時電路實際接線圖

3.整體電路圖 3.1 進(jìn)位脈沖

圖3.1 進(jìn)位脈沖

圖3.2整體電路圖

圖3.3 秒計數(shù)與報時電路整體電路圖

圖3.4 秒計數(shù)與報時電路整體電路圖

圖3.5 分計數(shù)整體電路圖

結(jié)論

數(shù)字電子鐘的實現(xiàn)方法很多，根據(jù)我所學(xué)的知識，選擇恰當(dāng)?shù)挠嫈?shù)器和振蕩電路來控制其信號的穩(wěn)定性。數(shù)字電子鐘電路的振蕩電路，分頻電路，計數(shù)器電路，譯碼與數(shù)碼管顯示電路，校時電路，報時電路都是息息相關(guān)的。其中每一個部分都得做到準(zhǔn)確性來保證數(shù)字電子鐘的精確性。本設(shè)計采用555多諧振蕩產(chǎn)生1000Hz信號，在經(jīng)過分頻器產(chǎn)生1Hz的秒信號，其實采用石英晶振振蕩電路，這樣產(chǎn)生的信號更加的穩(wěn)定與精確。

課程設(shè)計體會

這學(xué)期期末我們做了數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計，我設(shè)計的是數(shù)字電子鐘。個人覺得這是一次將理論應(yīng)用與實踐的活動，在設(shè)計過程中不僅鍛煉了我們積極思考的好習(xí)慣，而且培養(yǎng)了我們一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神。

由于擁有模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)的理論知識，加之這次的課程設(shè)計，使我對以往的一些知識有了更深入的理解。

我在設(shè)計過程中認(rèn)真的翻閱大量的書籍，去網(wǎng)上搜尋資料，在看了很多思路之后形成了一套我自己的思路。所謂博覽群書，而后了然于胸。一旦形成了自己的思路，在設(shè)計過程中可以說是得心應(yīng)手，泉思涌動。當(dāng)然在設(shè)計過程中，我學(xué)會了Multism這個軟件進(jìn)行仿真，感覺用的挺好的，仿真是數(shù)字電子鐘運行的良好。我感覺這增強了我以后設(shè)計的信心，我也喜歡上了設(shè)計，很好的培養(yǎng)了我對設(shè)計的興趣，啟蒙了我。I will remember it forever！

參考文獻(xiàn)及資料

【1】Multism9在電工電子技術(shù)中的應(yīng)用/董玉冰主編.—北京：清華大學(xué)出版社，2008.11 【2】數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)/閻石主編；清華大學(xué)電子學(xué)教研組編.—5版.—北京：高等教育出版社，2006.5 【3】模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)/童詩白，華成英主編；清華大學(xué)電子教學(xué)教研組編.—4版.—北京：高等教育出版社，2006.5 【4】數(shù)字電子技術(shù)實驗與實踐/吳慎山主編.—北京：電子工業(yè)出版社，2011.4 【5】Multism7電路設(shè)計及仿真應(yīng)用/熊偉等主編.—北京：清華大學(xué)出版社，2005.7 【6】數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)/范文兵主編.—北京：清華大學(xué)出版社，2007.12 【7】數(shù)字邏輯電路實驗/候傳教等編.—北京：電子工業(yè)出版社，2009.7 【8】數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗教程/張秀娟，薛慶軍主編.—北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.10

第五篇：智能儀表課程設(shè)計 電子鐘

目錄

1.設(shè)計任務(wù)與要求 1 1.1設(shè)計目的 1 1.2設(shè)計要求 1 2.方案設(shè)計原理及方案論證 2 2.1系統(tǒng)整體設(shè)計思路 2 2.2系統(tǒng)方案論證 2 2.2.1 時鐘系統(tǒng)方案選擇 2 2.2.2單片機的選擇 2 2.2.3顯示系統(tǒng)的方案比較 2 2.2.4測溫系統(tǒng)方案選擇 3 2.2.5串口通信方案選擇 3 3.硬件設(shè)計 4 3.1硬件總體結(jié)構(gòu)簡介 4 3.2 單片機選擇 4 3.2.1 單片機概述 4 3.2.2 STC89C54單片機的引腳說明 5 3.2.3 STC89C54單片機最小系統(tǒng) 7 3.3顯示模塊的選擇 7 3.3.1 LCD12864概述 8 3.3.2 LCD12864基本參數(shù)及引腳功能 8 3.4溫度傳感器的選擇 9 3.5硬件線路設(shè)計分析 10 3.5.1 單片機最小系統(tǒng) 10 3.5.2 LCD12864連線圖 10 3.5.3 按鍵連線圖 12 3.5.4 DS18B20及蜂鳴器驅(qū)動 12 3.5.5 串口通信模塊 12 3.5.6 直流穩(wěn)壓模塊 13 4.系統(tǒng)工作流程圖 14 5.電路圖的繪制 15 6.個人心得 16 7.參考文獻(xiàn) 17

1.設(shè)計任務(wù)與要求 1.1設(shè)計目的

1、掌握數(shù)字電子鐘的設(shè)計方法；

2、掌握常用數(shù)字集成電路的功能和使用；

3、掌握小型單片機系統(tǒng)的開發(fā)。1.2設(shè)計要求 基本功能要求

1、可動態(tài)左右、上下顯示“歡迎使用”；

2、在5秒按鈕無操作則以24h（小時）計時方式顯示時、分、秒；

3、使用按鍵開關(guān)可實現(xiàn)時分調(diào)整；

4、具有鬧鐘功能，聲光提示。擴展功能

1、顯示日期與星期；

2、實時溫度的采集與顯示；

3、可232通訊顯示計算機傳送字符；

4、液晶屏的背光控制。

2.方案設(shè)計原理及方案論證 2.1系統(tǒng)整體設(shè)計思路

按照系統(tǒng)的設(shè)計功能要求，本時鐘溫度系統(tǒng)的設(shè)計必須采用單片機軟件系統(tǒng)實現(xiàn)，用單片機的自動控制能力配合溫度傳感器來控制時鐘和溫度的調(diào)整顯示，并可實現(xiàn)鬧鐘及串口通信功能，獲得時鐘溫度數(shù)據(jù)信息，單片機對其進(jìn)行一系列的處理，最后通過液晶顯示出來。2.2系統(tǒng)方案論證

2.2.1 時鐘系統(tǒng)方案選擇 方案1：

通過單片機內(nèi)部的定時器/計數(shù)器，用軟件實現(xiàn)，直接用單片機的定時器編程以實現(xiàn)時鐘； 方案2：

用專門的時鐘芯片實現(xiàn)時鐘的計時，再把時間數(shù)據(jù)送入單片機，由單片機控制顯示。為節(jié)約成本，我們選用方案1。2.2.2單片機的選擇

實現(xiàn)對于單片機的選擇，如果用8031 系列，由于它沒有內(nèi)部RAM，系統(tǒng)又需要大量內(nèi)存存儲數(shù)據(jù)，因而不可用；51 系列單片機的ROM 為4K，對于我們設(shè)計的系統(tǒng)可能有點??；54 系列單片機與51 系列的結(jié)構(gòu)一樣，而ROM 擴大為16K，對我們設(shè)計系統(tǒng)提供充足的空間進(jìn)行功能的擴展。再有51 系列單片機與54 系列的單片機價格差不多。因此，我們選擇54系列的單片機。2.2.3顯示系統(tǒng)的方案比較

方案1：用數(shù)碼管或點陣LED 顯示。方案2：用液晶1602 顯示。方案3：用液晶12864 顯示。

時鐘和溫度的顯示可以用數(shù)碼管或LED，而且價格便宜。但是數(shù)碼管的只能顯示簡單的設(shè)計的系統(tǒng)，與我們設(shè)計要求也不相符。因為有很多東西需要顯示，還是用顯示功能更好的液晶顯示器比較好，它能顯示更多的數(shù)據(jù)，用1602 液晶顯示數(shù)據(jù)有限，1602不能夠顯示指針時鐘，只能夠顯示一些基本的西文字符，顯示數(shù)據(jù)的可讀性不好，用可以顯示漢字的12864液晶顯示器還可以增加顯示信息的可讀性，用12864的繪圖功能即可繪制出指針時鐘的框架，讓人看起來會很方便。雖然它們在價格上差距很大，但是1602不能夠?qū)崿F(xiàn)我們的要求，所以我們選擇LCD12864顯示屏。2.2.4測溫系統(tǒng)方案選擇 方案1：

用熱敏電阻等測溫元件測出電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度。需要比較多的外部元件（A/D 轉(zhuǎn)換）支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對較高。方案2：

用溫度傳感器DS18B20 直接測溫。DS18B20 溫度傳感器是美國DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9~12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。經(jīng)比較，我們選擇方案2。2.2.5串口通信方案選擇

方案1：RS485，傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強，但只普遍用于工業(yè)現(xiàn)場，在普遍民用中很少使用。

方案2：RS232，傳輸范圍有限，比較容易受干擾，但普遍民用計算機都設(shè)有該接口，所以相對普及且易操作。

經(jīng)過比較選擇方案2以能滿足該實驗要求。

3.硬件設(shè)計

3.1硬件總體結(jié)構(gòu)簡介

帶秒表、時鐘計時器，萬年歷的顯示屏設(shè)計設(shè)計硬件結(jié)構(gòu)圖如下所示：

圖1-1系統(tǒng)總體硬件連接圖

此系統(tǒng)包括單片機主控模塊、溫度檢測模塊、12864顯示模塊、按鈕設(shè)置模塊、串口通信模塊、穩(wěn)壓模塊、蜂鳴器模塊共7大部分。3.2 單片機選擇 3.2.1 單片機概述

單片微型計算機簡稱單片機，又稱微控制器，嵌入式微控制器等，屬于第四代電子計算機。它把中央處理器、存儲器、輸入/輸出接口電路以及定時器葉數(shù)器集成在一塊芯片上，從而具有體積小、功耗低、價格低廉、抗干擾能力強且可靠性高等特點，因此，適合應(yīng)用于工業(yè)過程控制、智能儀器儀表和測控系統(tǒng)的前端裝置。正是由于這一原因，國際上逐漸采用微控制器(MCU)代替單片微型計算機(SCM)這一名稱?！拔⒖刂破鳌备芊从硢纹瑱C的本質(zhì)，但是由于單片機這個名稱已經(jīng)為國內(nèi)大多數(shù)人所接受，所以仍沿用“單片機”這一名稱。

1、單片機的主要特點有:(1)具有優(yōu)異的性能價格比。

(2)集成度高、體積小、可靠性高。(3)控制功能強。(4)低電壓，低功耗。

2、單片機的主要應(yīng)用領(lǐng)域:(1)工業(yè)控制(2)儀器儀表(3)電信技術(shù)

(4)辦公自動化和計算機外部設(shè)備(5)汽車和節(jié)能(6)制導(dǎo)和導(dǎo)航(7)商用產(chǎn)品(8)家用電器

因此，在本課題設(shè)計的溫濕度測控系統(tǒng)中，采用單片機來實現(xiàn)。在單片機選用方面，由于STC89系列單片機與MCS-51系列單片機兼容，所以，本系統(tǒng)中選用STC89C54單片機。3.2.2 STC89C54單片機的引腳說明

圖1-2 STC89C54單片機引腳圖 芯片引腳如圖1-2所示： VCC : 電源。GND: 地。

P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。

P1口： 是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。P2口：P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL 邏輯電平。

P3口：P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。

RST: 復(fù)位輸入。晶振工作時，RST腳持續(xù)2個機器周期高電平將使單片機復(fù)位。看門狗計時完成后，RST 腳輸出96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。

ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。

PSEN:外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號。EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。

XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。

程序存儲器：如果EA引腳接地，程序讀取只從外部存儲器開始。對于89C54，如果EA 接VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲器（地址為0000H～1FFFH）開始，接著從外部尋址，尋址地址為：2000H~FFFFH。數(shù)據(jù)存儲器：STC89C52 有256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。高128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。定時器2：定時器2是一個16位定時/計數(shù)器，它既可以做定時器，又可以做事件計數(shù)器。3.2.3 STC89C54單片機最小系統(tǒng)

圖1-3 晶振電路

圖1-4 復(fù)位電路

如圖1-

3、圖1-4所示，復(fù)位電路和時鐘電路是維持單片機最小系統(tǒng)運行的基本模塊。單片機最小系統(tǒng)是在以51單片機為基礎(chǔ)上擴展，使其能更方便地運用于測試系統(tǒng)中，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被測試的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。單片機以其功能強、體積小、可靠性高、造價低和開發(fā)周期短等優(yōu)點，稱為在實時檢測和自動控制領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中稱為必不可少的器件，尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來越大。3.3顯示模塊的選擇 3.3.1 LCD12864概述

帶中文字庫的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64, 內(nèi)置8192個16*16 點漢字，和128個16*8 點ASCII 字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面?？梢燥@示8×4 行16×16 點陣的漢字，也可完成圖形顯示。低電壓低功耗是其又一顯著特點。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。圖形液晶模塊。

圖1-5 LCD1602實物圖

3.3.2 LCD12864基本參數(shù)及引腳功能 引腳功能如表1-1所示： 編號 符號 方向 引腳說明 1 VSS模塊的電源正端 3 V0背光源正極（LED+5V）20 LED_K-背光源正極（LED+5V）表1-1 LCD12864引腳功能 3.4溫度傳感器的選擇

傳感器是能夠感受規(guī)定的被測量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置的總稱。通常被測量是非電物理量, 輸出信號一般為電量。

溫度實現(xiàn)只能通過外部的溫度傳感器來實現(xiàn)。經(jīng)上網(wǎng)查閱資料及市場考察，DS18B20 體積小，只有3 只腳，電路接法簡單。它能夠直接讀出被測溫度。內(nèi)部含有寄存器為我們設(shè)計實現(xiàn)上下限報警功能提供保障。用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置；報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件；精度為0.5°C，也符合我們設(shè)計的要求。DS18B20 也是我們通常使用的型號，因此溫度傳感器用DS18B20。引腳說明見表1-2。典型應(yīng)用電路如圖1-6所示。

表1-2 DS18B20引腳說明 引腳號 名稱 引腳說明 1 GND 電源地 DQ 數(shù)字信號輸入/輸出端 3 VDD 外接供電電源輸入端

DS18B20 有兩種接法：一是單線接法即只接DQ。這種方法應(yīng)用它內(nèi)部的寄生電源，因此在QT 上要用一個MOSFET 把I/O 線只接拉到電源上。二是從vdd 腳加上電源。方法一適合于遠(yuǎn)距離溫度監(jiān)控，不需要本地電源。而我們只是設(shè)計測溫系統(tǒng)，選擇方法二就行了，還有MOSFET 極容易燒壞，我們不用它。Vdd 接5V 電源，vss 接地，DQ 與P3.7 相連。因為DS18B20 的工作電流約為1MA，因此Qt 端還要加上拉電阻為其提供電流。若用5V 電源，則R=5/1MA=5k。R 取4.7K。

3.5硬件線路設(shè)計分析 3.5.1 單片機最小系統(tǒng)

CPU 為STC89 系列增強型8 位單片機，頻率高達(dá)80MHz，可工作于6Clock，32 I/O，3 定時器，內(nèi)置 WDT、EEPROM。支持ISP，ESD。晶振采用12M/11.0592M（可更換）。3.5.2 LCD12864連線圖

第1 腳：VSS 為地電源 第 2 腳：VCC 接5V 正電源

第 3 腳：V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端,接正電源時對比度最弱,接地電源時對比度最高,對

比度過高時會產(chǎn)生重影,使用時可以通過一個10K 的電位器調(diào)整對比度。

第 4 腳：RS 為寄存器選擇,高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。

第 5 腳：RW 為讀寫信號線,高電平時進(jìn)行讀操作,低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS 和RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址,當(dāng)RS 為低電平RW為高電平時可以讀忙信號,當(dāng)RS為高電平RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。

第 6 腳：E 端為使能端,當(dāng)E 端由高電平跳變成低電平時,液晶模塊執(zhí)行命令。第 7～14 腳：D0～D7 為8 位雙向數(shù)據(jù)線。

第15腳：PSB 并/串行接口選擇：H-并行；L-串行。

第19腳：背光源正極（LED+5V）由P24腳接三極管放大后驅(qū)動背光，可實現(xiàn)由單片機管腳控制背光亮滅。

第20腳：背光源負(fù)極（LED-0V）。

3.5.3 按鍵連線圖

5個獨立按鍵接P10~P14口，并由LED燈指示。實現(xiàn)時鐘的增、減、確認(rèn)、返回和鬧鐘設(shè)置等功能。

3.5.4 DS18B20及蜂鳴器驅(qū)動

DS18B20數(shù)據(jù)腳通過接上拉電阻接入單片機P3.7腳，蜂鳴器由P2.0控制并通過三極管放大驅(qū)動。

3.5.5 串口通信模塊

RS232 接口是制定用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個25 個腳的 DB25 連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。DB25 的串口一般只用到的管腳只有2（RXD）、3（TXD）、7（GND）這三個，隨著設(shè)備的不斷改進(jìn)，現(xiàn)在DB25 針很少看到了，代替他的是DB9 的接口，DB9 所用到的管腳比DB25 有所變化，是2（RXD）、3（TXD）、5（GND）這三個。因此現(xiàn)在都把RS232 接口叫做DB9。3.5.6 直流穩(wěn)壓模塊

直流電源通過插座接入，由開關(guān)控制其開關(guān)，通過穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓到9伏，再通過7805穩(wěn)壓到5伏輸出，并有LED燈指示。

4.系統(tǒng)工作流程圖

5.電路圖的繪制

電路圖通常是在系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇的基礎(chǔ)上繪制的，它是電路組裝、調(diào)試和維修的依據(jù)。繪制電路圖時，注意以下幾點：（1）元器件布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于閱讀。

（2）注意信號流向。一般從輸入端或信號源開始，由左至右或上至下按信號的流向依次畫出各單元電路，而反饋通路的信號流向則與此相反。（3）圖形符號標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)標(biāo)注。

（4）連線應(yīng)為直線，盡量少交叉和折彎。

6.個人心得

通過這次課程設(shè)計使我對課堂上的理論知識有了進(jìn)一步的了解，并增強了對單片機領(lǐng)域的興趣。同時也發(fā)現(xiàn)自對數(shù)電知識和電子設(shè)計軟件掌握得不夠。

這次設(shè)計仿真我們用到了仿真軟件Proteus7.7和編譯軟件keil4.0，從軟件的安裝到使用，從網(wǎng)上查閱資料學(xué)到了很多課堂之外的專業(yè)知識。這次的設(shè)計最主要是單片機的應(yīng)用，從控制到接口。這個技術(shù)是一個多學(xué)科的綜合，要做到靈活應(yīng)用需要自我學(xué)習(xí)各種輔助技術(shù)的應(yīng)用。其次感受最深的是設(shè)計是一小步，實現(xiàn)成實物才是一大步。在仿真時，驅(qū)動液晶屏沒有用電流放大電路，到制作實物時因為電流很小液晶屏無法顯示，我們只能增加電流放大電路。設(shè)計中每一步都要細(xì)心認(rèn)真，一個小的失誤，都會導(dǎo)致后面的環(huán)節(jié)發(fā)生錯誤。在制作過程中雖然后來有設(shè)計上的疏忽但是我們每一步都細(xì)心焊接，一步一檢查，一次成功。此次課程設(shè)計，學(xué)到了很多課內(nèi)學(xué)不到的東西，比如獨立思考解決問題的能力，出現(xiàn)差錯的隨機應(yīng)變，和與人合作的團(tuán)隊精神，都讓我受益非淺，今后的制作應(yīng)該更輕松，自己也能扛的起并高質(zhì)量的完成項目。

這次設(shè)計中我明顯體會到自己知識的匱乏，思考問題不全面，這激勵我學(xué)好基礎(chǔ)知識的同時要拓展知識面，增強自己的綜合能力，從而使自己成為一個高綜合素質(zhì)人才從而更好地適應(yīng)社會。

7.參考文獻(xiàn)

[1] 周潤景，張麗娜，基于PROTEUS的電路及單片機系統(tǒng)設(shè)計與仿真，北京航空航天大學(xué)出版社

[2] 萬福君，潘松峰，劉芳，MCS-51單片機原理、系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用，清華大學(xué)出版社