帶有秒表功能數(shù)字時鐘的設(shè)計 開題報告

科學(xué)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目：帶有秒表功能數(shù)字時鐘的設(shè)計學(xué)科部：信息學(xué)科部專業(yè)：電子信息工程班級：071電子學(xué)號：7012345678姓名：王語嫣指導(dǎo)教師：胡斐填表日期：2011年12月06日一、選題的依據(jù)及意義：單片機模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字時鐘路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒與機械式時鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。單片機應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領(lǐng)域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。數(shù)字鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵?，廣泛用于個人家庭以及車站、碼頭、劇場、辦公室等公共場所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來了極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進的石英技術(shù)，使數(shù)字鐘具有走時準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點，它還用于計時、自動報時及自動控制等各個領(lǐng)域。盡管目前市場上已有現(xiàn)成的數(shù)字鐘集成電路芯片出售，價格便宜、使用也方便，但鑒于數(shù)字鐘電路的基本組成包含了數(shù)字電路的主要組成部分，因此進行數(shù)字鐘的設(shè)計是必要的，研究數(shù)字鐘及其擴大應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實的意義。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機械式的時鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機械裝置，具有更長的使用壽命，已得到廣泛的使用。目前，數(shù)字鐘得設(shè)計方法有很多種。例如，可用中小規(guī)模集成電路組成數(shù)字鐘；也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成數(shù)字鐘；還可以利用單片機來實現(xiàn)數(shù)字鐘等等。這些方法都各有其特點，其中利用單片機實現(xiàn)的數(shù)字鐘具有編程靈活，并便于功能的擴展。數(shù)字鐘一般由振蕩器，分頻器，譯碼器，顯示器等部分組成，這些都是數(shù)字電路中最基本的，應(yīng)用最廣的電路。當(dāng)前市場上已有現(xiàn)成的數(shù)字鐘集成電路芯片出售，價格較便宜。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展，使數(shù)字鐘具有走時準(zhǔn)確，性能穩(wěn)定，攜帶方便等特點，是目前人們生活和工作補課或缺的報時用品?，F(xiàn)在是一個知識爆炸的新時代。新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮，電子技術(shù)的發(fā)展更是日新月異。人們對數(shù)字鐘的要求也越來越高，傳統(tǒng)的時鐘已不能滿足人們的需求。多功能數(shù)字鐘不管在性能還是在樣式上都發(fā)生了質(zhì)的變化。有電子鬧鐘，數(shù)字鬧鐘等。單片機在多功能數(shù)字鐘的應(yīng)用已是非常普遍的。由單片機作為數(shù)字鐘的核心控制器，可以通過它的時鐘信號進行計時實現(xiàn)計時功能，將其時間數(shù)據(jù)經(jīng)單片機輸出，利用顯示模塊將其顯示出來。本論文采用AT89C52單片機時鐘芯片，按鍵電路對時間秒、分、時進行設(shè)置，最后用數(shù)碼管顯示出來。三、本課題研究內(nèi)容：基于AT89C52單片機數(shù)字鐘由電源電路、單片機主控電路、按鍵控制電路和蜂鳴器等組成。本次設(shè)計就是通過單片機為主控電路，通過電路仿真而實現(xiàn)。首先使用Professional軟件進行繪制硬件電路圖，用keil軟件進行編程與調(diào)試，最終生成hex文件，傳入單片機內(nèi)部，從而實現(xiàn)仿真效果。此次設(shè)計的多功能數(shù)字時鐘具有顯示時、分、秒、及對各日期與時間的調(diào)整、校正功能。整個時鐘通過按鍵來實現(xiàn)各個功能。本課題研究方案：方案一：基于數(shù)字電路的數(shù)字鐘。傳統(tǒng)的數(shù)字鐘以最為基本的數(shù)字電路來實現(xiàn)的。其設(shè)計復(fù)雜，體積大，運行穩(wěn)定性不好。所以不考慮。方案二：利用硬件描述語言結(jié)合PLD器件可以極大地方便數(shù)字集成電路設(shè)計，本文介紹如何利用VHDL硬件描述語言結(jié)合FPGA器件設(shè)計一個具有基本計時和調(diào)整時間功能的數(shù)字鐘。方案三：通過單片機AT89C52芯片為主控電路，由電源電路、單片機主控電路、按鍵控制電路和蜂鳴器等組成。本次設(shè)計就是通過單片機為主控電路，通過電路仿真而實現(xiàn)。首先使用Professional軟件進行繪制硬件電路圖，用keil軟件進行編程與調(diào)試，最終生成hex文件，傳入單片機內(nèi)部，從而實現(xiàn)仿真效果。此次設(shè)計的多功能數(shù)字時鐘具有顯示時、分、秒、及對各日期與時間的調(diào)整、校正功能。整個時鐘通過按鍵來實現(xiàn)各個功能。顯示部分用四位一體和兩位一體的共陽數(shù)碼管顯示。本次數(shù)字鐘的設(shè)計采用的是方案三，其設(shè)計方案圖如下圖所示：AT89C52AT89C52主控制器復(fù)位電路聲音提示晶振電路電源電路數(shù)碼管顯示按鍵電路圖1數(shù)字鐘的設(shè)計方案框圖五．研究目標(biāo)、主要特色及工作進度：1、研究目標(biāo)：（1）了解帶有秒表功能數(shù)字時鐘的工作原理（2）掌握MCS-51系列單片機的基本結(jié)構(gòu)和特（3）了解各種帶有秒表功能數(shù)字時鐘設(shè)計方案的優(yōu)劣（4）選擇一種合適方案來實現(xiàn)帶有秒表功能數(shù)字時鐘的設(shè)計2.主要特色：24小時計時功能（精確到秒）、整點報時功能、鬧鐘功能、小時/分鐘調(diào)整功能、秒表功能、省電模式功能3.工作進度：（1）熟悉資料，開始畢業(yè)設(shè)計準(zhǔn)備2010.11.29—2010.12.05（2）.完成開題報告和外文資料翻譯2010.12.06—2010.12.12（3）完成系統(tǒng)硬件設(shè)計2010.12.13—2010.12.26（4）編寫系統(tǒng)軟件流程圖和程序及調(diào)試2010.12.27—2011.01.09（5）完成系統(tǒng)的硬件仿真2011.01.10—2011.01.16（6）整理資料2011.05.01—2011.05.20（7）論文答辨準(zhǔn)備和答辨2011.05.20—2011.06.10六、參考文獻：[1]曹巧媛，單片機原理及應(yīng)用[M],北京：電子工業(yè)出版社，1997.7.[2]趙秀珍，單永磊，單片微型計算機原理及其應(yīng)用[M],北京：中國水利水電出版社，2001.8.[3]張毅剛，修林成，胡振江，MCS-51單片機應(yīng)用設(shè)計[M],哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1990.8[4]張洪潤，蘭清華，單片機應(yīng)用技術(shù)教程[M]，北京：清華大學(xué)出版社，1997.11[5]李華，MCS-51系列單片機實用接口技術(shù)[M],北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993.8[6]陳景初，單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實踐[M],北京航空航天大學(xué)出版社。[7]馬家辰，MCS-51單片機原理與接口技術(shù)[M],哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。[8]劉守義，單片機應(yīng)用技術(shù)[M]、西安：西安電子科技大學(xué)出版社。[9]房小翠