數字時鐘，就是以數字顯示取代模擬表盤的鐘表，在顯示上它用數字反應此時的時間,它還能同時顯示時，分，秒,且能夠對時，分，秒準確進行校時。下面是小編帶來的有關數字電子時鐘實驗心得，希望大家喜歡
基于AVR單片機Mega16的電子時鐘設計摘要】 Mega16是一款采用先進RISC精簡指令，內置A/D的8位單片機，可支持低電壓聯機Flash和EEPROM寫入功能;同時還支持Basic和C等高級語言編程。
用它設計電子時鐘不僅成本低，硬件簡單，。
基于AVR單片機Mega16的電子時鐘設計
摘要】 Mega16是一款采用先進RISC精簡指令，內置A/D的8位單片機，可支持低電壓聯機Flash和EEPROM寫入功能;同時還支持Basic和C等高級語言編程。
用它設計電子時鐘不僅成本低，硬件簡單，而且很容易實現系統移植。
介紹了如何利用AVR系列單片機Mega16及1602字符液晶來設計電子時鐘的方法，同時給出了相應的電路原理及部分語言程序。
數字電路課程設計的心得體會
為什么沒人啊?都在忙本科教育評估去了。
最核心的是時序邏輯電路的設計，要培養出良好的空間想象能力。
高性能的數字信號處理芯片，不用標準單片機和標準嵌入系統，那速度慢，要繳納知識產權許可費用，發達國家都是專門有針對性設計的時序邏輯電路的獨立設計。
例如上個世紀80年代的蘋果牌個人計算機，就是用許多通用中小規模數字集成電路搭建的時序邏輯電路，國內以此仿照了中華學習機。
現在的CPU設計復雜，時序邏輯電路都集成在芯片里面，集成度高，要靠高等院校的教材和實驗課程，實在沒法設計出低端的CPU。
所以一般都是購買國外集成電路系統的構架，以此為基礎設計，這就有知識產權的費用，到了流片的時候，人家要統計你的生產數量，要收費的。
這就是基礎教育關系的國家安全的一個例子。
電子時鐘課程設計報告
我們剛剛做完的課程設計。
給你啦~~ 數字鐘設計報告 設計者: 20062073 20062046 目錄 1 設計目的 3 2 設計要求指標 3 2。
1 基本功能 3 2。
2 擴展功能 4 3。
方案論證與比較 4 4 總體框圖設計 4 5 電路原理分析 4 5。
1數字鐘的構成 4 5。
1。
1 分頻器電路 5 5。
1。
2 時間計數器電路 5 5。
1。
3分頻器電路 6 5。
1。
4振蕩器電路 6 5。
1。
5數字時鐘的計數顯示電路 6 5。
2 校時電路 7 5。
3 整點報時電路 8 6系統仿真與調試 8 7。
結論 8 參考文獻 9 實驗作品附圖 10 數字鐘 摘要: 數字鐘是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置，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，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。
數字鐘從原理上講是一種典型的數字電路，其中包括了組合邏輯電路和時序電路。
目前，數字鐘的功能越來越強，并且有多種專門的大規模集成電路可供選擇。
從有利于學習的角度考慮，這里主要介紹以中小規模集成電路設計數字鐘的方法。
經過了數字電路設計這門課程的系統學習，特別經過了關于組合邏輯電路與時序邏輯電路部分的學習，我們已經具備了設計小規模集成電路的能力，借由本次設計的機會，充分將所學的知識運用到實際中去。
本次課程設計要求設計一個數字鐘，基本要求為數字鐘的時間周期為24小時，數字鐘顯示時、分、秒，數字鐘的時間基準一秒對應現實生活中的時鐘的一秒。
供擴展的方面涉及到定時自動報警、按時自動打鈴、定時廣播、定時啟閉路燈等。
因此，研究數字鐘及擴大其應用，有著非常現實的意義。
1 設計目的 1。
掌握數字鐘的設計、組裝與調試方法。
2。
熟悉集成元器件的選擇和集成電路芯片的邏輯功能及使用方法。
3。
掌握面包板結構及其接線方法 4。
熟悉仿真軟件的使用。
2 設計要求及指標 2。
1基本功能 1)時鐘顯示功能，能夠正確顯示“時”、“分”、“秒”。
2)具有快速校準時、分、秒的功能。
3)用555定時器與RC組成的多諧振蕩器產生一個標準頻率(1Hz)的方波脈沖信號。
2。
2擴展功能 1)用晶體振蕩器產生一個標準頻率(1Hz)的脈沖信號。
2)具有整點報時的功能。
3)具有鬧鐘的功能。
4)…… 3、方案論證與比較 本設計方案使用555多諧振蕩器來產生1HZ的信號。
通過改變相應的電阻電容值可使頻率微調，不必使用分頻器來對高頻信號進行分頻使電路繁復。
雖然此振蕩器沒有石英晶體穩定度和精確性高，由于設計方便，操作簡單，成為了設計時的首選，但是由于與實驗中使用的555芯片產生的脈沖相比較，利用晶振產生的脈沖信號更加的穩定，同過電壓表的測量能很好的觀察到這一點，同時在顯示上能夠更加接進預定的值，受外界環境的干擾較少，一定程度上優于使用555芯片產生信號方式。
我們組依然同時設計了555和晶振兩個信號產生電路。
(本實驗報告中著重按照原方案設計的555電路進行說明) 4、 系統設計框圖 數字式計時器一般由振蕩器、分頻器、計數器、譯碼器、顯示器等幾部分組成。
在本設計中555振蕩器及其相應外部電路組成標準秒信號發生器，由不同進制的計數器、譯碼器和顯示器組成計時系統。
秒信號送入計數器進行計數，把累計的結果以'時'、'分'、'秒'的數字顯示出來。
'時'顯示由二十四進制計數器、譯碼器、顯示器構成，'分'、'秒'顯示分別由六十進制計數器、譯碼器、顯示器構成。
其原理框圖如圖1。
1所示。
5、電路原理分析 5。
1數字鐘的構成 數字鐘實際上是一個對標準頻率(1HZ)進行計數的計數電路。
由于計數的起始時間不可能與標準時間一致，故需要在電路上加一個校時電路，同時標準的1HZ時間信號必須做到準確穩定。
在此使用555振蕩器組成1Hz的信號。
數字鐘原理框圖(1。
1) 5。
1。
1振蕩器電路 555定時器組成的振蕩器電路給數字鐘提供一個頻率為1Hz的方波信號。
其中OUT為輸出。
5。
1。
2時間計數器電路 時間計數電路由秒個位和秒十位計數器，分個位和分十位計數器及時個位和時十位計數器電路構成，其中秒個位和秒十位計數器、分個位和分十位計數器為60進制計數器，而根據設計要求，時個位和時十位計數器為24進制計數器。
5。
1。
3分頻器電路 通常，數字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高，為了得到1Hz的秒信號輸入，需要對振蕩器的輸出信號進行分頻。
通常實現分頻器的電路是計數器電路，一般采用多級2進制計數器來實現。
例如，將32768Hz的振蕩信號分頻為1HZ的分頻倍數為32768( )，即實現該分頻功能的計數器相當于15級2進制計數器。
5。
1。
4振蕩器電路 利用555定時器組成的多諧振蕩器接通電源后，電容C1被充電，當電壓上升到一定數值時里面集成的三極管導通，然后通過電阻和三極管放電，不斷的充放電從而產生一定周期的脈沖，通過改變電路上器件的值可以微調脈沖周期。
5。
1。
5數字時鐘的計數顯示控制 在設計中，我們使用的是74__160十進制計數器，來實現計數的功能，實驗中主要用到了160的置數清零功能(特點:消耗一個時鐘脈沖)，清零功能(特點:不耗時鐘脈沖)，在上級160控制下級160時候通過組合電路(主要利用與非門)實現，在連接電路的時候要注意并且強調使能端的連接，其將影響到。
基于單片機的電子時鐘的設計與制作(C語言) 要求:采用萬年歷芯片進行設計
采用萬年歷芯片，其實可以用時鐘芯片DS1302。
顯示用什么，是數碼管，還是LCD1602?設計與制作，是要做出實物嗎?要是仿真，給你一個 仿真圖，可以做參考。
數字電子鐘的邏輯框圖如圖3-4所示。它由555集成芯片構成的振蕩電路、分頻器、計數器、顯示器和校時電路組成。555集成芯片構成的振蕩電路產生的信號經過分頻器作為秒脈沖，秒脈沖送入計數器，計數結果通過“時”、“分”、“秒”譯碼器顯示時間。
1. 振蕩器
石英晶體振蕩器的特點是振蕩頻率準確、電路結構簡單、頻率易調整。它還具有壓電效應，在晶體某一方向加一電場，則在與此垂直的方向產生機械振動，有了機械振動，就會在相應的垂直面上產生電場，從而機械振動和電場互為因果，這種循環過程一直持續到晶體的機械強度限止時，才達到最后穩定。這用壓電諧振的頻率即為晶體振蕩器的固有頻率。
一般來說，般來說，振蕩器的頻率越高，計時精度越高，但耗電量將增大。如果精度要求不高也可以采用由集成電路定時器555與RC組成的多諧振蕩器。如圖3-4-1所示。設振蕩頻率f=1KHz，R為可調電阻，微調R1可以調出1KHz輸出。
2. 分頻器
由于振蕩器產生的頻率很高，要得到秒脈沖，需要分屏電路。本實驗由集成電路定時器555與RC組成的多諧振蕩器，產生1KHz的脈沖信號。故采用3片中規模集成電路計數器74LS90來實現，得到需要的秒脈沖信號。
3. 計數器
秒脈沖信號經過6級計數器，分別得到“秒”個位、十位、“分”個位、十位以及“時”個位、十位的計時。“秒”“分”計數器為六十進制，小時為十二進制。
(1)六十進制計數
由分頻器來的秒脈沖信號，首先送到“秒”計數器進行累加計數，秒計數器應完成一分鐘之內秒數目的累加，并達到60秒時產生一個進位信號，所以，選用一片74LS90和一片74LS92組成六十進制計數器，采用反饋歸零的方法來實現六十進制計數。其中，“秒”十位是六進制，“秒”個位是十進制。如圖3-4-3-1所示。
(2)十二四進制計數
“12翻1”小時計數器是按照“01——02——03——……——11——12——01——02——……”規律計數的，這與日常生活中的計時規律相同。在此實驗中，小時的個位計數器由4位二進制同步可逆計數器74LS191構成，十位計數器由D觸發器74LS74構成，將它們級連組成“12翻1”小時計數器。
計數器的狀態要發生兩次跳躍：一是計數器計到9，即個位計數器的狀態為Q03Q02Q01Q00=1001，在下一脈沖作用下計數器進入暫態1010，利用暫態的兩個1即Q03Q01使個位異步置0，同時向十位計數器進位使Q10=1;二是計數器計到12后，在第13個脈沖作用下個位計數器的狀態應為Q03Q02Q01Q00=0001，十位計數器的Q10=0。第二次跳躍的十位清0和個位置1信號可由暫態為1的輸出端Q10，Q01，Q00來產生。
圖3-4-3-2 M12計數器功能表
4. 譯碼器
譯碼是指把給定的代碼進行翻譯的過程。計數器采用的碼制不同，譯碼電路也不同。74LS48驅動器是與8421BCD編碼計數器配合用的七段譯碼驅動器。74LS48配有燈測試LT、動態滅燈輸入RBI，滅燈輸入/動態滅燈輸出BI/RBO,當LT=0時，74LS48出去全1。
5. 顯示器
本系統用七段發光二極管來顯示譯碼器輸出的數字，顯示器有兩種：共陽極顯示器或共陰極顯示器。74LS48譯碼器對應的顯示器是共陰極顯示器。
6. 校時電路
當數字鐘走時出現誤差時，需要校正時間。校時電路實現對“時”“分”“秒”的校準。在電路中設有正常計時和校對位置。本實驗實現“時”“分”的校對。
對校時的要求是，在小時校正時不影響分和秒的正常計數;在分校正時不影響秒和小時的正常計數。需要注意的時，校時電路是由與非門構成的組合邏輯電路，開關S1或S2為“0”或“1”時，可能會產生抖動，為防止這一情況的發生我們接入一個由RS觸發器組成的防抖動電路來控制。
圖3-4-6-1 校時開關的功能表
3.5 實驗主體電路的裝調
·由圖3-4所示的數字中系統組成框圖按照信號的流向分級安裝，逐級級聯。這里的每一級是指組成數字中的各個功能電路。
·級聯時如果出現時序配合不同步，或劍鋒脈沖干擾，引起的邏輯混亂，可以增加多級邏輯門來延時。如果顯示字符變化很快，模糊不清，可能是由于電源電流的跳變引起的，可在集成電路器件的電源端Vcc加退藕濾波電容。通常用幾十微法的大電容與0.01μF的小電容相并聯。
·畫數字鐘的主體邏輯電路圖。 如圖3-5
圖3-5 數字鐘的主體電路邏輯圖
3.6 功能擴展電路
(1)定時控制電路
數字鐘在指定的時刻發出信號，或驅動音響電路“鬧時”，或對某裝置的電源進行接通或斷開“控制”。不管是鬧時還是控制，都要求時間準確，即信號的開始時刻與持續時間必須滿足規定的要求。
例如要求上午7時59分發出鬧時信號，持續時間為1分鐘。本實驗設計為7時59分時，音響電路的晶體管導通，則揚聲器發出1KHz的聲音。持續1分鐘到8點整晶體管因輸入端為“0”而截止，電路停鬧。
圖3-6 鬧時電路
(2)仿廣播電臺整點報時電路
仿廣播電臺整點報時電路的功能要求是，每當數字鐘計時快要到整點時發出聲響，通常按照4低音1高音的順序發出間斷聲響，以最后一聲高音結束的時刻為整點時刻。
設4聲低音(約500Hz)分別發生在59分51秒、53秒、55秒及57秒，最后一聲高音(約1KHz)發生在59分59秒，它們的持續時間均為1秒。
圖3.7 整個電路的組裝及調試
和擴展電路檢查均無連線錯誤并且顯示正常后，將兩個電路連為一個整體，接上+5V電源。觀察時鐘是否顯示正常;是否在上午7時59分發出鬧時信號，持續時間一分鐘;是否有四聲低音分別發生在59分51秒、53秒、55秒及57秒，最后一聲高音法正在59分59秒，它們持續時間均為1秒。若不正常則檢查電路各個部分，直到得到滿意的結果。我們共經過兩天的調試，圓滿完成了這次為期兩周的課程設計。
四.實驗總結
短短的兩周課程設計結束了。看著自己設計、連線、調試成功的數字電子鐘，很有成就感。真的很有收獲，體會到了什么是學以致用，理論與實踐的差別到底有多大。以前上課都是上一些最基本的東西而現在卻可以將以前學的東西做出有實際價值的東西。在這個過程中，我的確學得到很多在書本上學不到的東西，如：怎么設計一個六十、十二進制計數器，如何實現校時的防抖動等等。但也遇到了不少的挫折，有時遇到了一個錯誤怎么找也找不到原因所在，找了老半天結果卻是接頭的方向接錯了，有時更是忘接地了。在學習中的小問題在課堂上不可能犯，在動手的過程中卻很有可能犯。特別是在接電路時，一不小心就會犯錯，而且很不容易檢查出來。在調試主板電路時，十位不進位，檢查電路，以為沒有什么問
題，后來一步一步的檢查，發現總的地線沒接，接上總的地線，一切正常。副版是我的同組劉玉龍連接的電路，在主板和副版連接起來后，新的問題又出現了。第一，計數太快了，正常一秒，我們設計的數字電子表卻可以走兩三秒，顯然輸入不是1Hz的脈沖信號;第二，我們的校時電路連接正確，可是每次校時，開關S1或S2為“0”或“1”時，會產生抖動，無法正常校時。針對這兩個問題，我們進行了分析，進而轉化為實際的操作。我們在+5V電壓和地線之間分別加了兩個電容，通過濾波，選擇我們需要的1Hz脈沖信號。對于無法正常校時的問題，在設計中接入一個由RS觸發器組成的防抖動電路來控制校時。把時間調到上午7點58分，等7點59分準確鬧鐘響起，持續一分鐘。再將時間跳到58分，等59分51秒、53秒、55秒及57秒都發出4聲低音，最后一聲高音發生在59分59秒。，持續時間都是一秒鐘。數字電子鐘已經成功完成了。
我的動手能力又有了進一步的提高，我感到十分的高興。同時學到了課本上沒有的東西，也鍛煉了自己獨立解決問題的能力。這在以后的學習和生活中會有很大的用處。但是我還有不足，按照電路連接實物時，器件的擺放不夠科學，最終導致了，只有自己能看懂電路的走向。不過我會在以后的學習中逐步提高，做一個動手能力強的大學生。
十分感謝自動化系提供這么好的機會，讓我們把學到的知識應用到實踐中，同時謝謝老師的耐心指導。
數字電子鐘的設計(由數字IC構成)一、設計目的1。
熟悉集成電路的引腳安排。
2。
掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。
3。
了解面包板結構及其接線方法。
4。
了解數字鐘的組成及工作原理。
5。
熟悉數字鐘的設計與制作。
二、設計要求1。
設計指標時。
數字電子鐘的設計(由數字IC構成)一、設計目的1。
熟悉集成電路的引腳安排。
2。
掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。
3。
了解面包板結構及其接線方法。
4。
了解數字鐘的組成及工作原理。
5。
熟悉數字鐘的設計與制作。
二、設計要求1。
設計指標時間以24小時為一個周期;顯示時、分、秒;有校時功能，可以分別對時及分進行單獨校時，使其校正到標準時間;計時過程具有報時功能，當時間到達整點前5秒進行蜂鳴報時;為了保證計時的穩定及準確須由晶體振蕩器提供表針時間基準信號。
2。
設計要求畫出電路原理圖(或仿真電路圖);元器件及參數選擇;電路仿真與調試;PCB文件生成與打印輸出。
3。
制作要求 自行裝配和調試，并能發現問題和解決問題。
4。
編寫設計報告 寫出設計與制作的全過程，附上有關資料和圖紙，有心得體會。
三、設計原理及其框圖1。
數字鐘的構成 數字鐘實際上是一個對標準頻率(1HZ)進行計數的計數電路。
由于計數的起始時間不可能與標準時間(如北京時間)一致，故需要在電路上加一個校時電路，同時標準的1HZ時間信號必須做到準確穩定。
通常使用石英晶體振蕩器電路構成數字鐘。
圖 3-1所示為數字鐘的一般構成框圖。
圖3-1 數字鐘的組成框圖 ⑴晶體振蕩器電路 晶體振蕩器電路給數字鐘提供一個頻率穩定準確的32768Hz的方波信號，可保證數字鐘的走時準確及穩定。
不管是指針式的電子鐘還是數字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。
⑵分頻器電路 分頻器電路將32768Hz的高頻方波信號經32768( )次分頻后得到1Hz的方波信號供秒計數器進行計數。
分頻器實際上也就是計數器。
⑶時間計數器電路 時間計數電路由秒個位和秒十位計數器、分個位和分十位計數器及時個位和時十位計數器電路構成，其中秒個位和秒十位計數器、分個位和分十位計數器為60進制計數器，而根據設計要求，時個位和時十位計數器為12進制計數器。
⑷譯碼驅動電路 譯碼驅動電路將計數器輸出的8421BCD碼轉換為數碼管需要的邏輯狀態，并且為保證數碼管正常工作提供足夠的工作電流。
⑸數碼管 數碼管通常有發光二極管(LED)數碼管和液晶(LCD)數碼管，本設計提供的為LED數碼管。
2。
數字鐘的工作原理 1)晶體振蕩器電路 晶體振蕩器是構成數字式時鐘的核心，它保證了時鐘的走時準確及穩定。
圖3-2所示電路通過CMOS非門構成的輸出為方波的數字式晶體振蕩電路，這個電路中，CMOS非門U1與晶體、電容和電阻構成晶體振蕩器電路，U2實現整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉換為較理想的方波。
輸出反饋電 阻R1為非門提供偏置，使電路工作于放大區域，即非門的功能近似于一個高增益的反相放大器。
電容C1、C2與晶體構成一個諧振型網絡，完成對振蕩頻率的控制功能，同時提供了一個180度相移，從而和非門構成一個正反饋網絡，實現了振蕩器的功能。
由于晶體具有較高的頻率穩定性及準確性，從而保證了輸出頻率的穩定和準確。
晶體XTAL的頻率選為32768HZ。
該元件專為數字鐘電路而設計，其頻率較低，有利于減少分頻器級數。
從有關手冊中，可查得C1、C2均為30pF。
當要求頻率準確度和穩定度更高時，還可接入校正電容并采取溫度補償措施。
由于CMOS電路的輸入阻抗極高，因此反饋電阻R1可選為10MΩ。
較高的反饋電阻有利于提高振蕩頻率的穩定性。
非門電路可選74HC00。
圖3-2 COMS晶體振蕩器 2)分頻器電路 通常，數字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高，為了得到1Hz的秒信號輸入，需要對振蕩器的輸出信號進行分頻。
通常實現分頻器的電路是計數器電路，一般采用多級2進制計數器來實現。
例如，將32768Hz的振蕩信號分頻為1HZ的分頻倍數為32768(215)，即實現該分頻功能的計數器相當于15極2進制計數器。
常用的2進制計數器有74HC393等。
本實驗中采用CD4060來構成分頻電路。
CD4060在數字集成電路中可實現的分頻次數最高，而且CD4060還包含振蕩電路所需的非門，使用更為方便。
CD4060計數為14級2進制計數器，可以將32768HZ的信號分頻為2HZ，其內部框圖如圖3-3所示，從圖中可以看出，CD4060的時鐘輸入端兩個串接的非門，因此可以直接實現振蕩和分頻的功能。
圖3-3 CD4046內部框圖 3)時間計數單元 時間計數單元有時計數、分計數和秒計數等幾個部分。
時計數單元一般為12進制計數器計數器，其輸出為兩位8421BCD碼形式;分計數和秒計數單元為60進制計數器，其輸出也為8421BCD碼。
一般采用10進制計數器74HC390來實現時間計數單元的計數功能。
為減少器件使用數量，可選74HC390，其內部邏輯框圖如圖 2。
3所示。
該器件為雙2—5-10異步計數器，并且每一計數器均提供一個異步清零端(高電平有效)。
圖3-4 74HC390(1/2)內部邏輯框圖 秒個位計數單元為10進制計數器，無需進制轉換，只需將QA與CPB(下降沿有效)相連即可。
CPA(下降沒效)與1HZ秒輸入信號相連，Q3可作為向上的進位信號與十位計數單元的CPA相連。
秒十位計數單元為6進制計數器，需要進制轉換。
將10進制計數器轉換為6進制計數器的電路連接方法如圖3-5所示，其中Q2可作為向上的進位信號與分個位。
隨著單片機技術的飛速發展，在其推動下，現代的電子產品幾乎滲透到了社會的各個領域，有力地推動了社會生產力的發展和社會信息化程度的提高，同時也使現代電子產品性能進一步提高。
時間就是金錢、時間就是生命、時間就是勝利??，準確的掌握時間和分配時間對人們來說至關重要，時鐘是我們生活中必不可少的工具。電子鐘的設計方法有很多種，但是基于單片機并通過LCD顯示的電子時鐘具有編程靈活、精確度高、便于攜帶、顯示直觀等特點。
利用STC單片機對DS1302時鐘芯片進行讀寫操作并通過12864中文液晶顯示實時時鐘信息，這樣便構成了一個單片機電子時鐘。
關鍵詞：單片機，電子時鐘，LCD12864,DS1302,鬧鐘。
第一章 引言
1957年,Ventura發明了世界上第一個電子表，從而奠定了電子時鐘的基礎，電子時鐘開始迅速發展起來。現代的電子時鐘是基于單片機的一種計時工具，采用延時程序產生一定的時間中斷，用于一秒的定義，通過計數方式進行滿六十秒分鐘進一，滿六十分小時進一，滿二十四小時小時清零。從而達到計時的功能，是人民日常生活補課缺少的工具。
石英表都采用了石英技術，因此走時精度高，穩定性好，使用方便，不需要經常調試，數字式電子鐘用集成電路計時時，譯碼代替機械式傳動，用LED顯示器代替指針顯示進而顯示時間，減小了計時誤差，這種表具有時、分、秒顯示時間的功能，還可以進行時和分的校對，片選的靈活性好。
該電子時鐘由STC89C52，按鍵，LCD12864中文液晶顯示器，DS1302等構成，采用晶振電路作為驅動電路，由延時程序和循環程序產生的一秒定時，達到時分秒的計時，六十秒為一分鐘，六十分鐘為一小時，滿二十四小時為一天。
第二章電子時鐘設計要求及方案論證
1、顯示模塊選擇方案和論證
方案一：
采用點陣式數碼管顯示。點陣式數碼管是由八行八列的發光二極管組成，可用來顯示數。但體積較大，且價格也相對較高，從便攜實用的角度出發，不采用此種方案。
方案二：
采用LED數碼管動態掃描。LED數碼管價格便宜,對于顯示數字最合適,但功耗較大，且顯示容量不夠，所以也不用此種方案。
方案三：
采用LCD液晶顯示屏。液晶顯示屏的顯示功能強大,可顯示大量文字，顯示多樣,清晰可見,且價格適中，所以采用了LCD數碼管作為顯示。
2、時鐘芯片的選擇方案和論證
方案一：
直接采用單片機定時計數器提供秒信號，使用程序實現年、月、日、星期、時、分、秒計數。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節約成本，但是，實現的時間
誤差較大。所以不采用此方案。
方案二：
采用DS1302時鐘芯片實現時鐘，DS1302芯片是一種高性能的時鐘芯片，可自動對秒、分、時、日、周、月、年以及閏年補償的年進行計數，而且精度高,工作電壓2.5V～5.5V范圍內，2.5V時耗電小于300nA.
3、電路設計最終方案決定
綜上各方案所述,對此次作品的方案選定: 采用STC89C52單片機作為主控制系統;采用DS1302作為時鐘芯片;采用12864 LCD液晶作為顯示器件。
第三章單片機簡介
1、STC89C52主要功能及PDIP封裝
STC89C52是由深圳宏晶科技公司生產的與工業標準MCS-51指令集和輸出管腳相兼容的單片機。STC89C52主要功能如表2.1所示，其PDIP封裝如圖2.1所示
STC89C52主要功能 2、STC89C52引腳介紹
1 電路原理圖
數字電子鐘的電路原理圖如圖1.1所示。
2 工作原理
數字電子鐘由多諧振蕩器、計數器、顯示譯碼器、顯示器和校時電路組成。多諧振蕩器產生秒脈沖信號，秒脈沖送入計數器計數，計數結果通過“時”、“分”、“秒”顯示譯碼器譯碼，由顯示器顯示時間。
數字時鐘的組成框圖如圖2.1所示。
2.1 多諧振蕩器與分頻電路
多諧振蕩器與分頻電路如圖2.2所示。多諧振蕩器是一種能產生矩形波的自激振蕩器，也稱矩形波發生器。“多諧”指矩形波中除了基波成分外，還含有豐富的高次諧波成分。
多諧振蕩器沒有穩態，只有兩個暫穩態。在工作時，電路的狀態在這兩個暫穩態之間自動地交替變換，由此產生矩形波脈沖信號，常用作脈沖信號源及時序電路中的時鐘信號。數字時鐘里用的是555定時器構成的1khz多諧振蕩器。可調電阻Rw可以改變輸出信號的頻率。
如圖2.2所示圖中電容C、電阻R1和R2作為振蕩器的定時元件，決定著輸出矩形波正、負脈沖的寬度。定時器的觸發輸入端(2腳)和閥值輸入端(6腳)與電容相連;集電極開路輸出端(7腳)接R1、R2相連處，用以控制電容C的充、放電;外界控制輸入端(5腳)通過0.01uF電容接地。
電路接通電源的瞬間，由于電容C來不及充電，Vc=0v，所以555定時器狀態為1，輸出Vo為高電平。同時，集電極輸出端(7腳)對地斷開，電源Vcc對電容C充電，電路進入暫穩態I，此后，電路周而復始地產生周期性的輸出脈沖。多諧振蕩器兩個暫穩態的維持時間取決于RC充、放電回路的參數。
多諧振蕩器與分頻電路為計數器提供計數脈沖和為校時電路提供校時脈沖。多諧振蕩器的振蕩頻率設計為2Hz，R為51KΩ，RW大約為50 KΩ，C為4.7μF。
多諧振蕩器產生的2Hz脈沖信號為校時電路的校時脈沖。2Hz脈沖信號經過CD4013組成的分頻器，進行2分頻，輸出1 Hz的秒脈沖為計數器的計數脈沖。
555定時器的引腳圖如圖2.3所示。555定時器是一種模擬電路和數字電路相它由分壓器,比較器,基本R--S觸發器和放電三極管等部分組成.分壓器由三個5的等值電阻串聯而成.分壓器為比較器,提供參考電壓,比較器的參考電壓為,加在同相輸入端,比較器的參考電壓為,加在反相輸入端.比較器由兩個結構相同的集成運放,組成.高電平觸發信號加在的反相輸入端,與同相輸入端的參考電壓比較后,其結果作為基本R--S觸發器端的輸入信號;低電平觸發信號加在的同相輸入端,與反相輸入端的參考電壓比較后,其結果作為基本R—S觸發器端的輸入信號.基本R--S觸發器的輸出狀態受比較器的輸出端控制。
圖2.3 555定時器引腳圖
D觸發器CD4013的引腳圖如圖2.4所示。CD4013是一雙D觸發器,由兩個相同的、相互獨立的數據型觸發器構成。
每個觸發器有獨立的數據、置位、復位、時鐘輸入和Q及Q輸出，此器件可用作移位寄存器，且通過將Q輸出連接到數據輸入，可用作計算器和觸發器。在時鐘上升沿觸發時，加在D輸入端的邏輯電平傳送到Q輸出端。
置位和復位與時鐘無關，而分別由置位或復位線上的高電平完成。CD4013引腳，一個D有6個端子：2個輸出，4個控制。4個控制分別是R、S、CP、D。R和S不能同時為高電平。
當R為1、S為0時，輸出Q一定為0，因此R可稱為復位端。當S為1、R為0時，輸出Q一定為1。當R、S均為0時，Q在CP端有脈沖上升沿到來時動作，具體是Q=D，即若D為1則Q也為1，若D為0則Q也為0。
2.2計數、譯碼顯示電路
計數、譯碼器顯示電路如圖2.5所示。計數器由秒計數器、分計數器、和時計數器串聯組成。秒計數器和分計數器為60進制計數器，由一個十進制計數器和一個六進制計數器串聯組成。時計數器為24進制計數器，由兩個十進制計數器串聯并利用反饋接成24進制計數器。秒計數器、分計數器、和時計數器的使用計數器CD4026，CD4026具有顯示譯碼功能，輸送給各自的數碼管，顯示出時、分、秒的計時。這種計數器的設計可采用異步反饋置零法，先按二進制計數級聯起來構成計數器，當計數狀態達到所需模值后，經門電路譯碼、反饋，產生“復位”脈沖將計數器清零，然后重新開始進行下一循環。計數、譯碼顯示電路用到的數碼管的引腳圖如圖2.6所示。計數、顯示譯碼器CD4026的引腳圖如圖2.7所示。非門CD4069的引腳圖如圖2.8所示。三輸入與門CD4073的引腳圖如圖2.9所示。
2.2.1 LED數碼管
LED數碼管實物圖如圖2.10所示，數碼管內部就是LED燈的組合。LED數碼管里面有八個發光二極管。引腳分別記作a、b、c、d、e、f、g、bd，其中bd是小數點，abcdefgh 分別控制8個段，稱段碼。數碼管的3、8腳是公共端，公共端可以用三極管控制是否連接電源，由此可以控制整個數碼管點亮或熄滅。如果多個數碼管一起使用，如8個，這個端口就用來選擇需要使用的數碼管的位，即第幾位數碼管起作用。常用的LED數碼管有兩種，一種是共陽極一種是共陰極的。將多只LED的陰極連在一起即為共陰式，而將多只LED的陽極連在一起即為共陽式。以共陰式為例，若把陰極接地，在相應段的陽極接上正電源，該段即會發光。共陰極數碼管原理說明：共陰極數碼管中各段發光二極管的伏安特性和普通二極管類似，只是正向降較大，正向電阻也較大。在一定范圍內，其正向電流與發光亮度成正比。由于常規的數碼管用電電流只有1～2 mA，最大極限電流也只有10～30 mA，所以它的輸入端在5 V電源或高于TTL高電平(3.5 V)的電路信號相接時，一定要串加限流電阻，以免損壞器件。
2.3 校時電路
當時鐘走時不準時，需要進行校時，應截斷分個位和時個位的直接計數通路，并采用正常計時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入其中。校時電路如圖2.11所示。由與非門和二個開關組成，實現對“時”、“分”的校準。當校時開關K1、K2扳到A端時，校時的2Hz脈沖輸送到時計數器和分計數器個位的CP端，進行時計數器和分計數器 “時”、“分”的校準。當校時開關K1、K2扳到B端時，時計數器和分計數器的進位脈沖輸送到時計數器和分計數器個位的CP端，時鐘正常計時。與非門CD4011的引腳圖如圖2.12所示。
2.4 數字鐘整體電路工作原理
數字鐘首先由多諧振蕩器產生秒脈沖信號，通過CD4013的Q輸入到CD4026的CP中，到計數器中進行計數。秒、分、時的計數器使用的是CD4026計數器。秒計數器和分計數器為60進制計數器，由一個十進制計數器和一個六進制計數器串聯組成。時計數器為24進制計數器，由兩個十進制計數器串聯并利用反饋接成24進制計數器。同時CD4026有譯碼功能，輸送給各個數碼管顯示時間。當計數狀態達到所需模值后，經門電路譯碼、反饋，產生“復位”脈沖將計數器清零，然后重新開始進行下一循環。當時鐘走時不準就需要校時。校時電路用與非門和兩個開關組成實現對“時”、“分”的校準。當校時開關K1、K2扳到A端時，校時的2Hz脈沖輸送到時計數器和分計數器個位的CP端，進行時計數器和分計數器 “時”、“分”的校準。當校時開關K1、K2扳到B端時，時計數器和分計數器的進位脈沖輸送到時計數器和分計數器個位CP端，時鐘正常計時。