数字时钟参考资料 单片机毕业设计资料

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1、单片机引脚图和结果框图如下图1和图2所示：图1AT89C51引脚图图2内部结构图3、硬件模块设计3.1系统硬件框图蜂鸣器8位数码管振荡器复位电路80C51CPU闹钟设置及开关控制外部中断对时/设置闹钟电源其核心部件是89C51单片机，由89C51单片机内部定时器及循环延时确定时间，并且通过扫描驱动8位数码管来显示计数器时间，还可以通过外部中断校对时间和设置闹钟，并且检测闹钟开关，如果闹钟时间到，则驱动蜂鸣器。3.2数据流图80C51CPU处理晶振外中断各种按键数据输入数据输出数据输出数据输出数码管蜂鸣器闹钟指示4、硬件

2、电路设计4.1晶体振荡器电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的12MHz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定.不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。给单片机提供时钟的电路图有如下两种：由于我本次设计主要是针对数字钟的设计，并且外部时钟源不好加到电路中，精度又不是特别高，所以我选用内部时钟方式。4.2蜂鸣器驱动电路为了能在设置的闹钟时间很方便的提示我们，需要通过蜂鸣器的报警来提醒，由于单片机输出的方波驱动能力太弱，要使蜂鸣器发出的声音更亮些，需要加上驱动电路。驱动电路我采用PNP管

3、9012，具体电路图如下所示：4.3复位电路设计复位电路分两种方式，分别是上电自动复位和按键手动复位。上电自动复位电路是在加电瞬间电容通过充电来实现的，其电路图如下所示。在通电瞬间，电容C通过电阻R充电，RST端出现正脉冲，用以复位。只要电源VCC的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就完成了系统的复位初始化。手动复位是指通过一按钮开关，使单片机进入复位状态。系统上电运行后，若需要复位，一般是通过手动复位来实现的。通常采用手动复位和上电自动复位组合，其电路如下图所示。a.上电复位b.按键电平复位由于

4、设计的数字钟无需上电复位，所以采用按键电平复位，如上b图所示。4.4位选及数码管驱动电路为了让数码管的显示更清晰，我选用74HC573锁存器来驱动数码管。由于8位数码管的显示是经过一位一位显示的，当它的扫描频率在50Hz~100Hz之间时，我们就不会看出它的位显示，并且显示的亮度正好合适，数码管的位选我通过3-8译码器74HC138，具体连接关系如下图所示：锁存驱动位选4.5单片机最小系统单片机的最小系统由4部分构成，分别是：单片机、振荡电路、复位电路、RAM和ROM。具体组成如下所示：单片机最小系统图4.6电源电路单

5、片机正常工作是+5V电压，本次设计不做电源部分，采用USB供电，由于USB供电较为稳定，所以不需要稳压部分，直接给单片机供电，这样就减少了7805稳压模快。具体电路如下所示：USB供电5、PCB板的制作本次设计的数字钟系统中由于频率不是特别高，所以在设计PCB板时不存在考虑走线之间频率干扰问题，但由于设计规定了PCB板的大小为7*9cM，并且是单面板，所以对我们的设计带来了一定的难度，在设计中不得不通过走飞线的方式完成PCB板的制作。5．1PCB板的制作规则我在数字钟设计中采用Orcad软件平台，完成了PCB的制作，在

6、PCB的设计中需注意以下的一些规则：（1）在Orcad中制作PCB时一定要注意板层的设置，我们本次设计的是单面板，所以需将Bottom层设为走线层，TOP层设为丝印层（DOC层），别的板层全部设为不走线层。（2）由于本次设计的单面板大小规定为7*9Cm,所以在开始制定板框大小时，在Global层画边框时，将其设置为规定的大小，然后根据一定的规则放置元件，放置元件时应让元件间的走线距离最小。（1）放置元件时须注意一些规则，例如将单片机的晶振和电容靠近单片机放置，将电源供电的USB接口靠近板框放置等。（2）在放置完元件之后

7、，进行布线时需注意一些走线时的设置，最重要的是元件过孔的孔径设置，为了制作方便，本次制作设为0.6mm、0.8mm、1.2mm，当然，设置了孔径，还需注意焊盘的大小，软件默认的焊盘大小一般太小，焊接时不太方便；其次是走线的安全间距设置，走线间距一般默认为软件的设置，即0.3mm；下来就是走线的一些规则设置，如果是自动布线，则可设置布线时的一些规则，如果是手工布线，则可根据需要进行布线。（3）在走线时一定要注意电源走线的设置，电源的走线一定要宽，这样承载的电流会更大，电流的大小与走线的宽度之间有一定的计算公式，可以作参考

8、。为了使单面板的布线方便，飞线更少，我们将地线设为敷铜种子，在敷铜时与大面积的铜相接。5．2飞线的处理由于制作的是单面板，难免有很多的飞线，在制作完PCB板之后，需处理飞线。经常选取的办法是打过孔，这样在加工之后可以采用飞线将其连接。当然，飞线的多少取决于布线的水平高低。有时为了减少飞线而走很远的路，这样带来高频的影响，我觉得这种