1、 毕业设计文献综述 电气工程及其自动化 语音报时的电子时钟的设计 前言 ： 在当今繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都有着非常密切的关系，每个人都受到时间的影响，为了更好的利用我们自己的时间，我们必须对时间有一个度量，因此产生了钟表。电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置，广泛应用于个人家庭，车站，码头办公室等公共场合，成为人们日常生活中必不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产带来了极大的方便，诸如定时 自动报警、 0 按时自动打铃、定时广播、自动启闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、
2、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的，因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 正文： 电子时钟在我们日常生活中可以说是非常常见的，它的应用范围很广，当然我们既然知道他的用途之后，也要知道他是怎么来的，当然要做一个电子时钟可以有很多的方法。 1 基于 EDA仿真技术的电子时钟的设计 EDA 技术是将传统的“电路设计 硬件搭试 调试焊接”模式变为“功能设计 软件模拟 编程下载” 方式，设计人员只需一台微机和相应的开发工具即可研制出各种功能电路。 通过 EDA设计的数字钟可以实现 3 个功能：计时，整点报时以及重置时间，因此有 3个子模块：计时、报时、重置时间
3、。计时模块分为秒计时器，分计时器以及整点报时模块，时计时器和星期计时器。通过相应的仿真程序可以得到相应的仿真波形。通过对置数信号的相应输入赋值可以实现。 这种电子系统设计技术采用自顶向下分层次，模块化设计方法，先化整为零，再优化综合，灵活通用，已成为研制，开发数字系统最理想的选择，是现代电子电路设计方法的一个趋势，体现了 硬件设计向软件方向发展的新道路。 2 实用多功能电子时钟的设计 一种以 AT89C51 单片机为核心的实用多功能电子时钟，该时钟具有年、月、日、星期、时、秒显示和整点音乐报时及定时闹钟等功能。 此设计电路以 51 系列单片机为核心，硬件电路包括 AT89C51 单片机、 LE
4、D 显示电路、按键电路、音乐报时电路。 硬件方面通过的单片机的控制在 LED 数码管中显示时间通过按键电路可以实现切换设定时间等功能，最后通过音乐报时电路外接蜂鸣器实现报时功能。 软件方面主程序：初始化时钟显示然后判断 K1 到 K4 键是否按下，若 K1 键按下则对时钟进行对时， K2 键按下，则显示年月日， K3 键按下显示秒表， K4 键按下，则显示闹钟定时时间最后返回到第一步循环。 此设计具有电路简单、功能齐全、制作成本低、性能价格比高等特点，只需要电源供电，适合使用于家庭、办公室等场所。经实际使用，该电子时钟计时准确、显示直观、使用方便。 3 基于 AVR 单片机 Mega16 的电
5、子时钟的设计 这是一种利用 Mega16 单片机内部时钟作为时间基准，通过软件编程控制可编程Mega16，实现秒、分、时、日、月、年的控制，最终通过 LCD 液晶显示屏 显示结果。此外还可以实现时间调整、定时等多种功能。整个设计分硬件和软件两大部分。硬件部分采用Mega16 单片机作为可编程芯片， 1602 字符液晶作为信号显示；软件部分用 C 语言设计来对单片机进行编程实现各种功能。 硬件方面，采用 Mega16 单片机外加电源及晶体振荡器构成最小单片机系统。配合单片机开发的设计，调试和下载，使得 Mega16 的内部电路为电子时钟和整个系统时钟提供脉冲，最终时钟信息输出到字符液晶显示。 软
6、件方面；利用 ISP 将生成程序下载到目标板，利用 AVR MEDIA 嵌入式单片机综合开发器和开发机，用 C 语言编程。 AVR 单片机不仅具有了普通单片机的优点之外，尤其它可以用高级语言编程，极容易地实现系统移植，并且加快了软件的开发过程。 4 可编程逻辑器件 GAL 在设计数字式电子时钟中的应用 GAL 内部具有大量组成数字电路的最小单元 门电路，它可由用户编程组态完成所要求功能的电路。数字钟就是由可编程器件 GAL 设计的。数字钟的 GAL 设计系统电路由主体电路和扩展电路组成。主体电路完成数字钟的基本功能。 1 应用可编程逻辑 GAL 器件设计数字钟的单元电路， 2 应用 GAL 器
7、件实现数字钟的二十四小时数字显示的基本功能设计 3 用 GAL 器件实现数字钟的整点报时电路。 GAL 器件设计数字系统的过程， GAL 器件作为一种通用的 PLD 器件，具体实现流程为，器件选择 设计输入 设计编译与优化 设计仿真如果通过 生成 JEDEC 文件 写入器件 器件校验，如果不通过则返回。 可编程逻辑器件 GAL 是一种利用计算机软件和硬件的辅助，用户在现场可设计或制作，以便实现用户需要的电路和系统的专用集成电路。所以， GAL 带来了数字系统简化设计过程的理想方法，最大的节约了能源。 5 单片机控电子时钟的设计 此设计可以大体分为四部分：单片机部分，时钟芯片和温 度传感器， 8
8、255 扩展芯片，最后用 proteus 进行仿真测试。 电路工作原理：单片机工作原理，单片机上电复位后，从头开始执行程序，时钟频率由外部晶振频率提供。单片机控制着整个装置的运行：对时钟芯片初始化：读时钟芯片；判断时钟芯片是否更新；对温度传感器操作：上电复位：温度传感器初始化，对温度传感器进行读写操作；温度转换；对 8255 操作；数码管显示和键盘扫描。 软件方面依然是采用 C 语言来编程程序，通过程序的编写来控制单片机，实现自己想要是想的功能。 本装置所实现的功能为时钟功能、温度显示。由于时间和温度都是通过 特定的芯片来获得的，单片机只起到控制和转换的作用，在精度方面不受单片机性能和程序的限
9、制，古容易保障其精度和效率。 小结 通过收集整理大量的文献资料以后，让我受益匪浅，让我对电子时钟的设计有了进一步的了解，看了前人对电子时钟的设计方法，让我学到很多新的知识，这些知识都是我在大学期间没有学到的，当然他让我对单片机有了更近一步的认识，也了解了单片机在以后的发展趋势，通过这次学习，让我在大学期间学到的 51 单片机知识有了更近一步的巩固，通过以上文献作者的观点，我进行了比较，分析，我总结出了要实现电子时钟的功能可 以有很多种方法，我觉得比较好的是用单片机为主控制，因为电路比较简单，而且实现的功能比较强大，成本比较低，对他的编程程序总结出 C 语言比较好，实现的功能比较强大，而且比汇编
10、语言简单。 EDA控制的电子时钟的设计要采取模块化设计， GAL 设计虽然节约了能源，但实现起来比单片机复杂。所以我决定我的语音报时电子时钟设计选取单片机作为控制，用高级语言 C 语言作为编程语言，来实现我的设计。之后要做的就是作出实物以及毕业论文啦，当然这也是整个毕业设计成功的关键。通过这次的学习不仅可以拓宽了我的知识面，更加锻炼了我的独立工作的能力 以及动手操作的能力，为以后进入社会迈出了重大的一步。 参考文献 1 徐晓玲，田亚菲，崔伟 .基于 EDA仿真技术的电子时钟的设计 .微计算机信息， 2010 年02 期 . 2 翟玉文，许宏亮，艾学忠，王庆伟，赵岩 .实用多功能电子时钟的设计 .吉林化工学院学报 , 2001 年 01 期 . 3 刘斌儒，戴勇 .基于 AVR 单片机 Mega16 的电子时钟的设计 .国外电子元器件， 2008 年07 期 . 4 靖涛 .可编程逻辑器件 GAL 在设计数字式电子时钟中的应用 .节能技术， 2002 年 02 期 . 5周功海，刘晓刚，何翠 .单片机控电 子时钟的设 .煤矿现代化， 2007 年 01 期 . 6潘松，黄继业编 .EDA技术实用教程 M.科学出版社， 2002. 7陈新华 .EDA技术与应用 M.机械工业出版社， 2008. 8居水荣 .单片机及其发展趋势 J.半导体情报， 2001（ 2） ,15-8.
