电子技术(上)课程设计
题目名称：电子时钟显示电路
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学号：
学生姓名：
指导教师：
摘要
电子时钟是一种通过电子元器件控制、执行、显示的电子产品。实现了对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、闹钟设置、报时功能、校正功能。走时准确、显示直观、精确、稳定等优点。电路装置十分小巧，安装使用也方便。同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱。
本电路由555振荡器、74HC74分频器、74HC4518计数器、74HC4511译码器和显示器连接而成。实现了电子时钟的基本功能。
关键词：晶体振荡器、分频器、计数器，显示器
Abstract
Electronic clock is controlled by electronic components, perform, display of electronic products. Realize the "when", "sub", "second" digital display of the timing device. With a time display, alarm clock settings, timer function, correction. Accurate time display and intuitive, precise, stable and so on. Circuit device is very compact, easy to install and use also. At the same time in the date, with its compact, low cost, travel time and high precision, easy to use, multi-function, ease of integration and loved by the majority of consumers.
The circuit consists of 555 oscillator, 74hc74 divider, 74hc4518 counter, 74hc4511 decoder and display connection is made. To achieve the basic functions of the electronic clock.
Key words：；crystal oscillators, frequency divider, counters, display
目录
中文摘要
Abstract
目录
1 前言 (1)
2 总体方案设计 (1)
2.1 设计目的 (1)
2.2 设计任务 (1)
2.3 设计要求 (2)
2.4 原理说明 (2)
3 单元模块设计 (3)
3.1 结构框图 (3)
3.2 振荡和分频电路 (3)
3.2.1 振荡电路逻辑器件 (3)
3.2.2 逻辑器件——74HC74 (4)
3.2.3 CC4060与74HC74的连接 (4)
3.3 译码电路 (5)
3.3.1 逻辑器件——74HC4518 (5)
3.3.2 逻辑器件——74HC4511 (5)
3.3.3 译码电路——74HC4518的连接 (6)
3.4 单元电路连接电路 (6)
3.4.1 计数器电路 (6)
3.4.2 译码器显示电路 (7)
3.5 电子时钟电路原理图 (9)
4 系统调试与功能 (9)
4.1 调试过程 (9)
4.2 功能的实现 (10)
5 设计总结 (10)
5.1 收获体会 (10)
附录一：元器件清单 (11)
第一章前言
电子钟是人们日常生活中常用的计时工具，而数字式电子钟又有其体积小、功耗小、走时准确、结构简单、耗电量小等优点而在生活中被广泛应用，因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个电子式数字钟，使其完成时间的显示动能。
本次设计以数字电子为主，分别对1S时钟信号源、秒计时显示、分计时显示、小时计时显示，然后把它们组合，来实现时、分、秒的显示。并通过本次设计加深对数字电路技术的理解以及更熟悉的使用计数器、触发器和各种逻辑门电路的能力。电路主要使用了集成计数器，例如CD4060、CD4518，译码集成电路，例如CD4511，LED数码管及各种门电路和基本的触发器等。电路使用5V的电压，即普通的电池都可以用。很适合在日常生活中使用。
第二章总体方案设计
2.1设计目的
1、加深对数字电路技术的理解以及更熟悉的使用计数器、触发器和各种逻辑门电路的能力。
2、锻炼我们的动手能力。
3、让我们学到的知识运用到实际中。
2.2设计任务
1、设计一个有“时”,“分”，“秒”（23小时59分59秒）显示的电子钟。
2、用中小规模集成电路组成电子钟。
2.3设计要求
1、用555定时器设计一个秒钟脉冲发生器，输入1HZ的时钟；
2、能显示时、分、秒，24小时制；
3、设计晶体电路来输入时钟脉冲；
4、用同步十进制集成计数器74HC4518设计一个分秒钟计数器，即六十
进制计数器；
5、用同步十进制集成计数器74HC4518设计一个小时计数器，即二十四
进制计数器；
6、译码显示电路显示时间。
2.4原理说明
数字钟电路主要由译码显示器、时计数、分计数、秒计数器，振荡电路和单次脉冲产生电路组成。其中电路系统由秒信号发生器、“时”、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器组成。秒信号发生器时整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现，将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个时脉冲信号，该信号将被送到时计数器。时计数器采用24进制，可实现对一天24小时的计时。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过显示驱动电路，七段显示译码器译码，在经过六位LED七段显示器显示出来。
第三章单元模块设计3.1结构框图
3.2振荡和分频电路
3.2.1振荡电路逻辑器件
4060振荡器输出振荡频率3.2.2逻辑器件——74HC74
3.2.3 CC4060与74HC74的连接
3.3译码电路
3.3.1逻辑器件——74HC4518 3.3.2逻辑电路——74HC4511
3.3.3译码电路——74HC4518的连接
3.4单元电路连接电路
3.4.1计数器电路
秒脉冲信号经过级计数器，分别得到“秒”个位、十位，“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。“秒”、“分”计数器为60秒为1分、60分为1小时、24小时为一天的计数周期，分别组成两个六十进制（秒、分）、一个二十四进制（时）的计数器。将这些计数器适当的连接，就可以构成秒、分、时的计数，实现计时的功能进制计数器。它们都可以用两个“二-十进制”计数器来实现。六十进制计数器和二十四进制计数器均可以由双BCD加法计数器CC4518组成。因为一片CC4518内含有两个十进制计数器，因为用一片CC4518就可以构成六十进制或二十四进制的计数器了。采用CC4518和与非门CC4511、采用反馈复位法构成的六十进制和二十四进制加法计数器电路:
六十进制计数器
二十四进制计数器
3.4.2译码显示电路
采用半导体数码管,用发光二级管组成的字形来显示数字.半导体数码管有共阳极和共阴极两种类型.共阳极数码管的七个发光二极管的阳极接在一起,而七个阴极则是独立的.共阴极数码管与共阳极数码管相反, 七个发光二极管的阴极接在一起,而阳极是独立的。
当数字钟的计数器在CP脉冲作用下，按60秒为1分、60分为1小时，24小时为一天的技术规律计数时就应将其状态显示成清晰的数字信号。这就需要将计数器的状态进行译码并将其显示出来。译码显示电路选用BCD-7段锁存译码/驱动器CC4511.七段显示数码管的外部引线排列如下图。现以60进制“秒”计时电路为例，将计数器、译码显示器和显示数码管连在一起。
译码器外引线排列二极管示意图
译码显示器和显示数码管
3.5电子时钟电路原理图
第四章系统调试与功能4.1调试过程
根据时钟电路的原理图连接电路，由于器件比较小巧，电路图又比较复杂，所以在连接的过程的一定要认真，细心。首先必须明确各个器件的逻辑功能，明确实验电路，在此基础上连接电路会相对比较清晰明了，同时注意集中精力。并且由于导线比较多，为了避免不必要的麻烦，在连接前需要检测每一条导线是否损坏。
在调试时要接上电压为5V的电源，先通电，看一下显示数码管是否显示正确，如果不正确，则用多用表检测，一端接负极，另一端接集成片的正极，看是否电压显示正确或者用示波器检测。
4.2功能的实现
调试后电路正确后电子时钟能够实现其功能，刚开始时时、分和秒的十位都显示为零，秒的个位开始跳动，每到九向秒的十位进一，秒跳动到59向分的个位进一，然后每六十分向小时的个位进一。每二十四小时为一天。电子时钟实现基本功能。
第五章设计总结
5.1收获体会
通过电子时钟电路的连接，使我加深对数字电路技术的理解以及更熟悉的
使用计数器、触发器和各种逻辑门电路的能力。并且提升了自己的动手能力，
以前只是学习了课本知识，并没有运用的实际中，这次我们把自己学到的知识，
通过自己的思考，把它运用到实际生活中，并且时钟是和我们的生活紧密相连
的，以前我们每天接触它，但并没有想过它的工作原理是什么，它是怎么实现
的，可能那时学到的知识有限，也没有想那么多，通过这次的课程设计，使我
彻底的明白了它的工作原理。让我认识到它并不是那么的神奇。我们也可以做
到这些。
在连接电路时，由于自己的粗心，在检测时发现了很多错误，由于器件比
5V的电压，后果不严重，以后如果连接220V电压时，会造成很严重的后果。并且检测时耗时比较多。
附录——电子时钟显示电路——元器件清单
单片机原理及应用课程设计任务书 题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 单片机原理及应用课程设计任务书
题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 基于AT89C51单片机的电子时钟设计报告
一、设计要求与目的 1）设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间。 2）、使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。3）、用3个功能键操作来设置当前时间。 4）、熟悉掌握proteus编成软件以及keil软件的使用 二、本设计原理 本设计以AT89C51单片机为核心，通过时钟程序的编写，并在LCD显示器上显示出来。该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作，并对每个按键的操作在LCD显示器上作出相应的反应。由于LCD显示器每八位对应一个字符，故把秒、分、时的个位和十位分开表示。 该课题中有三个控制开关KM1、KM2、KM3分别控制时、分、秒的调整，时间按递增的方式调整，每点一次按钮则相应的时间个位加以，且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。 三、硬件设计原理（电路） 硬件电路原理图
单片机实训课题电子时钟 班级11电气本1班学号4110211140 姓名陈后亥 指导教师叶文通 日期2013.12.30~2014.1.3
摘要 随着时代的进步，越来越多的电子厂品趋向于低成本，高性能，耐用性好的方向发展。特别是趋向于自动化控制的方向走。89c51作为控制芯片是最好不过的选择啦。它具有强大的功能，并且简单易于操作，安全性与稳定性较高，价格便宜，适合中小型电子厂品开发中的控制器。就像我们的课程设计，基于89c51单片机的电子时钟的课程设计。 这款课程设计用到的主要材料有89c51单片机，1602液晶显示屏，矩阵键盘，以及一些电容电阻元件等等。 使用89c51作为电子时钟的控制器很简单，就是由于其经济型与稳定性和易操作性。显示电路上，选择使用1602液晶显示屏上。1602不仅操作上臂数码管简单许多，而且使用1602能在很大程度上是电路图尽量简化，便于操作与错误的检修。并且1602价格也比较便宜。 基于89c51电子时钟的设计，利用了单片机内部的一个自带定时/计数器来实现定时功能，并通过内部程序，实现对时分秒，年月日这几个输出数值的自增，并且通过编写程序，实现通过键盘控制时分秒，年月日大小的调整，这是必要的功能。最后通过1602液晶显示电路将时间显示在其上。 这样的电子时钟比较精准，其主要误差来源与晶振的误差，即使是这样，他的误差也只是微妙级别，对于日常生活中的时间计数是足够的。 关键词：89c51单片机；1602液晶显示屏；矩阵键盘；keil软件
目录摘要 1单片机简介 1.1 单片机概述 1.2 单片机基本结构 21602液晶显示屏简介 1.11602显示原理 1.21602指令集合 3 电子时钟硬件设计 3.1 功能框图 3.2 单片机复位与晶振电路 3.3 1602显示电路 3.4 总体电路设计 4 电子时钟软件设计 4.1 程序流程框图 4.2 程序源代码 参考文献 致谢
目录 一、引言········ 二、设计课题········· 三、系统总体方案········· 四、系统硬件设计······ 1.硬件电路原理图 2.元件清单 五、系统软件设计········· 1.软件流程图 2.程序清单 六、系统实物图········ 七、课程设计体会········ 八、参考文献及网站········· 九、附录·········
一．引言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。 数字钟是采用数字电路实现对日期、时、分、秒，数字显示的计时装置，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生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、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。而且是控制的核心部分。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 本设计使用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接，以AT89C51芯片为核心，采用动态扫描方式显示，通过使用该单片机，加之在显示电路部分使用HD74LS373驱动电路，实现在8个LED数码管上显示时间，通过4个按键进行调时、复位等功能，在实现各功能时数码管进行相应显示。软件部分用C语言实现，分为显示、延迟、调时、复位等部分。通过软硬件结合达到最终目的。
电子技术课程设计 数字电子时钟的设计 摘要： 设计一个周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，具有校时功能和报时功能的电子钟。本系统的设计电路由时钟译码显示电路模块、脉冲逻辑电路模块、时钟脉冲模块、整电报时模块、校时模
块等部分组成。计数器采用异步双十进制计数器74LS90，发生器使用石英振荡器，分频器4060CD及双D触发器74LS74D，整电报时电路用门电路及扬声器构成。 一、设计的任务与要求 电子技术课程设计的主要任务是通过解决一，两个实际问题，巩固和加深在“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”课程中所学的理论知识和实验技能，基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。电子技术课程设计的主要内容包括理论设计、仿真实验、安装与调试及写出设计总结报告。衡量课程设计完成好坏的标准是：理论设计正确无误；产品工作稳定可靠，能达到所需要的性能指标。 本次课程设计的题目是“多功能数字电子钟电路设计”。要求学生运用数字电路，模拟电路等课程所学知识完成一个实际电子器件设计。 二、设计目的 1、让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统 的设计、安装、测试方法； 2、进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实 际问题的能力； 3、提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力； 4、培养书写综合实验报告的能力。
三、原理方框图如下 1、图中晶体振荡电路由石英32.768KHZ及集成芯。 2、图中分频器4060BD芯片及D触发器构成分频器。 3、计数器由二——五——十73LS90芯片构成。 4、图中DCD_HEX显示器用七段数码显示器且本身带有译码器。 5、图中校时电路和报时电路用门电路构成。 四、单元电路的设计和元器件的选择 1、十进制计数电路的设计 74LS90集成芯片是二—五—十进制计数器，所以将INB与QA 相连；R0（1）、R0（2）、R9(1)、R9（2）接地（低电平）；INA
南航数字电子技术课程设计报告 题目：数字钟的设计与制作 学年：06学年学期：第二学期 专业：机械工程及自动化 班级：0504107 学号姓名：李晓云 吉晶晶 时间：2006年6月30日— 2006年7月3日 数字电子技术课程设计报告 一、设计目的 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此，我们此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.
二、设计内容及要求 （1）设计指标 ①由晶振电路产生1HZ标准秒信号； ②分、秒为00~59六十进制计数器； ③时为00~23二十四进制计数器； ④周显示从1~日为七进制计数器； ⑤具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时 间； ⑥整点具有报时功能，当时间到达整点前鸣叫五次低音（500HZ），整点 时再鸣叫一次高音（1000HZ）。 （2）设计要求 ①画出电路原理图（或仿真电路图）； ②元器件及参数选择； ③电路仿真与调试。 （3）制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。 （4）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 三、原理框图 数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。数字电子钟的总体图如图（1）所示。由图
电子技术(上)课程设计 题目名称：电子时钟显示电路 院系名称： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：
摘要 电子时钟是一种通过电子元器件控制、执行、显示的电子产品。实现了对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、闹钟设置、报时功能、校正功能。走时准确、显示直观、精确、稳定等优点。电路装置十分小巧，安装使用也方便。同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱。 本电路由555振荡器、74HC74分频器、74HC4518计数器、74HC4511译码器和显示器连接而成。实现了电子时钟的基本功能。 关键词：晶体振荡器、分频器、计数器，显示器
Abstract Electronic clock is controlled by electronic components, perform, display of electronic products. Realize the "when", "sub", "second" digital display of the timing device. With a time display, alarm clock settings, timer function, correction. Accurate time display and intuitive, precise, stable and so on. Circuit device is very compact, easy to install and use also. At the same time in the date, with its compact, low cost, travel time and high precision, easy to use, multi-function, ease of integration and loved by the majority of consumers. The circuit consists of 555 oscillator, 74hc74 divider, 74hc4518 counter, 74hc4511 decoder and display connection is made. To achieve the basic functions of the electronic clock. Key words：；crystal oscillators, frequency divider, counters, display
《数字逻辑》 课程设计报告 设计题目：数字电子钟 组员：冯燕升、吴永涛、卓小林、蔡卿指导老师：麦山 日期：2013/12/27
摘要数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，本次数字时钟电路设计采用GAL系列芯片来分别实现时、分、秒的24进制和60进制的循环电路，并支持手动校正的功能。 关键词数字电子钟；计数器；GAL 1设计任务及其工作原理 用集成电路设计一台能自动显示时、分、秒的数字电子钟，只要将开关置于手动位置，可分别对秒、分、时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。 1.1工作原理 本数字电子钟的设计是根据时、分、秒各个部分的的功能的不同，分别用GAL16V8D 设计成六十进制计数器，个位设计成十进制计数器，十位设计成六进制进制计数器（计数从00到59时清零并向前进位）。分部分的设计与秒部分的设计完全相同；用GAL22V10D设计时的个位，设计成二进制计数器，十位设计为四进制计数器，当时钟计数到23时59分59秒时，使计数器的小时部分清零，进而实现整体循环计时的功能。 2电路的组成 2.1 计数器部分：利用GAL22V10和GAL16V8D芯片分别组成二十四进制计数器和六十进制计数器，它们采用同步连接，利用外接标准脉冲信号进行计数。 2.2 显示部分：将三片GAL芯片对应的引脚分别接到实验箱上的七段共阴数码显示管上，根据脉冲的个数显示时间。 3.3 分频器：由于实验箱上提供的时钟脉冲的时间间隔太小，所以使用GAL16V8D和CD4040芯片设计一个分频器，使连续输出脉冲信号时间间隔为0.5s 3设计步骤及方法 3.1 分和秒部分的设计： 分和秒部分的设计是采用GAL16V8D芯片来设计的60进制计数器，具体设计如图1示：
烟台南山学院 单片机课程设计题目电子时钟 姓名： 所在学院 所学专业： 班级： 学号： 指导教师： 完成时间：
随时代的发展，生活节奏的加快，人们的时间观念愈来愈强；随自动化、智能化技术的发展，机电产品的智能度愈来愈高，用到时间提示、定时控制的地方也会愈来愈多，因此，设计开发数字时钟具有良好的应用前景。 由于单片机价格的低成本、高性能，在自动控制产品中得到了广泛的应用。本设计利用Atmel公司的AT89S52单片机对电子时钟进行开发，设计了实现所需功能的硬件电路，应用汇编语言进行软件编程，并用实验板进行演示、验证。 在介绍本单片机的发展情况基础上，说明了本设计实现的功能，以及实验板硬件情况，并对各功能电路进行了分析。主要工作放在软件编程上，用实验板实现时间、日期、定时及它们的设定功能，详细对软件编程流程以及调试进行了说明，并对计时误差进行了分析及校正，提出了定时音与显示相冲突问题及解决方案。实验证明效果良好，可以投入使用。 本次仿真设计的目的就是让同学们在理论学习的基础上，通过完成一个涉及MCS—51单片机都种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排版调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。在本学期的开始我们进行了计算机工程实践，在实践中我们以微机原理与接口技术课程中所学知识为基础，设计了电子时钟系统。本系统为多功能数字钟的系统。本设计以单片机AT89c51为控制核心，选用DS1302串行时钟芯片，RT1602液晶显示器实现液晶显示当前时间、日期、星期。本电子时钟具有日期、时、分、秒的显示、调整功能，采用的时间制式为24小时制，时间显示格式为时（十位、个位）、分（十位、个位）、秒（十位、个位）。 关键词：单片机 AT89S52 电子时钟汇编语言
电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子 时钟的实现 课程设计报告设计题目：数字电子时钟的设计与实现班级： 学号： 姓名： 指导教师： 设计时间： 摘要钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，大大的扩展了原先钟表的报时。诸如，定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等，这些，都是以钟表数字化为基础的。功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置，与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。从原理上讲，数字钟是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此，此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟，而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用方法。通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。通过仿真过程也进一步学会了Multisim 7的使用方法与注意事项。
本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求，输 出方式灵活，如可以随意设置时、分、秒的输出，定点报时。由于集 成电路技术的发展，，使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、 性能稳定、维护方便等优点。 关键词：数字钟，组合逻辑电路，时序电路，集成电路目 录摘要 (1) 第1章概述 (3) 第2章课程设计任务及要求 (4) 2.1设计任务 (4) 2.2设计要求 (4) 第3章系统设计 (6) 3.1方案论证 (6) 3.2系统设计 (6) 3.2.1 结构框图及说明 (6) 3.2.2 系统原理图及工作原理 (7) 3.3单元电路设计 (8) 3.3.1 单元电路工作原理 (8) 3.3.2 元件参数选择···································14 第 4章软件仿真 (15) 4.1仿真电路图 (15) 4.2仿真过程 (16)
多功能数字钟电路设计 一、数字电子钟设计摘要 (2) 二、数字电子钟方案框图 (2) 三、单元电路设计及相关元器件的选择 (3) 1.6进制计数器电路的设计 (3) 2.10进制计数器电路的设计 (4) 3.60进制计数器电路的设计 (4) 4.时间计数器电路的设计 (5) 5.校正电路的设计 (6) 6.时钟电路的设计 (7) 7.整点报时电路设计 (8) 8. 译码驱动及单元显示电路 (9) 四、系统电路总图及原理 (9) 五、经验体会 (10) 六、参考文献 (10) 附录A:系统电路原理图 附录B:元器件清单
一、数字电子钟设计摘要 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 此次设计数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路。通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。 二、数字电子钟方案框图 图1 数字电子钟方案框图
三、单元电路设计和元器件的选择 1. 6进制计数器电路的设计 现要设计一个6进制的计数器，采用一片中规模集成电路74LS90N芯片，先接成十进制，再转换成6进制，利用“反馈清零”的方法即可实现6进制计数，如图2所示。 图2
2. 10进制电路设计 图3 3. 60 进数器电路的设计 “秒”计数器与“分”计数器都是六十进制，它由一级十进制计数器和一级六进制计数器连接而成，如图4所示，采用两片中规模集成电路74LS90N串接起来构成“秒”“分”计数器。
数字电子技术基础课程设计报告 班级：姓名: 学号： 一、设计目的 1掌握专业基础知识的综合能力。 2完成设计电路的原理设计、故障排除。 3逐步建立电子系统的研发、设计能力，为毕业设计打好基础。 4让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法。 5进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 6培养书写综合实验报告的能力。 二、设计仪器 1 LM555CH 2 74LS161N 74LS160N 74LS290 3 74LS00 74LS08 4 电源电阻电容二极管接地等 三数字电子钟的基本功能及用途 现在数字钟已成为人们日常生活中：必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性
能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点，，因此在许多电子设备中被广泛使用。 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具，而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用，因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟，使其完成时间及星期的显示功能。 多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点。电路装置十分小巧,安装使用也方便。同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱。 四设计原理及方框图 数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路，标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。由图可见：本数字钟电路主要由震荡器、、时分秒计数器、译码显示器构成。它们的工作原理是：由震荡器产生的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准，送入秒计数
电气工程及自动化专业 单片机原理及应用课程设计报告 姓名：XXXXXX 学号：XXXXXXX 专业班级：XXXXXX 题目：电子时钟(LCD显示） 电气与电子工程学院 二〇一四年十二月三十日
目录 一、设计目的 (2) 二、设计任务和要求 (2) 三、设计原理分析 (2) 四、硬件资源及其分配 (3) 五、硬件图 (4) 六、程序框图 (5) 七、程序 (7) 八、调试运行 (13) 九、仿真截图 (13) 十、设计心得体会 (14)
一、设计目的 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD 显示器上显示当前的时间。 2、 使用字符型LCD 显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。 3、用4个功能键操作来设置当前时间。 4、熟悉掌握proteus 编成软件以及keil 软件的使用 二、设计任务与要求 本设计以AT89C51单片机为核心，通过时钟程序的编写，并在LCD 显示器上显示出来。该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作，并对每个按键的操作在LCD 显示器上作出相应的反应。由于LCD 显示器每八位对应一个字符，故把秒、分、时的个位和十位分开表示。 该课题中有四个控制开关KM1、KM2、KM3、KM4分别控制时、分、秒、确定的调整，时间按递增的方式调整，每点一次按钮则相应的时间个位加以，且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。 三、设计原理分析 1、按照系统的设计功能要求，本时钟系统的设计必须采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力配合按键控制，来控制时钟的调整及显示。 图一 系统总原理图
2、软件主要完成功能 （1）显示时间程序 用软件调节时间，通过程序的调节，最后用LED现实时钟 （2）调节时间程序 按键调节时间，能实现时、分的调节 3、软件设计主要流程 时间控制程序 时间控制程序，用中断准确的控制时间，采用60进制，60秒为一分钟，60分钟为一个小时，全天设置为24小时。 四、硬件资源及原理图 AT89C51芯片 AT89C51 是美国ATMEL 公司生产的8 位Flash ROM 单片机。其最突出的优点是片内ROM 为Flash ROM，可擦写1000 次以上，应用并不复杂的通用ROM 写入器就能方便的擦写，读取也很方便，价格低廉，具有片程序ROM 二级保密系统。因此可灵活应用于各种控制领域。 AT89C51 包含以下一些功能部件： 1. 一个8 位CPU ； 2. 一个片内振荡器和时钟电路； 3. 4KB Flash ROM ； 4. 128B 内RAM； 5. 可寻址64KB 的外ROM 和外RAM 控制电路； 6. 两个16 位定时/计数器； 7. 21 个特殊功能寄存器； 8. 4 个8 位并行I/O 口； 9. 一个可编程全双工串行口； 10. 5 个中断源，可设置成2 个优先级。 AT89C51 单片机一般采用双列直插DIP 封装，共40 个引脚，图2-1 为其引脚排列图。40 个引脚大致可分为4 类：电源、时钟、控制各I/O 引脚
单片机综合实验报告 题目：电子时钟（LCD）显示 班级： 0310405班 学号： 学生姓名：张金龙 指导老师：高林 2013年 6 月 17 日 一、实验内容： 以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： ●使用字符型LCD显示器显示当前时间。 ●显示格式为“时时：分分：秒秒”。 ●用4个功能键操作来设置当前时间，4个功能键接在P1.0～P1.3引脚上。 功能键K1～K4功能如下。 ●K1—进入设置现在的时间。 ●K2—设置小时。 ●K3—设置分钟。 ●K4—确认完成设置。 程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LCD显示“00：00：00”，然后开始计时。 二、实验电路及功能说明 1)单片机主控制模块
以AT89C51单片机为核心进行一系列控制。 2)时钟显示模块 用1602为LCD显示模块，把对应的引脚和最小系统上的引脚相连， 连接后用初始化程序对其进行简单的功能测试。测试成功后即可为实 验所用，如图： 3)时间调整电路 用4个功能键操作来设置当前时间，4个功能键接在P1.0～P1.3引脚 上。功能键K1～K4功能如下。K1—进入设置现在的时间。K2—设 置小时。K3—设置分钟。K4—确认完成设置。如图： 三、实验程序流程图： 主程序： 时钟主程序流程 子程序：
保护现场 设置计数初值 1S到？ （40H）=10？ 0 （40H）（40H）+1 （40H）（41H）+1 (41H) （46H）=4？ 0 （46H） （0）（47H） 恢复现场 返回 N N 中断服务流程图 （41H）=5？ 0 （41H） （43H）=10？ 0 （43H）（43H）+1 （43H）（44H）+1 (44H) （44H）=5？ 0 （44H） （46H）+1 (46H) （47H）=2？ （46H）+1 （46H） N N （46H）=10？ 0 （46H） （47）+1 （47） N N 四、实验结果分析
电子时钟课程设计 电子时钟设计 一、课程设计目的和意义 掌握8255、 8259、 8253芯片使用方法和编程方法, 经过本次课程设计, 学以致用, 进一步理解所学的相关芯片的原理、内部结
构、使用方法等, 学会相关芯片实际应用及编程, 系统中采用8088微处理器完成了电子钟的小系统的独立设计。同时并了解综合问题的程序设计掌握实时处理程序的编制和调试方法, 掌握一般的设计步骤和流程, 使我们以后搞设计时逻辑更加清晰。 二、开发环境及设备 1、设计环境 PC机一台、 windows 98系统、实验箱、导线若干。 2、设计所用设备 8253定时器: 用于产生秒脉冲, 其输出信号可作为中断请示信号送IRQ2。 8255并口: 用做接口芯片, 和控制键相连。 8259中断控制器: 用于产生中断。 LED: 四个LED用于显示分: 秒值。 KK1或KK2键与K7键, 用于控制设置。 三、设计思想与原理 1、设计思想 在本系统设计的电子时钟以8088微处理器作为CPU, 用8253做定时计数器产生时钟频率, 8255做可编程并行接口显示时钟和控制键电路, 8259做中断控制器产生中断。在此系统中, 8253的功能是定时, 接入8253的CLK信号为周期性时钟信号。8253采用计数器0, 工作于方式2, 使8253的OUT0端输出周期性的负脉冲信
号。即每隔20ms, 8253的OUT0端就会输出一个负脉冲的信号, 此信号接8259的IR2, 当中断到50次数后, CPU即处理, 使液晶显示器上的时间发生变化。 其中8259只需初始化ICW1, 其功能是向8259表明IRx输入 是电瓶触发方式还是上升沿触发方式, 是单片8259还是多片8259。8259接收到信号后, 产生中断信号送CPU处理。 2、设计原理 利用实验台上提供的定时器8253和扩展板上提供的8259以 及控制键和数码显示电路, 设计一个电子时钟, 由8253中断定时, 控制键控制电子时钟的启停及初始值的预置。电子时钟的显示格 式MM: SS由左到右分别为分、秒, 最大记时59: 59超过这个时间分秒位都清零从00: 00重新开始。 基本工作原理: 每百分之一秒对百分之一秒寄存器的内容加一, 并依次对秒、分寄存器的内容加一, 四个数码管动态显示分、秒 的当前值。 三、设计所用芯片结构 1、 8259A芯片的内部结构及引脚 中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集中于一片中。因此无需附加任何电路, 只需对8259A编程, 就能够管理8级中断, 并选择优先模式和中断请求方式, 即中断
数字电子钟课程设计 一、设计任务与要求 (1)设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟，显示时间从00: 00: 00到23: 59: 59; (2)设计的电路包括产生时钟信号，时、分、秒的计时电路和显示电路(3)电 路能实现校正 (5)整点报时 二、单元电路设计与参数计算 1. 振荡器 石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。它还具有压电效应，在晶体某一方向加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动，有 了机械振动，就会在相应的垂直面上产生电场，从而机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时，才达到最后稳定。这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。 2. 分频器 由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲需要分频，本实验采用一片74LS90 和两片74LS160实现，得到需要的秒脉冲信号。
3. 计数器 秒脉冲信号经过计数器，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及 “时”个位、十位的计时。“秒” “分”计数器为六十进制，小时为二十四进制。 （1）六十进制计数 由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完 成一分钟之内秒数目的累加，并达到 60秒时产生一个进位信号。本作品选用一 片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。 （2）二十四进制计数 “24翻1”小时计数器按照“ 00— 01—02,, 22—23— 00—01”规律计数。与生 活中计数规律相同。二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。但 清零方式采用的是异步清零方式。 MMgM 加 EHagij Z 1 进位信号 脉冲
单片机电子时钟设计 一、作品功能介绍 该作品是个性化电子钟设计，技术上主要用单片机（AT89S52）主控，6位LED数码显示，分别显示“小时：分钟：秒”。该作品主要用于24小时计时显示,能整时报时,能作为秒表使用,能定时闹铃1分钟。 功能介绍： （1）上电以后自动进入计时状态，起始于00:00:00。 （2）设计键盘调整时间，完成时间设计，并设置闹钟。 （3）定时时间为1/100秒，可采用定时器实现。 （4）采用LED数码管显示，时、分，秒采用数字显示。 （5）采用24小时制，具有方便的时间调校功能。 （6）具有时钟和秒表的切换功能。 使用方法: 开机后时钟在00:00:00起开始计时。 （1)长按P3.2进入调分状态:分单元闪烁,按P3.2加1,按P3.3减1.再长按P3.2进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。 （2)（2）按P3.3进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按P3.4分加1,再按P3.2为时调整,按P3.4时加1,按P3.3调闹钟结束.在闹铃时可按P3.2停闹,不按闹铃1分钟。 （3）按下P3.4进入秒表状态:再按P3.4秒表又启动,按P3.4暂停,再按P3.4秒表清零,按P3.4退出秒表回到时钟状态。 二、电路原理图 如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示模块、电源模块、晶振模块、按键模块等组成。
电子时钟原理图 各个模块设计 1.单片机系统 AT89S52 AT89S52概述：是一款非常适合单片机初学者学习的单片机， 它完全兼容传统的8051，8031的指令系统，他的运行速度 要比8051快最高支持达33MHz的晶体震荡器，在此系统中 使用12MHz的晶振。 AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节 RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三 个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双 工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模 式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中 断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被
简单的共阴极数码管时钟显示程序（简单、易于理解，如果想定时只要再次基础上稍作修改即可） #include
P0=0x40;//"-" delay(1); P2=0xbf; P0=table[miao1]; delay(1); P2=0x7f; P0=table[miao0]; delay(1); } voidinit() { temp=41760; TMOD=0x01; TH0=(65536-46080)/256; TL0=(65536-46080)%256; EA=1; ET0=1; TCON=0x10; //TR0=1; } void main() { init();//初始化子程序 while(1) { if(aa==20) { aa=0; temp++; if(temp==86400) { temp=0; } shi1=temp/3600/10; shi0=temp/3600-(shi1*10); fen1=temp%3600/60/10; fen0=temp%3600/60-(fen1*10);
课题名称基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计 指导教师吕刚磊 学生姓名陈阳学号200729019 专业机电一体化技术 一、课题来源 指导老师命题范围内选题 二、设计目的 1．了解LCD显示器显示的基本原理 2. 了解用LCD液晶显示有什么好处 3. 掌握并学会用单片机AT89C52控制的硬件电路的设计和软件设计 三、设计要求 1．能够正确实现基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计功能; 2．理解实现基于单片机的液晶屏显示的电子时钟的原理 3. 根据设计要求和设计目的完成硬件设计和软件设计,采用LCD显示 四、设计思路 1. 利用AT89C52单片机芯片作为程序控制系统再加上其它外围电路进行辅助 2. 按设计要求编写程序并调试 3. 输出用液晶屏显示 五、时间安排 第一阶段：2009年月10月28日前毕业设计(论文)题目上报指导老师 第二阶段：2009年月11月3日前接受毕业设计任务书，学习毕业设计(论文)要求及有关规定，收集资料、开始撰写开题报告 第三阶段：2009年11月5日前上交开题报告，由指导老师审阅 第四阶段：2009年11月30日前利用Protel99se绘制原理图并生成PCB，完成元器件的购买，收集资料，开始设计并撰写论文，初稿完成第五阶段：2009年12月1日至2010年1月30用不同方式与指导老师交流，沟通毕业设计进展情况 第六阶段：2010年3月上旬完成并提交正式毕业设计成果 指导教师签名：日期： 2009. 11. 3 基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计
摘要 本设计是利用基于AT89C52单片机用液晶显示器制作的实用液晶电子钟，可完成计时、计分、计秒和校时、校分的功能。微处理器是单片机的核心，完成运算和控制的操作串行口数据存储器与复位电路，时钟电路，校对电路由微处理器控制完成各自的任务。最后通过液晶显示时、分、秒。在振荡器正在运行时，复位是靠RST或在RST引脚上施加持续2个机器周期的高电平来实现，在RST引脚上施加高电平的第2个周期执行内部复位，以后每个周期执行一次，直到RST 变化。复位时，ALE和/RSEN输出高电平，机ALE=1和/RSEN=1,片内RAM不受复位的影响，复位后PC指向0000H使单片机从起始地址0000H开始执行程序。设计中采用内部时钟方式，在XTAL1和XTAL2两端接晶振，与内部反向器构成稳定的自激振荡器，其发出的时钟脉冲直接送入片内定时控制部件，该液晶电子钟最后由6个液晶显示管显示，时分秒段式LCD显示采用七段显示，其结构除在上电极板上喷上a到g这七个笔画外，还在下电极板喷上与笔画相对应的“日”字形的电极并接公共端COM。另外时钟的校对采用与校对普通电子表相同的操作方式来完成，只需按K1、K2这两个键来校时校分。AT89C52的XTAL1和XTAL2分别为反向器的输入和输出，RST为复位输入，由它再接一个上拉电阻，引脚被拉高，P1口作为电子钟的位选，P3口部分作为电子钟的输出端。 关键词电子钟单片机液晶显示 LCD SCREEN DISPLAY BASED ON SINGLE CHIP DESIGN OF
单片机课程设计题目：电子时钟 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计时间：
摘要 针对数字时钟的问题，利用8051单片机，proteus软件，vw(伟福)等软件，运用单片机中定时计数器T0,中断系统以及按键的控制实现了电子时钟的设计。设计的电子时钟通过数码管显示，并能通过按键的设计实现小时与分钟的调整。时间的启动与暂停等等。 关键字：数字时钟；单片机；定时计数器
1 引言 时钟，自他发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术不断的发展，人们对时间计量的进度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好地为人类服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢这就要求人们不断设计出新型时钟。 现金，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都使用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针显示器，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示的功能，还可以进行时、分的校对，片选的灵活性好。 时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准震荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，及定时时间，它通常有两种方法实现：一是软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要起不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法。本文主要介绍用单片机内部的定时计数器来实现电子时钟的方法，以单片机为核心，辅以必要电路，构成了一个单片机电子时钟。 单片机应用系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统是指单片机以及扩展的存储器、I\O接口、外围扩展的功能芯片以及接口电路。软件系统包括监控程序和各种应用程序。 在单片机应用系统中，单片机是整个系统的核心，对整个系统的信息输入、处理、信息输出进行控制。与单片机配套的有相应的复位电路、时钟电路以及扩展的存储器和I\O接口，使单片机应用系统能够运行。 在一个单片机应用系统中，往往都会输入信息和显示信息，这就涉及键盘和显示器。在单片机应用系统中，一般都根据系统的要求配置相应的键盘和显示器。配置键盘和显示器一般都没有统一的规定，有的系统功能复杂，需输入的信息和显示的信息量大，配置的键盘和显示器功能相对强大，而有些系统输入/输出的信息少，这时可能用几个按键和几个LED指示灯就可以进行处理了。在单片机应用系统在中配置的键盘可以是独立键盘，也可能是矩阵键盘。显示器可以是LED指示灯，也可以是LED数码管，也可以是LCD显示器，还可以使用CRT显示器。单片机应用系统中键盘一般用的比较多的是矩阵键盘，显示器用的比较多的是LED数码管还有LCD显示器。