单片机控制的电子时钟设计与实现

"这篇文档是关于一个学生的毕业设计，题目为‘电子时钟的设计’，学生使用了89C2051单片机来控制时钟显示和定时功能，并通过CAD软件完成了电路原理图和PCB板设计。设计中包含了电气规则检查、元件库创建、网络表和元件清单的生成，以及PCB布局和布线。学生需要在原理图中创建至少3个自建元件符号，在PCB中创建至少3个自建封装元件。设计的电子时钟使用4个LED数码管动态显示时间，74LS164芯片用于串行转并行输出，9013晶体管用于驱动数码管，按键用于设置时间和定时，音乐芯片9300和晶体管驱动扬声器在定时结束时发声。设计时间从2014年11月5日至11月12日。" 本设计涵盖了多个IT领域的知识点： 1. **单片机技术**：89C2051是一种常见的8位微控制器，用于控制电子时钟的运行。它能处理输入/输出、存储数据、执行程序指令等功能，是整个系统的核心。 2. **数字电路**：74LS164是一种8位串行输入并行输出移位寄存器，用于将单片机的串行输出转换为数码管所需的并行信号。数码管的动态显示方法节省了I/O端口资源。 3. **接口电路**：9013晶体管作为电流驱动，控制数码管的亮灭，而按键SB1、SB2、SB3与单片机接口，提供人机交互功能，用于设置时间。 4. **中断系统**：定时时间到达后，通过中断系统触发P3.7端口，使得音乐芯片9300工作，驱动扬声器发声。 5. **电子设计自动化(Electrical Design Automation, EDA)**：使用CAD软件进行电路设计，包括绘制原理图、ERC电气规则检查、生成网络表和元件清单，以及PCB布局和布线，这些都是现代电子设计的标准流程。 6. **PCB设计**：规划PCB板的尺寸，选择合适的元件封装类型，进行自动或手工布线，确保电路的物理实现和性能。 7. **元件库管理**：创建项目元件库文件，自定义元件符号和封装，这对于保持设计的一致性和可重复使用性至关重要。 8. **软件工程**：编写控制程序，实现时间显示、设置和定时功能，这部分可能涉及到C语言或汇编语言编程，以及嵌入式系统编程。 9. **电气规则**：ERC检查确保电路设计符合电气规范，避免短路和其他潜在问题。 10. **项目管理**：进度安排展示了设计过程中的时间管理和任务分配，对于大型项目尤其重要。 这个毕业设计综合了硬件设计、软件编程、电路分析和项目管理等多个方面的技能，是对学生全面能力的一次考验。