160数字钟实验报告
电子综合实验报告——数字钟范文
电子综合实验报告——数字钟一、实验题目:数字钟二、实验内容:设计一个带闹钟功能的24小时计时器。
它包括以下几个组成部分:①显示屏,由8个七段数码管组成,用于显示当前时间(时:分:秒)或正在设置的当前时间;② Time键、HSet键、MSet键分别用来启动设置时钟的时、分;③复位键,用来还原时钟到初始默认值;④ Alarm键,用于启动设置闹钟时间;⑤ A键组,用于输入2进制闹钟时间;⑥扬声器(这里用一个发光二极管代替),在当前时钟时间与闹钟时间相同时,发出蜂鸣声(二极管亮)。
主要功能:(1) 计时功能:这是本数字闹钟设计的基本功能,每隔一分钟计时一次,并在显示屏上显示当前时间。
(2) 闹钟功能:如果当前时间与设置的闹钟时间相同,则“扬声器”发出“蜂鸣声”(二极管亮)。
(3) 设置新的数字钟时间:用户用Time键、HSet键、MSet键对当前时间进行修改。
(4) 设置新的闹钟时间:用户用Alarm键及A键组对闹钟时间进行修改。
(5) 显示所设置的闹钟时间:A键组直接展示输入的闹钟时间。
三、设计方案根据系统的设计要求,整个系统分为4个模块:时间计数器、闹钟寄存器、分频器、数码管显示模块。
功能介绍:(1) 时间计数器:实际上是一个异步复位、异步置数的累加器,通常情况下进行时钟累加计数,必要时可置入新的时钟值,然后从该值开始新的计数。
(2) 闹钟寄存器:用于保存用户设置的闹钟时间,并可设置新的闹钟时钟时间并判断当前时间是否等于闹钟时间。
(3)分频器:把板上输入的6MHz的频率分为1Hz和1kHz,1Hz用于数码管显示,1kHz用于时钟计时。
(4)数码管显示模块:用来显示闹钟时间或当前时间。
设计思路:顶层RTL图:(一)时间计数器:在正常计时,前面计数器的cout(进位端)作为下一个计数器的信号。
当修改当前时间时,选用频率更快的信号,使所显示的时间的值较快的达到要设定的值。
此处用一个2选1的选择器来选择适当的信号。
大学数字钟实训报告
一、摘要本次实训旨在通过设计和制作一个数字时钟,加深对数字电子技术理论知识的理解,提高动手实践能力。
在实训过程中,我们学习了数字钟的原理、电路设计、元件选择、焊接调试等技能。
最终,我们成功制作出了一个具有时、分、秒显示功能的数字时钟,并通过实际运行验证了其功能。
二、实训目的1. 掌握数字电子钟的原理和设计方法。
2. 熟悉常用数字电路元件的功能和特性。
3. 提高动手实践能力,培养创新意识。
4. 增强团队协作精神,提高沟通能力。
三、实训内容1. 数字钟原理数字钟是一种将时间信息转换为数字信号,并通过数码管显示的电子计时设备。
其基本原理是利用石英晶体振荡器产生稳定的时钟信号,通过计数器进行计数,并通过译码器和数码管显示时间。
2. 电路设计本次实训采用以下电路设计:(1)时钟信号产生:利用555定时器产生1Hz的时钟信号。
(2)秒计数器:采用CD4060计数器,实现秒的计数。
(3)分计数器:采用CD4518计数器,实现分的计数。
(4)时计数器:采用CD4518计数器,实现时的计数。
(5)译码器:采用CD4511译码器,将计数器的输出信号转换为数码管所需的信号。
(6)数码管显示:采用共阴极七段数码管,显示时、分、秒。
3. 元件选择本次实训选用的元件如下:(1)时钟信号产生:555定时器、电阻、电容。
(2)计数器:CD4060、CD4518。
(3)译码器:CD4511。
(4)数码管显示:共阴极七段数码管。
(5)其他元件:电阻、电容、电位器、晶体管、开关等。
4. 焊接调试(1)按照电路图进行元件焊接。
(2)检查电路连接是否正确,并进行初步调试。
(3)调整电位器,使数码管显示正确的时间。
(4)测试电路功能,确保时、分、秒显示准确。
四、实训总结1. 通过本次实训,我们掌握了数字电子钟的原理和设计方法,熟悉了常用数字电路元件的功能和特性。
2. 在实训过程中,我们提高了动手实践能力,培养了创新意识。
3. 团队协作精神得到了加强,沟通能力得到提高。
数字钟 实验报告
数字钟实验报告数字钟实验报告1. 引言数字钟是一种以数字形式显示时间的装置,广泛应用于日常生活中。
本实验旨在通过搭建数字钟电路并进行实际测试,了解数字钟的工作原理和实现方式。
2. 实验材料和方法实验材料:电路板、电子元件(集成电路、电阻、电容等)、数字显示屏、电源、万用表等。
实验方法:按照电路图连接电子元件,将数字显示屏连接到电路板上,接通电源后进行测试。
3. 实验步骤3.1 搭建电路根据提供的电路图,将电子元件按照正确的连接方式搭建在电路板上。
确保连接的准确性和稳定性。
3.2 连接数字显示屏将数字显示屏连接到电路板上的指定位置,注意极性的正确性。
3.3 接通电源将电路板连接到电源上,确保电源的稳定输出。
3.4 进行测试打开电源,观察数字显示屏上的显示情况。
通过调整电路中的元件,如电容和电阻的数值,观察数字显示屏上的时间变化。
4. 实验结果在实验过程中,我们成功搭建了数字钟电路,并进行了多次测试。
通过调整电路中的元件数值,我们观察到数字显示屏上的时间变化。
数字钟准确地显示了当前的时间,并且实时更新。
5. 讨论与分析通过本次实验,我们了解到数字钟的工作原理是通过电路中的集成电路和元件来控制数字显示屏的显示。
数字钟的精确性和稳定性取决于电路的设计和元件的质量。
在实际应用中,数字钟通常会采用更加精确的时钟芯片来保证时间的准确性。
6. 实验总结本次实验通过搭建数字钟电路并进行测试,使我们更加深入地了解了数字钟的工作原理和实现方式。
通过调整电路中的元件,我们观察到数字显示屏上的时间变化,验证了数字钟的准确性和实时性。
在今后的学习和工作中,我们将更加注重电路设计和元件的选择,以提高数字钟的精确性和稳定性。
7. 参考文献[1] 电子技术基础教程,XXX,XXX出版社,2010年。
[2] 数字电路设计与实验,XXX,XXX出版社,2015年。
8. 致谢感谢实验室的老师和同学们对本次实验的支持和帮助。
他们的耐心指导和积极讨论使本次实验取得了圆满成功。
数字钟实验报告5篇范文
数字钟实验报告5篇范文第一篇:数字钟实验报告数字钟实验报告班级:电气信息i类112班实验时间:实验地点:指导老师:目录一、实验目的-----------------3二、实验任务及要求--------3三、实验设计内容-----------3(一)、设计原理及思路3(二)、数字钟电路的设计--------------------------4(1)电路组成---------4(2)方案分析---------10(3)元器件清单------11四、电路制版与焊接---------11五、电路调试------------------12六、实验总结及心得体会---13七、组员分工安排------------19一、实验目的:1.学习了解数码管,译码器,及一些中规模器件的逻辑功能和使用方法。
2.学习和掌握数字钟的设计方法及工作原理。
熟悉集成电路的引脚安排,掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法。
3.了解pcb板的制作流程及提高自己的动手能力。
4.学习使用protel软件进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计。
5.初步学习手工焊接的方法以及电路的调试等。
使学生在学完了《数字电路》课程的基本理论,基本知识后,能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面,系统地进行电子电路的工程实践训练,学会检查电路的故障与排除故障的一般方法锻炼动手能力,培养工程师的基本技能,提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验任务及要求1.设计一个二十四小时制的数字钟,时、分、秒分别由二十四进制、六十进制、六十进制计数器来完成计时功能。
2.能够准确校时,可以分别对时、分进行单独校时,使其到达标准时间。
3.能够准确计时,以数字形式显示时、分,发光二极管显示秒。
4.根据经济原则选择元器件及参数;5..小组进行电路焊接、调试、测试电路性能,撰写整理设计说明书。
三、实验设计内容1、设计原理及思路 3.1数字钟的构成数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、较时电路、报时电路等部分组成,这些都是数字电路中应用最广的基本电路3.2原理分析数字钟实际上是一个对标准频率(1hz)进行计数的计数电路。
160数字钟实验报告
数字钟设计一、实验目的1.了解数字钟的组成及工作原理;2.熟练掌握组合逻辑电路以及时序电路的使用;3. 熟悉掌握555定时器和计数器,并利用其设计构成多谐振荡和分频电路二、实验任务及要求任务:设计一个24小时制的数字钟,显示时、分、秒,有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到准确时间。
要求:画出电路原理图,元器件及参数选择,PCB文件生成三、主要实验元件及参数:四、设计原理:1.数字钟的构成数字钟是实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。
通过附加一个校时电路,可对计数的起始时间进行校准,使其与标准时间一致。
下图为数字钟设计原理图:1)555振荡电路利用555构成多谐振荡电路提供一个频率为10HZ的方波信号,保证数字钟的走时准确稳定。
2)分频器电路分频器电路将10HZ的方波信号经芯片160进行10分频后得到1HZ的方波信号供秒计数器进行计数,并作为校准电路的基本信号。
3) 时间计数器电路时间计数器电路由秒、分、时的个位和十位计数构成,秒和分的计数器为60进制计数,而是的计数器为24进制计数。
4) 电源电路电源电路由参数为220V AC/9VDV的通用电源及滤波电路构成。
原理如图:2数字钟的工作原理1)555振荡电路根据通过计算取R1 R2为100千欧,电容C为0.47μ法拉,可得到输出频率近视为10Hz 2)分频器电路由于555振荡器输出频率一般难以达到标准频率(1Hz),故需要分频。
在本设计中是10分频通常实现分频器的电路时计数器电路,因本设计中是10分频,所以利用160芯片进行分频。
因160可进行10进制计数,将555振荡产生的方波作为160脉冲信号,则可在160进位输出(CO)上得到被10分频的方波信号即为标准信号。
3)时间计数单元本设计中计数元件选用的是160芯片计数器(即为10进制计数)所以秒和分的个位计数不需要进行进制转,因CO输出在0至8计数时为低电平,到9为高电平。
数字时钟实验报告
单片机数字时钟设计实训报告系别专业姓名学号摘要单片机是把中央处理器CPU,随即存取存储器RAM,只读存储器ROM,定时器/计数器以及输入/输出即I/O接口电路等主要计算机部件,集成在一块集成电路上的微机。
虽然只是一个芯片,但从组成和功能上来看,已具备微型系统的属性。
单片机的发展经历了4个阶段,其向着低功耗CMOS化,微型单片化,主流与多品种共存的方向发展。
单片机在工业自动化,仪器仪表,家用电器,信息和通讯产品及军事方面得到了广泛应用。
另外,其发展前景不错。
本次实训以设计制作数字时钟为例,来加深我们对单片机特性和功能的了解,加强我们的编程思想。
为今后从事单片机程序产品的开发,打下了良好的理论与实践基础。
理论服务于实践,将知识转化为能力,也是本次试训的另一个重要目的。
目录一、整体设计方案 (3)1. 方案设计要求 (3)2. 方案设计与论证 (3)3. 整体设计框图 (4)二、数字时钟的硬件设计 (4)1. 最小系统设计 (4)2. LED显示电路 (8)3. 键盘控制电路 (9)4. 数字时钟的原理图 (10)三、数字时钟的软件设计 (11)1. 系统软件设计流程图 (11)2. 数字时钟主程序 (14)四、调试与仿真 (18)1. 数字时钟系统PROTUES仿真 (18)2. 软件与硬件调试 (19)3. 系统性能测试与功能说明 (19)4. 出现问题及解决 (19)五、实验结论 (20)六、心得体会 (21)附录:1.原器件清单 (22)2.参考文献 (22)一、整体方案设计1. 方案设计要求设计制作一个数字时钟,要求能实现基本走时,并以数字形式显示时、分、秒;采用24小时制;能校时、校分、校秒;也可以添加其他功能.2. 方案设计与论证方案一:采用各种纯数字芯片实现数字时钟的设计。
优点:各个模块功能清晰,电路易于理解实现。
缺点:各个模块功能已定不能进行智能化调整,整体电路太庞大。
方案二:采用 FPGA模块用硬件语言实现功能。
数字时钟实验报告
数字时钟实验报告一、实验目的本次数字时钟实验的主要目的是设计并实现一个能够准确显示时、分、秒的数字时钟系统,通过该实验,深入理解数字电路的原理和应用,掌握计数器、译码器、显示器等数字电路元件的工作原理和使用方法,提高电路设计和调试的能力。
二、实验原理1、时钟脉冲产生电路时钟脉冲是数字时钟的核心,用于驱动计数器的计数操作。
本实验中,采用石英晶体振荡器产生稳定的高频脉冲信号,经过分频器分频后得到所需的秒脉冲信号。
2、计数器电路计数器用于对时钟脉冲进行计数,分别实现秒、分、时的计数功能。
秒计数器为 60 进制,分计数器和时计数器为 24 进制。
计数器可以由集成计数器芯片(如 74LS160、74LS192 等)构成。
3、译码器电路译码器将计数器的输出编码转换为能够驱动显示器的信号。
常用的译码器芯片有 74LS47(用于驱动共阳数码管)和 74LS48(用于驱动共阴数码管)。
显示器用于显示数字时钟的时、分、秒信息。
可以使用数码管(LED 或 LCD)作为显示元件。
三、实验器材1、集成电路芯片74LS160 十进制计数器芯片若干74LS47 BCD 七段译码器芯片若干74LS00 与非门芯片若干74LS10 三输入与非门芯片若干2、数码管共阳数码管若干3、电阻、电容、晶振等无源元件若干4、面包板、导线、电源等四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验原理,使用电路设计软件(如 Protel、Multisim 等)设计数字时钟的电路原理图。
在设计过程中,要合理布局芯片和元件,确保电路连接正确、简洁。
按照设计好的电路原理图,在面包板上搭建实验电路。
在搭建电路时,要注意芯片的引脚排列和连接方式,避免短路和断路。
3、调试电路接通电源,观察数码管是否有显示。
如果数码管没有显示,检查电源连接是否正确,芯片是否插好。
调整时钟脉冲的频率,观察秒计数器的计数是否准确。
如果秒计数器的计数不准确,检查分频器的连接是否正确,晶振的频率是否稳定。
数字钟报告
厦门大学物理与机电工程学院数字钟设计——基于EWB的简易数字钟设计方案和探讨专业:物理系微电子专业姓名:曾泽英学号:19820082203296摘要本文依据针对简易数字中的设计要求及实际设计过程,说明了整体的设计方案和思路。
设计过程从总到分再到总,先规划整体框图,再构建各功能模块,最后连入总电路。
在设计过程中,利用软件仪器进行仿真,分析观察波形以检验是否符合设计要求。
经过调试后,数字钟运行良好,但仍然存在若干不足之处。
本文均将依次阐述。
关键词数字钟、EWB、74LS160一、数字钟功能简介所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。
相对机械钟而言,数字钟能够达到计时并显示年、月、日、小时、分钟、秒,同时能够对时钟进行调整。
其外观图如图1所示:闹钟/整点报时图 1 数字钟外观二、设计方案1、整体框图本数字钟的功能列表如下:1)基本功能:秒、分钟、小时、星期、日、月、年计时、显示及校对;2)整点报时功能:在每小时59分59秒发声(闪灯)提示;3)定时报闹功能:可设定闹钟定点报闹,时长为一分钟,可用开关关闭;4)秒表计时功能:精确至10ms,可开始、暂停、继续和清零。
依据数字钟的功能表,电路中应包括秒信号发生器、调整控制电路、时间计数器、显示电路和电源。
其整体功能框图如图2所示:2、方案说明整体的控制电路可分为同步和异步两种模式。
以下就两种方案分别进行详细说明和比较。
⑴同步电路同步电路为用一个时钟信号同时控制各个功能模块的运行,即为总线结构。
此种功能结构关系清楚,不易出现因器件延时所造成的非理想因素如毛刺等,违背设计初衷。
但同步电路控制和连线较为复杂,在功能模式众多的情况下需要较高的理论水平才能成功制作。
图3 同步电路结构图⑵异步电路异步电路在不同的模块间采用逐个控制的方式。
此种方式思路简单,是为一一对应关系,适合初学者及功能不太复杂的设计。
在本数字钟设计中,就采用了此种方法。
但异步电路存在着两大缺陷:其一是整体控制需要应用较多的门电路,其二是会出现在计数至5、9时的进位,需要调试改进。
数字钟实验报告
数字钟实验报告引言:数字钟是一种使用数字显示时间的时钟,它已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
通过数字钟,我们可以准确地了解当前的时间,从而更好地安排自己的生活。
本实验旨在探究数字钟的原理和制作过程,并通过实际的制作过程加深对数字钟的了解。
一、原理介绍数字钟的原理基于电子技术和计时器的结合。
其中,主要包括以下几个部分:时钟芯片、数码管、控制电路以及电源等。
1.时钟芯片:时钟芯片是数字钟的核心部件,它内置了计时器和时钟功能。
通过时钟芯片,我们可以实现时间的自动更新和准确显示。
2.数码管:数码管是数字钟的显示部分,它由数根发光二极管组成,能够显示0-9的数字。
通过不同的控制电流和电压,数码管可以根据时钟芯片的指令来显示相应的数字。
3.控制电路:控制电路是连接时钟芯片和数码管之间的桥梁,它负责将时钟芯片输出的信号转换为数码管可识别的信号。
控制电路可以通过编码器、解码器和集线器等元件来实现。
4.电源:电源为数字钟提供所需的电能,将电能转换为供时钟芯片和数码管正常工作所需的电流和电压。
二、实验准备在进行实验之前,我们需要准备以下实验器材:晶体管、电阻器、电容器、发光二极管、电线、焊接工具等。
1.选择晶体管:在制作数字钟的过程中,我们需要选择合适的晶体管来实现数字的显示。
常见的晶体管有阳极、阴极共阳、阴极共阴等。
根据所需的显示效果选择不同类型的晶体管。
2.电阻器和电容器:电阻器和电容器是控制电路的重要组成部分,它们能够限制电流和调节电压,从而保证数字钟的正常工作。
3.焊接工具:焊接工具是将各个器材连接在一起的关键。
使用焊接工具进行焊接时,需要注意操作安全,确保焊点牢固。
三、实验步骤通过以下步骤,我们可以逐步完成数字钟的制作:1.划定电路板:首先,我们需要在电路板上进行标记,划定数字钟的各个部分的位置。
这一步骤旨在确保各个元件的安装位置准确无误。
2.安装元件:接下来,我们可以一步步安装各个元件。
首先,焊接晶体管和电阻器等固定元件,然后进行焊接。
功能完整的1602LCD时钟实验
功能完整的1602LCD时钟实验摘要本设计基于单⽚机技术原理,以单⽚机芯⽚STC89C52作为核⼼控制器,通过硬件电路的制作以及软件程序的编制,设计制作出⼀个多功能数字时钟系统。
单⽚机扩展的LCD显⽰器⽤来显⽰年、⽉、⽇、时、分、秒计数单元中的值。
整个设计包括两⼤部分: 硬件部分和软件部分,以单⽚机为核⼼, 配以⼀定的外围电路和软件。
硬件是整个系统的基础, 软件部分则要合理、充分地⽀持和使⽤系统的硬件, 从⽽完成系统所要完成的任务。
本设计采⽤LCD液晶显⽰,电路简单使⽤⼴泛。
该时钟系统主要由时钟模块、闹钟模块、液晶显⽰模块、键盘控制模块以及信号提⽰模块组成。
能够准确显⽰时间(显⽰格式为年:⽉:⽇:时时:分分:秒秒,24⼩时制),可随时进⾏时间调整,具有闹钟时间设置、闹钟开/关、⽌闹功能。
设计以硬件软件化为指导思想,充分发挥单⽚机功能,⼤部分功能通过软件编程来实现,电路简单明了,系统稳定性⾼。
单⽚机在这种情况下诞⽣了基于单⽚机电⼦时钟。
关键词:单⽚机 LCD1602 数字钟This design based on the single chip microcomputer principle, taking single-chip chip STC89C52 as core controller, through the hardware circuit and software production procedure formulation, designed and produced a multi-function digital clock system. SCM extended LCD display used to display date and time, minutes and seconds counting unit of values. The whole design includes two parts, hardware and software of, based on singlechip, match with certain peripheral circuit and software. Hardware is based in the whole system, the software part then be reasonable and fully support and use the system hardware, thus completing system to complete the task. This design USES the LCD, simple circuit is widely used. This clock system mainly by the clock module, alarm module, LCD module, keyboard control module and signal hint module. To accurately display the time (display format for years: month: day: always: component: seconds seconds, 24-hour system), available for time to adjust, with alarm time setting, alarm clock on/off, stop joking function. Design with hardware and software into guiding ideology, give full play to the SCM functions, most functions through software programming realize, circuit straightforward, stability of the system is high. SCM in this case was born based on single-chip electronic clock. Keywords: SCM LCD1602 digital clock前⾔数字钟是采⽤数字电路实现对时,分,秒数字显⽰的计时装置,⼴泛⽤于个⼈家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为⼈们⽇常⽣活中不可少的必需品,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⽣活带来了极⼤的⽅便,⽽且⼤⼤地扩展了钟表原先的报时功能。
数字钟实习报告总结
一、实习背景随着科技的飞速发展,数字技术在各个领域得到了广泛应用。
数字钟作为一种常见的电子设备,具有计时精确、功能丰富、操作简便等特点。
为了提高自身实践能力,我们选择了数字钟作为实习项目,通过实际操作,深入了解数字钟的原理、设计方法和实践过程。
二、实习目的1. 掌握数字钟的基本原理和设计方法;2. 提高电子元器件的应用能力;3. 培养团队协作和沟通能力;4. 增强动手实践能力,提高工程素养。
三、实习内容1. 数字钟的原理及组成数字钟主要由以下几个部分组成:(1)晶振:提供基准频率,保证数字钟的计时精度;(2)计数器:实现秒、分、时的计数功能;(3)显示模块:将计时结果以数字形式显示出来;(4)控制电路:控制各个模块的正常工作。
2. 数字钟的设计与实现(1)硬件设计根据数字钟的原理,我们设计了一个基于74LS系列集成电路的数字钟。
主要模块包括:①晶振模块:选用32768Hz的晶振作为基准频率;②计数器模块:采用74LS160作为分、时计数器,74LS161作为秒计数器;③显示模块:选用共阴极LED数码管作为显示器件;④控制电路:采用555定时器产生1Hz的方波信号,作为计数器的时钟信号。
(2)软件设计软件设计主要包括以下几个方面:①编写计数器模块的VHDL代码,实现分、时、秒的计数功能;②编写显示模块的VHDL代码,实现数码管显示功能;③编写控制电路的VHDL代码,实现1Hz方波信号的产生。
3. 实验结果与分析经过实际搭建和测试,我们的数字钟能够正常工作,计时精度较高。
以下是实验结果分析:(1)计时精度:通过对比实际时间,我们的数字钟计时精度在±0.5秒以内;(2)稳定性:在连续运行24小时的情况下,数字钟的计时误差在±1秒以内;(3)显示效果:数码管显示清晰,便于观察。
四、实习总结1. 通过本次实习,我们深入了解了数字钟的原理、设计方法和实践过程,提高了自己的电子元器件应用能力;2. 在实习过程中,我们学会了团队合作,提高了沟通能力,为今后的工作奠定了基础;3. 实践过程中,我们遇到了许多问题,通过查阅资料、讨论和请教老师,逐步解决了这些问题,提高了自己的动手实践能力;4. 本次实习使我们认识到,理论知识与实践操作相结合的重要性,为今后的学习和工作积累了宝贵经验。
简易数字钟制作报告
简易数字钟制作报告设计时间:6月20到7月3号2010年7月3号一实验的目的1 熟悉各芯片的引脚和功能。
2 学会制作秒信号。
3 掌握用LS160芯片制作60进制和24进制的电路。
4 掌握秒信号向分信号的进位,以及分信号向时信号的进位。
5 清楚数字钟电路的组成和原理。
二实验要求1 秒信号正常。
2 数字钟能正常计时,并且,当显示为23:59:59的下一秒时,显示为00:00:00.3当出现错误时,能找到原因所在,并及时改正。
三实验的元件清单型号数量(基本单位)型号数量(基本单位)74LS160 6 74LS00 274LS48 6 直流稳压电源(5V) 1七段数码管 6 555芯片 174LS21 1 3K欧电阻 174LS20 1 100欧电阻 1100微法电容 1 5.6K欧电阻 1导线若干四总体方案论证设计的逻辑图及原理方图:从上述的方图中可以看出,数字钟大体可以分为:秒信号部分,计数部分,显示部分。
根据技术的要求和经济问题,我们采用555芯片制作秒信号。
计数部分,采用的是LS160芯片。
通过进制的转换和进位电路实现计数。
显示部分,采用共阴极七段数码管(与LS48芯片配套使用)。
五具体实施方案1 原理图见附录2 秒信号的制作秒信号制作的核心是555芯片。
由它组成一个振荡电路。
R1为3.1K欧(3K 欧与100欧串连),R2为5.6K欧,C为100微法。
由公式T=0.7×(R1+2R2)×C。
3脚出来的方波信号的周期为1秒。
3进制的转换1)秒钟60进制将秒的十位LS160芯片的12端和14端及个位的LS160芯片的11端与14端的引脚接线连到LS20芯片上,再将输出端接到秒十位LS160的9端,进行清零。
保证秒钟59的下一秒变成00(电路图中用两个与门和一与非门代替,实际电路中采用LS20)2) 分钟60进制将分钟的十位芯片的12端与14 端及分钟个位输进的进位信号接入LS20芯片,输出信号返回接入十位芯片的9端,进行清零。
数字钟课程设计实验报告
数字钟课程设计实验报告
实验名称:数字钟课程设计实验
实验目的:设计并制作一款数字钟,学习数字电路的基本构成及工作原理,并深入掌握Verilog 语言的设计和仿真技术。
实验原理:数字钟由时钟电路、驱动电路、显示电路三部分组成。
时钟电路以晶体振荡器为基础,产生高精度的基准时钟信号;驱动电路通过将时钟信号分频、选择和转换,来控制数字显示管的亮灭和数字显示内容;显示电路则将数字经过解码、整合,转换成人类可以识别的时间。
实验步骤:
1. 选择合适的FPGA芯片和数字显示管,根据其接口特点,确定各部分电路的 Pin Assignment。
2. 采用Verilog语言,编写时钟电路模块,实现一个基于晶体振荡器的高精度时钟信号。
3. 编写驱动电路模块,根据时钟信号,实现数字显示管LED的闪烁。
4. 编写显示电路模块,把数码管的8个数字位置写入代码中,并将显示电路模块与时钟电路模块和驱动电路模块相连接。
5. 通过FPGA仿真,进行数字钟模块的验证和测试。
6. 将程序下载到FPGA芯片中,并进行实际调试测试。
实验结果:
本实验设计的数字钟可以按照设定时间进行准确的数字显示,且易于调整时钟的显示时间。
数字钟在 FPGS 上实现良好,实验结果满意。
实验总结:
通过本实验,学习了数字电路的基本构成及工作原理,并深入掌握了Verilog语言的设计和仿真技术。
对于数字电路的实际应用,我有了更加深入的认识。
同时,对于FPGA的开发和调试过程也有了初步的了解,掌握了相关的基本操作和流程。
数字钟设计实验报告
数字钟设计实验报告数字钟设计实验报告摘要:本实验旨在设计一款数字钟,通过数字显示来展示当前的时间。
通过对电路的搭建和编程的学习,我们成功地实现了数字钟的设计,并对其进行了测试和分析。
本实验不仅提高了我们的电路设计和编程能力,还加深了我们对数字时钟原理的理解。
引言:数字钟是一种常见的时间显示设备,广泛应用于生活中的各个领域。
它不仅具备准确显示时间的功能,还可以提供多种功能,如闹钟、定时器等。
本实验旨在通过设计一款数字钟,提高我们的电路设计和编程能力,并深入理解数字时钟的原理。
材料与方法:1. Arduino开发板2. 数码管3. 连接线4. 电阻5. 电容6. 蜂鸣器7. 按钮8. 电源实验步骤:1. 搭建电路:根据电路图连接Arduino开发板、数码管、蜂鸣器、按钮等元件,并接通电源。
2. 编写程序:使用Arduino开发环境,编写程序实现数字时钟的功能,包括时间的获取、显示和功能的切换。
3. 上传程序:将编写好的程序上传到Arduino开发板中,使其能够执行我们设计的功能。
4. 测试与分析:通过按下按钮,观察数码管的显示和蜂鸣器的声音,验证数字钟的功能是否正常。
实验结果:经过实验,我们成功地设计出了一款数字钟,并实现了以下功能:1. 显示当前的时间:数码管能够准确地显示当前的时间,包括小时和分钟。
2. 闹钟功能:通过设置闹钟时间和闹铃声音,实现了闹钟功能,当时间到达设定的闹钟时间时,蜂鸣器会发出声音提醒。
3. 定时器功能:可以设置定时器时间,当时间到达设定的时间时,蜂鸣器会发出声音提醒。
4. 亮度调节:通过调节电阻,可以实现数码管的亮度调节。
讨论与分析:在设计过程中,我们遇到了一些问题,如电路连接错误、程序逻辑错误等。
通过仔细检查和调试,我们逐步解决了这些问题,并最终成功地完成了数字钟的设计。
通过这个实验,我们不仅提高了对数字时钟原理的理解,还加深了对电路设计和编程的掌握。
结论:通过本实验,我们成功地设计了一款功能齐全的数字钟,并实现了时间显示、闹钟和定时器等功能。
数字钟电路实习报告
一、实习目的通过本次实习,使学生掌握数字钟电路的设计与制作方法,熟悉数字电路的组成及工作原理,了解集成电路的引脚安排,掌握各芯片的逻辑功能及使用方法,提高动手能力和实际操作技能。
二、实习内容1. 数字钟电路原理及设计(1)数字钟电路原理数字钟电路主要由晶振、计数器、译码显示器、控制电路等组成。
晶振产生标准频率信号,经过计数器计数,然后由译码显示器显示时间。
控制电路负责对整个电路进行控制,如校时、报时等功能。
(2)数字钟电路设计本次实习采用74LS160、74LS90等集成电路进行设计。
具体电路如下:①晶振电路:选用32768Hz石英晶体振荡器,产生标准频率信号。
②计数器电路:采用74LS160计数器,构成24进制计数器,用于计时。
③译码显示器电路:采用共阴极LED显示器,显示时、分、秒。
④控制电路:采用74LS20与非门构成控制电路,实现校时、报时等功能。
2. 数字钟电路制作与调试(1)电路制作按照电路原理图,将元器件焊接在面包板上,注意焊接质量。
(2)电路调试①检查电路连接是否正确,无误后接通电源。
②观察LED显示器是否显示正常,若显示异常,检查电路连接。
③进行校时操作,调整时、分、秒,确保显示时间准确。
④进行报时功能测试,当时间到达整点前5秒,蜂鸣器发出蜂鸣声。
三、实习总结1. 通过本次实习,掌握了数字钟电路的设计与制作方法,了解了集成电路的引脚安排及逻辑功能。
2. 提高了动手能力和实际操作技能,培养了团队协作精神。
3. 了解了数字电路在实际应用中的重要性,为今后从事相关工作奠定了基础。
4. 发现了在制作过程中遇到的问题,如焊接质量、电路连接等,通过分析原因,找到了解决办法。
四、实习心得体会1. 在实习过程中,充分体会到理论知识与实践操作相结合的重要性。
只有将所学知识应用于实际,才能真正提高自己的动手能力。
2. 在遇到问题时,要善于分析原因,查找问题所在,积极寻求解决办法。
这样,不仅可以提高自己的解决问题的能力,还可以培养自己的耐心和毅力。
数字时钟设计实验报告
数字时钟设计实验报告数字时钟设计实验报告引言:在现代社会中,时钟是我们生活中不可或缺的一部分。
无论是在家中、办公室还是在公共场所,我们都可以看到各种各样的时钟。
随着科技的不断发展,数字时钟逐渐取代了传统的指针时钟,成为人们生活中的主流。
本次实验旨在设计一个简单的数字时钟,通过实践来了解数字时钟的原理和工作方式。
一、实验目的本次实验的主要目的是设计一个数字时钟,通过学习数字时钟的原理和工作方式,加深对时钟的理解,并提高对电子电路的实际操作能力。
二、实验原理数字时钟是一种利用数字显示时间的设备,其核心部分是一个时钟芯片和数码管。
时钟芯片负责计时和控制,而数码管则用于显示时间。
时钟芯片通常由晶体振荡器、计数器、分频器和时钟控制电路组成。
三、实验材料和仪器本次实验所需材料和仪器如下:1. 时钟芯片2. 数码管3. 电阻、电容和晶体振荡器4. 电路板和导线5. 电源和示波器四、实验步骤1. 按照电路图连接电路板上的元件,确保连接正确无误。
2. 将时钟芯片插入电路板中,并连接晶体振荡器。
3. 将数码管插入电路板,并连接相应的引脚。
4. 连接电源和示波器,确保电路正常工作。
5. 调节示波器,观察时钟芯片的输出信号。
6. 调试电路,确保数码管能够正确显示时间。
五、实验结果和分析经过调试和测试,我们成功设计出一个简单的数字时钟。
通过示波器观察到时钟芯片的输出信号,可以看到信号的频率和波形变化,进而控制数码管的显示。
数码管能够准确地显示时间,实现了我们的设计目标。
六、实验心得通过本次实验,我对数字时钟的原理和工作方式有了更深入的了解。
通过亲自动手搭建电路,我不仅加深了对电子电路的理解,还提高了对电路调试和故障排除的能力。
此外,我还学会了如何使用示波器观察信号波形,这对我今后的学习和工作都具有重要意义。
结论:本次实验成功设计出一个简单的数字时钟,通过实践加深了对数字时钟的理解和对电子电路的掌握。
通过亲自动手操作,我不仅学到了知识,还培养了动手能力和解决问题的能力。
数字钟实验报告
数字钟实验报告数字钟实验报告数字钟实验报告【实验目的】1.让我们在了解数字钟的原理的前提下,运用刚刚学过的知识设计并制作数字钟,通过数字钟的制作进一步了解在制作中用到的各种中小规模集成电路的作用及其使用方法。
2.通过实验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,从而实现理论与实践相结合,对电子线路知识的整合和电子线路设计能力的训练。
【实验器材】SM42036共阴极数码管SN74LFS48N译码管HD74LS161AP计数器HD74LS00P四二输入与非门SN74LS20N二四输入与非门NE555振荡器蜂鸣器470欧姆电阻47K电阻100K可调电阻0.01uf电容0.47uf电容二极管开关电源插座和电源【实验要求】计时功能:每隔一秒钟计时一次,通过数码管显示。
校时功能:能够设置实际时间作为数字钟的当前时间,具有时和分的校准时间功能【实验原理】设计框图时十位数码管时个位数码管分十位数码管分个位数码管秒十位数码管秒个位数码管译码管译码管译码管译码管译码管译码管161计数器161计数器161计数器161计数器161计数器161计数器555产生10Hz脉冲信号161分频产生1Hz脉冲信号原理图见附页信号产生部分:通过调节电阻和电容使555产生10Hz的信号,再通过161分频,产生1Hz的脉冲信号。
①555中R43用47K的电阻,R44为100K的可调电阻,调到82.9K欧姆,电容C1为0.01uf,C2用0.47uf,按照原理图接线,555输出10Hz的脉冲信号。
②555的输出作为161计数器的脉冲,当161输出为0111时把0000通过置数给161的输入,把161的进位输出CO作为最后信号脉冲,这样就实现了10分频,最后产生1Hz的脉冲信号。
计数部分:①秒部分:秒的个位的脉冲为信号发生部分给的1Hz的脉冲,161计数器当输出为1001的时执行置数,置0000,这样就构成了模10的计数器,把置数信号与非一下作为秒的十位的脉冲,这样当个位执行置数的同时,十位就有一个脉冲,当十位161输出为0101的时候,执行置数,置0000,构成模5的计数器。
数字钟实验报告
数字钟实验报告本次实验旨在通过搭建数字钟电路,实现显示时间的功能。
实验所需材料有,数字管、集成电路、电阻、电容、开关、LED灯等。
首先,我们按照电路图连接好各个元件,然后接通电源,观察数字管上显示的时间是否准确。
在实验过程中,我们还发现了一些问题,并进行了相应的解决方法。
在实验开始之前,我们首先对实验所需的元件进行了准备工作。
然后按照电路图连接好数字管、集成电路、电阻、电容、开关等元件,确保连接的稳固性和正确性。
接着,我们接通电源,发现数字管上的显示并不准确,有时会出现闪烁或者停止显示的情况。
经过仔细检查,我们发现是由于电阻值选择不当导致的,于是我们更换了合适的电阻,问题得以解决。
接着,我们对实验中出现的问题进行了总结和分析。
我们发现在电路连接过程中,要特别注意元件之间的连接方式和电阻、电容的数值选择,这对于电路的稳定性和准确性至关重要。
另外,实验中还需要注意防止元件的过热和烧坏,要时刻保持警惕,及时发现并解决问题。
通过本次实验,我们对数字钟的原理和搭建方法有了更深入的了解,也学会了在实际操作中如何发现问题并解决问题。
这对我们今后的学习和工作都具有一定的指导意义。
总的来说,本次实验取得了一定的成果,我们成功搭建了一个能够显示时间的数字钟电路,并且在实验过程中发现了一些问题并进行了解决。
通过这次实验,我们不仅学到了理论知识,也积累了实际操作经验,对我们的专业学习和未来的科研工作都具有一定的帮助和指导意义。
希望通过今后的实验和学习,我们能够进一步提高自己的动手能力和实际操作能力,为将来的科研工作打下坚实的基础。
同时,也希望能够将所学知识应用到实际工程中,为社会发展做出自己的贡献。
数字钟实验报告
数字钟实验报告数字钟实验报告一、实验目的通过数字钟实验,了解数字时钟的工作原理和数字时钟的构造,掌握数字时钟电路的原理、数字电路的基本配置及数字钟的共阴极分时多路选择模式和 BCD 编码等基本原理。
二、实验器材数字钟实验箱;数字时钟电路板;555 定时器芯片;触发器芯片;串级寄存器芯片;多路选择器芯片;共阴极数码管。
三、实验步骤1. 将数字钟电路板插入数字钟实验箱上的编程电路插座中。
2. 通过查阅数字时钟电路手册,连接数字时钟电路板的各个芯片和数码管。
根据电路图,插入 555 定时器、触发器、串级寄存器、多路选择器芯片三枚,在数码管上插入共阴极数码管五枚。
注意芯片的引脚连接和线缆不要接错。
3. 开始调试电路。
接入电源,将数字时钟拨到“闹钟”档,可能需要调整几个旋钮,才能看到数码管上显示的时间。
4. 当 555 定时器工作时,输出的方波电信号经过一系列逻辑门的处理,再经过多路选择器芯片后,依次驱动数码管的跳变。
5. 在闹钟触发扳手上设置闹钟时间,在进入发声电路时,由电子储存器中的数据驱动蜂鸣器发声。
四、经验总结在实验完成后,我们感受到了数字电路理论的实践差异。
数字时钟电路呈现出晶莹剔透的色调,简洁、现代,具有高科技风格的感觉。
通过实验,我们掌握了数字电路的基本配置方法和数字电路的运作原理,使我们更加理解和熟悉数字时钟。
同时,我们还学习了数码管的共阴极和分时多路选择模式、多路选择器芯片的基本功能和BCD 编码等相关原理。
此外,实验中我们还发现了一些问题。
当数字时钟出现故障时,需要方案调整芯片的连接方式并对电路进行维修,有时还需要根据电路图锤定故障的元件。
电路图是数字时钟修理的关键,因为它可以很清楚地展现电路中各个元件之间的连接方式和逻辑关系。
因此,深入了解电路图是我们修理电器的一项基本技能。
总之,数字钟实验是学习数字电路技术的一个非常好的实践机会,通过实验,我们不仅了解了数字电路的工作原理和构造,还掌握了数字电路的基本配置和选择器的使用,丰富了我们的学习和实践经验。
数字时钟实训报告功能
#### 一、引言随着科技的发展,电子产品的普及,数字时钟作为一种实用的电子设备,在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
为了提高同学们的实践能力,加深对电子技术的理解,我们进行了数字时钟的实训。
本报告将详细阐述数字时钟的功能及其实现过程。
#### 二、数字时钟的功能数字时钟具有以下主要功能:1. 时间显示:数字时钟能够准确显示当前的时间,包括时、分、秒。
小时采用24小时制,分钟和秒采用60进制。
2. 日期显示:除了显示时间,数字时钟还能够显示日期,包括年、月、日。
3. 校时功能:用户可以通过特定的按键对时钟进行校时,确保时钟显示的时间准确无误。
4. 闹钟功能:数字时钟具备闹钟功能,用户可以设定闹钟时间,当达到设定时间时,时钟会发出提示音。
5. 语音播报:部分数字时钟还具备语音播报功能,能够语音报时,为用户带来便捷。
6. 定时功能:数字时钟可以实现定时功能,如定时开关灯、定时开关空调等。
7. 时钟模式切换:数字时钟可以切换为不同模式,如12小时制、24小时制、AM/PM制等。
8. 低功耗设计:数字时钟采用低功耗设计,节能环保。
#### 三、数字时钟的实现数字时钟的实现主要涉及以下几个部分:1. 硬件电路:包括电源电路、时钟电路、显示电路、按键电路等。
- 电源电路:将220V交流电压转换为5V直流电压,为数字时钟提供稳定的电源。
- 时钟电路:采用555定时器构成多谐振荡器,产生1kHz的秒脉冲信号,驱动时钟电路运行。
- 显示电路:采用LED数码管或LCD显示屏,将时间、日期等信息以数字形式显示。
- 按键电路:包括校时按键、闹钟设定按键、定时按键等,用于控制时钟的功能。
2. 软件编程:利用C语言或汇编语言编写程序,实现时钟的计时、校时、闹钟、定时等功能。
- 计时程序:实现时钟的计时功能,包括秒、分、时的计数和进位。
- 校时程序:实现时钟的校时功能,包括时、分、秒的调整。
- 闹钟程序:实现闹钟的设定、启动和停止功能。
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数字钟设计
一、实验目的
1.了解数字钟的组成及工作原理;
2.熟练掌握组合逻辑电路以及时序电路的使用;
3. 熟悉掌握555定时器和计数器,并利用其设计构成多谐振荡和分频电路
二、实验任务及要求
任务:设计一个24小时制的数字钟,显示时、分、秒,有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到准确时间。
要求:画出电路原理图,元器件及参数选择,PCB文件生成
三、主要实验元件及参数:
四、设计原理:
1.数字钟的构成
数字钟是实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。
通过附加一个校时电路,可对计数的起始时间进行校准,使其与标准时间一致。
下图为数字钟设计原理图:
1)555振荡电路
利用555构成多谐振荡电路提供一个频率为10HZ的方波信号,保证数字钟的走时准确稳定。
2)分频器电路
分频器电路将10HZ的方波信号经芯片160进行10分频后得到1HZ的方波信号供秒计数器进行计数,并作为校准电路的基本信号。
3) 时间计数器电路
时间计数器电路由秒、分、时的个位和十位计数构成,秒和分的计数器为60进制计数,
而是的计数器为24进制计数。
4) 电源电路
电源电路由参数为220V AC/9VDV的通用电源及滤波电路构成。
原理如图:
2数字钟的工作原理
1)555振荡电路
根据
通过计算取R1 R2为100千欧,电容C为0.47μ法拉,可得到输出频率近视为10Hz 2)分频器电路
由于555振荡器输出频率一般难以达到标准频率(1Hz),故需要分频。
在本设计中是10分频
通常实现分频器的电路时计数器电路,因本设计中是10分频,所以利用160芯片进行分频。
因160可进行10进制计数,将555振荡产生的方波作为160脉冲信号,则可在160进位
输出(CO)上得到被10分频的方波信号即为标准信号。
3)时间计数单元
本设计中计数元件选用的是160芯片计数器(即为10进制计数)所以秒和分的个位计数不需要进行进制转,因CO输出在0至8计数时为低电平,到9为高电平。
而160芯片为上升沿脉冲,所以个位进位脉冲可通过将位CO输出与非实现。
形成十位的计数脉冲。
秒和分的十位为6进制计数,故需要进行模6处理即将Q O Q2作为与非输入,通过与非接到LD进行置零并将其作为进位脉冲。
以下图1为个位进位,图2为十位进位、10进制——6进制转换。
时计数单元较为复杂,其个位在十位为0或1时要实现10进制而在十位为2时要实现模4. 原理如图:
4) 校时电路
本设计中校时装置是两个双刀双掷开关,一端接进位脉冲,一端接标准脉冲。
调时时只需将开关打到标准脉冲即可。
3设计PCB图:
五、总结
1、设计制作过程中遇到的问题及解决方法:
就实验设计而言,完全独立自主,但设计较为复杂,以致在制板过程中要更为小心谨慎,工序也相应增多。
飞线也较多,表面不美观
在完成制板焊接后,对数字钟进行调试,发现并没有达到预期效果,在正常计时时不能进位,且有时模数紊乱,但当双刀双掷开关打到校时功能是,时、分、秒计数又恢复正常。
由此判断计数器部分原理及布线没有错误,错误可能在调时部分(因为本设计中调时电路中含有正常进位电路所以对进位有影响)。
经过排查,确定问题出在双刀双掷开关上,怀疑其封装与设计所用封装不同。
故将其卸下,用导线将其引脚于发光二极管相连,通过观察发光二极管是否正常发光来判断。
最后发现问题确实出在封装不一致上。
实际所领元器件双刀双掷的封装1、6号接线脚对应设计原理图中双刀双掷的2、5号接线脚,
经过修改后,再次进行调试,数字钟运行正常,实现设计功能,达到预期设计效果。
同时存在不足处,除去设计不够精简,在焊接时没能很好规划,一些焊接在附铜面导线,铜线露出稍多,担心在挤压时接到其他铜线回路上造成短路。
2、设计体会
在此次的数字钟设计过程中,更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法.
在连接六进制,十进制,六十进制的进位及二十四进制的接法中,要求很好的熟悉掌握逻
辑电路及其芯片各引脚的功能.
同时更为重要的是大家在一起团队合作,群策群力,发挥各自能力这才是设计制作成功的根本保证。
作为组长的我主要负责了原理图设计及部分PCB布线和最后的调试改正,当然其他组员也参加了原理图的讨论,对原理图进行定稿,再由我汇总设计。
副组长邹凌青负责了大部分PCB布线和调试改错。
组员侯国伟负责了大部分焊接工作,胡达、赵荣亮负责了部分焊接工作,所有组员都参与了制板钻孔及原理图的设计。