数字钟设计报告——数字电路实验报告

合集下载

数字时钟设计实验报告

数字时钟设计实验报告

电子课程设计【1 】题目:数字时钟数字时钟设计试验陈述一、设计请求:设计一个24小时制的数字时钟.请求:计时.显示精度到秒;有校时功效.采取中小范围集成电路设计.施展:增长闹钟功效.二、设计计划:由秒时钟旌旗灯号产生器.计时电路和校时电路组成电路.秒时钟旌旗灯号产生器可由振荡器和分频器组成.计时电路中采取两个60进制计数器分离完成秒计时和分计时;24进制计数器完成时计时;采取译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示.校时电路采取开关掌握时.分.秒计数器的时钟旌旗灯号为校时脉冲以完成校时.三、电路框图:图一 数字时钟电路框图四、电路道理图:(一)秒脉冲旌旗灯号产生器秒脉冲旌旗灯号产生器是数字电子钟的焦点部分,它的精度和稳固度决议了数字钟的质量.由振荡器与分频器组合产生秒脉冲旌旗灯号.➢ 振荡器: 通经常应用555准时器与RC 组成的多谐振荡器,经由调剂输出1000Hz 脉冲.➢ 分频器: 分频器功效重要有两个,一是产生尺度秒脉冲旌旗灯号,一是供给功效 扩大电路所须要的旌旗灯号,选用三片74LS290进行级联,因为每片为1/10分频器,三片级联好获得1Hz 尺度秒脉冲.其电路图如下:译码器译码器译码器时计数器 (24进制) 分计数器 (60进制) 秒计数器 (60进制)校 时 电 路秒旌旗灯号产生器图二秒脉冲旌旗灯号产生器(二)秒.分.时计时器电路设计秒.分计数器为60进制计数器,小时计数器为24进制计数器.➢60进制——秒计数器秒的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而配合完成60进制计数器.当计数到59时清零着从新开端计数.秒的个位部分的设计:应用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位 .个位计数器由0增长到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功效.应用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位 ,当十位计数器由0增长到5时应用74LS11与门产生一个高电平接到个位.十位的CD40110的清零端,同时产生一个脉冲给分的个位.其电路图如下:图三60进制--秒计数电路➢60进制——分计数电路分的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而配合完成60进制计数器.当计数到59时清零着从新开端计数.秒的个位部分的设计:来自秒计数电路的进位脉冲使分的个位加1,应用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位 .个位计数器由0增长到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功效.应用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位 ,当十位计数器由0增长到5时应用74LS11与门产生一个高电平接到个位.十位的CD40110的清零端,同时产生一个脉冲给时的个位.其电路图如下:图四60进制--分计数电路➢24进制——时计数电路来自分计数电路的进位脉冲使时的个位加,个位计数器由0增长到9是产生进位,连在十位计数器脉冲输入端CP,当十位计到2且个位计到3是经由74LS11与门产生一个清零旌旗灯号,将所有CD40110清零.其电路图如下:图五24进制--时计数电路➢译码显示电路译码电路的功效是将秒.分.时计数器的输出代码进行翻译,变成响应的数字.用以驱动LED七段数码管的译码器经常应用的有74LS148.74LS148是BCD-7段译码器/驱动器,输出高电平有用,专用于驱动LED七段共阴极显示数码管.若将秒.分.时计数器的每位输出分离送到响应七段数码管的输入端,即可以进行不合数字的显示.在译码管输出与数码管之间串联电阻R作为限流电阻.其电路图如下:图六译码显示电路➢校时电路校时电路是数字钟不成缺乏的部分,每当数字钟与现实时光不符时,须要依据尺度时光进行校时.一般电子表都具有时.分.秒等校时功效.为了使电路简略,在此设计中只进行分和小时的校时.“快校时”是经由过程开关掌握,使计数器对1Hz校时脉冲计数.图中S1为校订用的掌握开关,校时脉冲采取分频器输出的1Hz脉冲,当S1为“0”时可以进行“快校时”. 其电路图如下:图七 校队电路五、试验办法: 1.秒脉冲产生部分采取555多谐振荡器产生1HZ 频率旌旗灯号,作为秒脉冲及整体电路的旌旗灯号输入部分.其仿真电路图如下图所示:图八 秒脉冲产生器仿真电路2、计数电路电子钟计时分为小时.分钟和秒,个中小时为二十四进制,分钟和秒均为六十进制,输出可以用数码管显示,所以请求二十四进制为00000000~00100100计数,六十进制为8910U10C74LS00 123 U11A74LS00 111213U10D74LS00R3 C1S1GND1011U8E74LS04 1HZS2/M2 Q2+5V00000000~01100000计数,并且均为8421码编码情势.(1)小时计数——二十四进制电路仿真用两片74LS160N(分A片.B片)设计一个一百进制的计数器,在24(00100100)处直接掏出所有为1的端口,经由输入与非门74LS00D,再给两个清零端CLR.应用74LS160N异步清零功效完成二十四进制轮回,计数范围为0~23.然后用七段显示译码器74LS47D将A.B两片74LS160N的输出译码给LED数码管.仿真电路如图九所示. :图九 24进制——时计数器仿真电路(2)分钟.秒计数——六十进制电路仿真此电路相似于二十四进制计数器,采取74LS160N设计出一百进制的计数器,在60(01100000)处直接掏出所有为1的端口,经由输入与非门74LS00D,再给两个清零端CLR.应用74LS160N异步清零功效完成六十进制轮回,计数范围为0~59.然后用七段显示译码器74LS47D将 A.B两片74LS160N的输出译码给LED数码管.仿真电路如图所示:图十 60进制——秒计数器仿真电路图十一 60进制——分计数器仿真电路(四)校时校分(秒)电路.数字钟应具有分校订和时校订功效,是以,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采取正常计时旌旗灯号与校订旌旗灯号可以随时切换的电路接入个中.这里应用两个与非门加一个单刀双掷开关来实现校时功效.第一个74LS00D与非门的输入端一端接清零旌旗灯号,另一端接第二个与非门的输入端,第二个74LS00D的输入端一端接计数脉冲,另一端接一个单刀双掷开关.开关接通的一段接地,另一端接高电平.当开关打到另一端时,时或分的个位就单独开端计数,如许就能实现校时功效.其电路图如图所示:图十二校分仿真电路六、试验成果和结论:数字时钟仿真电路图如下图所示,在Multisim11.0中进行仿真,可以实现数字时钟的显示功效.校时功效.显示功效中,小时实现的是24进制,分和秒实现的是60进制,经由过程校时电路可以或许分离校订时和分.图十三数字时钟仿真电路七、设计领会:在本次Multisim仿真进程,从装配软件.选定课题.设计电路.进行仿真.运行成果都本身现实操纵完成.在数字时钟设计中,依据先生上课所讲的内容,可以用两片集成十进制同步计数器74LS160D级联为100进制,再应用其异步清零功效,可以分离实现小时的24进制和分秒的60进制.当然,在仿真进程中也碰到了许多艰苦和问题.比方说,无法直接从秒进位到分和分进位到时,并且在仿真中老是出错.于是本身就教了一些也做数字时钟的同窗,同时在网上查找了相干材料,最后终于用两个与非门和单刀双掷开关实现了从秒到分的进位.分到时的进位功效及校准功效.经由过程本次试验对数电常识有了更深刻的懂得,将其应用到了现实中来,明确了进修电子技巧基本的意义,也达到了其造就的目标.也明确了一个道理:成功就是在不竭摸索中进步实现的,碰到问题我们不克不及泄气.焦躁,甚至废弃,而要静下心来细心思虑,分部检讨,找出最终的原因进行纠正,如许才会有提高,才会一步步向本身的目标接近,才会取得本身所要寻求的成功.当然,本身的仿真技巧和应用才能照样很欠缺的,固然完成了根本的设计请求,但是许多本身想要的扩大功效还未能实现.并且许多时刻会走过许多弯路,糟蹋了许多不须要的时光.不过,此次设计阅历势必使我受益毕生,让我明确若何更好的获取常识,若何更好的理论接洽现实.往后的进修更须要不竭尽力,在获得常识的同时获得快活,真正的自动摸索,自动进修,形成本身的思维方法,不竭应用,不竭朝上进步.。

数字电子时钟实习报告

数字电子时钟实习报告

一、实习目的本次实习旨在通过设计和制作数字电子时钟,加深对数字电路基本原理、电子元器件性能及电路设计方法的理解。

通过实际操作,掌握数字电子钟的设计、制作、调试和故障排除等技能,提高动手能力和创新意识。

二、实习内容1. 数字电子钟电路设计(1)电路组成:数字电子钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时电路和校时电路等部分组成。

(2)电路设计:采用555定时器构成振荡器产生1Hz的脉冲信号,通过分频器得到1Hz的秒脉冲信号。

计数器采用异步十进制计数器74LS90,实现秒、分、时的计数。

译码显示采用共阳极LED数码管,显示当前时间。

报时电路由门电路和蜂鸣器构成,实现整点报时功能。

校时电路由按键和计数器构成,实现手动校时功能。

2. 元器件选型(1)振荡器:选用555定时器,其频率稳定,易于调整。

(2)分频器:选用CD4060,具有分频功能,可方便地实现秒、分、时的计数。

(3)计数器:选用74LS90,具有异步计数功能,可方便地实现秒、分、时的计数。

(4)译码显示:选用共阳极LED数码管,显示清晰,功耗低。

(5)报时电路:选用门电路和蜂鸣器,实现整点报时功能。

(6)校时电路:选用按键和计数器,实现手动校时功能。

3. 电路制作与调试(1)电路制作:根据电路原理图,焊接电路板,连接元器件。

(2)电路调试:首先检查电路连接是否正确,然后逐个模块进行调试。

调试过程中,注意观察数码管显示是否正常,报时是否准确,校时是否方便。

三、实习过程1. 设计电路原理图:根据数字电子钟的功能和性能要求,设计电路原理图。

2. 选择元器件:根据电路原理图,选择合适的元器件。

3. 制作电路板:根据电路原理图,制作电路板。

4. 焊接元器件:将元器件焊接在电路板上。

5. 电路调试:逐个模块进行调试,确保电路功能正常。

6. 故障排除:在调试过程中,若出现故障,分析原因,进行修复。

四、实习结果1. 成功设计并制作了数字电子钟,实现了秒、分、时的计数,整点报时和手动校时等功能。

数字电路数字时钟课程实验报告

数字电路数字时钟课程实验报告

数字时钟设计实验报告一、设计要求:设计一个24小时制的数字时钟。

要求:计时、显示精度到秒;有校时功能。

采用中小规模集成电路设计。

发挥:增加闹钟功能。

二、设计方案:由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。

秒时钟信号发生器可由振荡器和分频器构成。

计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时;24进制计数器完成时计时;采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。

校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。

三、电路框图:图一数字时钟电路框图四、电路原理图:(一)秒脉冲信号发生器秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了数字钟的质量。

由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。

振荡器: 通常用555定时器与RC构成的多谐振荡器,经过调整输出1000Hz脉冲。

分频器: 分频器功能主要有两个,一是产生标准秒脉冲信号,一是提供功能扩展电路所需要的信号,选用三片74LS290进行级联,因为每片为1/10分频器,三片级联好获得1Hz标准秒脉冲。

其电路图如下:译码器译码器译码器时计数器分计数器秒计数器校时电路秒信号发生器图二秒脉冲信号发生器(二)秒、分、时计时器电路设计秒、分计数器为60进制计数器,小时计数器为24进制计数器。

60进制——秒计数器秒的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而共同完成60进制计数器。

当计数到59时清零并重新开始计数。

秒的个位部分的设计:利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。

个位计数器由0增加到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功能。

利用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位,当十位计数器由0增加到5时利用74LS11与门产生一个高电平接到个位、十位的CD40110的清零端,同时产生一个脉冲给分的个位。

其电路图如下:图三 60进制--秒计数电路60进制——分计数电路分的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而共同完成60进制计数器。

数字电路设计数字钟实验设计报告

数字电路设计数字钟实验设计报告

数字电路设计数字钟实验设计报告数字钟实验设计报告摘要:数字钟由一个主要由数字电路设计的微处理器、低成本的时钟源和多种兼容的表盘等组成的装置,可以测量出精确的时间。

本报告描述了数字钟的方案设计,其中包括微处理器的软件设计,硬件设计和驱动电路设计,以及可靠性测试和实验结果等。

最终,测试结果表明,本设计的数字钟可以准确地传递时间信息,从而实现准确度高、功耗低、复杂性低和结构简单的数字钟特性。

关键词:数字钟,微处理器,低成本时钟源,表盘1 绪论随着科技的发展,数字钟越来越普及,在生活中得到了广泛的应用。

数字钟可以有效地表达时间信息并实现精确的控制,可以帮助我们更加准确的了解世界的运行。

但是数字钟仍然是一个相对复杂的系统,牵涉到许多小细节设计,用户需要一定的技术能力来搭建和使用。

本文针对性地介绍了一种面向数字钟的设计方案,针对该方案中的微处理器硬件设计和软件设计,以及低成本的时钟源设计和相应的表盘的驱动电路设计,在此基础上介绍可靠性测试以及实验结果回顾。

2 方案及实现2.1 微处理器硬件设计本次实验采用元件有:PIC16F886 、将军F01A-A 、 LAB-04 、 BIN-24等,出差控制器为PIC16F886。

PIC16F886具有良好的抗干扰性,提供快速响应,是一款可靠的单片机芯片,同时还支持模拟、模数和数字信号处理功能。

为确保实验数据的准确性,PIC16F886还使用了可编程IO(PIO)和数字输入/输出的能力。

PIO的特点是可以用作模拟输入和输出,PIO的引脚IEB可以用作输出或输入,可以有效提高微处理器的运行效率。

2.2主软件设计PIC16F886系统由8个模块组成,包括数据存储模块、数字I/O模块、控制模块、输出模块、TC/RC计数器模块、比较器模块、运算放大器模块和系统复位块。

本次实验采用元件的低成本的时钟源,将实时时钟信号输入到芯片,通过微处理器可编程IO模块将实时时钟转换为精确的时钟信号,然后将精确的时间信息输出到表盘。

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。

数字电路时钟实训报告(一)

数字电路时钟实训报告(一)

数字电路时钟实训报告(一)数字电路时钟实训报告1. 概述•本报告旨在介绍数字电路时钟实训的相关内容,包括实训目的、实训过程和实训结果。

2. 实训目的•熟悉数字电路时钟的基本原理和设计思路•掌握数字电路时钟的硬件组成和功能模块•实践运用数字电路知识,完成时钟的设计和制作3. 实训过程1.准备材料–数字电路实验箱–电源线、信号线等连接器–电路元件:集成电路、电容器、电阻等–示波器、万用表等测试仪器2.设计方案–根据时钟的要求和功能需求,设计数字电路时钟的电路图–确定所需的集成电路和其他电路元件3.电路搭建–使用实验箱和连接器搭建数字电路时钟的电路–按照电路图连接电路元件和集成电路4.测试和调试–使用示波器、万用表等测试仪器对电路进行测试–检查电路是否按照设计要求工作5.验证功能–测试时钟的各项功能是否正常工作–验证时钟在不同时间段的准确性和稳定性4. 实训结果•完成数字电路时钟的设计和制作•时钟的各项功能正常工作•时钟在不同时间段具有准确性和稳定性5. 总结•通过本次数字电路时钟的实训,我深入了解了数字电路时钟的工作原理和设计流程。

通过实践操作,我掌握了数字电路时钟的搭建和调试方法,提高了数字电路设计能力。

这次实训对我的专业技能和实践能力的提升具有重要意义。

以上是本次数字电路时钟实训的报告内容。

实训过程中,我认真完成了任务,获得了实践经验,并与同学们共同交流和学习,提高了团队合作能力。

希望今后能继续深入学习和应用数字电路知识,为未来的科研和工作打下坚实的基础。

6. 遇到的问题和解决方法•在实训过程中,我遇到了几个问题:1.电路搭建困难:由于电路图复杂,部分连接容易混淆和出错。

解决方法是多次仔细核对电路图,注意连接的正确性,并请教老师和同学的帮助。

2.电路测试困难:有时测试仪器的操作和数据读取不够准确,导致测试结果不确定。

解决方法是认真阅读仪器的使用说明书,熟悉操作步骤,并与同学们共同研究和解决问题。

数字时钟实验报告

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。

数字电路课程设计电子钟设计报告

数字电路课程设计电子钟设计报告

《数字电路》课程设计总结报告题目:数字钟设计专业信息学院班级学生学号指导教师2010 年 12 月 15 日目录一.设计任务(设计课题、功能要求)二.设计框图及整机概述三.各单元电路的设计方案及原理说明四.调试过程及结果分析五.设计、安装及调试中的体会六.对本次课程设计的意见及建议七. 系统原理图、PCB板及实物图八. 附录:元器件清单一、设计任务1.设计课题:多功能数字钟电路设计2.功能要求:1)基本功能●计时准确,以LED数字形式显示时、分的时间。

为节省器件,其中秒位采用发光二极管指示;●分和秒的计时要求为60进位;●具有校时功能,可以在任意时刻校准时间,要求可靠方便。

2)扩展功能●增加小时显示功能,计数为“12(或24)翻1”;●定时闹钟功能,其时间自定;●仿广播电台正点报时,能以音响自动正点报时,12(24)小时循环一次。

要求第一响为正点,以后每隔一秒或半秒钟响一下,几点钟就响几声;触摸报整点时数或自动报整点时数(选做一)。

此作品中,我以基本功能的设计为主。

二、设计框图及整机概述①总体设计框图:②系统工作原理分析:由振荡器产生的稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,再经分频器输出不准脉冲。

秒计数器计数60秒即二极管闪烁60下后向分计数器进位,分计数器计满60后向小时计数器进位。

计数器的输出经译码器送显示器。

计时出现误差是可以用校时电路进行校时、校分、校秒。

扩展电路必须在主体电路正常运行的情况下才能进行功能扩展。

三、各单元电路的设计方案及原理说明1、振荡器的设计采用的由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器或由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。

这里选用555构成的多谐振荡器,设振荡频率f0=1000Hz。

各参数如下图。

2、分频器的设计分频器的功能主要由两个:一是产生标准秒脉冲信号;二是提供功能扩展电路所需的信号,如仿电台报时用的1kHz的高音频信号和500Hz的低音频信等。

选用3片中集成电路计数器74LS90可以完成上述功能。

数字电路电子钟设计实验报告

数字电路电子钟设计实验报告

数字电路电子钟设计实验报告目录1.实验目的2.实验题目描述和要求3.设计报告内容3.1实验名称3.2实验目的3.3实验器材及主要器件3.4数字电子钟基本原理3.5数字电子钟制作与调试3.6数字电子钟电路图3.7数字电子钟的组装与调试4.实验结论5.实验心得1.实验目的※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;※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;※提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力;※培养书写综合实验报告的能力。

2.实验题目描述和要求(1)数字电子钟基本功能数字电子钟是一个大众化产品,一般来讲应具有以下基本功能。

①能进行小时、分、秒显示。

②能进行小时、分、秒设置。

③能实现整点报时。

④能通过设置,实现任意时间报时。

(2)数字电子钟基本性能一个实用的数字电子钟应满足三个“度”:精度、亮度和响度。

①精度是指显示的时间必须准确。

②亮度是指显示的时间必须让人看得清楚。

③响度是指报时的声音必须清脆有力。

(3)数字电子钟用于教学设计时必须考虑的因素从教学角度来看,数字电子钟的设计应考虑以下几点。

①数字电路可由多种不同方案实现,在方案比较时应着重考虑所选用的方案在设计时能否把数字电路包含的主要知识全部囊括进去。

②应把数字电子钟分解成若干个模块,并在印制电路板设计时把各模块固定在不同的区域。

③应确保大多数学生能在规定时间内完成制作与调试。

④数字电子钟印制电路板(PCB)设计时除留下足够的训练内容让学生完成外,应设计一标准印制电路板设计示范区。

(4)本教材设计的数字电子钟总体方案根据以上分析,本教材把数字电子钟分解为信号电路、显示电路、计时电路、校时电路和报时电路五个功能相对独立的模块(如图8-1所示),采用如图8-2所示的设计方案,并按要求实施时参照一下规定进行。

①各模块的制作、调试按显示电路、信号电路、计时电路、校时电路和报时电路的顺序进行。

数字时钟的简单制作实验报告

数字时钟的简单制作实验报告

数字钟设计实验报告一、数字钟原理与设计思路由振荡器输出稳定的高频脉冲信号作为时间基准,经分频器输出标准的秒脉冲;秒计数器按“60进制”向分计数器进位;分计数器按“60进制”向时计数器进位;小时计数器按“24进制”规律计数;星期计数器按“7进制”规律计数;计数器经译码器送到显示器。

出现误差可用校准电路进行小时和分钟的校准,并具有可整点报时功能。

软件本身提供任意频率的时钟,因此振荡器、分频器不需设计;也带有内置译码驱动的数码管,故此译码器和显示器也不需设计。

这样,基本数字钟的设计实际上就是设计如下图的级联计数器。

二、数字钟构成1、振荡器、分频器:1Hz的CLK时钟信号(秒脉冲)秒计数器:60进制计数器(两片74160——0-59)2、计数器分计数器:60进制计数器(两片74160——0-59)时计数器:24进制计数器(两片74160——0-23)星期计数器:7进制计数器(一片74160——1-7)3、译码器、显示器:软件带有内置译码驱动的数码管(7个数码管)4、调时电路、整点报时电路三、数字电路模块细节构成1、秒计数器:60进制计数器(两片74160——0-59)用秒脉冲(1Hz)2、分计数器:60进制计数器(两片74160——0-59)设计:分计数器个位ENT接(看下图)(Ps:分的个位是59秒才开始计数1次)分计数器十位ENT接(看下图)(Ps:分的十位是9分59秒才开始计数1次)设计:时计数器个位ENT接(看下图)(Ps:是59分59秒才开始计数1次)时计数器十位ENT接(看下图)(Ps:是9时59分59秒才开始计数1次)时计数器整体电路图(看下图)4、星期计数器:7进制计数器(一片74160——1-7)(从1开始)ENT接(看下图)(Ps:是23时59分59秒才开始计数1次)星期计数器整体电路图(看下图)5、整点报时电路当时间在59分50秒到59分59秒期间时,报时电路报时控制信号。

当时间在59分50秒到59分59秒期间时,分十位、分个位和秒十位均保持不变,分别为5、9和5。

数字钟课程设计实习报告

数字钟课程设计实习报告

数字钟课程设计实习报告一、实习目的与要求本次数字钟课程设计实习旨在让同学们熟悉数字电路的设计与实践,掌握集成电路的引脚安排、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,培养同学们动手实践能力和问题解决能力。

实习要求设计并制作一个数字电子钟,具体要求如下:1. 显示时、分、秒,时间以24小时为一个周期;2. 具有校时功能,可以分别对时、分进行单独校正;3. 计时过程具有报时功能,当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时;4. 保证计时的稳定及准确,须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。

二、实习过程1. 设计原理及其框图数字钟的构成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,其一般构成框图如下:图1 数字钟的组成框图2. 电路设计本次实习采用32768HZ晶振产生振荡脉冲,然后经过CD4060分频后得到2HZ脉冲,再经过74LS74(D触发器)2分频得到1HZ脉冲,由74HC161计数器计数再经CD4511译码器译码后产生驱动数码显示器的信号,使数码显示器呈现出时、分、秒对应的计时数字。

电路还增加了校正电路和整点报时电路,时、分、秒都可手动按键校正,使其准确的工作,在整点的时候发出警报,在每个整点前鸣叫五次低音(500Hz),整点时再鸣叫一次高音(1000Hz)。

3. 元器件及参数选择本次实习所需元器件及参数如下:(1)石英晶体振荡器:32768HZ;(2)CD4060:分频系数为1024;(3)74LS74:D触发器;(4)74HC161:十进制计数器;(5)CD4511:BCD至七段译码器;(6)数码显示器:7段LED;(7)晶体管:放大报警声音;(8)蜂鸣器:报警声音输出。

4. 电路仿真与调试在电路设计完成后,使用Multisim软件进行电路仿真,验证电路功能的正确性。

数字钟电路设计与制作实验报告

数字钟电路设计与制作实验报告

数字钟电路设计与制作实验报告一、实验目的:1、综合应用数字电路知识;2、学习使用protel进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计3、学习电路板制作、安装、调试技能。

二、实验任务及要求:任务:设计一个12小时或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。

可以根据兴趣增加其它与数字钟有关的功能。

要求:画出电路原理图,元器件及参数选择,PCB文件生成、制板及实物制作三、实验原理及电路设计:1、设计方案与模块框图利用74LS161和74LS00 ,555,数码管,开关来设计24小时数字时钟,构造它们主要实现时钟的显示,以及对时、分、秒进行调整,即实现调时的功能。

其数字钟系统整体结构①74LS161和74LS00计数器:用来设计24小时②开关与74LS00结合:用来校时,校分,校秒。

③利用555振荡器:产生脉冲信号④数码管:用来显示时分秒。

2、各子模块电路设计及原理说明74LS161 :十六进制的计数器,当秒到60时要进位当分上利用74LS161与74LS00的结合,当秒、分到60时对其进行清零,进位。

当时24时,对其进行清零。

当时分秒个位到9时,对其本位(时分秒)清零和进位。

74LS00 与开关:74LS00与开关的结合,以此来控制校对。

555振荡器:利用555设计一个振荡器产生一个脉冲信号,以此来控制信号的进行与停止、时间的校对。

数码管:显示时分秒。

3、仿真图及仿真方法说明连好图,按一下仿真键,①若能仿真且准确无误,会出现24小时的显示则成功了。

②若不能仿真,数码管不会显示出来示数,或者显示紊乱,则失败,检查电路是否正确,有没有连错,少连错连,不断地改正,不断改进,直到可以仿真,可以显示无错。

③对校时、校分、校秒:按一下开关,脉冲过来就可以,增加一个数,依次按键对其进行时分秒校对。

四、主要实验元件及器材清单:五、系统设计与实现1、总电路图2、工程变化订单3、PCB图(单独A4纸打印,如有飞线请彩色打印,以区别红蓝二色)4、3D图(彩色打印)六、总结1、电路图、PCB图设计及实物制作过程中遇到的主要问题及解决方法电路图:①:清零端与置数端混淆:使用不同的端口,有不同的连接方式。

数字电路数字钟实训报告

数字电路数字钟实训报告

一、引言随着科技的发展,数字电路在各个领域得到了广泛应用。

数字钟作为一种典型的数字电路应用,具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,在日常生活、工业控制等领域发挥着重要作用。

本次实训旨在通过设计、制作和调试数字钟,加深对数字电路原理的理解,提高动手能力和实践能力。

二、实训目的1. 掌握数字钟的设计原理,了解数字电路的基本组成和功能。

2. 学会使用数字电路元器件,包括计数器、译码器、显示器等。

3. 提高动手能力和实践能力,培养团队合作精神。

4. 了解数字电路在实际应用中的优缺点,为以后的学习和工作打下基础。

三、实训内容1. 数字钟电路设计(1)设计思路:采用CMOS集成电路,以石英晶体振荡器作为时钟源,通过分频器得到1Hz脉冲信号,然后通过计数器进行计数,最后通过译码器和显示器显示时间。

(2)电路组成:主要包括以下部分:- 晶体振荡器:产生稳定频率的振荡信号;- 分频器:将振荡信号分频得到1Hz脉冲信号;- 计数器:对1Hz脉冲信号进行计数,得到时、分、秒;- 译码器:将计数器的输出转换为对应的数字信号;- 显示器:将数字信号显示在显示器上。

2. 数字钟电路制作与调试(1)元器件选择:根据设计要求,选择合适的元器件,如计数器、译码器、显示器、晶体振荡器等。

(2)电路焊接:按照电路图进行焊接,注意焊接质量,避免虚焊、短路等现象。

(3)电路调试:对电路进行调试,检查各个部分是否正常工作,包括晶体振荡器、分频器、计数器、译码器和显示器等。

四、实训过程1. 设计阶段:查阅相关资料,了解数字钟的设计原理,确定电路设计方案,绘制电路图。

2. 制作阶段:根据电路图,选择合适的元器件,进行焊接,注意焊接质量。

3. 调试阶段:对电路进行调试,检查各个部分是否正常工作,发现问题并及时解决。

五、实训结果1. 成功制作并调试了一台数字钟,实现了时、分、秒的显示。

2. 熟练掌握了数字电路元器件的使用方法,提高了动手能力。

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。

数字电路设计数字钟实验设计报告

数字电路设计数字钟实验设计报告

数字钟实验设计报告数字钟设计一设计任务1. 基本功能:以数字形式显示时、分、秒的时间,小时的计时要求为“24翻1”,分和秒的计时要求为60进位;2.扩展功能:校时、正点报时及闹时功能;二电路工作原理及分析数字电子钟主要由以下几个部分组成:秒信号发生器,时、分、秒计数器,显示器,校时校分电路,报时电路。

数字钟的基本逻辑功能框图图1 数字钟的基本逻辑功能框图振荡器的设计振荡器是数字钟的核心。

振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟的准确程度。

通常选用石英晶体构成振荡器电路。

一般来说,振荡的频率越高,计时精度越高。

如果精度要求不高则可以采用由集成逻辑门与R、C组成的时钟源振荡器或集成电路计时器555与R、C组成的多谐振荡器,电路参数如图2所示.接通电源后,电容C1被充电,当Vc上升到2Vcc/3时,使vo为低电平,同时放电三极管T导通,此时电容C1通过R2和T放电,Vc下降。

当Vc下降到Vcc/3时,vo翻转为高电平。

电容C1放电所需时间为tpL=R2ln2≈当放电结束时,T截止,Vcc将通过R1、R2向电容器 C1充电,一;Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的时间为tpH=(R1+R2)C1ln2≈(R1+R2)C当Vc 上升到2Vcc/3 时,电路又翻转为低电平。

如此周而复始,于是,是在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。

其振荡频率为f=1/(tpL+tpH) ≈[(R1+2R2)C]振荡周期:T=T1+T2=(R1+2R2)C1In2 得R1+2R2=T/C1In2=故选定R1=,R2=图2 555振荡器(图中R1,R2值不为实际值)图3 555振荡器产生的波形时、分、秒计数器电路时、分、秒计数器电路由秒个位和秒十位,分个位和分十位及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器为60进制计数器,而时个位和时十位为24进制计数器。

校时电路通过开关,触发器,逻辑门组成的校时电路来校时。

数字时钟电路设计实验报告

数字时钟电路设计实验报告

数字时钟电路设计实验报告
实验目的:
本实验的目的是设计一台数字时钟电路,通过对时钟的设置和调整,实现准确计时和时间显示功能,同时训练学生的电路设计能力。

实验设备:
本实验所需设备包括数字电路实验板、电源、示波器、数字万用表等。

实验原理:
数字时钟电路主要由定时器、锁存器、计数器、时钟发生器、数码显示器、按键等部件组成。

其中,时钟发生器是严格按照预设的时间间隔输出脉冲信号,计数器用于计数,锁存器用于锁存一定的时间值,数码显示器用于显示时间信息。

实验步骤:
1.准备工作:将数字电路实验板连接到电源上,调节电源电压为正常值。

将示波器连接到电路中,以便观察电路工作情况。

2.电路设计:根据实验要求设计数字时钟电路,并将其连入数字电路实验板中。

根据实验需要确定计数器、锁存器、时钟发生器和数码显示器的接口,设置时钟发生器的工作频率和计数器的计数值。

3.测试电路:打开电源,观察数码显示器是否能够正常显示时间信息。

对电路进行调试,确保计时准确、时间显示准确。

4.时钟调整:通过按键对时钟进行调整,完成对时间的设置和运行。

实验结果:
经过设计、连接、调试和测试,数字时钟电路的工作稳定,能够准确计时、显示时间信息,并支持时间的设置和调整。

实验总结:
本次实验通过数字时钟电路的设计与调试,提高学生的电路设计
能力,让学生掌握数字电路设计的基本原理和方法,增强学生的创新能力和实践能力,是一次非常有益的实验训练。

数字钟实验报告

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。

数字时钟实验报告

数字时钟实验报告

数字时钟实验报告数字时钟实验报告引言:数字时钟是一种常见的时间显示设备,它以数字的形式直观地展示时间,广泛应用于家庭、学校、办公场所等各个领域。

本次实验旨在通过制作一个简单的数字时钟,了解数字时钟的工作原理和构造,并通过实践掌握相关的电子元件和电路知识。

一、实验材料和仪器:1. 电子元件:7段LED数码管、集成电路555计时器、电阻、电容等。

2. 仪器:数字万用表、示波器、电源等。

二、实验步骤:1. 电路连接:首先,将7段LED数码管按照电路图连接到555计时器的输出引脚上。

然后,根据电路图连接电阻和电容,形成555计时器的工作电路。

最后,将电源连接到电路上,确保电路供电正常。

2. 电路调试:打开电源后,使用数字万用表检测电路各个节点的电压和电流,确保电路连接正确,并且电压、电流符合设计要求。

然后,使用示波器观察555计时器输出的方波信号,并调节电阻和电容的数值,使得方波信号的频率和占空比符合数字时钟的要求。

3. 数字时钟显示:当电路调试完成后,数字时钟即可正常工作。

通过改变555计时器的频率,可以实现数字时钟的时间显示刷新频率调节。

通过观察7段LED数码管的亮灭情况,可以准确读取当前的时间。

三、实验结果分析:通过实验,我们成功制作了一个简单的数字时钟。

通过调节电路中的元件数值,我们可以改变数字时钟的刷新频率和显示方式。

实验中,我们还发现了以下几个问题和现象:1. 数码管亮度不均匀:在实验过程中,我们发现数码管的亮度不均匀,有些段显示较亮,而有些段显示较暗。

这是由于数码管内部的发光二极管的特性不完全一致,导致亮度差异。

为了解决这个问题,可以采用亮度均衡电路或者更换亮度较为一致的数码管。

2. 时钟误差:在实验中,我们发现数字时钟的时间显示与实际时间存在一定的误差。

这是由于555计时器的精度有限,以及电容和电阻的误差累积导致的。

为了提高数字时钟的精度,可以选择更高精度的计时器和优质的电子元件。

3. 电路稳定性:在实验过程中,我们发现电路的稳定性对数字时钟的正常工作十分重要。

数电课程实验报告——数字钟的设计

数电课程实验报告——数字钟的设计

《数字电子技术》课程设计报告设计题目:数字钟的设计班级学号:学生姓名:指导教师:时间:2010年12月27日~2011年1月2日《数字电子技术》课程设计任务书一、设计题目:数字钟的设计二、设计任务与要求:1.时钟显示功能,能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。

其中时为24进制,分秒为60进制。

2. 其他功能扩展:(1)设计一个电路实现时分秒校准功能。

(2)闹钟功能,可按设定的时间闹时。

(3)设计一个电路实现整点报时功能等。

三、设计内容与步骤:1. 查阅相关资料;2. 完成设计方案;3. 芯片选定及各单元功能电路分析;4. 画出整体电路原理图(实验);5. 完成设计报告。

四、设计计划与进度安排:1. 查阅相关资料(12月24-26日);2. 完成设计方案及单元电路(12月27-29日);3. 完成整体电路原理图(实验)并完成设计报告(12月30-1月2日);五、设计材料与成果要求:完成整体电路设计,提交设计报告。

六、设计考核要求:课程成绩分优秀、良好、中等、及格、不及格。

由设计报告结合实验考核。

七、设计参考书目:1.《EDA与数字系统设计》李国丽编,机械工业出版社,2009年3月2.《电子技术实践及仿真》孙丽霞编,高等教育出版社,2005年1月3.《电子技术基础实验及课程设计》刘稿等编,机械工业出版社,2007年02月4.《电子技术实验与课程设计》彭介华编,高等教育出版社,1997年10月5.《数字电子技术》童诗白编著高等教育出版社 2001年数字钟的设计摘要:设计简述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,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用数字电子钟,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。

此次设计数字电子钟是为了了解数字电子钟的原理,从而学会制作数字电子钟。

而且通过数字电子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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

数字钟设计实验报告
专业:通信工程
**:**
班级:111041B
学号:*********
数字钟的设计
目录
一、前言 (3)
二、设计目的 (3)
三、设计任务 (3)
四、设计方案 (3)
五、数字钟电路设计原理 (4)
(一)设计步骤 (4)
(二)数字钟的构成 (4)
(三)数字钟的工作原理 (5)
六、总结 (9)

一、前言
此次实验是第一次做EDA实验,在学习使用软硬件的过程中,自然遇到很多不懂的问题,在老师的指导和同学们的相互帮助下,我终于解决了实验过程遇到的很多难题,成功的完成了实验,实验结果和预期的结果也是一致的,在这次实验中,我学会了如何使用Quartus II软件,如何分层设计点路,如何对实验程序进行编译和仿真和对程序进行硬件测试。

明白了一定要学会看开发板资料以清楚如何给程序的输入输出信号配置管脚。

这次实验为我今后对
EDA的进一步学习奠定了更好的理论基础和应用基础。

通过本次实验对数电知识有了更深入的了解,将其运用到了实际中来,明白了学习电子技术基础的意义,也达到了其培养的目的。

也明白了一个道理:成功就是在不断摸索中前进实现的,遇到问题我们不能灰心、烦躁,甚至放弃,而要静下心来仔细思考,分部检查,找出最终的原因进行改正,这样才会有进步,才会一步步向自己的目标靠近,才会取得自己所要追求的成功。


二、设计目的
1.掌握数字钟的设计方法。

2熟悉集成电路的使用方法。

3通过实训学会数字系统的设计方法;
4通过实训学习元器件的选择及集成电路手册查询方法;
5通过实训掌握电子电路调试及故障排除方法;
6熟悉数字实验箱的使用方法。

三、设计任务
设计一个可以显示星期、时、分、秒的数字钟。

要求:
1、24小时为一个计数周期;
2、具有整点报时功能;
3、定时闹铃(未完成)
四、设计方案
一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器和定时器组成。

干电路系统由秒信号发生器、“时、

分、秒、”计数器、译码器及显示器、电路组成。

首先由74160构成分频器,然后由74LS161采用清零法分别组成六十进制的秒计数器、六十进制分计数器、二十四进制时计数器和七进制的周计数器。

秒计数器的进位输出作为分计数器的CP脉冲,时计数器的进位输出作为周计数器的CP脉冲。

分计数器的进位输出作为时计数器的CP脉冲,时计数器的进位输出作为周计数器的CP脉冲。

使用74LS48为驱动器, BS201A数码管作为显示器。

五、数字钟电路设计原理
(一)设计步骤
1、设计一个精准的秒脉冲产生电路;
2、设计60进制、24进制计数器;
3、设计译码显示电路;
5、设计整点报时电路。


5 (二)数字钟的构成
1.分频器
在数字电路中,分频器是一种可以进行频率变换的电路,其输入、输出信号是频率不同的脉冲序列。

输入、输出信号频率的比值称为分频比。

例如,2分频器的输出信号频率是输入信号频率的21,8分频器的输出信号频率是输入信号频率的8
1 。

分频器电路将32768Hz 的高频方波信号经32768(152)次分频后得到1Hz 的方波信号供秒计数器进行计数。

分频器实际上也就是计数器。

2.计数器
在数字钟电路中,时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、
分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为24进制计数器,周计数器为7进制计数器。

有了时间标准“秒”信号后,就可以根据“60秒为1分”、“60分为1小时”、“24小时为1天”、“7天为1周”的计数周期,分别组成。

将这些计数器适当连接,就可以实现“秒”、“分”、“时”、“周”的计时功能。

3.译码器
要将“秒”、“分”、“时”、“周”的状态显示成清晰的数字符号,就需要将计数器的状态经译码器进行译码,并通过显示器将其显示出来。

译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。

4.数码管
数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的为LED数码管。

(三)数字钟的工作原理

1.分频器
2.计数器电路
a.六十进制计数。

秒计数器的电路形式很多,一般都是由一级十进制计数器和一级六进制计数器组成。

下图所示是用两块中规模集成电路74LS161按反馈置零法
串接而成。

秒计数器的十位和个位,输出脉冲除用作自身清零外,同时还作为“分”计数器的输入信号。

分计数器电路与秒计数器相同。


b.二十四进制计数。

下图所示为二十四进制小时计数器,是用两片74LS161组成的。

3.译码和显示电路
计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出,选用显

示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流,选用74LS247作为显示译码电路,选用LED七段数码管作为显示单元电路。

5.报时电路
BS_1为秒循环一个周期像分进位时,BS_2为分循环一个周期像时进位时。

六、总结
(一)遇到的问题及解决
在连接六十进制的进位及二十四进制的接法中,要求熟悉逻辑电路及其芯片各引脚的功能,那么在电路出错时便能准确地找出错误所在并及时纠正了.

(二)设计体会
通过这次对数字钟的设计与制作,让我了解了设计电路的程序,也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念,加强了我们动手、思考和解决问题的能力。

认识来源于实践,实践是认识的动力和最终目的,实践是检验真理的唯一标准。

对我们而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。

挫折是一份财富,经历是一份拥有。

通过这次课程设计,我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际运用能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。

这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多专业知识问题,最后在老师的辛勤指导下,终于迎刃而解。

同时,在老师的身上我们也学到很多实用的知识,在此表示感谢!同时,对给过我帮助的所有老师和同学表示衷心的感谢!
10。

相关文档
最新文档