多功能数字电子钟-数电课程设计
数字电子技术课程设计--多功能数字钟
目录第一章设计任务 (4)1.1 设计题目及要求 (4)1.1.1 题目 (4)1.1.2 设计要求 (4)第二章方案设计 (5)2.1 总体方案说明 (5)2.2 模块结构以及总体方框图 (5)第三章单元电路设计与原理说明 (6)3.1 按键消抖电路的设计 (6)3.1.1 RS触发器消抖 (6)3.2 分频器的设计 (7)3.2.2 1000分频器 (7)3.3基础电子钟及其显示设计 (8)3.3.1 时钟计数器 (8)3.3.2 功能选择及校准 (9)3.4整点报时器的设计 (10)3.5数码管显示切换电路的设计 (11)3.6 闹钟及其显示的设计 (12)第四章整机电路图及说明 .............................................................. 错误!未定义书签。
4.1整体电路图及说明................................................................................ 错误!未定义书签。
第五章电路仿真 (15)5.1基本时钟电路及其时间设置功能仿真 ................................................ 错误!未定义书签。
5.1.1基本计时功能的仿真............................................................. 错误!未定义书签。
5.1.2时间设置功能的仿真............................................................. 错误!未定义书签。
5.2整点报时功能的仿真............................................................................ 错误!未定义书签。
多功能数字钟课程设计
多功能数字钟课程设计
1 多功能数字钟课程设计
多功能数字钟课程设计是一个实验探索类的课程,它在激发学生
学习热情和强化学生的发明能力的同时,兼顾他们在电子信息技术领
域的技能训练。
2 课程背景
该课程的背景主要来自近几年电子信息技术的飞快发展和日新月
异的变化,在21世纪,科技的发展发展不断推动着社会的发展。
因此,人们对信息技术人才的要求越来越多,技术和工程人才岗位也在变得
越来越多,而这背后便是科技发展需要更多深入的研究和精深的工程
技术。
3 课程介绍
本课程的主要内容包括:数字信号与系统、单片机编程、数字电
路设计、数字技术应用研究等。
主要让学生掌握多功能数字钟的基本
原理,能够设计制作出各种功能现代化的多功能数字钟。
学生可以在
课堂上讨论各种电子信息工程技术,并根据自己的喜好来实现功能,
比如加入计算温度、日期显示、天气消息显示等功能,同时还可以学
习一些单片机编程语言,拿实际的案例来研究各种电子元器件的组装
和工程设计的流程,从而加深自身的科技能力和创新思维。
4 课程目标
该课程目标旨在培养学生具有独立创新思维、独立完成科技领域及其他领域复杂问题研究解决过程的能力,培养跨学科合作精神,在学习电子信息工程技术的基础上,增强学生在团队合作和沟通能力上的综合素质,提高学生的科技竞技能力,增强学生的社会责任感。
数字电子钟的课程设计
数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子时钟的基本原理,掌握计时器的基础知识。
2. 学生能描述数字电子时钟的组成部分,包括时钟电路、计数器、显示装置等。
3. 学生能解释数字电子时钟中二进制数与十进制数之间的转换关系。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的数字电子时钟电路。
2. 学生能够通过实验操作,完成数字电子时钟的组装和调试。
3. 学生能够利用计数器等电子元件解决实际问题,培养动手操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子技术的兴趣,激发创新精神。
2. 学生通过实践操作,体会团队合作的重要性,增强沟通与协作能力。
3. 学生能够认识到科技发展对社会生活的积极影响,提高社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标注重理论与实践相结合,以培养学生的动手操作能力和创新能力为核心。
课程目标具体、可衡量,便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生能够掌握数字电子时钟的基本原理和组装技巧,提高解决实际问题的能力。
同时,注重培养学生对科技的兴趣和情感态度,为学生的全面发展奠定基础。
二、教学内容1. 数字电子时钟的基本原理- 时钟电路的工作原理- 计数器的作用与分类- 显示装置的原理与种类2. 数字电子时钟的组成与功能- 时钟芯片:时钟振荡器、分频器等- 计数器:二进制计数器、十进制计数器等- 显示装置:LED数码管、LCD液晶显示屏等3. 数字电子时钟的制作与调试- 电路图的绘制与解读- 元器件的选择与安装- 电路的调试与故障排除4. 二进制与十进制数的转换- 二进制数与十进制数的对应关系- 转换方法:除2取余法、位权展开法等5. 实践操作与团队协作- 分组合作,设计并组装数字电子时钟- 交流展示,分享制作过程中的经验与问题- 评价与反馈,提高制作质量与团队协作能力教学内容依据课程目标制定,注重科学性和系统性。
教学大纲明确,按照以下进度安排:第一课时:数字电子时钟的基本原理第二课时:数字电子时钟的组成与功能第三课时:二进制与十进制数的转换第四课时:数字电子时钟的制作与调试(实践操作)第五课时:实践操作与团队协作(交流展示、评价与反馈)教学内容与课本紧密关联,确保学生能够掌握课程知识,培养实际操作能力。
多功能电子时钟数字系统课程设计设计实验报告
多功能电子时钟数字系统课程设计设计实验报告数字系统课程设计设计实验报告———多功能电子时钟目录一、电子时钟的功能及工作介绍 01、本设计电子时钟具有的功能 02、本设计电子时钟工作介绍 0二、设计思路 0三、各模块具体介绍 (1)计数器模块: (1)控制模块: (3)四、仿真 (6)五、实验成果 (6)六、实验总结和感想 (6)1、实验错误排查和解决 (6)2、实验感想 (7)七、各模块代码 (8)1、计数器模块 (8)2、控制模块 (20)一、电子时钟的功能及工作介绍1、本设计电子时钟具有的功能1)具有显示时、分、秒的功能,能准确显示时间2)能够手动设置时间3)具有闹钟功能,可以设置闹钟的时间,然后再实际时间与设定时间相等是闹钟响,并有闹钟开关,可控制其是否响4)具有秒表功能,可以累计计时2、本设计电子时钟工作介绍此电子时钟开机后即会显示时间,其中后两位数码管显示秒,前两位数码管显示分,还可以通过拨盘开关S1来使得前两位数码管显示小时。
(开机后,按下按键1一次,会继续显示时间。
)此后,每按下按键1一次,会显示设置小时界面,按下按键1两次会显示设置分钟界面,按下按键1三次会显示闹钟设置小时界面,按下按键1四次会显示闹钟设置分钟界面,按下按键1五次会显示秒表界面。
而在每一个界面,按下按键2相应的位会开始跳动,在按下按键2时,跳动停止,此时按下按键3,即确认键,则会返回时间显示状态。
二、设计思路设计一个电子时钟,必然要用到计时器,而需要设置时间和闹钟,又需要控制器来控制系统所处的状态。
我们采用外部一个按键来切换系统的状态,用另一个按键来调整时间和启动秒表,再有一个按键来确认操作,并返回显示状态,继续等待命令。
在控制器中,需要接受外部信号,并给出信号给计时器,使其做出相应的动作。
多功能数字时钟课程设计
多功能数字时钟课程设计多功能数字时钟是一种十分常见且使用广泛的计时工具,随着数字化的推进,数字时钟在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
针对数字时钟的课程设计就显得尤为重要。
在下面的文章中,我们将针对多功能数字时钟的课程设计分步骤地进行阐述。
第一步:课程目标的制定在开展数字时钟课程的设计之前,需要明确该课程的教学目标。
数字时钟涉及到的知识点比较多,目标制定的准确性和明确性可以使得教学更加高效。
该课程目标的一些重要的方面包括:1. 了解数字时钟的组成和工作原理。
2. 掌握数字时钟的常用功能和操作方式。
3. 能够利用数字时钟进行实际生活中的计时操作。
4. 学会数字时钟的基本维护和保养。
第二步:课程内容的选择数字时钟涉及到的内容很多,但是每个人的知识背景在一个不同的水平,一些学生可能只知道数字时钟的基本概念。
在选择课程内容时,要根据学生的背景进行选择,使得课程设计具有一定的针对性。
一些重要的课程内容有:1. 数字时钟的结构。
2. 常见数字时钟的类型。
3. 如何使用数字时钟进行计时操作。
4. 数字时钟的维护和保养。
第三步:课程教学方法的选择在数字时钟的课程教学中,教学方法是非常重要的。
如果教学方法不当,即使内容选择恰当,也可能使得学生无法真正理解和掌握数字时钟的重要性和使用方法。
一些教学方法有:1. 讲解式教学方法:教师直接讲解数字时钟的相关知识和技能。
2. 实验式教学方法:由学生亲自操作数字时钟,从而掌握使用方法。
3. 讨论式教学方法:教师引导学生进行交流和探讨。
第四步:课程评价方法的选择在数字时钟课程结束后,教学评价是必不可少的一件事。
这对于学生学习的效果检验和课程的改进都具有重要意义。
一些评价方法有:1. 笔试方式:通过让学生考试,检查学生对数字时钟的理解程度。
2. 实际操作方式:让学生在数字时钟的操作过程中检查他们是否真正理解。
3. 交流方式:从学生的角度出发,从而更好地了解数字时钟课程的情况。
电子综合课程设计多功能数字电子时钟
电子综合课程设计多功能数字电子时钟一、简介本项目为电子综合课程设计,设计一款多功能数字电子时钟。
该时钟具有显示时间、日期、温度、闹钟等多种功能,配备有定时开关机、夜光和音量调节等功能。
此外,该时钟外观简约且美观,设计师充分考虑到用户的使用需求,实现了人性化设计,易于操作,成为一款功能强大、实用性高、适用范围广的电子产品。
二、设计思路1.硬件设计时钟采用STM32F0308T6单片机作为主控芯片,用DS1302实时时钟芯片作为时钟源。
为了实现多种功能,我们在主控出增加了一个9612音频电路芯片,用作时钟的音量控制,以及闹钟的提示铃声。
此外,为了使时钟更好地适应使用场景,设计师还添加了光敏电阻实现夜光功能,铺上黄色的背光板后又实现了多种颜色的配合,能够适应不同场合的需求。
2.软件设计在软件方面,使用了C语言编程。
主要功能包括时间、日期、温度显示、闹钟、夜光和音量控制等。
其中,时间及日期的显示为主界面,在时钟界面下按下“menu”可以进入温度、夜光、音量调节、闹钟设置等模式,按下确定键可进入对设置的编辑,方便用户按照自己需求进行调整。
三、功能介绍1.时间、日期显示时钟在主界面下,可显示当前时间和日期,使用户随时了解到时间和日期的变化。
2.温度显示在“menu”界面下,可显示当前的温度,方便用户了解室内温度的变化。
3.闹钟设置在“menu”模式下,用户可通过设置闹钟时间来实现定时提醒的功能。
4.夜光当环境光线较暗时,时钟的背光板将亮起,以便用户观看时间。
5.音量调整可通过音量调节的按键对音量进行调整,以方便用户按照自己的需要进行调节。
6.定时开关机在控制位置,实现了产品的定时开关机功能,可自动开机,实现了对环境的节约。
四、总结该多功能数字电子时钟的设计工艺精良,功能强大、易于操作、实用性高、适用性广泛。
整个设计过程、选材及工艺都体现了电子产品的优越性。
在真正的市场环境下,这款多功能电子时钟具备广泛的市场适应性,在现代家居、办公室等各个场合都具有很好的应用前景。
数电课程设计多功能数字钟电路设计
课程设计任务书学生姓名: XXX 专业班级:指导教师:题目: 多功能数字钟电路设计要求完成的主要任务:用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟,要求如下:1.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。
2.秒、分为00-59六十进制计数器。
3.时为00-23二十四进制计数器。
4.可手动校正:能分别进行秒、分、时的校正。
只要将开关置于手动位置。
可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。
5.整点报时。
整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音(500HZ),整点时再鸣叫一次高音(1000HZ)。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日多功能数字钟电路设计摘要 (1)Abstract (2)1系统原理框图 (3)2方案设计与论证 (4)2.1时间脉冲产生电路 (4)2.2分频器电路 (6)2.3时间计数器电路 (7)2.4译码驱动及显示单元电路 (8)2.5校时电路 (8)2.6报时电路 (10)3单元电路的设计 (12)3.1时间脉冲产生电路的设计 (12)3.2计数电路的设计 (12)3.2.1 60进制计数器的设计 (12)3.2.2 24进制计数器的设计 (13)3.3译码及驱动显示电路 (14)3.4 校时电路的设计 (14)3.5 报时电路 (16)3.6电路总图 (17)4仿真结果及分析 (18)4.1时钟结果仿真 (18)4.2 秒钟个位时序图 (18)4.3报时电路时序图 (19)4.4测试结果分析 (19)5心得与体会 (20)6参考文献 (21)附录1原件清单 (22)附录2部分芯片引脚图与功能表 (23)74HC390引脚图与功能表 (23)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。
多功能数字时钟课程设计
多功能数字时钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字时钟的基本构成,掌握时、分、秒的概念及其相互关系。
2. 学生能运用所学知识,分析多功能数字时钟的显示原理和编程逻辑。
3. 学生掌握基本的数字逻辑运算,并能将其应用于时钟设计中。
技能目标:1. 学生能通过实际操作,学会使用编程软件进行数字时钟的设计与编程。
2. 学生能够运用问题解决策略,调试并优化数字时钟程序,提高程序运行效率。
3. 学生能够运用所学知识,创作具有个性化功能的数字时钟,培养创新意识和实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在学习过程中,培养对信息技术学科的兴趣,激发学习热情。
2. 学生通过团队协作,培养沟通、交流和合作的能力,增强团队意识。
3. 学生通过解决实际问题,体会科技改变生活的魅力,增强社会责任感和使命感。
课程性质:本课程为信息技术学科,结合学生年级特点,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点:学生具备一定的信息技术基础,好奇心强,喜欢动手操作,但逻辑思维和问题解决能力有待提高。
教学要求:教师应关注学生的个体差异,提供有针对性的指导,引导学生通过自主学习、合作探究和实践活动,达到课程目标,提高学生的信息技术素养。
二、教学内容1. 数字时钟基础知识:时钟的演变、数字时钟的构成、时、分、秒的概念及其进制关系。
教材章节:第一章 认识数字时钟2. 数字时钟显示原理:LED显示技术、点阵显示原理、数字时钟显示编程。
教材章节:第二章 数字时钟显示技术3. 数字时钟编程基础:基本逻辑运算、程序流程控制、函数的运用。
教材章节:第三章 数字时钟编程基础4. 多功能数字时钟设计与实现:设计思路、编程实践、调试与优化。
教材章节:第四章 多功能数字时钟设计与实现5. 创新实践:个性化数字时钟设计、功能拓展、作品展示。
教材章节:第五章 创新实践与作品展示教学进度安排:1. 数字时钟基础知识(1课时)2. 数字时钟显示原理(2课时)3. 数字时钟编程基础(3课时)4. 多功能数字时钟设计与实现(4课时)5. 创新实践(2课时)教学内容科学系统,注重理论与实践相结合,引导学生通过自主学习、合作探究和实践操作,掌握数字时钟的设计与编程,培养学生的创新能力和信息技术素养。
数电多功能电子时钟课程设计综述
电子技术课程设计题目名称多功能电子时钟设一、设计题目:多功能数字钟电路设计二、设计任务和要求:1. 以十进制数字形式显示时、分、秒的时间。
2.小时计数器的计时要求为“24翻1”,分钟和秒的时间要求为60进位。
3. 能实现手动快速校时、校分;4. 具有整点报时功能,报时声响为四低一高,最后一响为整点。
5. 具有定制控制(定小时)的闹钟功能。
6. 画出完整的电路原理图三、题目分析或内容摘要数字钟是一个简单的时序组合逻辑电路,数字钟的电路系统主要包括时间显示,脉冲产生,报时,闹钟四部分。
脉冲产生部分包括振荡器、分频器;时间显示部分包括计数器、译码器、显示器;报时和闹钟部分主要由门电路构成,用来驱动蜂鸣器。
与传统的机械钟相比,数字钟具有走时准确,显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用。
小到人们日常生活中的电子手表,大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
四、整体构思或方案选择:数字钟电路系统由主体电路和扩展电路两大部分组成。
其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能:报时和定时功能。
该数字钟系统的工作原理是:振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,然后经过分频器输出标准秒脉冲。
秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“24翻1”规律计数。
计数器的输出分别经译码器送显示器显示。
计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。
各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。
另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。
报时声响为前四次低最后一高,最后一响为整点。
最后设定闹铃功能,即可在整点设置闹铃。
五具体实现:1.总体方框图定时器图1.总体方框图2.工作原理(1)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计时的准确程度。
一般来说振荡器的频率越高,计时精度越高。
多功能电子时钟课程项目设计方案
多功能电子时钟课程项目设计方案第一章:系统电路设计1.1 系统总设计思路数字电子计时器原理框图如图(1.1)所示,电路一般包括以下几个部分:振荡器、分频器、校时电路、时分秒计数器、译码显示电路。
图1.1 数字电子计时器原理框图对于各部分(1)振荡器用来产生相应频率的脉冲信号。
(2)分频器用来对振荡器产生的信号进行分频,从而得到电子计数器需要的1Hz秒脉冲。
(3)为使数字钟走时与标准时间一致,校时电路是必不可少的。
设计中采用开关控制校时直接用秒脉冲先后对“时”“分”计数器进行校时操作。
(4)计数电路,通过计数输出产生相应的二进制码元,再输入到译码器。
(5)译码电路和显示器为一个整体。
通过译码器译码输入到数码管,最终显示出来。
1.2 设计方案选择1.2.1 振荡部分方案一晶体震振荡器电路采用石英晶体振荡器。
使用振荡频率为32768Hz的石英晶体和反向器构成一个稳定性好、精度高的时间信号源。
改变电容C可以对振荡器的频率进行微调,再通过一个反相器,输出32768Hz的方波,将此方波的频率进行15次二分频后,在输出端刚好可得到频率为1Hz的脉冲信号。
方案二 555振荡器电路振荡器是计时器的核心,其作用是产生一个标准频率的脉冲信号。
振荡频率的精度和稳定度决定了数字钟的质量。
采用集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器。
(比较)秒信号发生器是数字电子钟的核心部分,它的精度和稳度决定了数字钟的质量,但我们做实验考虑到用石音晶体振荡电路时分频电路用的元件较多且价格较贵,用555构成的电路元件容易得,电路简单且易于实现,故选方案二。
1.2.2 分频部分方案一 CD4060构成的分频电路通常实现分频器的电路是计数器电路,一般采用多级2进制计数器来实现。
CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高,为14级2进制计数器而且CD4060还包含振荡电路所需的非门。
方案二 74LS90构成的分频电路74LS90是异步二—五—十进制加法计数器,它既可以作二进制加法计数器,又可以作五进制和十进制加法计数器。
多功能数字钟—数电课程设计报告
《多功能数字钟电路设计与制作》课程设计报告班级:建筑设施智能技术二班姓名:*****学号:********指导教师:*****2010年11月19日目录一、内容摘要 (3)二、设计内容及要求 (3)三、总设计原理 (3)四、单元电路的设计 (6)1、基于NE555的秒方波发生器的设计 (5)2、基于74LS160的12\60进制计数器的设计 (7)3、校时电路的设计 (9)五、设计总电路图 (10)六、主要仪器及其使用方法 (10)七、设计过程中的问题及解决方案 (10)八、心得体会 (12)九、附录 (13)多功能数字钟的电路设计与制作一、内容摘要: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。
它可以实现数字电子时钟功能、仿电台整点报时功能、定时功能这三项基本功能。
二、设计内容及要求:①基本功能:以数字形式显示时、分、秒的时间,小时计数器的计时要求为“12翻1”,并要求能手动快校时、快校分或慢校时、慢校分。
②扩展功能:定时控制,其时间自定;仿广播电台正点报时—自动报正点时数。
三、总设计原理:(1)数字电子计时器组成原理图1数字电子计时器的结构框图(2)用74LS160实现12进制计数器(3)校时电路当刚接通电源或时钟走时出现误差时,都需要进行时间的校准。
校时是数字钟应具有的基本功能,一般电子钟都有时、分、秒校时功能。
为使电路简单,这里只进行分和小时的校准。
校时可采用快校时和慢校时两种方式。
校时脉冲采用秒脉冲,则为快校时;如果校时脉冲由单次脉冲产生器提供则为慢校时。
图3中C 1、 C 2用于消除抖动。
图3 校时电路CLK图2 用整体置零法构成的12进制计数器进位1校4、时基电路图4 由555定时器构成的多谐振荡器5、定时控制电路数字钟在指定的时刻发出信号,或驱动音响电路“闹时”,或对某装置进行控制,都要求时间准确,即信号的开始时刻与持续时间必须满足规定的要求。
数电电子钟课程设计
数电 电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电路基础知识,理解电子时钟的原理与设计方法。
2. 使学生能够运用所学知识分析电子时钟各模块的功能及相互关系。
3. 培养学生运用数字电路知识解决实际问题的能力。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计、搭建和调试电子时钟的能力。
2. 培养学生团队协作和沟通表达能力,提高项目实施效率。
3. 培养学生运用计算机辅助设计软件进行电子电路设计与仿真。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学、探索科学的精神,增强对数字电路的兴趣。
2. 培养学生严谨、务实的学习态度,养成良好学习习惯。
3. 培养学生具备创新意识和实践能力,提高对电子工程的认知。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
学生特点:学生具备一定的数字电路基础,具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求:结合课程性质、学生特点,明确以下教学要求:1. 讲授与实验相结合,注重理论与实践相结合。
2. 引导学生主动参与,提高学生动手实践能力。
3. 创设情境,激发学生兴趣,培养学生团队协作能力。
4. 注重过程评价,关注学生个体差异,提高教学质量。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门电路、触发器、计数器等基本概念与功能。
2. 电子时钟原理:介绍电子时钟的组成、工作原理及各模块功能。
3. 电子时钟设计:分析电子时钟各模块电路设计,包括秒脉冲发生器、分频器、计数器、显示译码器等。
4. 电路搭建与调试:指导学生运用所学知识搭建电子时钟电路,并进行调试与优化。
5. 计算机辅助设计:教授学生使用Multisim、Proteus等软件进行电子时钟设计与仿真。
6. 团队协作与项目实施:分组进行项目设计,培养学生团队协作能力和沟通表达能力。
教学内容安排与进度:第一周:回顾数字电路基础知识,介绍电子时钟原理及各模块功能。
第二周:分析电子时钟各模块电路设计,制定项目设计方案。
多功能数字钟(电工课程设计)
目录1 前言2 总体方案设计2.1 方案论述2.2 设计方式3 单元模块电路设计3.1时间显示电路模块设计3.2按键及指示灯电路模块的设计3.3蜂鸣器及有源晶振电路的设计3.4 CPLD编程下载电路的设计3.5电源电路电路的设计3.6 EPM7128SLC84器件介绍4 CPLD 编程设计4.1系统信号的定义及顶层模块4.2 时钟节拍产生模块4.3模式选择功能模块4.4快速时间设置功能模块4.5秒、分、时计时与时间调整模块4.6闹铃时间设置模块4.7闹铃与整点报时模块4.8 7段显示译码模块4.9 LED显示模块5 系统功能及功能仿真5.1系统功能5.2功能仿真5.2.1 时钟节拍产生模块的仿真波形5.2.2 模式选择功能模块的仿真波形5.2.3 闹铃设置功能模块的仿真波形5.2.4 7段译码功能模块的仿真波形5.2.5 LED显示功能模块的仿真波形5.2.6 系统总体功能仿真波形6 设计总结7 参考文献附录:基于CPLD的多功能数字钟电路图1 前言我们已经进入了数字化和信息化的时代,其特点是各种数字产品的广泛应用。
现代数字产品在性能提高、复杂度增大的同时,其更新换代的步伐也越来越快,实现这种进步的因素在于生产制造技术和电子设计技术的进步。
生产制造技术以微细加工技术为代表,目前已进展到深亚微米阶段,可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管。
PLD器件和EDA技术的出现,改变了这种传统的设计思路,使人们可以立足于PLD芯片来实现各种不同的功能,新的设计方法能够由设计者自己定义器件内部逻辑和管脚,将原来由电路板设计完成的工作大部分放在芯片的设计中进行。
这样不仅可以通过芯片设计实现各种逻辑功能,而且由于管脚定义的灵活性,减轻了原理图和印制板设计的工作量和难度,增加了设计的自由度,提高了效率。
同时这种设计减少了所需芯片的种类和数量,缩小了体积,降低了功耗,提高了系统的可靠性。
本设计是基于CPLD的多功能数字钟设计。
数电课程设计-多功能数字钟解析
课题名称:多功能数字钟所在院系:机械电子工程学院班级:*自动化 * 班学号:2011*******姓名:* 宜杰指导老师:***时间:景德镇陶瓷学院数字电子技术课程设计任务书班级: 11 自动化 1 班姓名: *** 指导老师: *** 2013 年12月17 日设计题目:设计制作多功能数字钟。
设设计任务和要求①时钟显示功能,能够十进制显示“时”、“分”、“秒” ;计②小时高位拥有零熄灭功能;任③拥有整点报时功能;务④拥有迅速校准时间的功能。
1.调研、查找并采集资料。
2.整体设计。
设 3.撰写设计说明书(字数约3000 字左右)。
计4. 参照资料目录要求1、《电子技术基础》(第五版),康华光主编,高等教育第一版社(2006)参考2、《电子线路设计、实验、测试》(第二版),谢自美主编,华中理工大学第一版社(2000)资3、《电子线路设计应用手册》,张友汉主编,福建科学技术第一版社(2000)料4、《 555 集成电路适用大全》,郝鸿安等主编,上海科学普及第一版社5、《电子技术基础实验研究与设计》,陈兆仁主编,电子工业第一版社(2000)6、《毕满清主编,电子技术实验与课程设计》,机械工业第一版社。
7、《数字与逻辑电路》谢芳森电子工业第一版社教研室主任署名:年月日目录前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 第一章方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 第二章元路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 第三章体路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 第四章程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15附表元件清⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 16 附参照文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 17引言跟着社会的发展,科学技术的不停进步,对电子产品的性能要求也更高。
我们做为 21 世纪的一名学电子的大学生,不单要将理论知识学会,更应当将其应用与我们的平时生活中去,使理论与实践很好的联合起来。
多功能电子钟课程设计
多功能电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子钟的基本原理,掌握电子时钟各部分功能及相互关系。
2. 学生能够运用所学的电子技术知识,分析多功能电子时钟的电路图,并解释其工作原理。
3. 学生能够列出并解释电子时钟编程中的基本指令和程序结构。
技能目标:1. 学生能够设计简单的多功能电子时钟电路图,并展示其功能。
2. 学生能够通过动手实践,组装和调试多功能电子时钟,解决过程中遇到的技术问题。
3. 学生能够运用电子编程软件进行基础编程,实现电子时钟的基本功能,如时间显示、闹钟设定等。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子科技的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 学生通过合作完成任务,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生在学习和实践过程中,增强解决问题的自信,培养严谨的科学态度和责任心。
4. 学生能够认识到电子技术在实际生活中的应用,意识到学习科学技术对个人和社会的意义。
本课程针对初中年级学生,考虑到学生的认知水平、动手能力和兴趣特点,设计了一系列实践性与理论性相结合的学习活动。
课程旨在通过多功能电子钟的制作,帮助学生将电子技术知识与实际应用相结合,提高其技术素养,同时培养其情感态度价值观。
通过具体学习成果的分解,教师可以针对性地进行教学设计和评估,确保课程目标的实现。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子时钟基础知识:- 电子时钟原理:讲解电子时钟的基本工作原理,如晶振、分频器、计数器等组成部分。
- 电路分析:分析电子时钟电路图,理解各部分功能及相互关系。
2. 电子时钟设计与制作:- 电路设计:学习如何设计简单的多功能电子时钟电路图,包括元件选型、电路连接等。
- 程序编写:掌握电子时钟编程的基本指令和程序结构,学会使用编程软件编写程序。
3. 实践操作:- 组装与调试:指导学生动手组装多功能电子时钟,并进行调试,解决过程中遇到的问题。
- 功能实现:实现电子时钟的基本功能,如时间显示、闹钟设定等。
多功能数字钟课程设计
摘要之青柳念文创作多功能数字钟是采取数字电路实现对时,分,秒,数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,船埠,办公室等公共场合,成为人们日常生活中不成少的必须品,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超出老式钟表原先的报时功能.诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动节制、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.因此,研究数字钟及其广大应用,有着非常现实的意义.数字电子钟由信号发生器“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成.秒信号发生器是整个系统的时基信号,它直接决议计时系统的精度,一般用555或晶振电路构成的振荡器加分频起来实现.将尺度秒脉冲信号送入“秒计数器”,该计数器采取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60进制计数器,每累计60分,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”.“时计数器”采取24进制计数,可以实现一天24h的积累计.译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码,通过六位LED显示器显示出来.整点报时电路是根据计时系统的输出状态发生一个脉冲信号,然后去触发音频发生器实现报时.校时电路是来对“时、分、秒”显示数字停止校对,调整.关键词多功能数字钟计数器译码器显示器校时电路目次摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 项目研究的布景及意义 (1)1.2 多功能数字钟的现状和发展趋势 (1)2 设计总体方案 (2)2.1 简要说明 (2)2.2 任务要求 (2)2.3 基来历根基理 (2)3 单元电路 (3)3.1 振荡器的设计 (3) (4) (4) (5) (5)3.4 译码器和显示电路的设计 (6)3.5 校时电路的设计 (6)4单元电路设计 (7) (7) (7)4.2.1 60进制计数器的设计 (7)4.2.2 24进制计数器的设计 (8)4.3 译码及驱动显示电路 (9)4.4 校时电路的设计 (9)4.5 报时电路 (10) (11)5仿真成果及分析 (12) (12) (12) (13) (13)总结分析 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录1 (17)附录2 (18)1 绪论1.1 项目研究的布景及意义20世纪末,电子技术得到了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个范畴,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节拍也越来越快.时间对人们来讲总是那末贵重,工作的繁忙性和复杂性容易使人忘记当前的时间.忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅.但是,一旦重要事情,一时的耽误能够变成大祸.多功能数字钟是采取数字电路实现对时,分,秒,数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,船埠,办公室等公共场合,成为人们日常生活中不成少的必须品,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超出老式钟表原先的报时功能.诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动节制、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.因此,研究数字钟及其广大应用,有着非常现实的意义.1.2 多功能数字钟的现状和发展趋势单片机模块中最罕见的是数字钟,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.今朝,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展.单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的节制系统设计思想和设计方法.从前必须由摹拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了.这种软件代替硬件的节制技术也称为微节制技术,是传统节制技术的一次革命.在单片机技术日趋成熟的明天,其矫捷的硬件电路设计和软件的设计,让单片机得到了广泛的应用,几乎是从小的电子产品,到大的工业节制,单片机都起到了无足轻重的作用.单片机小的系统布局几乎是所有具有可编程硬件的一个缩影,可谓是“麻雀虽小,肝胆俱全”,单片机的学习和研究是对微机系统学习和研究的简捷途径.2 设计总体方案2.1 简要说明设计一个具有时分秒显示的数字钟.2.2 任务要求(1) 具有正常走时的基本功能;(2) 具有校时功能(只停止分、时的校时);(3) 具有整点报时功能;(4) 信号发生电路采取石英晶体构成的振荡器;(5) 列出步调,画出设计的逻辑电路图.(6) 电路停止仿真、修改,使仿真成果达到设计要求;(7) 装并测试电路的逻辑功能.2.3基来历根基理数字钟的原理框图如图2-1所示,是由555多谐振荡器、分频器、秒、分、时计数器、译码器、显示器和校时电路组成.555多谐振荡器发生的信号颠末分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,计数成果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间.图2-1 数字钟的原理框图3 单元电路3.1 振荡器的设计数字钟应具有尺度的时钟源,用它发生频率稳定的1Hz脉冲信号,称为秒脉冲,因此振荡器是计时器的核心.通常采取集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器.晶体振荡器给数字钟提供一个频率稳定准确的方波信号,一般输出为方波数字式晶体振荡器通常有两类:一类是用TTL门电路构成;另外一类是通过CMOS非门构成电路.这里我们采取555多谐振荡器.图3-1 1000Hz NE555多谐振荡器分频器的设计由NE555组成的多谐振荡器发生1KHz稳定的脉冲信号,但是时钟电路需要1Hz的秒脉冲信号,所以我们采取由3个74HC161组成的1000分频电路.图3-2 74HC161分频器3.3计数器的设计获得秒脉冲信号后,可根据60秒为1分,60分为1小时,24小时为一天的规律计数.因此,计数器由“秒”、“分”、“时”计数器电路组成,“秒”,“分”计数器为六十进制加法计数器,时计数器为二十四进制加法计数器.采取两片中规模集成电路74LS160组成六十进制加法计数器,可操纵74LS160异步清零端通过反馈归零的方法来实现,也可操纵74LS160同步置数端用置数法来实现.图3-3-1 六十进制加法计数器由两个74LS160和74LS00四2输入与非门组成二十四进制“时”计数器,个位与十位计数器均采取同步级联方式.选择十位计数器的输出端和个位计数器的输出端通过与非门节制两片计数器的清零端,可实现二十四进制递增计数.图3-3-2 二十四进制加法计数器译码器和显示电路的设计译码是将给定的代码停止翻译.计数器采取的码制分歧,译码电路也分歧.译码和显示电路是将“秒”、“分”、“时”计数器中每块集成电路的输出状态翻译成七段数码管能显示十进制数所要求的电信号,然后经数码管,把相应的数字显示出来.译码管有多个型号可以选择,如74LS248、74LS247等.图3-4 译码器显示电路3.5 校时电路的设计校时电路的作用是当计时器刚接通电源或走时出现误差时,实现对“时”、“分”、“秒”的校准.在电路中设有正常计时和校准位置.校时电路可以采取手动校时或自动校时.3.5.1 时、分时间校准电路3.5.2 秒时间校准电路图3-5 校时电路4单元电路设计图4-1 发生1Hz时间脉冲的仿真电路图秒、分计数器为60进制计数器.小时计数器为24进制计数器.实现这两种模数的计数器采取中规模集成计数器74LS160.4.2.1 60进制计数器的设计“秒”74LS160构成的60进制计数器.首先将两片74LS160设置成十进制加法计数器,将两片计数器并行进位则最大可实现100进制的计数器.现要设计一个60进制的计数器,可操纵“反馈清零”的方法实现.当计数器输出“0110、0000”时,通过门电路形成一置数脉冲,使计数器归零.图 4-2-1 60进制计数器电路图4.2.2 24进制计数器的设计同理应个位计数状态为“0100”,十位计数器状态为“0010”时,要求计数器归零.图 4-2-2 24进制计数器图4.3 译码及驱动显示电路译码电路的功能是将“秒”、“分”、“时”计数器的输出代码停止翻译,变成相应的数字.用于驱动LED七段数码管的译码器常常使用的有CD4511,CD4511是BCD-7段译码器,其输出是OC门输出高电平有效,专用于驱动LED七段共阴极显示数码管.由CD4511和LED七段共阴极数码管组成的一位数码显示电路如图 16 所示.若将“秒”、“分”、“时”计数器的每位输出分别接到相应七段译码器的输入端,即可停止分歧数字的显示.图 1-3译码及驱动显示电路图4.4 校时电路的设计数字种启动后,每当数字钟显示与实际时间不符进,需要根据尺度时间停止校时.校“秒”时,采取等待校时.校“分”、“时”的原理比较简单,采取加速校时.对校时电路的要求是 :1.在小时校正时不影响分和秒的正常计数 .2.在分校正时不影响秒和小时的正常计数 .如图所示,当开关打向下时,因为校正信号和0相与的输出为0,而开关的另外一端接高电平,正常输入信号可以顺利通过与或门,故校时电路处于正常计时状态;当开关打向上时,情况正好与上述相反,这时校时电路处于校时状态.与非门可选74LS00,非门则可用与非门2个输入端并接来代替节俭芯片.因此实际使用时,须对开关的状态停止消除抖动处理,图17为加2个0.01uF的电容.图 4-4 校时电路图4.5 报时电路根据要求,电路应在整点准时报时,当时间到达一个整小时时,电路会发生一次蜂鸣提醒.图 4-5 报时电路图图4-6 总电路图5仿真成果及分析图 2-1时钟成果仿真图星期电路原理和时分秒的计时电路原理相同,选用74LS160做计数器,CD4511做译码显示功能,这里星期电路兼具调整功能,下方开关打至高电平,星期电路会自动跳动直至准确后再拨动开关.图5-2 星期电路仿真图图5-3 手电电路图5.4测试成果分析经测试之后,电路可以实现设计要求,可以实现数字钟的基本功能,比方计数,如图22,同时多功能模块校时功能和报时功能都可使用,如图24.基于仿真成果可以认定,此次多功能数字钟的设计是成功的.数电课设即将竣事,一星期的课程设计给我留下了很深的印象,电路的设计比想象的要复杂一点,而且会不时的出现一些小问题,而我们处理一个个小问题的过程就是我们收获的过程,大体电路设计完毕后我们开端寻求扩大功能,包含报时电路,星期电路和应急用的小手电电路,都会让我为之兴奋,而仿真软件的应用也的确让我们任性了一把,比方因为原件选择的错误一直不克不及仿真..而在总体电路设计完毕后还要分模块为焊接做准备,也让我对统筹规划有了进一步的懂得.而电路的焊接就是对耐烦细心动手的考验了,在一个月黑风高的夜晚,终于我么完成了电路的焊接,,,很高兴在这个充满创意的数电课设上收获颇丰~~~感谢高教师的全力帮忙,感谢所有教师的支持与厚爱!当然还要感谢我的组员和我一起奋战在第一线!我们一起履历过失败,挫折,但是我们都降服掉了所有的坚苦,最后终于见到了辛勤尽力后的彩虹!感谢大家!参考文献[1] [2] 何立平易近. 单片机系统设计. 北京航空航天大学出版社[M].1993.[3] 姚行中,关林风. 微型计算机及外部设备常常使用芯片手册[M].清华大学出版社.1999[4] 康华光,电子技术基础(数字部分).高等教导出版社.[5] 杨旭雷,张浩. 基于RS-485总线的测控系统串行通信协议及软硬件实现[J].电气自动化. 2002(2).附录1 总电路图附录2 元件清单。
数电课程设计多功能数字钟的设计与实现
课程设计任务书题目: 多功能数字钟的设计与实现初始条件:本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等,也可以使用单片机系统构建多功能数字钟。
用数码管显示时间计数值。
要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、课程设计工作量:1周。
2、技术要求:1)设计一个数字钟。
要求用六位数码管显示时间,格式为00:00:00。
2)具有60进制和24进制(或12进制)计数功能,秒、分为60进制计数,时为24进制(或12进制)计数。
3)有译码、七段数码显示功能,能显示时、分、秒计时的结果。
4)设计提供连续触发脉冲的脉冲信号发生器,5)具有校时单元、闹钟单元和整点报时单元。
6)确定设计方案,按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路,设计分电路,画出总体电路原理图,阐述基本原理。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《******大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。
时间安排:1、2013年 3 月18 日,布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2013 年3 月22日至2013 年5 月10 日,方案选择和电路设计。
3、2013 年5 月25 日至2013 年7 月2 日,电路调试和设计说明书撰写。
4、2013 年7 月5 日,上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1 引言 (1)1.1 数字钟简介 (1)1.2 EWB简介 (1)2 方案选择 (3)3 系统框图 (4)4 分电路设计 (5)4.1 脉冲产生电路 (5)4.1.1设计要求 (5)4.1.2所需元件 (5)4.1.3元件介绍 (5)4.1.4参数计算 (6)4.1.5电路设计 (7)4.2计数电路 (8)4.2.1秒电路 (8)4.2.2分电路 (9)4.2.3时电路 (11)4.3显示电路 (12)4.3.1所需元件 (12)4.3.2元件介绍 (12)4.3.3原理说明 (12)4.3.4电路设计 (12)4.4整点报时电路 (13)4.4.1设计要求 (13)4.4.2所需元件 (13)4.4.3元件介绍 (13)4.4.4参数计算 (13)4.4.5原理说明 (14)4.4.6电路设计 (14)4.5校时电路 (15)4.5.1设计要求 (15)4.5.2所需元件 (15)4.5.3元件介绍 (15)4.5.4原理说明 (15)4.5.5电路设计 (15)4.6闹钟电路 (16)4.6.1设计要求 (16)4.6.2所需元件 (16)4.6.3元件介绍 (16)4.6.4原理说明 (18)4.6.5电路设计 (18)5总电路图 (19)6心得体会 (20)7元件清单 (21)8参考文献 (23)数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。
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华南理工大学广州学院
数字电路课程设计报告
题目:多功能数字电子钟
专业:自动化
班级:一班
姓名:姚楸
同组队员:陈杰涛、姚楸、李卓鸿、刘志健、
吴壁文、陈孟鹏、黎杰豪、江泉河
学号: 201130087082 日期:2013年1月
一、设计目的
为了巩固课本所学知识,培养动手能力和实际解决问题的能力,加深对课
堂知识的理解和运用,进一步学习和熟悉各种常用芯片的规格和使用,能
掌握电路的组装和基本问题的排除。
通过课程设计要实现以下两个目标:一、学生初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法。
即学生根据设计要求,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能要求;二、课程设计为后续的毕业设计打好基础。
毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际方面,运用已学过的分析和设计电路的理论知识,逐步掌握工程设计的步骤和方法,同时,课程设计报告的书写,为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。
二、设计要求和设计指标:
a设计一个能显示时、分、秒的数字钟,显示时间从00:00:00到23:59:59;
b设计的电路包括产生时基信号,时、分、秒的计时电路,显示电路。
c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;
d计时过程具有整点报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时
三、总体框图设计
本设计通过555定时器产生1HZ的方波通过加法器进行计数,
计数后产生的BCD码通过译码器译码最后通过数码管显示出
来。
四、功能模块设计和原理说明
1、秒脉冲发生器
秒信号发生电路由集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器构成。
555
定时器振荡电路是数字钟的核心部分,它的频率和稳定性直接关系到表的精度。
因此选择555定时器构成的多谐振荡器,其中电容C1为10微法,C2为0.01微法,两个电阻R1= 10K R2=66.5K欧姆。
此时在电路的输出端就得到了一个周期性的矩形波,其振荡频率为:f=1.43/[(R1+2R2)C1] 2、秒计数译码、译码以及显示部分设计
秒计数器为M=60的计数器,即显示00~59,采用中规模集成电路双十进制计数器至少需要2片,因为10 < M < 100。
它的个位为十进制,十位为六进制。
本电路采用两片74LS192实现。
当个位计数至1010时,通过 74LS08 二输入与非门连至清零端达到清零,当达到0000时,产生上升脉冲送给十位。
十位计数至0110时清零。
译码芯片使用CD4511BM
3、分计数译码、译码以及显示部分设计
分计数器同秒计数器一样为M=60的计数器,即显示00~59,采用中规模集成电路双十进制计数器使用2片,因为10 < M < 100。
它的个位为十进制,十位为六进制。
本电路采用两片74LS192实现。
当秒计数器十位计数至0110时清零,达到0000时产生上升沿脉冲送入分计数器的个位开始计数。
当个位计数至1010时清零产生上升脉冲送给十位。
十位计数至0110时继续清零。
译码芯片使用CD4511BM
4、时计数译码、译码以及显示部分设计
时为二十四进制计数器,显示为00~23,个位仍为十进制,而十位为三进制,但当十进位计到2,而个位计到4时清零,就为二十四进制了。
时计数进位类似于分和秒。
译码芯片使用CD4511BM.。
5、整点前十秒报时
当时的十位数计数器输出0101,个位数输出1001,秒的十位数输出0101时通过两片四路的与非门74ls20op和一个与门74ls08和一个非门74ls04共同组成一个报时电路。
相当于六路与门。
6、校时电路
时校时分校时
校时时要对74LS192的5端脚输入高电平,本设计直接使用555定时器产生的方波高电平来触发。
五、主要元器件的选择
脉冲发生器使用555定时器
555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器产生秒脉冲。
计数器使用74LS192
功能表如下:
译码芯片使用CD4511BM
功能表
使用了与门74LS08
功能表
74LS04
功能表
74LS20四路与非门
功能表
数码管使用的是共阴七段数码管
六、总电路图程序说明
总电路仿真图
通过每两片74LS192构成数字时钟的时模块、分模块、秒模块其中时是
24进制的,分和秒是60进制的,秒模块计数计到60的时侯立刻产生清零信号和进信号是分模块加一,分到时和秒到分一样。
校时的高电平是来自于555定时器产生的脉冲,整点报时是通过六路与非,只有符合当时钟走到59分50秒时开始报时,报时的时间为十秒。
实物图
PCB电路图
译码显示部分
计时部分
七、本设计改进建议
虽然本设计可以实现课程的要求,但是要使用在时间中还是不够的,因为没有闹钟功能,还有没有断电保存时间的功能,这些需要以后自己完善。
八、心得体会
此次数电课程设计,我们小组选择了最后一个课题——多功能数字电子钟。
这个课题相对于其他课题,算是最难的一个了。
我们小组几个人,不知道搞了多少个白天夜晚,终于把这设计弄出来。
起初,在设计电路图方面,我们展开了激烈的讨论,商讨怎样才能用最少,最简的电子元器件实现课程要求,最终我们决定采用555定时器产生1HZ的方波通过加法器进行计数,计数后产生的BCD码通过译码器译码最后通过数码管显示出
来。
在设计PCB电路图时,我们也遇到了不少难题,如板子长宽不够,需要几块板,有的线画不了,需要几根跳线。
此次为了板子空间的需要,我们的电阻,也采购了贴片电阻,在焊接时,也更加的考验了我们的焊工,经过我们的不懈努力,最终将实物焊接完成。
稍微遗憾的是,我们小组此次的课程设计,不能实现所有的要求功能,由于时间的不够,我们的设计没有闹钟功能和断电保存功能,这些都是需要我们在以后做出改善的。
虽然此课程设计稍微有不足,但是我们能够做出来,还是挺有成就感的,激励着我们在接下来的日子不断努力,把基础知识学牢学固,扎稳。
最后想说的一声是: “老师,这一学期您教我们数电以来,您辛苦了。
”。