简易时钟设计讲解

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简易电子钟的设计与实现

简易电子钟的设计与实现

简易电子钟的设计与实现电子钟是一种普遍使用的计时设备,它便利性与实用性使其成为家庭、学校、办公室等各个场所的重要组成部分。

本文将介绍一种简易电子钟的设计和实现,希望读者在本文的指导下,能够自己动手制作一款属于自己的电子钟。

1. 硬件选购制作电子钟需要一些硬件设备,在硬件选购时,需要考虑以下因素:- 显示器件:显示器件如LED点阵和数码管是电子钟的重要组成部分,我们可以选择4位LED数码管或者128*64 OLED显示屏。

- 控制器:控制器有多种选择,我们可以使用Arduino单片机或者STM32单片机,这两个均为常用的开发板,容易上手,支持多种编程语言。

- 时间模块:时间模块用于获取当前时间,我们可以选择DS1302时钟模块或者DS3231高精度时钟模块。

- 其他器件:红外遥控模块,蜂鸣器等辅助器件,可以根据需要选择。

2. 硬件连接在确定所需器件后,首先需要对这些器件进行连接,连接方式如下:- 数码管:数码管有四根引脚,分别代表数码管的4位数码,分别对应数字0~9,连接数码管需要了解其引脚定义,我们可以根据不同原理图实现引脚连接。

- 控制器:控制器和显示器连接,通过控制器的输入输出端口和显示器的输入输出端口相连。

- 时间模块:时间模块通过IIC通讯协议与控制器相连。

- 其他器件:按照器件对应原理图进行连接。

3. 程序设计电子钟的最重要的部分是程序设计,通过编写程序,实现获取时间并在数码管或者显示屏上显示当前时间的功能。

电子钟的程序设计分为两个部分:硬件驱动和逻辑控制。

硬件驱动:硬件驱动是基础部分,用于控制指定端口的输入输出和基本的口蹦,例如我们需要实现时间的获取和进行控制,我们需要实现对时间模块进行操作的函数,例如读取时间,设置时间等功能。

逻辑控制:逻辑控制是电子钟的核心部分,它把硬件驱动和显示控制进行了结合,实现了时间的获取和显示。

逻辑控制程序主要包括以下几个部分:- 时间获取:获取时间模块的信息。

设计制作电子时钟

设计制作电子时钟

设计制作简易数字钟一、设计要求1、设计一振荡源,用于产生1Hz的脉冲信号;2、能完成从00时00分00秒到23时59分59秒走时,并实时显示时、分、秒;3、具有手动校时、校分、校秒功能。

发挥部分:具有正点报时功能。

要求在59分58秒开始报时,持续5秒钟。

二、总体设计方案1、方案选择数字钟实际上是由一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路为主要部分构成的。

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来构成数字钟的标准时间基准信号。

数字钟的组成框图如下图所示。

数字钟计时周期是24,因此必须设置24 计数器,秒、分、时由七段数码管显示。

为使数字钟走时与标准时间一致,校时电路是必不可少的。

设计中采用状态机控制校时,通过切换开关用秒脉冲或手动按键产生脉冲先后对“时” “分” “秒”计数器进行校时操作。

2、数字钟的构成(1)数字钟的构成:振荡器、分频器、计数器、译码器、LED数码管显示器等几部分。

附加功能的实现还需采用T’触发器及与门和或门及蜂鸣器组成报时电路。

(2)数字钟的时、分、秒实际上就是由一个24 进制计数器(00-23),两个60 进制计数器(00-59)级联构成。

设计数字钟实际上就是计数器的级联。

(3)芯片选型:由于24进制、60进制计数器均由集成计数器级联构成,且都包含有基本的十进制计数器,从设计简便考虑,芯片选择十进制计数器74LS390。

3、元器件列表:型号74LS00、74LS04、74LS08、74LS21、74LS32、74LS47、74LS74、74LS86、74LS390、CD4068、CD4060、CD4511。

晶体管8050、510欧姆电阻、LED、轻触开关、自锁开关、蜂鸣器、10p电容、晶振32768、10M电阻。

三、系统工作原理1、主计数部分原理图图1主计数部分原理图如图所示,用两个十进制计数器74LS390组成60进制计数器和24进制计数器,分别用于对分、秒和时的计数。

简单电子时钟课程设计

简单电子时钟课程设计

简单电子时钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子时钟的基本原理,掌握电子时钟的主要组成部分及其功能。

2. 学生能够掌握电子时钟显示时间的基本方法,包括时、分、秒的表示和转换。

3. 学生能够了解电子时钟的简易电路图,并认识常见电子元件。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并搭建一个简易的电子时钟。

2. 学生能够通过实际操作,调试和优化电子时钟的运行效果。

3. 学生能够运用电子时钟知识解决实际问题,提高创新能力和动手能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发学习热情,树立科学探究精神。

2. 学生在合作探究中,培养团队协作能力和沟通能力,增强集体荣誉感。

3. 学生通过学习电子时钟的制作,认识到科技对生活的影响,培养环保意识和节能意识。

课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识与实际操作,注重培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:六年级学生具备一定的认知能力和动手能力,对新奇事物充满好奇心,善于合作探究。

教学要求:教师需引导学生掌握电子时钟的基本原理和制作方法,注重培养学生的实践能力和团队协作能力,提高学生的科学素养。

在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,结合课本《信息技术》六年级下册第四章“走进电子世界”内容进行组织。

1. 电子时钟原理:介绍电子时钟的基本工作原理,包括晶振振荡器、分频器、计数器、显示电路等组成部分。

2. 电子元件认知:学习常见电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等,并了解其在电子时钟中的作用。

3. 制作简易电子时钟:详细讲解电子时钟的制作步骤,包括电路图的绘制、元件的选取、焊接和调试。

4. 时间的表示与转换:学习电子时钟中时、分、秒的表示方法,以及它们之间的转换关系。

5. 教学大纲安排:- 第一节课:电子时钟原理及电子元件认知;- 第二节课:绘制简易电子时钟电路图,学习焊接技巧;- 第三节课:组装电子时钟,进行初步调试;- 第四节课:优化电子时钟,学习时间表示与转换。

自制小时钟小实验知识拓展

自制小时钟小实验知识拓展

自制小时钟小实验知识拓展小时钟是我们日常生活中常见的计时工具,但是你知道它是如何工作的吗?通过自制小时钟小实验,我们可以深入了解小时钟的工作原理和相关知识。

实验材料准备:1. 一块透明玻璃或塑料板2. 一张透明胶纸3. 一块小木板或硬纸板4. 一块尺寸适中的白纸5. 一只细长的针6. 一颗AA电池7. 两根金属导线8. 一颗小型发光二极管(LED)9. 一些铜片或铝箔10. 一些电线固定夹11. 一些胶水或胶带实验步骤:1. 准备一个小时钟的表盘。

将白纸铺在透明玻璃或塑料板上,用透明胶纸固定。

2. 在表盘上绘制小时刻度,每个小时一个刻度,共12个刻度。

可以使用铜片或铝箔剪成合适的形状粘贴在表盘上,也可以直接在白纸上绘制。

3. 制作指针。

将小木板或硬纸板剪成合适的形状,固定一根细长的针在其中,使其成为一个指针。

可以使用胶水或胶带固定。

4. 将指针固定在表盘上,使其能够自由转动。

可以使用电线固定夹将指针固定在表盘的中心点上。

5. 准备电路。

将一根金属导线的一端连接到LED的正极,另一端连接到电池的正极。

将另一根金属导线的一端连接到LED的负极,另一端连接到电池的负极。

6. 将LED固定在表盘上,使其正好在12个小时刻度之间的任意位置。

可以使用胶水或胶带固定。

7. 将电路连接好,确保LED能够亮起。

此时,小时钟小实验就完成了。

实验原理:小时钟的工作原理基于电路的闭合和开启。

当指针指向刻度上的任意一个小时时,指针上的金属部分会与LED的负极连接,而LED的正极与电池的正极相连,电路闭合,LED亮起。

当指针指向两个刻度之间时,指针上的金属部分不会与LED的负极连接,电路打开,LED熄灭。

知识拓展:通过这个小实验,我们可以了解到小时钟是通过电路的开启和闭合来实现的。

在小时钟中,指针起到了触发开关的作用。

当指针指向刻度时,触发开关闭合,电路通路,LED亮起;当指针指向两个刻度之间时,触发开关打开,电路断开,LED熄灭。

简易数字钟设计

简易数字钟设计
5.很多难点的突破都来自于与同学的交流,交流使自己获得更多信息,开拓了思路,因此要重视与别人的交流。
调整使能端
入0有效,有效时,显示信号输出,同时屏蔽进位输入和进位输出,允许调整信号输入。
显示使能端
入0有效
调整信号输入
2.24进制模块(24count)
实现同步24进制计数,可调整
电源,时钟信号
同上
进位输入
接分的进位信号
进位输出
秒模块接分模块,分模块接时模块
显示输出
同上
闹钟比较信号输出
接到闹钟
调整使能端,显示使能端,调整信号输入
二、任务分析
能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时,并显示时间及调整时间,能整点报时,定点报时,使用4个数码管,能切换显示。
三、总体设计
本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分,提出方案,并进行比较分析,最终找到较优的方案。
方案一、采用异步电路,数据选择器
将时钟信号输给秒模块,秒模块的进位输给分模块,分模块进位输入给时模块,切换的时候使用2选1数据选择器进行切换,电路框图如下:
同上
3.闹钟模块(60clock,24clock)
实现可与时钟比较,并输出闹铃信号,可调整
电源,时钟信号
同上
闹钟比较信号输入
秒模块接分模块,分模块接时模块
显示输出
同上
闹铃输出
接到蜂鸣器
调整使能端,显示使能端,调整信号输入
同上
4.控制模块(fun,func)
管理总线资源,对各个模块输出控制信号
电源
5vVCC
该方案的优点是模块内部简单,基本不需要额外的电路,但缺点也很明显,该方案结构不清晰,模块间关系混乱,模块外还需使用较多门电路,不利于功能扩充,且使用了异步电路,计数在59的时候,高一级马上进位,故本次设计不采用此方案。

自制钟表最简单方法

自制钟表最简单方法

自制钟表最简单方法
自制钟表的步骤如下:
1. 准备道具:12个水瓶盖、小步道具纸箱、画笔、菜篮、扭扭棒、刀、胶枪。

2. 在纸盘的内边缘绘制数字12、3、6和9,然后填写其余数字,以标记小时数。

这个技巧将帮助您使数字在盘子周围均匀分布。

3. 用剪刀剪出两个矩形,一个作为分针,另一个作为时针。

用剪刀在每个矩形的一端剪出尖角。

4. 将纸盘翻转过来,用钢笔、铅笔或记号笔在纸盘的中心标记。

用剪刀的尖头在纸盘中心刺一个小孔。

5. 翻转纸盘,在时针和分针的另一头戳一个小孔,然后插入双脚钉。

6. 将双脚钉插入纸盘中间孔,然后固定到纸盘上。

7. 使用扭扭棒或刀将时钟的把手固定在时钟的合适位置。

制作过程中需要注意安全,避免剪刀等锋利工具割伤手指。

以上方法仅供参考,具体制作方法可能根据个人喜好和创意有所调整。

毕业设计76简易数显电子钟设计

毕业设计76简易数显电子钟设计

毕业设计76简易数显电子钟设计一、引言电子钟是指使用数字显示的时钟,通过LED或LCD等显示器件显示时间。

本文将设计一款简易数显电子钟,采用数字管显示器件,实现准确显示时间的功能。

设计的电子钟具有简单、易操作、精确显示等特点,适合作为毕业设计的对象。

二、设计原理1.时钟芯片选取:选用高精度的时钟芯片,可以提供准确的时间信号。

2.数字显示器件选取:采用数字管显示时、分、秒的数据。

3.控制电路设计:根据时钟芯片提供的时间信号,通过控制电路将时、分、秒的数据传输到数字显示器件进行显示。

三、设计步骤1.选择时钟芯片:根据设计需求,选择适合的高精度时钟芯片,如DS13022.搭建电路原理图:根据选定的时钟芯片的电路原理图,搭建控制电路的原理图,包括时钟芯片、数字显示器件等。

3.PCB设计:根据电路原理图,进行PCB设计,制作电路板。

4.组件焊接:根据PCB设计制作的电路板,将所有的电子组件焊接到电路板上。

5.软件编程:根据时钟芯片的数据手册,编写软件程序,实现数据传输和显示功能。

6.系统调试:完成软硬件的搭建后,进行系统调试,检查时钟芯片和控制电路的正常工作情况。

7.最终制作:将电路板安装到外壳中,搭建简易数显电子钟的最终产品。

四、设计注意事项1.保证电路的稳定性和可靠性:在电路设计和焊接过程中,注意选择合适的电子元件,以确保电路的稳定性和可靠性。

2.时钟芯片的驱动:在软件编程过程中,需要熟悉时钟芯片的控制寄存器和通信协议,以确保准确的数据传输。

3.屏幕显示:在选择数字显示器件时,需考虑显示器件的亮度、清晰度等因素,以保证用户操作的便捷性。

五、设计成果展示通过厚一学期的努力,成功设计并制作了一款简易数显电子钟。

设计的电子钟具有准确的时间显示功能,通过数字管显示时、分、秒的数据。

用户可以方便地通过操作按钮调整时间。

电子钟外观简洁大方,适合放置在家居或办公场所使用。

六、结论本文以设计一款简易数显电子钟为目标,经过认真的设计与制作,成功实现了时、分、秒的准确显示功能。

儿童时钟制作方法-概述说明以及解释

儿童时钟制作方法-概述说明以及解释

儿童时钟制作方法【儿童时钟制作方法】一、材料准备首先,『我们要准备以下材料:』一块硬纸板、彩色画笔、剪刀、胶水、铅笔、圆形物体(如小碗或杯口)作为模板,以及能转动的短木棍和图钉。

二、绘制表盘1. 『取硬纸板一块,使用圆形物体为模板,用铅笔轻轻描绘出一个圆。

』确保圆要尽量均匀,这是我们的时钟表盘。

2. 『沿着铅笔线切割,小心地剪出圆形表盘。

』3. 『在表盘上,标出数字1-12的位置,可以让孩子用彩色画笔写或者画,既锻炼动手能力又培养时间认知。

』注意,数字应等分分布,‘12’位于顶部,‘6’位于底部,‘3’和‘9’分别位于左右两侧。

四、制作指针1. 『选取两根长短不同的短木棍作为时针和分针,较长的是分针,较短的是时针。

』2. 『同样使用彩色画笔将时针涂成一种颜色,分针涂成另一种颜色,便于区分。

』五、安装指针1. 『在表盘中心位置,用图钉固定,然后将短木棍一端插入图钉中,使指针能够自由旋转。

』2. 『确保时针与分针的旋转范围都能覆盖整个表盘,并且不会相互干扰。

』六、测试与调整『最后,我们可以通过手动拨动指针模拟时间变化,检查时针和分针是否能顺畅转动,及时进行微调。

』同时,也可以借此机会教孩子如何读取和设置时间。

七、个性化装饰『鼓励孩子们发挥创意,用剩余的材料对时钟进行个性化装饰,比如添加卡通图案、贴纸或者亮片等,让他们的时钟独一无二。

』通过以上步骤,一个充满童趣且实用的儿童手工时钟就制作完成了!这不仅锻炼了孩子们的手工技能,也让他们在实践中初步认识并理解时间概念,寓教于乐,一举多得。

(注:此制作过程需在家长陪同下完成,确保安全操作工具。

)。

设计制作小时钟教案中班

设计制作小时钟教案中班

设计制作小时钟教案中班一、教学目标。

1. 知识目标,学生能够了解小时钟的基本知识,包括小时钟的概念、构成和指针的运动规律。

2. 能力目标,培养学生动手能力和观察能力,能够根据所学知识制作出自己的小时钟。

3. 情感目标,通过制作小时钟的过程,培养学生的耐心和细心,增强他们对科学的兴趣和探索精神。

二、教学重点和难点。

1. 教学重点,小时钟的构成和指针的运动规律。

2. 教学难点,学生能够理解小时钟的构成和指针的运动规律,并能够根据所学知识制作出自己的小时钟。

三、教学准备。

1. 教师准备,制作好示范用的小时钟模型,准备好相关的教学课件和教学实验器材。

2. 学生准备,学生准备好笔记本、铅笔和尺子等学习用具。

四、教学过程。

1. 导入新课。

教师用制作好的示范用小时钟模型向学生展示小时钟的构成和指针的运动规律,引导学生了解小时钟的基本知识。

2. 讲解课程。

教师通过课件和实物向学生详细讲解小时钟的构成和指针的运动规律,让学生对小时钟有一个全面的了解。

3. 教学实验。

教师带领学生进行小时钟的制作实验,让学生动手操作,通过实验来加深对小时钟构成和指针运动规律的理解。

4. 指导练习。

教师指导学生根据所学知识,自己动手制作小时钟,让学生在实践中巩固所学知识。

5. 总结反思。

教师对本节课的教学内容进行总结,并引导学生对所学知识进行反思和总结,让学生在反思中加深对知识的理解。

六、教学反思。

小时钟是孩子们日常生活中常见的物品,通过设计制作小时钟的教案,不仅能够让学生了解小时钟的构成和指针的运动规律,还能够培养学生的动手能力和观察能力。

通过实践操作,学生能够更好地理解所学知识,增强他们的学习兴趣和探索精神。

同时,教师在教学过程中应该注重引导学生思考和总结,让学生在思考中巩固所学知识,提高他们的学习效果。

简易电子钟的设计与实现.docx

简易电子钟的设计与实现.docx

简易电子钟的设计与仿真一、设计要求和电路原理1.1 设计要求1)可以准确地显示北京时间。

2)时间显示选择24小时模式。

3)选用AT89C52单片机,将编写的程序下载到该单片机中,并能使数码管显示。

4)采用Keil C51编译,Proteus软件进行仿真。

1.2 设计原理与思路利用单片机的定时与中断系统功能实现电子钟的计数和调时。

采用AT89C52定时中断方式实现24小时制时钟精确的计时。

通过外部的12M(11.0529M)Hz 晶振产生稳定的谐振,在AT89C52的内部定时器电路实现定时,当定时器溢出时产生中断,累计定时器的定时时间达一秒时,数码管的秒显示加1,判断数码管的秒显示达60时,秒显示自动清零,分显示加1,判断分显示达60时,分显示自动清零,时显示加1,判断时显示达24时,时显示自动清零。

从而实现00:00:00—23:59:59 之间的任意时刻显示。

为了使时钟能够灵活的对时间进行调整、校对,通过增加外部的按键实现简单的复位、时调整、分调整的功能。

形成一个具有复位和校时功能的简易电子时钟。

二、电子时钟设计方案2.1电子钟设计的基本方法2.1.1电子钟实现计时的方法利用MCS-51系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现时钟计时。

(1) 计数初值计算:把定时器T0设为工作方式2,产生0.25ms定时中断,计数溢出4000次即得时钟计时最小单位秒,而4000次计数可用软件方法实现。

假设使用T/C0,方式2,0.25ms定时,fosc=12MHz。

则初值a满足(256-a)×1/12MHz×12μs =250μsa=6 (6H)TH0=#6H; TL0=#6H(2) 采用中断方式进行溢出次数累计,计满4000次为秒计时(1秒);(3) 从秒到分和从分到时的计时是通过累加和数值比较实现。

2.1.2 电子钟的时间显示电子钟的时钟时间在8位数码管上进行显示,时、分、秒的显示值可以在单片机的内部RAM设置三个缓冲单元,30H、31H、32H分别存储时、分、秒的值。

简易数字钟设计自动化

简易数字钟设计自动化

简易数字钟的设计一.指标要求1.用中小规模集成电路设计一台能显示“时”,“分”,“秒”的简易数字钟;2.除按24小时计数外,还应具有手动调节小时,分钟,秒的校时功能;3.具有整点报时功能;二.设计计算1.整体方案设计1.1课题分析数字钟一般由6个部分组成,其中振荡器和分频器组成标准的秒信号发生器,由不同进制的计数器,译码器和显示器组成计时系统。

秒信号送入计数器进行计数,把累计的结果以“时”“分”“秒”的十进制数字显示出来。

“时”显示由二十四进制计数器,译码器和显示器构成,“分”“秒”显示分别由六十进制计数器,译码器和显示器构成。

1.2工作原理数字钟是一个将“ 时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。

它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能。

因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器、校时电路和振荡器组成。

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、校时电路、整点报时电路组成。

秒信号产生器是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秒发现胡一个“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进制计时器,可实现对一天24小时的累计。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码,通过六位LED七段显示器显示出来。

整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后触发一音频发生器实现报时。

校时电路是用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。

数字电子钟由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时等电路组成。

其中振荡器和分频器组成标准秒信号发生器,由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。

简单的数字时钟设计(protel)

简单的数字时钟设计(protel)

《数字电路》课程设计总结报告题目:数字钟设计2010 年 12 月 12 日数字钟设计 (3)一、设计任务 (3)1.1功能描述 (3)二、设计框图与整机概述 (3)2.1主题电路图 (3)2.2系统的工作原理 (3)三、各单元电路的设计方案及原理说明 (4)3.1设计思路 (4)3.2振荡器的设计 (4)3.3分频器的设计 (4)3.4分秒计数器的设计 (4)3.5校时电路的设计 (5)3.6显示电路的设计 (6)四、调试过程及结果分析 (6)4.1调试过程 (6)4.2结果分析 (6)五、设计、安装及调试中的体会 (6)六、对本次课程设计的意见和建议 (7)七、参考文献 (7)八、附录 (7)数字钟设计一、设计任务1.1功能描述设计一个多功能数字中电路,基本功能为:①准确计时,以数字形式显示分、秒的时间;②分和秒的计时要求为60进位;③校正时间。

二、设计框图与整机概述2.1主题电路图1s2.2系统的工作原理由振荡器产生高稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准(系统时钟),再经分频器输出标准秒脉冲信号。

秒计数器计满60后向分计数器进位,分计数器计满60后重新开始计时。

计数器的输出经译码器送显示器。

计时出现误差时可以用校时电路进行校分。

分显示器 秒显示器时译码器 秒译码器分计数器 秒计数器 校时电路 分频器振荡器三、各单元电路的设计方案及原理说明3.1设计思路主体电路是由功能部件或单元电路组成的。

在设计这些电路或选择部件时,尽量用同类型的器件,如所有功能部件都采用TTL集成电路或都采用CMOS集成电路。

3.2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计时的准确程度,通常选用石英晶体构成振荡器电路。

一般来说,振荡器的频率越高,计时精度越高。

在这里我们选用由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。

这里选用555构成的多谐振荡器,输出振荡频率v0=1KHz的脉冲,电路参数如下图所示。

设计一个能显示时、分、秒的简易数字钟

设计一个能显示时、分、秒的简易数字钟

数字电子技术课程设计报告要求:设计一个能显示时、分、秒的简易数字钟。

步骤:用verilog语言在记事本编写程序,再用QuartusⅡ仿真,定义针脚,在面板上模拟。

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,具有更长的寿命,因此得到广泛的应用。

设计原理及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,具有时、分、秒计数显示功能,以24小时为计数循环。

这次实验主要是要实现时钟的计时功能,时间计数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,,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.,然后需要把8位二进制数转变为译码管需要的8421码。

设计方案:这个实验总体分:秒、分、时三个模块,计时和较准两个模式标准秒信号送入“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”的时钟脉冲之一。

“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,该信号作为时计数器的时钟脉冲之一,时计数器采用24进制计时器,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译码管显示。

这们时钟的计时功能就实现了,秒模块是一个以1HZ的clock信号控制的60进制计数器,并同时产生分进位信号tun。

always @(posedge clock)beginif(sec==59) \\当秒等于59时,如果处于计时模式时产生begin \\一个进位脉冲tun, 否则tun信号暂停sec<=0;tun<=1;elsetun<=tun;endelse \\若秒不等于59,同样如果处于计时模式begin \\就使tun信号清0,否则tun信号暂停sec<=sec+1;if(at==0)tun<=0;elsetun<=tun;endend分模块也是一个60进制计数器,并产生小时的进位信号mod,但要受到两个控制信号的控制一个是进位信号tun,另一个是t_min的按建信号。

简易数字钟的设计

简易数字钟的设计

第三单元简易数字钟的设计数字钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无需机械传动等优点。

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字电子钟,数字钟到处可见。

在数字电路的学习中,已经学习过用计数器芯片搭建数字钟。

51单片机内部集成了定时器/计数器,这为构建数字钟带来了方便。

在本单元中,学习如何用51单片机来构建一个功能数字钟。

【任务要求】在八个数码管上显示时、分、秒以及两个横杠。

通过单片机内部定时器控制走时,走时准确。

系统有四个按键,功能分别是调整,加,减,确定。

在按下调整键时候,显示“时”的两位数码管以1 Hz 频率闪烁。

如果再次按下调整键,则“分”开始闪烁,“时”恢复正常显示,依次循环,直到按下确定键,恢复正常的显示。

在数码管闪烁的时候,按下加或者减键可以调整相应的显示内容。

按键支持短按和长按,即短按时,修改的内容每次增加一或者减小一,长按时候以一定速率连续增加或者减少。

【学习知识点】数码管的原理,驱动程序的实现。

独立按键的原理及程序的实现。

51单片机内部定时器的原理及应用【内容安排】第一节:数码管显示原理及应用实现第二节:独立按键检测原理及应用实现第三节:计时的原理及实现第四节:数字钟的构建第一节数码管显示原理及应用实现1.1 数码管显示原理数字钟要把时间显示到数字显示的装置上,常用的数字显示装置有数码管、液晶、LED、CRT显示器等。

在单片机系统设计中,LED数码管是最基本的显示装置。

在数字钟的设计中我们用数码管对中的小时、分和表来进行显示。

LED数码管能显示各种数字或符号,由于它具有显示清晰、亮度高、寿命长、价格低廉的特点,因此使用非常广泛。

图1.1是几个数码管的图片,图a为单位数码管,图b为双位数码管,图c为四位数码管。

a 单位数码管b 双位数码管c 四位数码管图1.1数码管图片那么数码管是如何的工作呢?还记得我们小时候玩过的“火柴棒游戏”吗,几根火柴组合起来,可以拼成各种各样的图形,数码管实际上就是利用这个原理做成的。

时钟的制作方法

时钟的制作方法

时钟的制作方法时钟是我们生活中常见的物品之一,它可以帮助我们准确地获取时间信息。

制作一个简单的时钟不仅可以提升我们的动手能力,还可以增添家居的装饰效果。

本文将介绍一个简单的时钟制作方法,让我们一起来制作一个独特的时钟吧!所需材料在开始制作之前,我们首先需要准备以下材料:•一个时钟机芯•一块木板•一把锯•一把钻孔工具•一把螺丝刀•一卷电线•一双剪刀•一些彩色胶带或者绘画颜料•一个表盘•一些数字标记制作步骤第一步:制作时钟的背板首先,我们需要准备一块木板作为时钟的背板。

根据个人喜好,可以选择不同形状和大小的木板,使时钟更具个性。

使用锯将木板剪成所需的形状和大小。

确保木板表面光滑。

第二步:安装时钟机芯在背板上选择一个合适的位置,使用钻孔工具钻一个适合时钟机芯的孔。

将时钟机芯插入这个孔中,然后固定机芯的螺丝。

确保机芯安装牢固,能够顺畅运转。

第三步:连接指针在时钟机芯上会有一根分钟指针和一根小时指针。

根据时钟机芯的大小和形状,选择适合的指针。

使用螺丝刀将指针固定在时钟机芯上。

确保指针能够正常移动,并和机芯配合准确。

第四步:装饰表盘将表盘放在背板上,并根据个人喜好使用彩色胶带或绘画颜料装饰表盘。

可以选择喜欢的图案、颜色或者添加文字等,使表盘更具个性。

第五步:添加数字标记使用数字标记将时间刻度添加到表盘上。

可以选择不同形状、大小和颜色的数字标记来增加表盘的视觉效果。

根据个人喜好和风格,调整数字标记的位置和排列。

第六步:连接指针和时钟机芯将分钟指针和小时指针与时钟机芯连接起来。

确保指针与机芯的连接牢固可靠,并能正确指示时间信息。

第七步:安装电池打开时钟机芯的后盖,插入电池。

确保电池与时钟机芯的正负极正确连接,以保证时钟的正常运行。

第八步:测试运行在完成以上步骤后,可以轻轻转动指针,测试时钟的运行情况。

确保指针能够流畅地移动,并且时钟能够准确地显示时间。

结论通过以上的步骤,我们成功制作了一个简单的时钟。

制作一个独特的时钟不仅能够提升动手能力,还可以为家居增添一份个性和装饰效果。

简单电子钟课程设计思路

简单电子钟课程设计思路

简单电子钟课程设计思路一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电子钟的基础知识,理解电子钟的原理和电路组成;2. 使学生了解电子钟各元件的功能和作用,如晶振、计数器、显示器件等;3. 帮助学生理解电子钟的时间计数方法和时、分、秒的显示原理。

技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够正确组装和调试简单电子钟;2. 培养学生运用电子元件设计简单电路的能力;3. 提高学生分析问题和解决问题的能力,能够针对电子钟故障进行排查和修复。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生团队协作精神,学会与他人共同解决问题;3. 培养学生珍惜时间、遵纪守时的良好习惯。

课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。

学生特点:学生处于好奇心强、动手能力逐渐提高的阶段,对电子技术有一定兴趣。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,提高学生的实践操作能力。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活中,达到学以致用的目的。

同时,注重培养学生的情感态度价值观,使他们在学习过程中形成良好的学习习惯和价值观。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 电子钟基础知识:介绍电子钟的原理、电路组成及各元件功能,涉及教材第3章的相关内容。

2. 电子元件识别与使用:学习晶振、计数器、显示器件等电子元件的识别、功能和正确使用方法,结合教材第4章内容。

3. 电子钟组装与调试:详细讲解电子钟的组装过程,指导学生动手实践,包括电路连接、调试和故障排查,参考教材第5章内容。

4. 电路设计与制作:培养学生运用所学知识设计简单电子钟电路的能力,结合教材第6章内容。

5. 实践操作与评价:安排学生进行实践操作,对电子钟进行组装、调试和改进,提高学生动手能力,并根据教学要求进行评价。

教学内容安排和进度:1. 第1周:电子钟基础知识学习,了解电子钟原理和电路组成。

简易时钟设计讲解

简易时钟设计讲解

等级: 课程设计课程名称单片机原理与应用课程设计课题名称简易时钟设计专业电子信息工程班级电信1301班学号31姓名彭颗指导老师林国汉2016年3月25日电气信息学院课程设计任务书课题名称简易时钟设计姓名彭颗专业电子信息工程班级1301 学号01指导老师林国汉课程设计时间2016年3月14日-2016年3月25日(3、4周)教研室意见意见:审核人:一、任务及要求设计任务:本课题要求以MCS-51系列单片机为核心,设计一个数字时钟。

(1) 具有时钟和跑表功能,用LED或者液晶显示器进行显示;(2) 具有时钟调整功能(3) 具有闹钟功能,(4) *能将闹钟时间在AT24C02保存(5) *其它功能设计要求:(1)确定系统设计方案;(2)进行系统的硬件设计;(3)完成应用程序设计;(4)应用系统的硬件和软件的调试。

二、进度安排第一周:周一:集中布置课程设计任务和相关事宜,查资料确定系统总体方案。

周二~周三:完成硬件设计和电路连接周四~周日:完成软件设计第二周:周一~周三:程序调试周四~周五:设计报告撰写。

周五进行答辩和设计结果检查。

三、参考资料1、51单片机C语言教程郭天祥编著电子工业出版社2、单片机原理与应用第2版王迎旭主编机械工业出版社3单片机原理与应用及C51程序设计杨加国清华大学出版社,2009目录1 总体方案设计 (1)1.1设计方案 (1)1.2设计思路及系统框架图 (1)2硬件电路设计 (2)2.1 单片机AT89C51 (2)2.2 复位电路和时钟电路 (3)2.3 LED显示电路和按键电路 (4)3 软件设计 (5)3.1 主程序 (5)3.2 数码管显示模块 (5)3.3 按键模块 (5)3.4 定时器模块 (6)4 调试 (7)4.1 系统调试 (7)4.2 调试中遇到的问题及解决方法 (7)5总结 (8)参考文献 (9)附录A原理图 (9)附录B程序清单 (10)1 总体方案设计1.1设计方案(1)、通过单片机内部的计数/定时器,采用软件编程来实现时钟计数,一般称为软时钟,这种方法的硬件线路简单,系统的功能一般与软件设计相关,通常用在对时间精度要求不高的场合。

简易时钟的设计EDA

简易时钟的设计EDA

摘要本课程设计要紧介绍了运用EDA技术实现“电子时钟”的设计,以达到对EDA技术的熟练把握,提升对《EDA技术及应用》课程所学的内容的把握和应用,文介绍一种利用FPGA可编程逻辑器件设计数字电子时钟的方式及进程。

文中包括各部份程序及通过max-plusII仿真的波形。

通过对max-plusII的利用熟悉max-plusII仿真软件的工作方式及应用。

关键字:EDA FPGA 电子时钟 max-plusII目录摘要 ....................................................... Ι1.设计方案及原理 .. (2)1.1设计方案 (2)1.2设计原理 (2)2. 设计进程 (4)2.1顶层设计 (4)2.2各个模块程序及波形 (4)2.2.1小时模块 (4)2.2.2分钟模块 (6)2.2.3秒钟模块 (7)2.2.4数码管译码模块 (9)2.2.5数码管片选模块 (10)2.2.6数码管扫描模块 (11)2.2.7分频模块 (12)2.3硬件电路图 (15)总结 (16)参考资料 (17)附录Ⅰ简易时钟电路图 (18)附录Ⅱ元件清单 (19)依照电路特点,可用层次化结构化设计概念。

将此项设计任务分成假设干模块:(1)时钟模块:由外部晶振提供;(2)秒钟模块:对秒进行60循环计数,并向分钟产生进位,同时具有调分功能;(3)分钟模块:对分进行60循环计数,并向小时产生进位,同时具有调时功能;(4)小时模块:对小时进行24进制循环计;。

(5)10分频器和4分频器:将外部时钟分频为1Hz的时钟信号;(6)6选1扫描显示:(7)7段数码管译码器:译出数码管要显示的数字。

电子钟是一个将“时”“分”显示于人的视觉器官的计时装置。

它的计时周期为24小时;显示满刻度为23时59分59秒,秒由两个数码管显示,将标准秒信号送入“秒计数器”,每累加60秒发送一个“分脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。

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等级:HUNAN INSTITUTE OF ENGINEERING课程设计课程名称_______ 单片机原理与应用课程设计__________ 课题名称______________ 简易时钟设计_______________专业_____________ 电子信息工程_______________ 班级______________ 电信1301班 _______________ 学号__________________ 31 ___________________ 姓名_________________ 彭颗___________________ 指导老师___________________ 林国汉_________________2016年3月25日电气信息学院课程设计任务书课题名称 ________________________________ 简易时钟设计_________________________________ 姓名彭颗专业电子信息工程班级1301 学号01指导老师 _____________________________________ 林国汉 __________________________________ 课程设计时间 ____________ 2016年3月14日-2016年3月25日(3、4周) _________________ 教研室意见意见:审核人: ____________________ 一、任务及要求设计任务:本课题要求以MCS-51系列单片机为核心,设计一个数字时钟。

(1)具有时钟和跑表功能,用LED或者液晶显示器进行显示;(2) 具有时钟调整功能(3)具有闹钟功能,(4) *能将闹钟时间在AT24C02保存(5) *其它功能设计要求:(1)确定系统设计方案;(2)进行系统的硬件设计;(3)完成应用程序设计;(4)应用系统的硬件和软件的调试。

二、进度安排第一周:周一:集中布置课程设计任务和相关事宜,查资料确定系统总体方案。

周二〜周三:完成硬件设计和电路连接周四〜周日:完成软件设计第二周:周一〜周三:程序调试周四〜周五:设计报告撰写。

周五进行答辩和设计结果检查。

三、参考资料1、51单片机C语言教程郭天祥编著电子工业出版社2、单片机原理与应用第2版王迎旭主编机械工业出版社3单片机原理与应用及C51程序设计杨加国清华大学出版社,20091.1设计方案 (1)1.2设计思路及系统框架图 (1)2硬件电路设计.................................................................. •2.1单片机AT89C51 (2)2.2复位电路和时钟电路 (3)2.3 LED显示电路和按键电路 (4)3软件设计 (5)3.1主程序 (5)3.2数码管显示模块 (5)3.3按键模块 (5)3.4定时器模块 (6)4调试........................................................................ -74.1系统调试 (7)4.2调试中遇到的问题及解决方法 (7)5总结........................................................................ -8参考文献 (9)附录A原理图.................................................................... -9附录B程序清单 (10)1 总体方案设计1.1 设计方案(1)、通过单片机内部的计数/ 定时器,采用软件编程来实现时钟计数,一般称为软时钟,这种方法的硬件线路简单,系统的功能一般与软件设计相关,通常用在对时间精度要求不高的场合。

(2)、采用时钟DS1302芯片,它的功能强大,功能部件集成在芯片内部,具有自动产生时钟等相关功能,硬件成本相对较高;软件编程简单,通常用在对时钟精度要求较高的场合。

方案选择:最终这次我选择的是方案( 1),因为方案( 1)硬件电路简单,操作更方便简单。

1.2设计思路及系统框架图我们采用的是AT89C51作为时钟控制芯片。

电子时钟主要由时钟显示模块、校时模块、秒表模块和闹钟模块组成。

其中需要对时,分,秒的数值进行操作,并且秒计算到60 的时候,要自己清零并向分进1;分计算到60的时候,要自己清零并向时进1,时进到24 的时候,要清零,这样才能进行循环计时。

秒表模块需要重新显示一个秒表界面,同时也应该需要通过另外一个定时器T1 对秒表进行操作,从而保证在秒表界面,时钟显示模块的时间还在进行。

闹钟模块则需要设计闹钟时间,当设计的闹钟时间和时钟的时间相等,蜂鸣器响起,从而达到闹钟功能。

此外还要实现对时间的调整功能,AT89C5啲P3.2、P3.3、P3.5外接三个独立按键,当按下P3.2 按键时,系统进行功能切换,依次可以切换成时钟功能,秒表功能,时钟设置功能,闹钟设置功能;当按下P3.3 按键时,时钟显示时对显示的数码管进行加一的功能,或者在进入秒表功能时,实现启动和暂停功能;当按下P3.5 按键时,对显示的数码管进行移位的功能,达到调整时间的目的。

或者在进入秒表后,实现清零功能。

在单片机内部构建三个模块:控制模块、译码模块、定时模块,用以实现自动计数、译码显示功能。

单片机外部构建四个电路:时钟电路、复位电路、外部按钮电路、显示电路,用以实现对单片机内部计数控制以及译码输出的正确显示。

该电子时钟是将秒、分、时显示在人的视觉器官面前的一种计时装置。

故将计时周期设置为24小时,当显示满刻度是23时59分59秒时,数码管显示为0。

为了确保时间正常校对,在系统中设有校对按钮,用以实现对数码管显示的正确调整。

如图1 所示为系统框架图51 •单片机时沖设盘电路复位电路匚三、外綁按钮电捽制模块数码管显示电路图1系统框架图2硬件电路设计2.1 单片机AT89C51AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS勺8位微处理器,俗称单片机。

AT89C51是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。

该器件采用ATMEI高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATME的AT89C51 是一种高效微控制器。

AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

如图2所示为AT89C5啲管脚图PU .0/^00 PO.1PO POPO .4/AO4PO 5/AD5 PO -皂jygePOP2\O/A©P2 .1 /A9P2.2X^1 OR^.3£A1 1 P24r/A1 2P3! .5«M 3 P2 -6XA1 4P^.Z J TAI S 38 33 Z?吕3031422芽Q.1N.34.SB7rqr存P3.O/RXD P3.1JTXDP3 ^/!MTOP3.34MT4P3; .4rrcjP3.SJT1!]^3 6JVMF?P3 Z/RD^甲:?筑3X 4耳E1尸卜1 7图2 AT89C51管脚由于电路原理中只用到单片机的po、pl、p2 口,所示下面对这三个端口进行详细介绍。

P0 口:P0 口为一个8位漏级开路双向I/O 口,每脚可吸收8TTL门电流。

当P0 口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的低八位。

在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须接上拉电阻。

本次课设中我P0 口接的是74LS245的输入和8个电阻。

P1 口:P1 口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O 口,P1 口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1 口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1 口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时,P1 口作为低八位地址接收。

本次P1 口接的数码管的6个位选端口。

P2 口:P2 口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O 口,P2 口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。

并因此作为输入时,P2 口的管脚被外部拉低,将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2 口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2 口输出地址的高八位。

在给出地址“ T时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2 口在FLASH S程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

本次课设中P2 口接的是开关和蜂鸣器。

2.2复位电路和时钟电路计算机在启动运行时都需要复位,复位时使中央处理器CPU和内部其他部件处于一个确定的初始状态,从这个状态开始工作。

AT89C51单片机有一个复位引脚RST高电平有效。

在时钟电路工作以后,当外部电路使得RST端出现两个机器周期(24个时钟周期)以上的高电平,系统内部复位。

复位有两种方式:上电复位和按钮复位。

在此次的设计中,我采用按键复位,只要RST保持高电平,AT89C51单片机将循环复位。

复位期间,ALE、PSEN输出高电平。

RST从高电平变为低电平后,PC指针变为0000H,使单片机从程序存储器地址为0000H 的单元开始执行程序。

当单片机执行程序出错或进入死循环时,可按复位按钮重新启动。

在本次设计中,时钟电路设计就是采用内部方式,即利用芯片内部的振荡电路。

AT89C51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。

引脚XTAL1和XTAL2是高增益反相放大器的输入端和输出端。

这个高增益反相放大器将与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。

外接晶体振荡器以及电容C1和C2构成并联谐振电路,接在放大器的反馈回路中。

此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz,我的电容为选取18pF。

如图3所示为复位和时钟电路。

图3复位和时钟电路> XTA.L1 XTAL2 RST2.3 LED 显示电路和按键电路些.升.g .严.Q•複式聲 ............ J[b^ ....... tww 零• • •b* ■ ■ * * * * * * 卄JB tWWJ ..................................图4 LED 显示电路和按键电路在本次的设计中,采用的6位的数码管显示器。

数码管如果按照段数分可为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元, 也 就是多了一个小数点的显示;如果按能够显示多少个“ 8”分类的话,也可以可 分为1位、2位、4位等数码管,如果按照发光二极管单元的连接方式又可以分 为共阳极数码管和共阴极数码管。

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