数字电子钟课程设计实验报告
数字电子钟实验报告
咸阳师范学院物理与电子工程学院课程设计报告题目:班级:姓名:学号:指导教师:成绩:完成日期:年月目录第一章概述 3第二章数字电子钟的电路原理 4 第三章电路调试与制作11第四章总结与体会12第五章附录13第一章概述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,运运超过老式钟表, 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。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、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,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
虽然市场上已有现成的数字集成电路芯片出售,价格便宜,使用方便,这里所制作的数字电子可以随意设置时,分的输出,是数字电子中具有体积小、耗电省、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。
课程设计目的(1)加强对电子制作的认识,充分掌握和理解设计个部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、电路的焊接与调试等多项知识。
(2)把理论知识与实践相结合,充分发挥个人与团队协作能力,并在实践中锻炼。
(3)提高利用已学知识分析和解决问题的能力。
(4)提高实践动手能力。
第二章数字电子钟的电路原理数字电子钟的设计与制作主要包括:数码显示电路、计数器与校时电路、时基电路和闹铃报时电路四个部分。
1.数码显示电路译码和数码显示电路是将数字钟的计时状态直观清晰地反映出来。
显示器件选用FTTL-655SB双阴极显示屏组。
在计数电路输出信号的驱动下,显示出清晰的数字符号。
2.计数器电路LM8560是一种大规模时钟集成电路它与双阴极显示屏组可以制成数字钟钟控电路。
3.校时电路数字钟电路由于秒信号的精确性和稳定性不可能做到完全准确无误,时基电路的误差会累积;又因外部环境对电路的影响,设计产品会产生走时误差的现象。
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。
数字电子钟制作实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过制作数字电子钟,使学生深入了解数字电子技术的基本原理和实际应用,提高学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
通过本次实训,学生应掌握以下内容:1. 数字电子钟的基本组成和原理;2. 数字电路的基本元件和连接方法;3. 555定时器、计数器、译码器等集成电路的应用;4. 电路焊接、调试和故障排除的方法;5. 实验报告的撰写规范。
二、实训内容1. 数字电子钟的原理数字电子钟是一种利用数字电路实现计时功能的装置,主要由多谐振荡器、计数器、译码器和显示器等组成。
多谐振荡器产生周期性的脉冲信号,作为计数器的时钟信号。
计数器对脉冲信号进行计数,并通过译码器将计数结果转换为相应的数字信号,最后由显示器显示时间。
2. 电路设计本次实训的数字电子钟采用以下电路设计:(1)多谐振荡器:采用555定时器构成1kHz多谐振荡器,输出矩形波脉冲信号。
(2)计数器:采用十进制计数器CD4518,对多谐振荡器输出的脉冲信号进行计数。
(3)译码器:采用七段译码器CD4511,将计数器的输出信号转换为相应的数字信号。
(4)显示器:采用七段数码管,显示时、分、秒。
3. 电路焊接与调试根据电路原理图,将各个元件焊接在电路板上。
焊接过程中注意以下事项:(1)元件焊接顺序:先焊接电源和地线,再焊接信号线,最后焊接元件引脚。
(2)焊接质量:焊接点应饱满、无虚焊,焊点之间不应短路。
焊接完成后,进行电路调试。
调试步骤如下:(1)检查电源电压是否正常。
(2)检查各个元件的焊接质量。
(3)检查计数器和译码器是否正常工作。
(4)观察显示器是否显示正确的时间。
三、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训,成功制作了一台数字电子钟,能够实现时、分、秒的计时功能,显示时间准确。
2. 实训分析(1)多谐振荡器是数字电子钟的核心部分,其频率稳定性直接影响到计时精度。
本次实训采用555定时器构成的多谐振荡器,能够产生稳定的1kHz脉冲信号,满足计时需求。
电子数字时钟课程设计报告(数电)
电子数字时钟课程设计报告(数电)第一篇:电子数字时钟课程设计报告(数电)数字电子钟的设计1.设计目的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。
因此,我们此次设计数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟。
而且通过数字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。
且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路。
通过它可以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。
1.1设计指标1.时间以12小时为一个周期;2.显示时、分、秒;3.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; 1.2 设计要求1、电路设计原理说明2、硬件电路设计(要求画出电路原理图及说明)3、实物制作:完成的系统能达到题目的要求。
4、完成3000字的课程设计报告2.功能原理2.1 数字钟的基本原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、LED数码管、校时电路、整点报时电路等组成。
工作原理为时钟源用以产生稳定的脉冲信号,作为数字种的时间基准,要求震荡频率为1HZ,为标准秒脉冲。
将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”,该计数器采用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。
“分计数器”也采用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”采用24进制计数器,可以实现24小时的累计。
LED数码管将“时、分、秒”计数器的输出状态显示。
校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整。
2.2 原理框图3.功能模块3.1 振荡电路多谐振荡器也称无稳态触发器,它没有稳定状态,同时无需外加触发脉冲,就能输出一定频率的矩形波形(自激振荡)。
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。
数字钟课程设计报告
数字钟课程设计报告前言:随着科技的不断进步,数字化已经成为了各个领域的主流趋势。
数字技术也在教育领域得到广泛应用。
数字化教育为学生提供了更好的学习方式和体验,同时也给教育工作者带来了更多的创新空间。
本文将围绕数字化教育,探讨数字钟课程设计报告。
数字钟的设计:数字钟是一个数字化的学习工具,在各学科的教学中都得到了广泛应用。
数字钟的设计可以遵循以下步骤:1.确定教学目标:数字钟的设计必须遵循教学目标,以便为教师和学生提供最佳的学习体验,使教学更加生动有趣。
2.选择数字钟的类型:根据教学目标和特点,可以选择不同类型的数字钟,例如计时器、倒计时器、时间轴等。
3.选择数字钟的功能:数字钟的功能会影响到教学效果,因此需要根据教学目标和教学特性选择数字钟的功能。
4.美化数字钟的界面:美化数字钟的界面能够增加学生的学习兴趣,提高教学效果,从而实现教学目标。
数字钟的应用:数字钟是一种数字化教学工具,可以在各个学科的教学中得到广泛应用。
下面以数学为例,详细说明数字钟在数学教学中的应用。
数字钟可以用于教学观念的讲解。
在数学教学中,学习时间的观念非常重要。
使用数字钟可以帮助学生了解时间的本质,为学生认识到时间的重要性打下基础。
数字钟也可以用于学习数学运算。
例如,教师可以设置数字钟来进行加减乘除的计算,帮助学生提高计算速度和精确度。
数字钟还可以用于检查作业。
教师可以在数字钟上设置一个时间限制,让学生在规定时间内完成作业。
如果学生没有完成作业,数字钟将会提醒他们完成。
数字钟的优势:数字化教育工具的吸引力取决于它们的功能和灵活性。
数字钟虽然看起来简单,但它的实际用途非常重要。
它能够帮助教师更好地了解学生的学习情况,同时也能够更好地帮助学生提升学习效果。
数字钟优势如下:1、灵活性:数字钟可以根据教学需要进行设计和选择,可以在不同的学科中得到广泛应用。
2、互动性:数字钟可以与学生互动式地使用。
通过使用数字钟可以促进学生互动,提高学生的学习效果,帮助学生主动掌握学习内容。
电子时钟实验报告
电子时钟实验报告电子时钟实验报告引言:电子时钟是一种使用数字显示时间的现代化设备,它在我们的日常生活中起着重要的作用。
本次实验旨在通过制作一个简单的电子时钟,了解其工作原理和基本构造,并对其进行测试和改进。
一、实验材料和设备本次实验所需材料和设备包括:电子元件(电阻、电容、二极管等)、集成电路、面包板、电源、示波器、万用表等。
二、实验步骤1. 准备工作首先,我们需要准备好所需的电子元件和设备,并将它们连接在面包板上。
确保连接正确无误后,将面包板连接到电源上。
2. 时钟电路设计我们设计的电子时钟采用了数字时分秒的显示方式。
为了实现这一功能,我们使用了一个集成电路来控制时钟的计时和显示功能。
通过连接电阻和电容,我们可以调整时钟的频率和精度。
3. 时钟电路测试在完成时钟电路的设计后,我们需要进行测试以确保其正常工作。
首先,我们使用示波器来观察时钟信号的波形,并检查其频率和稳定性。
然后,我们使用万用表来测量电压和电流,确保电路中没有异常。
4. 时钟显示改进为了提高时钟的显示效果,我们可以对电子时钟进行改进。
例如,我们可以增加背光功能,使时钟在光线较暗的环境下也能清晰可见。
此外,我们还可以增加闹钟功能,使时钟能够发出声音提醒我们。
5. 结果分析通过实验,我们成功制作了一个简单的电子时钟,并对其进行了测试和改进。
我们发现,该时钟具有较高的准确性和稳定性,能够准确显示时间。
同时,通过添加背光和闹钟功能,我们提高了时钟的实用性和便利性。
6. 实验总结本次实验使我们更加深入地了解了电子时钟的工作原理和构造。
通过实践,我们不仅学会了如何制作一个简单的电子时钟,还了解了如何测试和改进它。
这对我们理解电子时钟的应用和发展具有重要意义。
结论:通过本次实验,我们成功制作了一个简单的电子时钟,并对其进行了测试和改进。
我们深入了解了电子时钟的工作原理和构造,并发现其具有较高的准确性和稳定性。
通过实践,我们不仅学会了如何制作一个电子时钟,还了解了如何测试和改进它。
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。
数字电子钟课程设计报告
数字电子钟课程设计报告数字电子钟课程设计报告一、选题背景数字电子钟是一种普及程度很高的电子产品,其在日常生活中的重要性不言而喻。
在学习数字电路的过程中,数字电子钟是一个非常典型的应用案例,可以帮助学生更好地理解数字电路的原理和应用。
二、课程设计目标本课程设计的主要目标是:1. 学生能够掌握数字电子钟的基本原理和电路结构2. 学生能够自主设计并构建数字电子钟电路3. 学生能够理解数字电子钟在实际生活中的应用,并且能够从中感受到数字电路技术的魅力三、课程设计内容1. 理论学习本课程将首先讲解数字电子钟的基本原理和电路结构,包括时钟芯片的选用、时钟电路的设计、数字显示电路的设计等方面。
通过理论学习,学生可以对数字电子钟的工作原理和电路结构有一个全面的了解。
2. 实验设计接下来,本课程将进行实验设计,学生将分小组独立完成数字电子钟的设计和构建。
实验设计的过程中,学生需要针对不同的实验条件和实验要求,自行设计和调整电路结构,并通过实验验证电路的正确性和稳定性。
3. 总结与展示在实验完成后,学生将汇报课程设计成果,并且进行总结和反思。
学生需要重点总结电路设计过程中遇到的问题和解决方法,以及从实践中收获到的重要体验。
通过总结和反思,学生能够更加深入地理解电路设计和数字电路技术的重要性,并且在今后的学习和实践中能够更好地运用数字电路技术。
四、课程设计要点在本课程设计的过程中,需要重点关注以下要点:1. 实验设计过程中,要求学生充分考虑电路的实用性和稳定性,保证设计方案的可行性;2. 实验完成后,学生需将电路仿真结果量化分析和实验结果验收结合进行总结,分析总结即造福于以后自己的项目和竞赛等;3. 在课程过程中,老师需要及时对学生进行指导和鼓励,引导学生积极探索和创新,激发学生的学习兴趣和创造力;4. 课程设计要求学生具备一定的电子技术基础,具体的要求可以根据学生的实际情况制定。
五、课程实施方案课程设计分为三个阶段:理论学习阶段、实验设计阶段和总结与展示阶段。
电子实习数字钟实验报告
数字钟实验报告一、实验目的1. 学习数字电路的设计与实践,提高动手能力。
2. 了解和掌握数字电子钟的工作原理及制作方法。
3. 培养严谨的科学态度和良好的团队协作精神。
二、实验任务及要求1. 设计并制作一个具有时、分、秒显示功能的数字电子钟。
2. 电子钟应具备校时功能,能手动调整时、分。
3. 电子钟在24小时内整点报时,从59分50秒开始,每2秒钟响一声,共响5次。
4. 电子钟在6--22点之间每整点报时,23--5点之间整点不报时。
三、实验原理及设计思路1. 实验原理数字电子钟主要由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等组成。
石英晶体振荡器产生1Hz的基准信号,分频器将1Hz信号分频得到秒信号,计数器对秒信号进行计数实现时、分、秒的显示,译码器将计数器的输出信号转换为显示器所需的信号,显示器以数字形式显示时间。
2. 设计思路(1)选用合适的石英晶体振荡器,确保电子钟的走时准确。
(2)设计分频器,将1Hz信号分频得到秒信号。
(3)设计计数器,实现时、分、秒的计数功能。
(4)设计译码器,将计数器的输出信号转换为显示器所需的信号。
(5)设计显示器,以数字形式显示时间。
(6)设计校时电路,实现手动调整时、分功能。
(7)设计整点报时电路,实现整点报时功能。
四、实验步骤1. 搭建石英晶体振荡器电路,确保输出1Hz的基准信号。
2. 设计并搭建分频器电路,将1Hz信号分频得到秒信号。
3. 设计并搭建计数器电路,实现时、分、秒的计数功能。
4. 设计并搭建译码器电路,将计数器的输出信号转换为显示器所需的信号。
5. 设计并搭建显示器电路,以数字形式显示时间。
6. 设计并搭建校时电路,实现手动调整时、分功能。
7. 设计并搭建整点报时电路,实现整点报时功能。
8. 调试并优化电路,确保电子钟的正常运行。
五、实验结果与分析1. 实验结果经过以上步骤,我们成功制作了一个具有时、分、秒显示功能的数字电子钟。
实验结果显示,电子钟走时准确,能手动调整时、分,整点报时功能正常,符合实验要求。
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。
数字电子钟 实验报告
课题一数字电子钟电子钟是一种高精度的计时工具,它采用了集成电路和石英技术,因此走时精度高,稳定性能好,使用方便,且不需要经常调校。
电子钟根据显示方式不同,分为指针式电子钟和数字式电子钟。
指针式电子钟采用机械传动带动指针显示;而数字式电子钟则是采用译码电路驱动数码显示器件,以数字形式显示。
这些译码显示器件,利用集成技术可以做的非常小巧,也可以另加一定的驱动电路,推动霓红灯或白炽灯显示系统,制做成大型电子钟表。
因此,数字式电子钟用途非常广泛。
一、课程设计(综合实验)的目的与要求设计一个具有如下功能的数字电子钟:1.基本功能(1)能直接显示时、分、秒;(2)能正确计时,小时采用二十四进制,分和秒采用60进制;(3)有校时功能,手动调整时、分;2.扩展功能(1)能进行24小时整点报时,要求从59分50秒开始,每2秒钟响一声,共响5次;每响一次声音持续0.5秒。
(2)要求只在6--22点之间每整点报时,23--5点之间整点不报时;(3)具有任意几点几分均可响铃的闹钟控制电路。
响铃1分钟,可人为通过开关使响铃提前终止;二、设计(实验)正文数字电子钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数并通过数码管显示的计数电路,由于计数的起始时间与标准时间(如北京时间)不一致,故需要在电路上加一个校时电路。
标准的1HZ时间信号必须准确稳定,可以使用555定时器设计1HZ的振荡电路。
时间计数电路由秒计数器(个位,十位)、分计数器(个位,十位)电路构成,秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器均为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。
1.系统原理框图如下:2.1 分、秒计时器分、秒计时器均为60进制计数器,当秒计时器接受到一个秒脉冲时,秒计数器个位开始从1计数到9,同时在个位计数产生进位时将进位接秒计数器的十位计数器CLK,此时秒显示器将显示00、01、02、...、59、00;每当秒计数器数到00时,就会产生一个脉冲输出送至分计时器,此时分计数器数值在原有基础上加1,其显示器将显示00、01、02、...、59、00,当分计数器产生进位时,将会在进位端产生高电平,进而触发电路,驱动蜂鸣器,起到整点报时的功能。
电子钟课程设计实验报告
电子钟课程设计实验报告实验报告:电子钟课程设计一、实验目的:1. 掌握电子时钟的硬件设计和软件编程方法。
2. 熟悉数字电路的设计和实现。
3. 提高电路设计和实验能力。
二、实验设备和材料:1. FPGA 开发板。
2. 七段数码管。
3. 按钮开关。
4. 时钟电路。
三、实验原理:本电子钟的基本原理是通过 FPGA 芯片实时计数,并将计数结果转化为时间的显示。
时钟电路提供一个恒定的时钟信号,FPGA 芯片在每个时钟脉冲到来时进行计数,并将计数结果转化为显示在七段数码管上。
按钮开关用于设置时间。
四、实验步骤:1. 确定时钟信号的频率,并设计时钟电路,将时钟信号连接到FPGA 开发板上的时钟输入引脚。
2. 将七段数码管分别连接到 FPGA 开发板上的输出引脚。
3. 设计计数模块,包括计数器和时钟信号的同步控制。
4. 设计显示模块,将计数结果转化为七段数码管的控制信号。
5. 设计按钮开关控制模块,用于设置时间和调整闹钟参数等功能。
6. 将上述模块整合在一起,并进行综合和实现。
7. 进行电路调试和测试,检查电子钟的功能是否正常。
五、实验结果:经过调试和测试,实验电子钟正常工作,能够实时显示当前时间,并且可以通过按钮开关进行时间设置和闹钟调整。
六、实验总结:通过本次实验,我掌握了电子时钟的硬件设计和软件编程方法,提高了数字电路设计和实验能力。
通过学习和实践,我深刻理解了数字电路和时序控制的基本原理,并能够将其应用到实际项目中。
我还发现,在设计和实现电子钟的过程中,需要注意时序控制的正确性,以确保信号的稳定和正确传递。
简单数字电子钟的设计实验报告
《EDA技术》课程实验报告
学生姓名:
所在班级:电信1001班
指导教师:
记分及评价:
一、实验名称
实验3:简单数字电子钟的设计
二、任务及要求
【基本部分】5分
1、在QuartusII平台上,采用原理图输入设计方法,调用实验一与实验二完成的24进
制计数器和60进制计数器,完成一个具有时分秒功能的简单同步数字电子钟的设计并进行时序仿真。
2、要求具备使能功能和异步清零功能。
3、设计完成后生成一个元件,以供更高层次的设计调用。
4、实验箱上选择恰当的模式进行验证,目标芯片为ACEX1K系列EP1K30TC144-3。
【发挥部分】
1、实现时分秒连续可调5分
2、实现闹钟功能5分
三、实验程序(原理图)
四、仿真及结果分析
五、硬件验证
1、选择模式:模式7
2、引脚锁定情况表:
六、小结
这次电子时钟的设计可调一开始没什么头绪,从发现错误到解决问题中自己学到了许多,明白了学习要善于思考,这样才能把自己的才能激发出来,让自己学的越来越感兴趣,这样才能学的更好,学的更加精。
数字时钟设计实验报告
数字时钟设计实验报告一、实验目的本次数字时钟设计实验的主要目的是通过运用数字电路的知识和技能,设计并实现一个能够准确显示时、分、秒的数字时钟。
通过这个实验,加深对数字电路中计数器、译码器、显示器等基本组件的理解和运用,提高电路设计和调试的能力。
二、实验原理数字时钟的基本原理是通过对时钟信号进行计数和分频,将时间信息转换为数字信号,并通过译码器和显示器进行显示。
1、时钟信号产生通常使用石英晶体振荡器产生稳定的高频时钟信号,然后通过分频电路将其分频为适合计数的低频信号,如 1Hz 信号用于秒的计数。
2、计数器使用二进制计数器对时钟信号进行计数,分别实现秒、分、时的计数。
秒计数器满60 向分计数器进位,分计数器满60 向时计数器进位。
3、译码器将计数器输出的二进制编码转换为能够驱动显示器的信号,如七段数码管译码器。
4、显示器使用七段数码管或液晶显示器来显示时、分、秒的数字信息。
三、实验器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片:计数器芯片(如 74LS160)、译码器芯片(如74LS47)、与非门芯片(如 74LS00)等3、七段数码管4、电阻、电容、导线等四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验原理,使用数字电路设计软件(如 Protel)或手绘的方式设计出数字时钟的电路原理图。
在设计过程中,要合理安排芯片的布局和连线,确保电路的正确性和稳定性。
2、芯片选择与引脚连接根据电路原理图,选择合适的集成电路芯片,并按照芯片的引脚功能进行正确的连接。
在连接过程中,要注意引脚的极性和连接的可靠性,避免虚焊和短路。
3、电路搭建与调试将连接好的芯片和元器件安装在数字电路实验箱上,按照电路原理图进行布线。
接通电源后,使用示波器和逻辑分析仪等工具对电路的各个节点进行测试和调试,观察时钟信号、计数器输出、译码器输出等是否正常。
4、故障排除如果电路出现故障,如数码管不显示、显示错误、计数不准确等,要根据故障现象进行分析和排查。
数字电子钟课程设计实验报告
数字电子钟课程设计实验报告1. 引言本实验旨在设计一个数字电子钟,通过对电子元件的运用和数字电路的设计,实现显示当前时间和日期的功能。
在实验过程中,我们将学习数字电子钟的工作原理,熟悉数字电子元件的连接与使用,并运用已学知识进行设计和实现。
2. 设计思路为了设计一个完整的数字电子钟,我们需要考虑以下几个方面的内容:2.1 时钟模块时钟模块是数字电子钟的核心部分,用于记录和显示当前时间。
我们可以使用实时时钟(RTC)模块来实现这一功能。
RTC模块可以精确地计时,并提供与微处理器的接口。
2.2 显示模块数字电子钟的显示模块需要能够显示当前时间和日期。
常见的显示模块包括LED数码管和液晶显示屏。
我们可以根据实际需求选择合适的显示模块。
2.3 控制模块为了方便用户对数字电子钟进行设置和操作,我们需要设计一个控制模块。
用户可以通过控制模块来调整时间、日期等参数,并进行其他操作。
3. 设计步骤3.1 连接电子元件首先,我们需要连接时钟模块、显示模块和控制模块。
按照时钟模块和显示模块的规格说明,将它们与微处理器连接起来。
同时,根据控制模块的需求,连接控制模块与微处理器。
3.2 编写代码编写代码是实现数字电子钟功能的关键步骤。
在代码中,我们需要实现时钟模块的读取和计时功能,显示模块的显示功能,以及控制模块的参数调整和操作功能。
3.3 调试和测试完成代码编写后,我们需要对数字电子钟进行调试和测试。
首先,确保时钟模块的读取和计时功能正常。
然后,验证显示模块的显示功能是否正确。
最后,通过控制模块进行参数调整和操作,确保所有功能都能够正常运行。
4. 实验结果经过设计、编写代码、调试和测试,我们成功地实现了数字电子钟的功能。
我们的数字电子钟可以准确地显示当前时间和日期,并且具备参数调整和操作功能。
5. 总结与讨论本次实验通过设计数字电子钟,我们对数字电路的基本原理和设计方法有了更深入的理解。
通过实践,我们掌握了连接电子元件、编写代码、调试和测试的基本技能,并成功地实现了数字电子钟的功能。
数字时钟课程设计实验报告1
数字时钟课程设计实验报告1中北大学信息与通信工程学院《电子线路及系统》课程设计任务书2015/2016 学年第二学期专业:通信工程学生姓名:段亚宁学号: 1305044148李云鹏学号: 1305044147岳文强学号: 1305044145 课程设计题目:数字电子钟设计起迄日期: 2016年6月11日~2016年6月30日课程设计地点:中北大学信息商务学院指导教师:辛洁、于丽霞、李海真2016年 6 月 30 日课程设计任务书中北大学信息与通信工程学院《电子线路及系统》课程设计开题报告2015/2016 学年第二学期专业:通信工程学生姓名:段亚宁学号: 1305044148李云鹏学号: 1305044147岳文强学号: 1305044145 课程设计题目:数字电子钟设计起迄日期: 2016年6月11日~2016年6月30日课程设计地点:中北大学信息商务学院指导教师:辛洁、于丽霞、李海真2016年 6 月 30 日课程设计开题报告C、时间计数电路:六进制、十进制、六十进制、双六十进制和十二进制(74HC290、74HC390、74LS90集成块)译码驱动及显示单元电路(CD4511和7段LED数字钟的组成框图如图所示分别由显示电路,译码电路,计数器,校时电路,校分电路,和脉冲产生电路。
3.主要模块及分工1、晶体振荡器电路(岳文强)2、时间计数电路(段亚宁)3、译码驱动及显示单元电路(李云鹏)4、整点报时电路(李云鹏)5、校时电路(岳文强)4.设计成果形式及要求:中北大学信息与通信工程学院《电子线路及系统》课程设计说明书2015/2016 学年第二学期专业:通信工程学生姓名:段亚宁学号: 1305044148李云鹏学号: 1305044147岳文强学号: 1305044145课程设计题目:数字电子钟设计起迄日期: 2016年6月11日~2016年6月30日课程设计地点:中北大学信息商务学院指导教师:辛洁、于丽霞、李海真2016年 6 月 30 日1 引言数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时的记时装置,与传统的机械钟相比,他具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用:小到人们的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。
电子课程设计总结报告 数字电子时钟
电子技术课程设计报告设计课题: 数字电子钟的设计姓名:学院: 机械与电子工程学院专业班电信班级:学号:设计时间指导教师:摘要数字电子钟是一种用数字显示时﹑分﹑秒的记时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用:小到人们的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等。
本课程设计要通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。
数字电子钟从原理上讲是一种典型的数字电路的应用,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲,用74LS160(10进制计数器)74LS00(与非门芯片)等连接成60和24进制的计数器,再通过七段数码管显示,构成了简单数字电子钟。
关键词:数字电子钟、555芯片、计数器、数码管目录摘要 (1)第1章概述 (3)第2章课程设计任务及要求 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 设计要求 (4)第3章系统设计 (5)3.1方案论证 (5)3.2 系统设计 (5)3.2.1 结构框图及说明 (5)3.2.2 系统原理图及工作原理 (6)3.3 单元电路设计 (7)3.3.1单元电路工作原理 (7)3.3.2元件参数选择 (10)第4章修改测试 (14)第5章软件仿真 (15)5.1 仿真电路图 (15)5.2 仿真过程 (16)5.3 仿真结果 (17)第6章设计总结 (19)第7章使用仪器设备清单 (20)参考文献 (21)收获、体会和感想 (22)第1章概述所谓电子技术,是指“含有电子的、数据的、磁性的、光学的、电磁的、或者类似性能的相关技术”。
电子技术可以分为模拟电子技术、数字电子技术两大部分。
模拟电子技术说是整个电子技术的基础,在信号放大、功率放大、整流稳压、模拟量反馈、混频、调制解调电路领域具有无法替代的作用。
例如高保真(Hi-Fi)的音箱系统、移动通讯领域的高频发射机等。
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数字电子钟课程设计实验报告中北大学信息与通信工程学院通信工程专业《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期学生姓名:张涛学号:1405024119李子鹏学号:1405024125 课程设计题目:数字电子钟的设计起迄日期:2017年1月4日~2017年7月10日课程设计地点:科学楼指导教师:姚爱琴2017年月日课程设计任务书1.设计目的:1)综合运用所学的理论知识,掌握一般微机和电子线路分析和设计的基本方法和步骤;2)培养一定的独立分析问题、解决问题的能力;3)实践利用EDA软件绘制电子线路原理图及仿真;4)学会说明书的规范整理和书写。
2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):1)时间以12小时为一个周期;2)显示时、分、秒;3)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;4)计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时;5)为了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。
3.设计工作任务及工作量的要求系主任审查意见:签字:年月日中北大学信息与通信工程学院通信工程专业《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期题目:数字电子钟的设计学生姓名:张涛学号:1405024119李子鹏学号:1405024125 指导教师:姚爱琴2017 年 1 月 6 日中北大学信息与通信工程学院通信工程专业《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期题目:数字电子钟的设计学生姓名:张涛学号:1405024119李子鹏学号:1405024125 指导教师:姚爱琴2017 年月日目录1 引言 (6)2 数字电子钟设计方案 (6)2.1 数字计时器的设计思想 (6)2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6)2.2.1秒信号电路 (6)2.2.2 时、分、秒计数器 (7)2.2.3 计数显示电路 (8)2.2.4校时电路 (9)2.2.5 整点报时电路 (10)2.2.6 总体电路 (10)2.3 安装与调试 (11)2.3.1 数字电子钟PCB图 (11)3 设计单元原理说明 (11)3.1 555定时器原理 (12)3.2 计数器原理 (12)3.3 译码和数码显示电路原理 (12)3.4 校时电路原理 (12)4 心得与体会 (12)1 引言数字钟是一种用数字电子技术实现时,分,秒计时的装置,具有较高的准确性和直观性等各方面的优势,而得到广泛的应用。
此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理,在设计数字电子钟的过程中,用数字电子技术的理论和制作实践相结合,进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用,同时学会使用Multisim电子设计软件。
2数字电子钟设计方案2.1 数字计时器的设计思想要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。
而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高,因此,需要进行分频,使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1Hz)。
经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。
由于计时的规律是:60秒=1分,60分=1小时,24小时=1天,就需要分别设计60进制,24进制计数器,并发出驱动信号。
各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器,是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。
值得注意的是:任何记时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。
校时电路一般采用自动快速调整和手动调整, “自动快速调整”可利用分频器输出的不同频率的脉冲使显示时间自动迅速调整时间。
“手动调整”可利用手动的节拍调准显示时间。
2.2数字电路设计及元器件参数选择2.2.1 秒信号电路它是数字电子钟的核心部分,它的精度和稳定度决定于数字中的质量.通常晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得1Hz的秒脉冲。
多谐振荡器电路与分频电路如图1.1所示。
多谐振荡器与分频电路为计数器提供计数脉冲和为计数器提供校时脉冲。
图1.1 多谐振荡器电路与分频电路f=1/0.7(Rw+2R)C多谐振荡器的频率设计为2Hz,R为50kΩ,C为4.7μF。
f=1/0.7(Rw+2R)C=1/0.7(50+2*51)*103*4.7*10-6≈2Hz调节电位器Rw,使多谐振荡器产生频率为2Hz的方波信号。
多谐振荡器产生的2Hz 脉冲信号经过CD4013组成的分频器,进行2分频,输出1Hz的秒脉冲为计数器的计数脉冲。
2.2.2 时、分、秒计数器秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后。
分别得到显示电路,以便实现用数字显示时、分、秒的要求。
“秒”和“分”计数器应为六十进制,而“时”计数器应为二十四进制。
要实现这一要求,可选用的中规模集成计数器较多,这里推荐74LS160(1)采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接,设计60进制的计数器,显示0到59,在59时采用置数的方法,将两片74LS160N同时置数至0,以循环显示0到59。
图 1.2 两块74LS160构成的六十进制计数器(2)24进制亦采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接,设计24进制的计数器,显示0到23,在23时采用置数的方法,将两片74LS160N同时置数至0,以循环显示0到23。
图1.3 两块74LS160构成的二十四进制计数器(3)利用秒钟的置数信号(为低电平),取反后作为分钟各位的使能端(EP和ET)的控制信号,以实现分秒之间的进位功能。
同理可以实现分时之间的进位功能。
(4)显示功能采用Multisim里面的DCD_HEX显示管进行时分秒的显示。
将DCD_HEX显示管的四个针脚对应接到74LS160N的四个输出端。
2.2.3 计数显示电路选用器件时应当注意译码器和显示器件相互配合。
一是驱动功率要足够大,二是逻辑电平要匹配秒计数器、分计数器、和时计数器的计数分别输送给各自的显示译码器CD4511,在数送给各自的数码管,显示出时、分、秒的计时。
电路如图1.4所示为计数、译码显示电路。
图1.4 计数显示电路2.2.4 校时电路在刚接通电源或者时钟走时出现误差时,则需要进行时间的校准。
置开关在手动位置,分别对时、分、秒进行单独计数,计数脉冲由单次脉冲或连续脉冲输入。
校时电路如图1.5所示为校时电路。
由与非门和二个开关组成,实现对“时”、“分”的校准。
图1.5 校时.分电路当校时开关J1、J2扳到下端时,校时的2Hz脉冲输送到时计数器和分计数器个位的CP端,进行时计数器和分计数器“时”、“分”的校准。
当校时开关J1、J2扳到上端时,时计数器和分计数器的进位脉冲输送到时计数器和分计数器个位的CP端,时钟正常计时。
2.2.5 整点报时电路图1.6报时电路2.2.6 总体电路图1.7 数字钟总体电路2.3 安装与调试1 首先调试多谐振荡器。
用示波器观察多谐振荡器输出波形,确定多谐振荡器是否正常工作,振荡频率是否是2Hz。
调节电位器Rw,使多谐振荡器产生频率为2Hz的方波信号。
2 调试分频器。
用示波器观察分频器输出波形,确定信号频率是否是1Hz。
3调试计数、译码显示电路。
将秒信号输送给秒计数器、分计数器、和时计数器,观察各计数器是否工作正常。
4 调试校时电路。
观察校时电路是否起到校时作用。
5 整体调试。
各部分电路连接起来,观察电子钟是否正常工作。
2.3.1 数字电子钟PCB图用EDA技术来实现,生成的PCB如下图所示:图1.8 数字电子钟PCB图3设计单元原理说明数字钟以成为人们常生活中数字电子钟一般由振荡器,分频器,译码器,显示器等部分组成。
数字钟的应用非常广泛,应用于人家庭以及车站。
码头。
剧场,办公室等公共场所,给人们的生活,学习,工作,娱乐带来极大的方便,由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确,性能稳定,携带方便等特点,它还用于计时,自动报时及自动控制等各个领域。
尽管目前市场上以有现成数字钟集成电路芯片,价格便宜这些都是数字电路中最基本的,应用最广的电路。
数字电子钟的基本逻辑功能框图如下:它是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
他的计时装置的周期为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,一个基本数字钟主要由五部分组成。
3.1 555定时器原理晶体震荡器的作用是产生时间标准信号。
数字钟的精度,主要取决于时间标准信号的频率及其稳定度。
因此,一般用石英震荡器经过分得到。
双极型555定时器由电阻分压器、比较器、基本RS触发器、双极型三极管T和输出缓冲器组成。
3.2 计数器原理有了时间标准:“秒”信号后,就可以根据60秒为1分,60分为1小时,24小时为一天的计数周期,分别组成两个60进制,一个24进制的计数器。
将这些计数器适当连接,就可以够成秒,分时的计数器,实现计时功能。
3.3 译码和数码显示电路原理译码和数码显示电路是将数字钟的计时状态直观清晰地反映出来,被人们的视觉器官所接受。
显示器件选用LED数码管。
在译码及数码显示电路输出信号的驱动下,显示出清晰直观的数字符号。
3.4 校时电路原理实际的数字钟电路由于秒信号的精确性和不可能做到完全准确无误,加之电路中其他原因,数字钟总会产生其他原因,数字钟总会产生走时误差的现象,因此,电路中就应该有校准时间的功能的电路。
4 心得与体会我们学习了数字电子电路和模拟电子电路,对电子技术有了一些初步了解,但那都是一些理论的东西。
通过这次数字电子钟的课程设计,我们才把学到的东西与实践相结合。
从中对我们学的知识有了更进一步的理解。
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。
也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。
虽然这只是一次简单的课程设计,但通过这次课程设计我们了解了课程设计的一般步骤,和设计中应注意的问题。
设计本身并不是有很重要的意义,而是我们对待问题时的态度和处理事情的能力。
各个芯片能够完成什么样的功能,使用芯片时应该注意那些要点。
同一个电路可以用那些芯片实现,各个芯片实现同一个功能的区别。
另外,我们设计要从市场需求出发,既要有强大的功能,又要在价格方面比同等档次的便宜。
同时对普通计数器如何构成n进制计数器有了更深的了解和掌握,对自我的实际操作能力也有了很高的提升。
此次的电子钟的设计,虽然不算复杂,但也耗费本人很多的精力。
开始接触题目,查找相关资料,请教老师和同学,到亲手设计制作,连接电路,都花费我许多的精力,也很感谢老师的耐心解答和指导,感谢同学的帮助。
在整个设计过程中,自己对数电理论和实际的应用相结合又有了更深刻的理解,对知识的应用有了更深的认识,对自己独立思考,解决问题的能力有一定的提升。