数字电路课程设计-多功能数字时钟设计报告(免费下载)

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多功能数字时钟的设计报告

多功能数字时钟的设计报告

多功能数字时钟的设计引言现代社会科技飞速发展,人们生活节奏加快,时间就是金钱,时间就是生命。

时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁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,一时的耽误可能酿成大祸。

20世纪末,电子技术得到飞速发展,各类电子产品相继出现在市场,电子产品主要朝着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。

数字化电子产品已渗入到人类生活的方方面面。

单片计算机即单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer ),是集CPU ,RAM ,ROM ,定时,计数和多输入输出口于一体的微控制器。

它体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产品和工业自动化上。

而52 单片机是51单片机的升级版,功能更强大。

单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。

从前必须由模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控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。

基于以上发展与现实需要本次设计课题就是基于单片机的设计-----基于单片机的多功能数字钟。

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。

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。

一、设计目的:1.了解数字时钟的组成及工作原理2.熟悉数字钟的设计与制作:1).由晶振电路产生1HZ标准秒信号。

多功能数字钟的电路设计-数电课程设计报告

多功能数字钟的电路设计-数电课程设计报告

吉林建筑大学电气与计算机学院数字电子技术课程设计报告设计题目:多功能数字钟的电路设计专业班级:自动化141学生姓名:学号:指导教师:设计时间:2016.06.20-2016.07.01多功能数字钟的电路设计报告一、设计任务及要求本课程设计的基本任务,通过指导学生循序渐进地独立完成数字电路的设计任务,加深学生对理论知识的理解,有效地提高了学生的动手能力,独立分析问题、解决问题能力,协调能力和创造性思维能力。

侧重提高学生在数字电路应用方面的实践技能,树立严谨的科学作风,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。

学生通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

设计要求:1.时钟显示功能,能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。

2.具有校时功能,可分别对“时”、“分”进行单独校时。

3.能用硬件成功实现以上各功能。

4.具有整点自动报时功能,整点前的6s自动发出鸣叫声,步长1s,每1s 鸣叫一次,前五响是低音,最后一响为高音。

二、设计的作用、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,我们此次设计与制做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。

掌握数字钟的设计、组装与调试方法。

熟悉集成电路的使用方法。

三、设计过程1.方案设计与论证1.1系统设计思路能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时,能调时调分,能整点报时,使用3个2位数码管显示。

1.2总体方案系统原理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。

多功能数字钟电路设计实验报告

多功能数字钟电路设计实验报告

多功能数字钟电路设计实验报告实验目的:设计一个多功能数字钟电路,能够显示当前时间,并具备闹钟、秒表和计时等功能。

实验原理:1. 数码管显示:使用4位共阴极数码管进行显示,采用BCD码方式输入。

2. 按键输入:使用按键进行时间的调节和选择功能。

3. 时钟频率:使用晶体振荡器提供系统时钟,通过分频电路控制时钟频率。

实验器材:1. 4位共阴极数码管2. 按键开关3. 74LS90分频器4. 时钟晶体振荡器5. 耐压电容、电阻等元件6. 电路连接线实验步骤:1. 连接电路:根据电路原理图,将数码管、按键开关、74LS90分频器、晶体振荡器等连接起来,注意接线正确。

2. 编写程序:根据实验要求,编写相应的程序,实现时钟、闹钟、秒表和计时等功能。

3. 调试电路:将电路通电并运行程序,观察数码管的显示情况和按键功能是否正常。

4. 测试功能:分别测试多功能数字钟的时钟、闹钟、秒表和计时等功能,确保功能正常。

5. 完善实验报告:根据实验结果和观察情况,完善实验报告,并附上电路原理图、程序代码等。

实验结果:经过调试和测试,多功能数字钟电路能够正常显示时间,并具备时钟、闹钟、秒表和计时功能。

使用按键进行时间调节和功能选择,数码管根据不同功能进行相应的显示。

实验总结:通过本次实验,我掌握了多功能数字钟电路的设计原理和实现方法,并且了解了数码管显示、按键输入、时钟频率控制等相关知识。

实验过程中,我发现电路连接正确性对功能实现起到关键作用,同时合理编写程序也是确保功能正常的重要环节。

通过实验,我对数字电路的设计和实现有了一定的了解,并且培养了动手实践和解决问题的能力。

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———多功能电子时钟目录一、电子时钟的功能及工作介绍 (1)1、本设计电子时钟具有的功能 (1)2、本设计电子时钟工作介绍 (1)二、设计思路 (1)三、各模块具体介绍 (2)计数器模块: (2)控制模块: (4)四、仿真 (8)五、实验成果 (13)六、实验总结和感想 (15)1、实验错误排查和解决 (15)2、实验感想 (16)七、各模块代码 (17)1、计数器模块 (17)2、控制模块 (32)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。

三、各模块具体介绍本设计主要分成计数器模块和控制模块。

计数器模块主要包括60进制计数器模块和24进制计数器模块,向量与整数转换模块,1Hz 时钟分频模块,整数转换为两个向量的模块,动态显示模块和8段数码管译码模块。

多功能数字时钟设计报告

多功能数字时钟设计报告

多功能数字时钟设计报告目录一.设计任务和要求 (2)二.设计的方案的选择与论证 (2)三.电路的设计计算与分析 (4)四.总结及心得 (12)五.附录 (14)六.参考文献 (15)一设计任务和要求:实现24小时的时钟显示、校准、整点报时、闹铃等功能。

具体要求:(1)显示功能:具有“时”、“分”、“秒”的数字显示(“时”从0~23,分0~60,秒0~60)。

(2)校时功能:当刚接通电源或数字时钟走时有偏差,能动手对“时”、“分”、“秒”进行校时。

(3)整点报时:当时钟计时到整点时,能进行整点报时。

(4)闹铃功能:在24小时之内,可以设定定时时间,当数字时钟到定时时间时能进行.二设计的方案的选择与论证2.1.总体设计方案与思路系统用十进制的计数器分别构成一个二十四、两个六十进制的计数器,串联连接计数器、并加秒脉冲,使“秒”、“分”、“时”进位,从而数字时钟的显示显示功能;系统应用校时电路实现时钟的校时功能;系统应用译码电路将整点识别出来,同时进行报时;系统用寄存器先把闹铃响的时间存储起来,再用数值比较器,将寄存器存储的时间与实际时间点比较,如果相等,则闹铃工作,从而实现了时钟的闹铃功能。

多功能数字时钟的电路原理结构图如下图所示:图1.多功能数字时钟的电路原理结构图上图中:开关S2的作用,当S2置于左侧时数字时钟正常显示时间,当置于右侧时,数字时钟进行调时,此时若寄存电路的开关合闭则进行设置闹铃时间.2.2.方案的具体实现由于本电路的复杂性,电路图多的特点,本方案采用了子电路与主电路相结合的方案,这样易于调试和修改。

另外采用了总线的电路连线方式使电路图简洁美观。

1.总体电路的设计总体电路如图所示:DCD_HEX_BLUE DCD_HEX_BLUE DCD_HEX_BLUE DCD_HEX_BLUE DCD_HEX_BLUE DCD_HEX_BLUESONALERT600 Hz总体电路是由小时计时电路、分钟计时电路、秒钟计时电路、校时选择电路、整点译码电路、闹钟的寄存与比较电路、和由555定时器构成的秒脉冲电路等七个子电路模块连接在一起,和外接开关和数码管构成。

(数电)多功能数字钟—设计报告

(数电)多功能数字钟—设计报告

1、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24进制,并要求手动快校时、校分。

②扩展功能:整点报时。

2、系统设计原理:系统要求:数字电子钟由555集成芯片构成的振荡电路、计数器、译码器、显示器和校时电路组成。

555集成芯片构成的振荡电路产生的信号作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。

在功能方面,对于本次综合设计,还要求有校时与整点报时功能。

方案设计:图1. 数字钟电路框图电子钟的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能和报时功能。

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、报时电路和振荡器组成。

主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。

系统工作原理: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,用555振荡器来实现。

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”计数器的输出状态用七段显示译码器译码,通过七段显示器显示出来。

校时电路时用来对“时”、“分”显示数字进行校对调整。

3.单元电路的设计:3.1、基于555电路的秒脉冲发生器的设计3.1.1用555芯片设计一个多谐振荡器,输出方波用作计数器。

脉冲频率公式:f=1/(R1+2R2)C㏑2选择R1=1K,R2=5K,RV1=2K,C=100nF,形成电路图如图所示:图2. 555振荡器电路图仿真波形如图所示图3. 555脉冲仿真波形图555振荡器输出f=1000HZ,通过分频得出1HZ的脉冲,此脉冲当做秒时针脉冲。

电子综合设计多功能数字钟报告

电子综合设计多功能数字钟报告

电子综合设计多功能数字钟报告报告内容如下:一、设计目的和原理多功能数字钟是一种能够显示时间,并具有闹钟、计时、倒计时等功能的电子设备。

本设计的目的是通过FPGA实现一个多功能数字钟的功能,以实现时间的显示和闹钟的设置功能。

二、设计方案和实现1.硬件设计方案:本设计使用FPGA作为主控芯片,使用七段数码管作为显示器,通过与FPGA的IO口连接来实现时间的显示功能。

同时,使用按键作为输入进行功能的选择和设置。

2.硬件连接:将FPGA的IO口连接到七段数码管的控制端,通过IO口输出相应的数字信号来控制数码管的亮灭。

将按键连接到FPGA的IO口,通过IO口输入按键的信号。

此外,还需要连接一个晶振电路来提供时钟信号。

3.软件设计方案:本设计使用VHDL语言进行程序设计,通过状态机来实现多功能数字钟的功能。

具体实现包括时间的显示、闹钟的设置和启动、计时和倒计时功能的实现。

通过按键的输入来切换不同的状态,实现不同功能的切换和设置。

4.软件实现具体步骤:(1)定义状态机的状态,包括时间显示、闹钟设置、计时和倒计时等状态。

(2)在时间显示状态下,通过FPGA的IO口输出相应的数字信号来控制七段数码管的亮灭,实现时间的显示。

(3)在闹钟设置状态下,通过按键的输入来设置闹钟时间,并将设置好的时间保存在寄存器中。

(4)在计时和倒计时状态下,通过按键的输入来实现计时和倒计时功能,并通过七段数码管的显示来实时显示计时和倒计时的时间。

以下为本设计的完整程序代码:```vhdl--时钟频率--定义状态signal state : state_type;--定义时钟、按键和数码管信号signal clk : std_logic;signal key : std_logic_vector(1 downto 0);signal seg : std_logic_vector(6 downto 0);--闹钟时间寄存器signal alarm_hour_reg : std_logic_vector(5 downto 0);signal alarm_min_reg : std_logic_vector(5 downto 0);--计时和倒计时寄存器signal count_up_reg : std_logic_vector(23 downto 0); signal count_down_reg : std_logic_vector(23 downto 0); signal count_down_flag : std_logic := '0';beginclock : processbeginwhile true loopclk <= '0';wait for 10 ns;clk <= '1';wait for 10 ns;end loop;end process;key_scan : process(clk)beginif rising_edge(clk) thenkey <= key_scan_func; -- 按键扫描函数end if;end process;fsm : process(clk, key)beginif rising_edge(clk) thencase state isif key = "10" then -- 第一个按键按下state <= set_alarm;elsif key = "01" then -- 第二个按键按下state <= count_up;end if;when set_alarm =>seg <= set_alarm_func; -- 闹钟设置函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下elsif key = "01" then -- 第一个按键按下state <= count_up;end if;when count_up =>seg <= count_up_func; -- 计时函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下elsif key = "10" then -- 第二个按键按下state <= count_down;count_down_flag <= '1';end if;when count_down =>seg <= count_down_func; -- 倒计时函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下count_down_flag <= '0';elsif key = "01" then -- 第一个按键按下state <= count_up;count_down_flag <= '0';end if;end case;end if;end process;--数码管信号和显示模块的连接display : entity work.seg_displayport mapclk => clk,seg => segend architecture;```四、总结与展望通过FPGA实现多功能数字钟的设计,在硬件和软件的配合下,实现了时间的显示和闹钟的设置功能。

多功能数字电子钟设计报告

多功能数字电子钟设计报告

多功能数字电子钟设计报告本文将介绍一个多功能数字电子钟的设计报告。

这个钟具有多种功能,可以显示时间,日期,室内温度和湿度,还可以设置闹钟。

这个钟被设计成简单易用,具有时尚外观和实用性。

硬件设计这个数字电子钟由以下主要部件组成:1. 微控制器:使用STM32F103微控制器进行控制和处理2. 显示屏:采用高清彩色TFT屏幕,尺寸为3.5英寸3. 传感器:使用DHT11温湿度传感器,可以实时监测室内的温度和湿度4. 时钟模块:使用DS1302 RTC(实时时钟)模块确保精准的时间显示5. 按键:包括上、下、左、右、确定和返回六个按键,方便用户设置和控制软件设计这个数字电子钟的软件设计采用了嵌入式设计的方法,代码分为三个主要部分:1. 时钟控制:这个数字电子钟确保了精准的时间显示,使用DS1302 RTC模块,可以确保时钟精度误差不超过±2秒/天。

时钟控制部分还包括时钟校准和闹钟设置。

2. 屏幕控制:这个数字电子钟使用3.5英寸TFT高清彩色屏幕,可以实现时钟、日期、温湿度和闹钟的显示。

屏幕控制部分可以显示多种信息,具有时尚的外观和设计。

3. 传感器控制:使用DHT11温湿度传感器监测室内环境。

传感器控制部分可以实现实时监测温度和湿度,并在屏幕上显示当前的室内温度和湿度。

功能设计这个数字电子钟具有以下主要功能:1. 时间显示:可以精准的显示当前的时间,包括小时、分钟和秒钟。

2. 日期显示:可以显示当前的日期,包括月份、日期和星期几。

3. 温湿度监测:可以实时监测室内的温度和湿度,并在屏幕上显示当前的数值。

4. 闹钟设置:可以设置多个闹钟,并在设定的时间开始响铃。

闹钟响铃时可以选择静音或自动关闭。

5. 操作简便:采用方便简单的按键操作设计,方便用户使用。

总结这个数字电子钟设计具有多种功能,采用了高清彩色TFT 屏幕,集精准时间、日期信息、温湿度信息便利的闹钟设置于一身,是一款可以满足日常生活需求的设计。

数电课程设计报告-多功能数字钟

数电课程设计报告-多功能数字钟

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:2013.12.20瓷学院数字电子技术课程设计任务书目录引言 (4)第一章方案设计 (5)第二章单元电路设计 (7)第三章总体电路图 (13)第四章课程设计总结 (15)附表元件清单 (16)附录参考文献 (17)引言随着社会的发展,科学技术的不断进步,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,不仅要将理论知识学会,更应该将其应用与我们的日常生活中去,使理论与实践很好的结合起来。

电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节,能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。

数字电子时钟是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。

通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟,以保证其频率的稳定。

以10 进制计数器74HC390 来实现时间计数单元的计数功能。

用4518作为计数电路,采用CD4511 作为显示译码电路。

选择LED数码管作为显示电路。

由CD4511 把输进来的二进制信号翻译成十进制数字,再由数码管显示出来。

用COMS 与或非门实现的时或分校时电路。

该电路还有在整点前10 秒钟开始整点报时的功能。

报时电路可选74HC30 来构成。

时间以24 为一个周期。

数字钟采用数字电路实现对“时”“分”“秒”数字显示的计时装置。

具有时间显示、闹钟设置、报时功能、校时的功能。

走时准确、显示直观、精度高、稳定等优点。

第一章方案设计设计制作一多功能数字钟一、设计任务:设计一个电子电路系统时,首先必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案选择,然后对方案中的各部分进行单元的设计和器件选择,最后将各部分连接在一起,设计出一个符合设计要求的完整系统电路设计要求:(1) 时钟显示功能,能够十进制显示“时”、“分”、“秒”;(2) 小时高位具有零熄灭功能;(3) 具有整点报时功能;(4) 具有快速校准时间的功能。

多功能数字时钟实验报告

多功能数字时钟实验报告

重庆交通大学开放性实验报告(A类)项目名称:多功能数字钟电路设计专业班级:电子2班学生姓名:何昕泽小组成员:何聪、范瑞目录多功能数字时钟设计 (3)摘要 (3)1. 系统原理框图 (4)2. 单元电路设计与仿真 (5)2.1时间脉冲产生电路 (5)2.2时间计数器电路 (6)2.3十二与二十四小时的切换 (8)2.4校时电路 (8)2.5报时电路 (9)2.6电路总图 (9)3. PCB板的制作 (10)3.1原理图的绘制 (10)3.2 PCB的制作 (11)3.3 PCB 图 (12)4. 心得与体会 (12)附录原件清单 (13)附件1仿真电路图 ............................ 错误!未定义书签。

附件2电路原理图 ............................ 错误!未定义书签。

附件3 PCB图.............................. 错误!未定义书签。

多功能数字时钟设计摘要数字电子钟实际上是一个对标准频率(1Hz )进行计数的计数电路。

由振荡电路形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时” “分”“秒”的数字显示出来。

秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。

一般由振荡电路、计数器、数码显示器等几部分组成。

振荡电路:主要用来产生时间标准信号,由NE555组成的多谐振电路产生,但是因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度,所以一般采用石英晶体振荡器。

分频器:因为振荡器产生的标准信号频率很高,要是要得到“秒”信号,需一定级数的分频器进行分频。

计数器:有了“秒”信号,则可以根据60秒为1分,24小时为1天的进制,分别设定“时”、“分”“秒”的计数器,分别为60进制,60进制,24进制计数器,并输出一分,一小时的进位信号。

校时器: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可以对分和时进行校时。

多功能数字电子钟-数电课程设计

多功能数字电子钟-数电课程设计

多功能数字电子钟-数电课程设计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。

多功能电子钟设计报告

多功能电子钟设计报告

单片机课程设计报告班级:学号:姓名:专业:学院:多功能电子时钟设计一、设计任务1、基本任务:利用定时器/计数器中断和静态显示或动态显示,实现电子钟的时分秒精确走时和校准。

时间显示用四个数码管分别显示时、分,秒用点表示,在时和分的中间闪动。

时间校准用2个键实现:一个键K1做选择(选中要修改的位,选中的位用闪烁指示),一个键K2做加1键(对选中的位要加1修改)。

2、功能增强型任务:在基本任务的基础上加日历功能,能实现时、分、秒和月、日计时,分两屏显示。

二、设计要求1、基本任务要求:(1)时间走时准确,每天误差不能超过3秒。

(2)仿照电子表的校时功能,校时修改时,被修改为能闪烁显示,按键要灵敏。

(3)若最高位为0,高位要能灭零显示。

三、硬件设计1、按键的设计按键K1、K2、K3、K4分别连接单片机芯片的P1.4、P1.5、P1.6、P1.7引脚,K1为时间与日期的切换显示键,K2为时间校正键,K3为加1键,K4为确定键。

2、定时器的设计定时器采用T0,T0的工作方式为方式1,定时器初值=216—62500=3036,化为十六进制即为0BDC,所以定时器T0由3036计到65536所需的时间为1/16s。

3、显示电路的设计本设计采用串行口静态显示方式,数据由RXD(P3.0)口送到74LS164中,4段数码管和4片74LS164相串联,TXD(P3.1)口作为移位脉冲,连接74LS164的第8引脚。

四、资源分配1/16计数单元:2FH月单元:30H日单元:31H时单元;:32H分单元:33H秒单元:34H校正状态标志位:20H.1 时间日期标志位:20H.0 校正指针单元:21H 五、流程图六、程序代码ORG 0000HSJMP MAINORG 000BHLJMP ITOPORG 0030HMAIN: MOV 50H,#0FFH ;按键信息初始化为未按键状态MOV 30H,#1 ;月单元MOV 31H,#1 ;日单元MOV 32H,#0 ;时单元MOV 33H,#0 ;分单元MOV 34H,#0 ;秒单元MOV 2FH,#16 ;2FH为十六分之一秒计数单元CLR 20H.1 ;校正状态标志清零,为正常走时状态SETB 20H.0 ;时间/日期标志置1MOV TMOD,#01H ;置T0工作于方式1MOV TH0,#0BH ;采用12M晶振,定时十六分之一秒MOV TL0,#0DCH ;装载定时器初值MOV IE,#82H ; 允许中断SETB TR0 ;启动定时器SJMP $ITOP: PUSH PSW ;现场保护PUSH ACCMOV TH0,#0BHMOV TL0,#0DCHDJNZ 2FH,KEY ;计数开始MOV 2FH,#16 ;十六分之一秒计数单元MOV A,34HADD A,#01H ;在0~9之间,加01HDA A ;进行十进制调整MOV 34H,A ;送到秒计数单元CJNE A,#60H,KEY ;未到六十秒转移到KEY,到了则顺序往下执行MOV 34H,#00H ;秒单元清零MOV A,33H ;分单元加1,并做十进制调整ADD A,#01HDA AMOV 33H,A ;送到分计数单元CJNE A,#60H,KEY ;未到六十分转移到KEYMOV 33H,#00H ;分单元清零MOV A,32H ;时单元加1,并做十进制调整ADD A,#01HDA AMOV 32H,A ;送到时单元CJNE A,#24H,KEY ;未到二十四小时转移,到了则顺序往下执行MOV 32H,#00H ;时单元清零MOV A,31H ;日单元加1,并做十进制调整ADD A,#01HDA AMOV 31H,A ;送到日单元CJNE A,#31H,KEY ;未到三十一天转移MOV 31H,#01H ;日单元变为一MOV A,30H ;月单元加1,并做十进制调整ADD A,#01HDA AMOV 30H,A ;送到月单元CJNE A,#12H,KEY ;未到十二个月转移MOV 30H,#01H ;月单元变为一KEY: JNB 20H.1,ZOUSHI ;判断是否校正状态,不是,则转非校正状态LJMP JIAOSHI ;是,则转为校正状态ZOUSHI: MOV A,P1CJNE A,50H,KEY1 ;判断是否与上次按键相同,不相同则转移到KEYLJMP NONE1 ;相同则不断判键KEY1: MOV 50H,A ;保存上次按键信息JNB ACC.4,SWITCH1 ;是否按下切换键JNB ACC.5,SET1 ;是否为校正键LJMP NONE1 ;没按与无效键均不作判断SWITCH1:CPL 20H.0 ;时间与日期的转换NONE1: JNB 20H.0,DATE1 ;判断日期与时间的标志MOV 3BH,32H ;将时间送到显示缓冲区MOV 3AH,33HLJMP DISPDA TE1: MOV 3BH,30H ;将日期送到显示缓冲区MOV 3AH,31HLJMP DISPSET1: SETB 20H.1 ;切换到校正标志MOV 21H,#0 ;校正指针并请零CLR 20H.0 ;选择日期标志MOV 3BH,30H ;将日期送到显示缓冲区MOV 3AH,31HLJMP DISPJIAOSHI:MOV A,P1CJNE A,50H,KEY2 ;判断是否与上次按键相同LJMP NONE2 ;若相同则不能判断按键KEY2: MOV 50H,A ;保存上次按键信息JNB ACC.5,SET2 ;是否为校正键JNB ACC.6,ADD2 ;是否为加键JNB ACC.7,SURE ;是否为确定键LJMP NONE2 ;空操作SET2: INC 21H ;校正指针并自动加1ANL 21H,#03HSJMP NONE2ADD2: MOV A,#30H ;指向需要校正的指针ADD A,21HMOV R0,AMOV A,@R0 ;需要校正的指针并自动加1ADD A,#1DA AMOV @R0,ACJNE R0,#30H,DATE ;判断月是否校正完成,校正完成跳转日CJNE @R0,#13H,NONE2MOV @R0,#1SJMP NONE2DA TE: CJNE R0,#31H,HOUR ;判断日是否校正完成,完成则跳转到时CJNE @R0,#32H,NONE2MOV @R0,#1SJMP NONE2HOUR: CJNE R0,#32H,MIN ;判断时是否校正完成,完成则跳转到分CJNE @R0,#24H,NONE2MOV @R0,#0SJMP NONE2MIN: CJNE @R0,#60H,NONE2 ;校正分MOV @R0,#0SJMP NONE2SURE: CLR 20H.1 ;校时完成跳转到走时标志SJMP TIME2NONE2: JNB 21H.1,DATE2 ;判断送到显示缓冲区的是时间还是日期TIME2: SETB 20H.0 ;时间/日期标志置1,为显示时间状态MOV 3BH,32H ;时间送到显示缓冲区MOV 3AH,33HLJMP DISPDA TE2: CLR 20H.0 ;时间/日期标志位清零,为显示日期状态MOV 3BH,30H ;日期送到显示缓冲区MOV 3AH,31HDISP: MOV A,3BH ;显示缓冲区中的内容分解为四位BCD码依次放入43H~40H 单元ANL A,#0F0HSW AP AMOV 43H,AMOV A,3BHANL A,#0FHMOV 42H,AMOV A,3AHANL A,#0F0HSW AP AMOV 41H,AMOV A,3AHANL A,#0FHMOV 40H,AJNB 20H.1,DISP1 ;不是校正状态,正常显示,否则校正状态下,闪烁显示JNB 2FH.3,DISP1 ;若2FH.3为0正常显示,若2FH.3为1,校正内容对应的BCD 码单元送熄灭码JNB 21H.0,N1 ;从校正指针判断送熄灭码的单元,为0高两位传送,为1低两位传送MOV 40H,#0AHMOV 41H,#0AHSJMP DISP1N1: MOV 42H,#0AHMOV 43H,#0AHLJMP DISP1DISP1: MOV DPTR,#TAB ;指向表单MOV A,43H ;查最高位MOVC A,@A+DPTRCJNE A,#09H,NEXT1 ;判断最高位是否为0MOV A,#0FFH ;为0 则给熄灭码NEXT1: MOV SBUF,A ;传送到数码管上,串行静态显示JNB TI,$CLR TIMOV A,42H ;查第二位MOVC A,@A+DPTRMOV C,2FH.3 ;判断并改变小数点,并判断半秒亮半秒灭ANL C,20H.0MOV ACC.0,CMOV SBUF,A ;传送到数码管上JNB TI,$ ;等待传输完毕CLR TI ;允许继续传输MOV A,41H ;查第三位MOVC A,@A+DPTR ;查显示数据对应段码JB 20H.0,NEXT2 ;判断时间/日期标志CJNE A,#09H,NEXT2 ; 日期灭0,时间状太不灭0MOV A,#0FFHNEXT2: MOV SBUF,AJNB TI,$CLR TIMOV A,40H ;查第四位MOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,AJNB TI,$CLR TIPOP ACC ;现场恢复POP PSWRETITAB: DB 09H,7DH,07H,15H,71H,91H,81H,3DH,01H,11H,0FFHEND七、总结通过维持两天的课程设计,我对单片机有了更深的理解,以前做一些简单的实验还能自己编写代码,然后独立完成实验,但现在做个复杂点的设计,还是觉得有些难度的,不过思路还是有点的,在自己尝试着编写程序时,遇到的困难还是挺多的,特别是在写校时和显示的程序写到一半就写不下了,最后不得不参考别人的程序!有时候自己觉得刚开始不会写程序不要紧,能看懂别人写的程序还是挺重要的,因为程序看多了,有一定的积累,到最后自己写程序还是没问题的。

多功能数字电子钟设计报告

多功能数字电子钟设计报告

////////本科生课程设计《数字电子技术》课程设计设计题目:多功能数字电子钟设计专业:电子信息科学与技术班级: 2009级学生姓名: ///// 学号: 09214029 起止日期: 2011.4.25—2011.6.10 指导教师: ///////(副教授)2011年6月多功能数字电子钟设计/////(////// 电子信息工程学院海南三亚 572022)摘要:设计一个多功能数字电子钟,其中包括校时电路、显示电路、记数电路、译码电路等。

用555定时器产生1KHz的频率信号,再用74LS160制成两个十分频一个五分频的计数器,一个D触发器做成二分频计数器,最后产生1Hz的脉冲信号。

用四片74LS160计数器完成分秒的六十进制,同时时计数器应为二十四进制计数器,采用二片74LS160集成电路利用置零法来实现。

关键词:数字钟;计数器;课程设计Multi-function digital electric clock design//////( College of Electronics and Information Engineering , /////////University, Sanya Hainan 572022, China)Abstract: Design a multi-function digital electric clock, including when the circuit, show circuit, counting circuit, decoder circuit, etc. In 555 the timer produce 1 KHz frequency signals, then LS160 with 74 made two very frequency a five points of frequency, a D flip-flop counter made frequency counter, produce the dichotomy of 1 Hz ac pulse signal. With four pieces of 74 LS160 counter the clock finish six decimal, at the same time counter should be made when 24 into by using two counter, a 74 LS160 integrated circuits using zeros method to implement.Keywords: A digital clock; Counter; Course design1 设计要求a 准确及时,以数字形式显示时、分、秒的时间。

数电课程设计报告-多功能数字钟电路设计与制作

数电课程设计报告-多功能数字钟电路设计与制作

《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3.3K3.3K1C 1=C 2=0.01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。

多功能数字钟课程设计报告整理版

多功能数字钟课程设计报告整理版

《数电》课程设计多功能数字钟作者班级学号老师日期多功能数字钟课程设计一、设计目的1.掌握数字电路系统的设计方法、装调技术及数字钟的及功能扩展电路的设计。

2.熟练、合理的选用集成电路器件。

3.熟悉Multisim10.0软件的使用。

4.熟悉数字钟原理组成中的组合逻辑电路和时序电路。

二、设计要求1.以一昼夜24小时为一个计数周期准时报时,以数字形式显示时、分、秒的时间。

2.校正时间。

3.具有整点报时功能,要求整点前鸣叫五次低音(500HZ左右),整点时再鸣叫一次高音(1000HZ左右),共鸣叫6响,两次鸣叫的间隔为1秒。

4.电路组要采用TTL集成电路,尽可能简化电路,选用同类型的器件,在Multisim10.0电子工作平台上进行电路的设计和仿真。

三、设计原理1.系统工作原理: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,再经分频器输出标准秒脉冲。

秒计数器计满60后向分计数器进位,分计数器计满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“12翻1”规律计数。

计数器的输出经译码器送数码管显示器。

计时出现误差时可以用校时电路进行校时、较分、较秒。

数字钟电路系统的组成框图:四、数字钟单元电路设计1.振荡器的设计振荡器是数字钟核心,振荡器的稳定度及频率的精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。

此次实验我用的是由集成电路定时器NE555和RC组成的多谐振荡器。

图2 振荡器电路2.分频器的设计分频器的功能主要有两个:一是产生标准秒脉冲信号;而是提供功能拓展电路所需要的信号。

此次实验用的是二—五—十进制异步计数器74LS90,每片为10分频,3片级联则获得所需要的频率信号:第1片的Q0端输出频率为500HZ,第2片的Q3输出频率为10HZ,第3片的Q3端输出频率为1HZ.。

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: 数字钟班级学号:1407080701221 1407080701216 1407080701218学生姓名:谢志强陈企张海清指导教师:周玲时间:2016.6.15-2016.6.16《数字电子技术》课程设计一、设计题目:数字钟的设计一、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。

在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出750Hz音频信号,在59分59秒时输出1000Hz信号,音频持续1s,在1000Hz荧屏结束时刻为整点。

二、设计方案:数字电子钟由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。

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。

三、芯片选定及各单元功能电路说明:实验器材及主要器件(1) CC4511 6片(2) 74LS90 5片(3) 74LS92 2片(4) 74LS191 1片(5) 74LS00 5片(6) 74LS04 3片(7) 74LS74 1片(8) 74LS2O 2片(9) 555集成芯片 1片(10)共阴七段显示器 6片(11)电阻、电容、导线等若干①振荡器石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。

它还具有压电效应,在晶体某一方向加一电场,则在与此垂直的方向产生机械振动,有了机械振动,就会在相应的垂直面上产生电场,从而机械振动和电场互为因果,这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时,才达到最后稳定。

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。

数字电路课程设计--数字时钟

数字电路课程设计--数字时钟

《数字时钟》技术报告概要数字钟是一个将“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。

一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。

由于采用纯数字硬件设计制作,与传统的机械表相比,它具有走时准,显示直观,无机械传动装置等特点。

本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。

通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。

具体用到了555震荡器,74LS90及与非,异或等门集成芯片等。

该电路具有计时和校时的功能。

在对整个模块进行分析和画出总体电路图后,对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。

实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求!一、系统结构。

(1)功能。

此数字钟能显示“时、分、秒”的功能,它的计时周期是24小时,最大能显示23时59分59秒,并能对时间进行调整和校对,相对于机械式的手表其更为准确。

(2)系统框图。

系统方框图1(3)系统组成。

1.秒发生器:由555芯片和RC组成的多谐振荡器,其555上3的输出频率由接入的电阻与电容决定。

2.校时模块:由74LS03中的4个与非门和相应的开关和电阻构成。

3.计数器:由74LS90中的与非门、JK触发器、或门构成相应芯片串接得到二十四、六十进制的计数器,再由74LS90与74LS08相连接而得到秒、分、时的进分别进位。

4.译码器:选用BCD锁存译码器4511,接受74LS90来的信号,转换为7段的二进制数。

5.显示模块:由7段数码管来起到显示作用,通过接受CD4511的信号。

本次选用的是共阴型的CD4511。

二、各部分电路原理。

1.秒发生器:555电路内部(图2-1)由运放和RS触发器共同组成,其工作原理由8处接VCC,C1处当Uco=2/3Vcc>u11时运放输出为1,同理C2也一样。

最终如图3接口就输出矩形波,而形成的秒脉冲。

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多功能数字时钟设计报告目录一、设计任务和要求 (2)二、设计的方案的选择与论证 (2)(1) 总体电路分析 (2)(2) 仿真分析 (3)(3) 仿真说明 (3)三、电路设计计算与分析 (4)(1)小时计时电路 (4)(2)分钟计时电路 (5)(3)秒钟计时电路 (7)(4)校时选择电路 (8)(5)整点译码电路 (9)(6)定时比较电路 (11)(7)脉冲产生电路 (12)四、总结及心得 (13)五、附录 (15)(1)元器件明细表 (15)(2)附图 (17)六、参考文献 (17)一、设计任务和要求实现24小时的时钟显示、校准、整点报时、闹铃等功能。

具体要求:(1)显示功能:具有“时”、“分”、“秒”的数字显示(“时”从0~23,分0~59,秒0~59)。

(2)校时功能:当刚接通电源或数字时钟有偏差时,可以通过手动的方式去校时。

(3)整点报时:当时钟计时到整点时,能进行整点报时。

(4)闹铃功能:在24小时之内,可以设定定时时间,当数字时钟到定时时间时能进行报时提醒。

二、设计的方案的选择与论证(1)总体电路分析总体电路设计是将单元电路模块小时计时电路、分钟计时电路、秒计时电路、校时选择电路、整点译码电路、闹钟电路等模块连接在一起,外接输入开关和输出显示数码管构成。

总体结构图如下:(2)仿真分析单击运行按钮,可观测仿真结果。

电路能完成显示计时、校时、整点报时以及闹铃等功能。

○1计时功能。

当开关S1、S2都处于左边触点时,数字时钟工作于计时状态。

此时,电路中的秒计时电路、分计时电路以及小时计时电路分别对秒脉冲、分脉冲和小时脉冲进行计数。

计数结果经数码管显示计时时间值。

○2校时功能。

当开关S1、S2都处于右边触点时,数字时钟工作于校时状态。

按瞬态按钮B键,可以选择对“小时”、“分钟”和“秒钟”进行校时。

校时时通过开关S3(按C键)手动输入校时时间。

○3整点报时功能。

整点译码电路通过识别整点时间,产生整点报时信号。

当前时间为零点时,会产生整点报时,此时探针会亮,蜂鸣器会响。

○4闹钟报时功能。

通过校时功能将“小时”、“分钟”和“秒钟”设定在某一时间点,然后重新校时,调整到设定点以前的某一时间,当时钟到达设定点时,信号灯会亮,并且蜂鸣器会响。

(3)仿真说明。

○1因版面有限,总设计图并未纳入本设计报告中,而是在此之外通过PROTELL画图,用A3纸另外打印。

这样看图较为清晰。

○2采用总线方式,使信号线连线简介、美观,电路可持续性强。

三、 电路设计计算与分析(1) 小时计时电路。

小时计时电路如下图:该电路用两片74LS160构成二十四进制计数器,与非门74LS00D 构成译码电路,该译码电路能识别代码“24”,输出信号使~CLR=0,计数器的计数值被置0.所以,整个计数器的技术状态图为00至01至02至…至23至24(暂态)至00至01至…,共有24个稳定状态。

小时计时电路的封装模块如下图:X2小时计时HO1HO2HO3HO4LO1LO2LO3LO4HOURSETCLOCK其引脚功能如表:引脚 信号流向 信号连接HOURSET输入 校时选择输入,正常工作为高电平 CLOCK 输入 接小时计数脉冲 H04 输出 接LED 数码管,显示计时时间(小时)高位H03 输出 H02 输出 H01 输出 L04 输出 接LED 数码管,显示计时时间(小时)低位L03 输出 L02 输出 L01输出(2) 分钟计时电路。

分钟计时电路如下图:该电路用两片74LS160构成六十进制计数器,与非门74LS00D 构成译码电路,该译码电路能识别代码59。

整个计数器的计数状态图为00至01至…至58至59至00…,共有60个稳定的状态。

其封装引脚同小时计时电路。

分钟计时电路的封装模块如下图:X3分钟计时HO1HO2HO3HO4LO1LO2LO3LO4MINSET CLOCK CLRmco其引脚功能如下表:(3) 秒钟计时电路。

秒钟计时电路如下图:该电路用两片74LS160构成六十进制计数器,与非门74LS00D 构成译码电路,该译码电路能识别代码59。

整个计数器的计数状态图为00至01至…至58至59至00…,共有60个稳定的状态。

其封装引脚同小时计时电路。

秒钟计时电路的封装模块如下图:X4秒计时HO1HO2HO3HO4LO1LO2LO3LO4SECSET CLOCKsco其引脚功能如下表:引脚 信号流向 信号连接SECSET 输入校时选择输入,正常工作为高电平 CLOCK 输入 接秒钟计数脉冲 H04 输出 接LED 数码管,显示计时时间(秒钟)高位 H03 输出 H02 输出 H01 输出 CLR 输入 接清零输入,系统未用,接高电平 L04 输出 接LED 数码管,显示计时时间(秒钟)低位L03 输出 L02 输出 L01输出(4) 校时选择电路。

校时选择电路如下图:校时选择电路用计数器74LS160和译码器74LS138组成,计数器74LS160设计为三进制计数器,译码器的输出为反变量,其输出要接反向器。

校时选择电路的封装模块如下图:X6校时选择TIMESET HOURMIN SEC其对应的封装引脚如下表:TIMESET :接瞬态开关,可手动选择校时信号。

当校时信号HOUR=1、MIN=0、SEC=0时(选中“小时”计时电路,表示对“小时”进行校时);单击一次开关按钮,可使校时选择信号变为HOUR=0、MIN=1、SEC=0(选中“分钟”计时电路,表示对“分钟”进行校时),再单击一次开关按钮,可使校时选择信号变为HOUR=0、MIN=0、SEC=1(选中“秒”计时电路,表示对“秒”进行校时),这样可手动设置系统的时、分和秒。

(5) 整点译码电路。

整点译码电路的作用是识别整点时间信号,以实现整点报时的功能。

整点时间信号的特征是零分,零分作为数字量来说,是一个代码,用门电路组成的译码电路可识别一个代码。

整点译码电路如下图:其封装模块如下图:X5整点译码IO1IO2IO3IO4IO5IO6IO7IO8IO9其引脚功能功能如表: 引脚 信号流向 信号连接I01 输入 接分钟计时模块输出I02 输入 I03 输入 I04 输入 I05 输入I06 输入I07 输入I08 输入I09 输出接整点报时指示灯(6)定时比较电路(闹钟电路)。

定时比较电路是将设定的定时时间和当前的计时时间进行比较,电路可选用数值比较器CC4585。

定时比较电路如图所示:该电路共用四片CC4585和四片74LS175D构成定时比较电路,因为定时时间为小时和分钟,共16位二进制代码,每片数值比较器CC4585能比较两个4位二进制代码,用4片CC4585能构成16位数值比较器。

当数字时钟的计时时间等于设定时间时,定时比较电路输出高电平,否则输出低电平。

定时比较电路封装模块如图:X8闹钟CP CR HO02HO03HO04LN1LN2LN3LN4HO1HO2HO3HO4LO1LO2LO3LO4DINGSH xinhaosc HO01(7) 脉冲产生电路。

脉冲产生电路如图:该电路由555定时器构成时钟脉冲产生电路。

由于其相对于MULTSIM 软件提供的脉冲产生器件较复杂,故在此并不是用这个秒脉冲电路,而是用所提供器件。

四、总结与心得时间过的好快,转眼间,为期一周的数字电路课程设计就结束了。

通过这一周的课程设计,我拓宽了知识面,锻炼了能力,综合素质得到较大提高。

设计,给人以创作的冲动。

但凡涉及设计都是一件良好的事情,因为她能给人以美的幻想,因为她能给人以金般财富,因为她能给人以成就之感,更为现实的是她能给人以成长以及成长所需的营养,而这种营养更是一种福祉,一辈子消受不竭享用不尽。

安排课程设计的基本目的,在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通,进一步提高思想觉悟。

尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力,以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。

课程设计发端之始,思绪全无,举步维艰,对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”,于是想起圣人之言“温故而知新”,便重拾教材与实验手册,对知识系统而全面进行了梳理,遇到难处先是苦思冥想再向同学请教,终于熟练掌握了基本理论知识,而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识,学会了如何思考的思维方式,找到了设计的灵感。

课程设计的过程中,由于对理论掌握的不熟练,或者是操作过程中发生失误,都会导致最后结果出不来。

至善至美,是人类永恒的追求。

但是,不从忘却“金无足赤,人无完人”,我们换种思维方式,去恶亦是至善,改错亦为至美。

在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。

最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。

对我们电子信息专业的本科生来说,实际能力的培养至关重要,而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的,必须从课堂走向实践。

这也是一次预演和准备毕业设计工作。

通过课程设计,让我们找出自身状况与实际需要的差距,并在以后的学习期间及时补充相关知识,为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备,从而缩短从校园走向社会的心理转型期。

作为整个学习体系的有机组成部分,课程设计虽然安排在两周进行,但并不具有绝对独立的意义。

它的一个重要功能,在于运用学习成果,检验学习成果。

运用学习成果,把课堂上学到的系统化的理论知识,尝试性地应用于实际设计工作,并从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。

检验学习成果,看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离,并通过综合分析,找出学习中存在的不足,以便为完善学习计划,改变学习内容与方法提供实践依据。

通过课程设计,我还更加明白了一个真理。

时至今日,课程设计基本告成,才切身领悟“实践是检验真理的唯一标准”,才明晓实践出真知。

因为在教材上,数字钟不过是由计数器和译码显码器组合而成,也便不以为然搭建电路图,结果电路出现诸多问题,譬如短路开路,EWB中引脚悬空即为低电平,现实中引脚悬空呈现大电阻特性即高电平,不为则不知,无为则无知,实践出真知。

课程设计达到了专业学习的预期目的。

在一个星期的课程设计之后,我们普遍感到不仅实际动手能力有所提高,更重要的是通过对设计过程的了解,进一步激发了我们对专业知识的兴趣,并能够结合实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习。

五、 附录一、元器件明细表○174LS160N ○274LS138N 管脚图如下: 管脚图如下:U674LS160NQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK 2GND8VCC 16U3374LS138NY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A 1B 2C 3G16~G2A 4~G2B5○374LS175D ○44585BD 管脚图如下: 管脚图如下:U174LS175D1D 4CLK91Q 2~CLR 12D 53D 124D 13~1Q 3~2Q 63Q 10~3Q 112Q 74Q 15~4Q14U24585BD_5VA22B21A17B19OAGTB 13A010B011A315B314OAEQB 3OALTB12AEQB 6ALTB5AGTB 4○574LS00D ○6 电源U5A74LS00DVCC5V○7 74LS21D ○8 7432N U12A74LS21DU17A7432N○9 74LS04D ○1074LS08D U37A 74LS04DU41A74S08D○11 7408N ○12蜂鸣器 U8A 7408NU42BUZZER5kHz○13数码管 ○14信号灯DCD_HEX_BLUE2.5 V○15秒脉冲 ○16开关 V3180 Hz5 VS2Key = A○17双选择开关 ○18开关J2Key = CJ1 Key = B二、附图(见A3打印纸)六、参考文献1.从宏寿.Multisim8仿真与应用实例开发.北京:清华大学出版社,20072.黄智伟.基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析.北京:电子工业出版社,20083.阎石.数字电子技术基础.第四版.北京:高等教育出版社,20104.郭锁利.基于Multisim9的电子系统设计、仿真与综合应用.北京:人民邮电出版社,2008。

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