湖北理工学院电子技术数字钟课程设计.
武汉理工大学 课程设计 多功能数字钟的设计及制作
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，因此得到了广泛的应用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包含了组合逻辑电路和时序逻辑电路。
本次课程设计则是利用十进制计数器、译码器，以及数码显示管和一些常用的逻辑门器件设计并制作一个多功能数字钟，对该数字钟的各个单元进行详细的原理分析，同时阐述仿真过程中出现的问题及调试过程，并比较测试结果和理论结果。
除此之外还有硬件实现的步骤和理论依据，最后对整个设计、仿真、硬件实现的过程进行总结。
关键词：数字钟脉冲信号计时清零武汉理工大学《电工电子技术》课程设计说明书多功能数字钟的设计及制作1 设计内容及要求1.1设计内容设计一个多功能数字钟，能够达到指定的要求。
1.2设计要求1.数字钟可以按常理计时，并显示时、分、秒；2.小时以24为一个周期，分和秒均以60为一个周期；3.具有校时功能，可以分别对时和分进行单独校时，使其校正到指定时间；2 电路设计方案及其论证2.1 电路设计方案12.1.1 原理框图图2.1武汉理工大学《电工电子技术》课程设计说明书2.1.2 原理电路图图2.2武汉理工大学《电工电子技术》课程设计说明书2.2 电路设计方案22.2.1 原理框图方案2的基本原理框图和方案一相同。
2.2.2 原理电路图图2.32.3 方案对比，择优选择2.4 方案论证数字电子钟由信号发生器、计数器、数码显示管、校时控制电路组成。
时钟源产生稳定的脉冲信号送进秒计时器，通过六十进制的秒计数器后产生一个分脉冲，使分计数器计一次数，同样通过分计数器产生一个时脉冲，使时计数器计一次数。
最后一整个循环下来，通过反馈清零对数字钟清零。
在计数过程中计数器的输出端接译码器，将二进制码传送到数码显示管，则可以显示时间。
校时电路则是通过开关来控制各个芯片的脉冲输入端，需要校时时，该芯片接开关控制的单脉冲则可以通过一次次的单脉冲来校正时间。
电子技术课程设计报告---多功能数字时钟
电子技术课程设计数字钟的设计一、设计任务与要求1.能直接显示“时〞、“分〞、“秒〞十进制数字的石英数字钟。
2.可以24小时制或12小时制。
3.具有校时功能。
可以对小时和分单独校时，对分校时的时候，停顿分向小时进位。
校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。
4.整点能自动报时，要求报时声响四低一高，最后一响为整点。
5.走时精度高于普通机械时钟〔误差不超过1s/d〕。
二、方案设计与认证1、课题分析数字时钟一般由6个局部组成，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展计数，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、译码器构成。
其原理框图如图1所示。
2、方案认证〔1〕振荡器振荡器是计时器的核心，主要用来产生时间标准信号，也叫时基信号。
数字钟的精度，主要取决于时间标准信号的频率及稳定度。
振荡器的频率越高，计时的精度就越高，但耗电量将增大。
一般采用石英晶体振荡器经过分频后得到这一信号，也可采用由555定时器构成的多谐振荡器作为时间标准信号。
〔2〕分频器振荡器产生的时基信号通常频率都很高，要使它变成能用来计时的“秒〞信号，需由分频器来完成。
分频器的级数和每级的分频次数要根据时基频率来定。
例如，目前石英电子钟多采用32768 Hz的标准信号，将此信号经过15级二分频即可得到周期为1s的“秒〞信号。
也可选用其他频率的时基信号，确定好分频次数后再选择适宜的集成电路。
〔3〕计数器数字钟的“秒〞、“分〞信号产生电路都由六十进制计数器构成，“时〞信号产生电路由二十四进制计数器构成。
“秒〞和“分〞计数器用两块十进制计数器来实现是很容易的，它们的个位为十进制，十位为六进制，这样，符合人们通常计数习惯。
“时〞计数也可以用两块十进制计数器实现，只是做成二十四进制。
数字钟课程设计说明书
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 数字钟设计目的：1、掌握在QuartusⅡ软件的使用方法，并能熟练的在QuartusⅡ环境中运用VHDL语言完成一些简单程序的设计；2、掌握数字钟的主要功能与在FPGA中的实现方法。
要求完成的主要任务:1、课程设计工作量：1周。
2、技术要求：（1）设计一个6位LED动态扫描显示的数字钟，根据一个控制键能选择显示时、分、秒或年、月、日；（2）通过拨码开关可以进行时、分、年、月、日的调整，可以实现翻屏；3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工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、2015年6 月11日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2012年6 月12日至2012年6 月15日查阅相关资料，学习电路的工作原理。
3、2012年6 月17日至2012年 6 月19日，方案选择和电路设计。
4、2012年6 月20日至2012 年 6 月21日，电路调试和设计说明书撰写。
5、2011年6 月22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1目录摘要 (3)Abstract................................................... 错误！未定义书签。
1 绪论 (4)2 设计内容及要求 (5)2.1设计目的及主要任务 (5)2.1.1设计目的 (5)2.1.2 设计任务及要求 (5)2.2设计思想 (5)3 数字钟的设计 (5)3.1 设计原理与方法 (5)3.2 单元模块设计 (6)3.2.1 分频计模块设计 (7)3.2.2 消抖电路模块设计 (6)3.2.3 计数器模块设计 (7)3.2.4 闹钟及蜂鸣器设计 (9)3.2.5 多路复用器模块设计 (9)3.2.6 八段译码模块设计 (9)3.3 数字钟设计总原理图 (9)4 编译报告 (8)4.1 设计原理与方法 (8)5 电路仿真与硬件调试....................................... 错误！未定义书签。
电子数字钟课程设计
电子数字钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电子数字钟的基本原理，掌握电子数字钟的组成及各部分功能。
2. 学生能够运用所学知识，分析电子数字钟电路图，并识别其中的电子元件。
3. 学生掌握二进制和十进制的转换方法，并能够应用于电子数字钟的时间显示。
技能目标：1. 学生能够独立完成电子数字钟的组装和调试，提高动手实践能力。
2. 学生通过实际操作，培养解决实际问题的能力，提高逻辑思维和分析能力。
3. 学生能够运用所学知识，进行电子数字钟的简单故障排查和维修。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、积极探索的精神，提高对电子技术的兴趣。
2. 培养学生团队协作意识，学会与他人共同解决问题，培养良好的沟通能力。
3. 增强学生的环保意识，让学生了解电子产品在使用过程中应注意的节能环保问题。
课程性质：本课程属于电子技术实践课程，注重理论联系实际，提高学生的动手实践能力。
学生特点：学生处于初中年级，具有一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践能力和创新能力。
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1. 电子数字钟原理：介绍电子数字钟的基本工作原理，包括时钟电路、计数器、译码器等组成部分及其功能。
教材章节：第二章 电子数字钟原理2. 电子元件识别：讲解电子数字钟中常用的电子元件，如电阻、电容、二极管、三极管等，并学会识别这些元件。
教材章节：第一章 电子元件基础3. 电路图分析：分析电子数字钟的电路图，理解各部分之间的联系，学会看懂并分析电路图。
教材章节：第三章 电路图分析与设计4. 二进制与十进制转换：介绍二进制与十进制之间的转换方法，并应用于电子数字钟的时间显示。
教材章节：第四章 数字电路基础5. 电子数字钟组装与调试：指导学生动手组装电子数字钟，并学会调试和排错，确保电子数字钟正常工作。
多人数字秒表
2数字秒表的设计
2.1绪言
秒表计时器是电器制造，工业自动化控制、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器，它广
由于[2]AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。且AT89S52为51内核，仿真调试的软硬件资源丰富。性价比高，货源充足。功耗低，功能强，灵活性高。
本设计主要内容分为三个部分：第一部分介绍硬件部分设计思路及方案；第二部分介绍了软件部分的设计思路和设计；最后一部分则是整个系统的安装与调试过程。
2.2设计题目：
数字秒表的设计
2.3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。本设计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。
图4数码管显示部分
5. 3 键盘扫描模块的设计
由于实验需要记录八个人的成绩并显示，且还有清零端，故可以采用八个按键组成键盘扫描和一个开始暂停清零端的按键，组成3*3矩阵键盘。八个按键接到P2口上，采用扫描函数，通过单片机控制分别将每行置零读取列的电位判断哪个键按下。开始暂停清零端的按键直接将复位端连接过来。当开始暂停清零按键按下时开始计时，当扫描键盘按下对应键一次是记录相应人的成绩并存起来，当按下对应键第二次或第二次以上时即可显示对应人的成绩。当再次按下开始暂停清零按键时则清零。对 应的键盘部分接线图如图5所示：
多功能数字钟
多功能数字钟1引言：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。
目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
数字钟适用于自动打铃、自动广播，也适用于节电、节水及自动控制多路电器设备。
它是由数子钟电路、定时电路、放大执行电路、电源电路组成。
为了简化电路结构，数字钟电路与定时电路之间的连接采用直接译码技术。
具有电路结构简单、动作可靠、使用寿命长、更改设定时间容易、制造成本低等优点。
数字钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，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、定时启闭路灯等。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
从有利于学习的角度考虑，这里主要介绍以中小规模集成电路设计数字钟的方法。
总体框图及分析系统总体框图及分析2系统2.1总体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。
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。
图2.1所示为数字钟的一般构成框图。
图2.1系统原理框图1.晶体振荡器电路：晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768HZ的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。
不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
2.分频器电路：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。
3.时间计数器电路：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。
数字钟设计方案武汉理工
多功能数字钟的设计及制作一设计任务及要求1.1 设计任务多功能数字钟的设计及制作1.2设计要求（1）准确计时，显示时分秒（2）小时12翻1，分秒60进1（3）设计可校正时间的电路二结构设计与方案选择2.1 设计分析分析设计任务，数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路等组成。
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，可以实现一天24h的累计。
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，通过显示器显示出来。
校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整。
2.2 设计方案的提出2.2.1 方案一本方案利用利用555定时器产生周期为一秒的脉冲信号，提供给74LS90计数器进行正确的秒计时，再通过74LS90连接译码器译码驱动七段数码管显示输出，总体思路如下图：图2-1 24秒计时器的总体参考方案数字钟主要分为数码显示器、60进制和24进制计数器、频率振荡器和校时这几个部分。
数字钟要完成显示需要6个数码管，八段的数码管需要译码器械才能显示，然后要实现时、分、秒的计时需要60进制计数器和24进制计数器，在在仿真软件中发生信号可以用函数发生器仿真，频率可以随意调整。
60进制可能由10进制和6进制的计数器串联而成，而小时的24进制可以采用74LS90清零发实现。
X图3-1 方案一电路图2.2.2 方案二本方案采用8个数码管的段选接到单片机的P0口，位选接到单片机的P2口。
数码管按照数码管动态显示的工作原理工作，将标准秒信号送入“秒单元”，“秒单元”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“分单元”的时钟脉冲。
武汉理工大学课程设计数字钟
目录摘要 (1)1数字钟总构成 (2)2数字钟单元电路设计 (3)2.1 1HZ方波信号设计 (3)2.2时间计数单元电路设计 (4)2.2.1计数器74LS90和74LS161 (4)2.2.2时计时电路 (7)2.2.3分（秒）计时电路 (9)2.2.4计时电路的比较 (11)2.3译码显示单元电路设计 (11)2.3.1译码器74LS48 (12)2.3.2显示器LG5011AH (13)2.3.3译码显示电路 (14)2.4 校时单元电路设计 (14)3数字钟的实现及工作原理 (15)4电路的安装与调试 (16)5心得体会 (17)参考文献 (19)摘要数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。
与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具有更长的使用寿命，电子钟表具有价格便宜，质量轻，定时误差小等优点，被广泛的应用在生产，已得到广泛的使用。
数字钟的设计方法有许多种，本次试验运用555多谐振荡器、计时器、显示译码器、校正时间电路设计出可以显示时分秒（时为12进制，分为60进制）并且可以校时的多功能数字钟。
关键词：数字钟计时器555多谐振荡器显示译码器多功能数字钟的设计与制作1数字钟总构成数字钟由1HZ的方波信号发生器、计时器、显示译码器、校时电路组成。
其框图如下图1.1所示。
图1.1数字钟框图1HZ信号发生器由555定时器构成的多谐振荡器产生。
时分秒计时器由计数器组成。
其中，时为十二进制，时个位为二进制，时十位为十进制，在计数为十二时同时清零；分为六十进制，分（秒）十位为六进制，分（秒）个位为十进制。
译码显示部分由BCD七段显示译码器驱动显示器件，以显示数字。
校时电路用以重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正。
有时校正和分校正功能，在小时校正时不影响分和秒的正常计数；在分校正时不影响秒和小时的正常计数。
2数字钟单元电路设计2.1 1HZ 方波信号设计多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源后，不需要外加触发信号，便能自动产生矩形（脉冲）波。
数字钟数字电子课程设计
数字钟数字电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字钟的基本原理，掌握数字电子技术的基本概念。
2. 学会使用集成电路芯片，了解其功能及在数字钟中的应用。
3. 掌握数字钟各模块（如秒表、时钟、闹钟等）的工作原理及其相互关系。
技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的数字钟电路，具备实际操作能力。
2. 学会使用相关软件（如Multisim、Proteus等）进行电路仿真，提高实践技能。
3. 培养团队协作能力，学会与他人共同分析问题、解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电子技术的兴趣，激发学习热情，提高自主学习能力。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，养成良好的学习习惯。
3. 增强学生的环保意识，注重电子废弃物的合理处理，培养社会责任感。
本课程针对高年级学生，在已有电子技术知识的基础上，进一步深化对数字电子技术的理解。
课程性质为实践性、综合性，要求学生具备一定的理论基础和动手能力。
通过本课程的学习，旨在使学生在理论知识和实践技能上得到全面提升，培养具备创新精神和合作意识的高素质技术人才。
二、教学内容1. 数字电子技术基本原理回顾：逻辑门电路、触发器、计数器等。
2. 集成电路芯片介绍：集成电路的分类、功能及其在数字钟中的应用。
- 侧重于时钟芯片、计数器芯片、显示驱动芯片等。
3. 数字钟工作原理及模块设计：- 秒表模块：基于计时器/计数器的秒表设计。
- 时钟模块：时钟信号的产生、时序控制及时间调整。
- 闹钟模块：闹钟功能的设计与实现。
4. 数字钟电路设计与仿真：- 使用Multisim、Proteus等软件进行电路设计、仿真及调试。
- 熟悉电路图绘制、仿真分析及报告撰写。
5. 实际操作与制作：- 采购元器件、焊接组装数字钟电路板。
- 调试电路、测试功能、解决实际问题。
6. 教学内容的安排与进度：- 原理回顾与芯片介绍（2课时）。
- 数字钟模块设计（4课时）。
- 电路设计与仿真（4课时）。
电子数字时钟课程设计报告(完整实物图+原理图+web图)
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）。
用555实现多谐振荡，需要R1，R2和电容，并接+5V的直流电源。
多功能数字钟的设计
《Protel应用》课程设计任务书学生：专业班级：指导教师：黄铮工作单位：信息工程学院题目：多功能数字钟的设计主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练，提高学生的基础理论知识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质。
一、训练内容和要求1、绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch〔自选〕。
可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电子电路系统。
2、绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb。
对电路原理图进行仿真，给出仿真结果〔如波形*.sdf、数据〕并说明是否到达设计意图。
3、基本动手能力和知识应用能力强化训练1)学习PROTEL软件；2)绘制电路的原理图和PCB版图，要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图标准；4、查阅至少5篇参考文献，按《武汉理工大学课程设计工作标准》要求撰写基础强化训练报告书，全文用A4纸打印。
二、初始条件模电数电基本知识；电脑；MULTISIM 软件；PROTEL软件时间安排：：理论设计～：安装调试仿真～：撰写报告：答辩指导教师签名：年月日系主任〔或责任教师〕签名：年月日目录摘要 (1)Abstract (2)1 设计要求 (3)脉冲产生电路 (3)振荡器的设计 (3)分频器的设计 (5)记时电路 (6)分秒记时部分设计 (7)时记时部分设计 (8)显示电路 (8)校准电路 (9)总体设计电路 (10)仿真验证 (11)3 Protel的运用 (12)创建项目 (12)3.2摆放元件 (14)3.3绘制原理图 (15)3.4更改元件属性 (16)3.5电气规则检查 (16)3.6生成网络表 (18)4 PCB〔印刷电路板〕制作 (20)创建PCB文件 (20)4.2制作PCB (20)制作边框 (20)加载网络表 (20)摆放元件 (21)自动布线 (21)5小结与体会 (23)6 参考文献 (24)摘要Protel 99SE是当今最流行的电子电路电脑辅助设计软件之一，Protel 99SE 由两大部分组成：电路原理图设计和多层印刷电路板设计。
数字钟电子课程设计
数字钟电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字钟的基本原理，掌握数字钟的电路组成及工作原理。
2. 使学生掌握数字电路设计的基本方法，学会使用集成电路设计数字钟。
3. 帮助学生了解数字钟的显示原理，掌握数码管的使用方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，独立设计并搭建数字钟电路的能力。
2. 提高学生分析和解决问题的能力，学会调试和优化数字电路。
3. 培养学生团队协作能力，学会在小组合作中共同完成任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新精神和实践能力。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验操作的规范性和安全性。
3. 增强学生的环保意识，培养学生爱护电子元器件和仪器设备的好习惯。
本课程针对初中年级学生，结合电子技术基础知识，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
课程目标明确，可衡量，便于教师进行教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生能够掌握数字钟的设计原理，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字钟原理及电路组成- 了解数字钟的基本原理- 学习数字钟电路的组成及功能- 掌握数字钟集成电路的使用方法2. 数字电路设计基础- 学习数字电路的基本逻辑门- 掌握数字电路的设计方法和步骤- 了解数字电路的测试与调试3. 数码管显示原理及使用- 学习数码管的结构和工作原理- 掌握数码管的驱动电路设计- 了解数码管的显示控制方法4. 数字钟电路设计与搭建- 学习数字钟电路的整体设计- 掌握集成电路在数字钟中的应用- 实践搭建和调试数字钟电路5. 团队协作与成果展示- 分组进行数字钟电路设计- 学会分工合作，共同完成任务- 展示设计成果，分享制作经验教学内容依据课程目标，结合课本章节进行组织，注重科学性和系统性。
教学大纲明确，包括数字钟原理、数字电路设计、数码管显示、电路搭建与调试等模块，旨在帮助学生全面掌握数字钟电子课程相关知识。
数字电子技术课程设计——数字钟
数字电子技术课程设计——数字钟一、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，和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，我们此次设计和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和掌握各种组合逻辑电路和时序电路的原理和使用方法.二、设计要求（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；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。
（2）设计要求①画出电路原理图（或仿真电路图）；②元器件及参数选择；③电路仿真和调试；④PCB文件生成和打印输出。
（3）制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
（4）编写设计报告写出设计和制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
三、原理框图1．数字钟的构成数字钟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和标准时间（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。
（a）数字钟组成框图2．晶体振荡器电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。
不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用ＴＴＬ门电路构成；另一类是通过ＣＭＯＳ非门构成的电路，本次设计采用了后一种。
数字钟多功能课程设计
数字钟多功能课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字钟的基本原理和组成，掌握电子元器件的功能和连接方式。
2. 学生能够运用所学知识设计具有多种功能的数字钟，如闹钟、计时器等。
3. 学生了解数字钟在日常生活和科技领域的应用，拓展知识视野。
技能目标：1. 学生能够运用编程软件进行数字钟程序的编写和调试，提高编程能力。
2. 学生通过动手实践，培养电路搭建和排错能力，提高实践操作技能。
3. 学生能够运用团队协作和沟通技巧，共同完成数字钟的设计和制作。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术和编程产生兴趣，激发探索精神和创新意识。
2. 学生在课程学习中，培养耐心、细心和责任心，养成良好的学习习惯。
3. 学生通过团队协作，学会分享和互助，培养合作精神和集体荣誉感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与动手操作，注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
学生特点：六年级学生具备一定的电子知识和编程基础，好奇心强，喜欢动手实践，但注意力集中时间较短，需要激发兴趣和引导。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导他们自主探究和解决问题。
同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的达成。
通过课程学习，使学生将所学知识内化为具体的学习成果，提高综合素质。
二、教学内容1. 数字钟原理：介绍数字钟的基本工作原理，包括晶振、计数器、显示器件等组成部分。
- 教材章节：第二章《数字电路基础》- 内容列举：晶振振荡原理、计数器工作原理、显示器件原理。
2. 电子元器件：讲解常用电子元器件的类型、功能及使用方法。
- 教材章节：第三章《常用电子元器件》- 内容列举：电阻、电容、二极管、三极管、集成电路等。
3. 程序设计：学习数字钟程序设计方法，包括编程语言、编程软件的使用。
- 教材章节：第五章《编程语言与程序设计》- 内容列举：C语言基础、编程软件操作、程序调试方法。
4. 电路搭建与排错：实践数字钟电路的搭建和调试，培养动手能力。
数字电子技术课程设计_数字钟的设计
目录1绪论-----------------------------------------------------------------------------------------1 2设计方案概述-------------------------------------------------------------------------2 2.1系统设计思路与总体方案---------------------------------------------------------------2 2.2总体工作过程------------------------------------------------------------------------------2 2.3各功能块的划分和组成------------------------------------------------------------------3 3单元电路设计与分析--------------------------------------------------------------3 3.1秒信号的发生电路------------------------------------------------------------------------3 3.2时、分、秒计数电路---------------------------------------------------------------------43.2.1秒部分-----------------------------------------------------------------------------------5 3.2.2分部分-----------------------------------------------------------------------------------5 3.2.3时部分-----------------------------------------------------------------------------------6 3.3校正时、分电路---------------------------------------------------------------------------7 3.3.1校分电路--------------------------------------------------------------------------------7 3.3.2校时电路--------------------------------------------------------------------------------8 3.4整点报时电路------------------------------------------------------------------------------8 3.5闹钟功能电路------------------------------------------------------------------------------95电路的调试与仿真-----------------------------------------------------------------94总体电路原理图---------------------------------------------------------------------116元器件清单-----------------------------------------------------------------------------127设计体会及心得---------------------------------------------------------------------12 参考文献------------------------------------------------------------------------------------141绪论电子技术是21世纪发展最为迅速的领域之一，这主要得益于集成电路和计算机技术的迅速发展。
protel数字钟
（3）若将 和 相连，计数脉冲由 输入， 、 、 、 作为输出端，则构成异步8421码十进制加法计数器。
（4）若将 与 相连，计数脉冲由 输入， 、 、 、 作为输出端，则构成异步5421码十进制加法计数器。
（5）清零、置9功能。
当 、 均为“1”； 、 中有“0”时，实现异步清零功能，即 。当 、 均为“1”； 、 中有“0”时，实现置9功能，即 。
2014武汉理工大学protel应用实践课程设计21脉冲产生电22时钟电221秒分计数222时计数23主要元器31建立sch文件并装入所需元件32放置元件并调整元件位33放置导线及元件序号的自动标34编辑元件属1041检查原理1042生成网络1043创建pcb文件以及网络表的装1144元件的布局以及印刷板的布11451551仿真参数设1552仿真结果及分15521脉冲产生电15522秒计时器电15523分计时器电16524时计时器电1753仿真中遇到的问20参考文22附件23武汉理工大学protel应用实践课程设计摘要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
Key words:Protel 99 SE，Sch，PCB，Simulate，The digital clock
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电气与电子信息工程学院电子技术课程设计设计题目：直流稳压电源和多功能数字钟电路设计专业班级：11级电气工程及其自动化（三）班学号： 03姓名：指导教师：南光群黄红霞设计时间： ~设计地点： K3—204课程设计任务书2012 ～2013 学年第 2 学期学生姓名：专业班级：11电气工程及其自动化3班指导教师：南光群、黄红霞工作部门：基础教研室一、课程设计题目直流稳压电源的设计/数字钟的设计二、课程设计内容（含技术指标）1．直流稳压电源的设计①输入电压：220V±10%、50Hz②输出电压：5V③输出电流：≥1A④电压调整率：≤7mV(测试条件：I O=500mA)⑤电流调整率：≤25mV(测试条件：10mA≤I O≤2．数字钟的设计①设计一个有时、分、秒显示且有时间校正功能的电子时钟。
②时、分、秒分别用两位数码管显示。
③最大计时时间为23时59分59秒。
三、进度安排四、基本要求1．根据设计内容拟定设计方案，绘制出设计电路图并在PCB/万能板上完成电路的安装，焊接和调试工作。
2．撰写设计报告书。
教研室主任签名：黄丛生2013年 4 月 25 日一、方案设计与论证直流稳压电源的设计方案一：采用9v集成电池。
该电池体积较小，轻巧，但电池所提供的电流小，同时随着时间的延长，会导致电压不稳定，不能够提供一个稳定的电压。
方案二：采用变压器变压。
将220V的交流电通过变压器变压，再经过整流、滤波、稳压，产生一个稳定的电压，同时能够长时间供电。
通过以上两种方案的比较，故选方案二。
直流稳压电源的原理框图~220V直流电源整流电路电源变压滤波电路稳压电路整流电路图1 桥式整流电路滤波电路图2 滤波电路三端集成稳压器图3 三端集成稳压器电路直流稳压电源的原理图及说明直流稳压电源的工作原理为是通过变压器将220V交流电降到到9V，然后将变压后的交流电通过整流桥整流，再经过电容的滤波和LM7805三端稳压芯片的稳压，将9V的交流电转变为5V的直流电后，再经过电容的滤波、阻尼，将电压输出。
其工作原理图如下：图4 直流稳压电源原理图数字钟的设计数字钟原理框图译码显示译码显示24进制时计数器60进制秒计数器60进制分计数器校时电路校分电路555多谢振荡器分频器译码显示数字钟工作原理概述数字电子钟是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。
它由振荡器、分配器、计数器、译码器和显示器电路组成。
振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号，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。
通过校时电路可以对分和时进行校时，且计时过程具有报时功能，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。
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。
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。
一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。
总设计框架如上图所示。
由上图的总体结构图可知，该设计大概可以分部分：秒脉冲产生部分、计数部分、显示部分、校时部分。
在秒脉冲产生部分中，可以用振荡器或者555定时器予以实现，为了保证准确性，优先选用振荡器，但是由于个人技术问题，我们选用了555定时器来产生秒脉冲；在计数电路中，我们采用CD4518计数器，4518为双BCD同步加法计数器。
在显示部分，我们采用CD4511芯片结合数码管来实现。
最后的校时部分用四2输入与非门的CD4011芯片结合瓷片电容来完成。
数字钟各部分电路工作原理①秒脉冲发生器振荡器是数字钟的核心部分。
振荡器的稳定性及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，一般来说555产生出来的秒脉冲不太稳定，但是由于某种原因，本实验采用555定时器。
其中要求R1为168K、 R2为68K的电阻， C1为F、C2为F的电容，Vcc为+5V电源,GND接地。
如下图5所示：图5 秒脉冲信号发生器电路图“脉冲信号发生器”是采用“555”定时器，555芯片的引脚图如图6所示：图6 555定时器引脚图②计数器(1)秒计数、译码/驱动及显示部分的设计众所周知，秒、分、时分别为六十、六十、二十四进制(十二进制亦可)计数器那么“秒”和“分”计数器用两块十进制计数器级连来实现，它们的个位为十进制，十位为六进制，这样，符合人们通常计秒数的习惯。
“时”计数也用两个十进制集成块，只是做成二十四进制，上述计数器均可用反馈清零法来实现。
秒计数采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现，将“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，进位脉冲最终用CD4081的一个与门来实现。
而CD4511芯片具有锁存\译码\驱动的功能，可以外接电阻驱动七段口LED数码管显示出来.如下图所示10图7 秒计数器(2)分计数、译码/驱动及显示部分的设计分计数和秒计数的原理差不多，也是采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现，将“秒”计数器的进位脉冲送入“分”计数器，每累计60分发出一个“时”脉冲信号，该信号将作为“时”计数器的时钟脉冲，进位脉冲最终用CD4081的又一个与门来实现，同样是采用CD4511来驱动七位LED数码管显示出来.如下图所示图8 分计数器(3)时计数、译码/驱动及显示部分的设计时计数和分计数的原理差不多，也是采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现，将“分”计数器的进位脉冲送入“时”计数器，但是是计数器采用的是24进制、且不需要进位脉冲，同样是采用CD4511来驱动七位LED数码管显示出来.时计时器图如下：图9 时计数器其中秒、分、时计数器都用到芯片CD4511、CD4518、CD4081和数码管，下面就针对秒、分、时的设计原理来介绍这些芯片的引脚及功能。
1)数码管是数字钟的显示部分，由七段LED和一个点构成，其引脚图如下图10 LED 引脚图2)CD4511是BCD 锁存/7段译码器/驱动器，常用的显示译码器件。
B 1C 2L T 3B I 4L E5D 6A 7E 9D 10C 11B 12A 13G14F 15图11 CD4511引脚图CD4511引脚功能： BI ：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态是怎么样的，七段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态。
LE ：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。
LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。
LT：3脚是测试信号的输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮全部显示。
它主要用来检测数7段码管是否有物理损坏。
A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。
3)CD4518是十进制双BCD同步加法计数器，内含两个单元的加计数器，下图为CD4518的引脚图图12 CD4518引脚图4)CD4081是四2输入与门电路，其结构和CD4011差不多，具体引脚图如下。
③译码及显示电路通过CD4511来实现电路的译码过程。
CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，其特点是：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
CD4511中的a b c d 为 BCD 码输入端，a为最低位。
LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。
BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时， B1端应加高电平。
另外 CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。
LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。
a～g是 7 段输出，可驱动共阴LED数码管。
其原理图如图13所示。
图13 译码器及显示电路数字钟原理总图此电路由芯片数码显示器7SEG、译码器74LS48，计数器74161（依次从上而下），两个校正电路（分别能单独地对分和时校时），一个555定时器组成的谐振振荡电路（产生1HZ信号），4个与非门，11个与门，3个非门，4个或门。
电路测试与分析当完成数字时钟部分后，我们通电后发现“分”的个位数码管的b中发光管二极管不亮，对照数码管的引脚图，我可以看到b中的发光二极管对应的是6号引脚，然后我们就用万用表的二极管档测试该发光二极管，发现该二极管是亮的，说明数码管本身没问题。
于是我就想可能是接线的问题，便着手去找6号引脚对应的接线，当我用万用表测试连线时，突然发现某一根连线两端的电阻为无穷大（理论上应为0），于是我便找原因，发现是一个焊点出现了虚焊，重新焊接后通电调试，发现没有问题，故障完全排除。
通过以上方案的论证与电路原理的分析，最终设计出了多功能数字钟，同时制作出了实物，实现了课程设计的内容要求的各项功能。
在误差允许的范围内，很好的实现了数字钟调时、调分和秒的正常运转。
课程设计总结通过此次课程设计，总体来说，收获颇丰，无论是在培养自己的实验动手能力还是培养自己的性情方面。
数字电路复杂,因此需要我们连接时要有好的布局和合理的布线规则,如将电源线,地线,传输线,暂时产生的线分别开来，用不同的颜色,或者以单元电路的形式分开,为以后查错或改进带来极大的方便.在连接每一根线时，既要注意剥线的长短要适中，走线时要成直线直角，使电路板连线清晰美观，最重要的是检查时特别方便。
经过两星期的辛勤工作,让我们知道了许多的东西,也让我们了解了许多在书本上所学不到的知识和技能,这为我们在以后的工作起了非常重要的作用。
通过这次也让我对数字钟的设计与制作，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，要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。
但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。
而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。