数字时钟实训报告

课程实训报告课程名称：《数字设备设计与生产实训》

实训题目：24/12小时制数字时钟

专业：通信技术班级：15级

学生姓名：叶之梦

陈杰学号：1503534

1503535

指导教师：刘旭飞职称：讲师

部门：电子信息工程学院

起止日期：2016年 12月23 日至 2016 年 12月31 日

教务处制

重庆工商职业学院课程实训报告编写规范

每位学生做完实训后均应提交课程实训报告（不少于2000字）或实训作品。格式和内容要求如下：

1.页面设置：纸型为A4，纵向，左边距为

2.5厘米，上、下、右的边距均为2厘米。

2.正文：

(1)内容要求：（仅作参考，可自行拟定内容）

△实训目的

△实训内容

△需求分析

△概要设计

△详细设计

△调试分析

△用户使用说明

△测试结果

△实训建议、意见、体会

△附录或参考资料

(2)格式要求：

每章标题以三号黑体居中打印；章下空二行为节，以四号黑体左起打印，节下空一行为小节，以小四号黑体左起打印。换行后以小四号宋体打印正文。正文内的标题号用1.、（1）、a等依次标出。

重庆工商职业学院课程实训成绩评定

前言：

近年来随着数字技术的迅速发展，各种中、大规模集成电路在数字系统、控制系统、信号处理等方面都得到了广泛的应用。这就迫切要求理工科大学生熟悉和掌握常用中、大规模集成电路功能及其在实际中的应用方法，除通过实验教学培养数字电路的基本实验方法、分析问题和故障检查方法以及双踪示波器等常用仪器使用方法等基本电路的基本实验技能外，还必须培养大学生工程设计和组织实验能力。本次课程设计的目的在于培养学生对基本电路的应用和掌握，使学生在实验原理的指导下，初步具备基本电路的分析和设计能力，并掌握其应用方法；自行拟定实验步骤，检查和排除故障、分析和处理实验结果及撰写实验报告的能力。综合实验的设计目的是培养学生初步掌握小型数字系统的设计能力，包括选择设计方案，进行电路设计、安装、调试等环节，运用所学知识灵活运用，进行工程创新设计、提高实验技能的实践。数字电子钟是一种计时装置，它具有时、分、秒计时功能和显示时间功能。数字电子钟由于采用了石英技术，走时精度高、稳定性好，不需要经常调校，使用携带方便。因此，在定时控制及时间程序控制等方面都得到广泛的应用。本次设计我查阅了大量的文献资料，学到了很多关于数字电路方面的知识，并且更加巩固和掌握了课堂上所学的课本知识，使自己对数字电子技术有了更进一步的认识和了解。

1．熟悉中规模集成电路D锁存器、与非门的使用方法；

2．熟悉智力竞赛抢答器的工作原理和简单数字系统的设计方法；

3．了解简单数字系统的实验、调试方法和简单故障排除方法。

4. 结合专题独立开展电路的设计与制作，动手又动脑，培养学生提高分析和解决实际电路，具体制作中的各种问题。

二、设计要求

1.要求完成设计任务书：

2.设计题目《24/12小时数字时钟》；

3.设计要求：A：时钟功能-具有显示时、分、秒的功能；

B：能正确对“时”“分”“秒”显示进行精确调整

C：走时精度要高于普通机械时钟并有校时功能；

D：采用220V/50Hz交流电流、直流稳压电源5V。

E：24小时制数字时钟完成后，能依据现有电路改制成12小时显示；

1．电路方框图设计

2．电路单元分析与设计3．总体设计

4．电子产品的制作、调试5．完成实训报告

四、系统结构

4.21设计构思

首先应有一个能自动产生稳定的标准时间脉冲信号的信号源。还需要有一个使高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号的分频器电路，即频率为1HZ的“秒脉冲”信号。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，这就需要分别设计60进制，24进制，各计数器输出的信号经译码器/驱动器送到数字显示器对应的笔划段，使得“时”、“分”、“秒”得以数字显示。

图一数字时钟方框图

4.2系统各方框图的作用

⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷译码驱动电路：译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。

五、单元电路的分析与设计

5.1 石英晶体振荡器

5.1.1：原理图

5.1.2：电路作用

振荡器主要用来产生时间标准信号。因为数字钟的精度，主要取决于时间标准信号的频率及其稳定度。所以要产生稳定的时标信号，一般是采用石英晶体振荡器。从数字钟的精度考虑，晶振频率愈高，钟表的计时准确度就愈高。但这会使振荡器的耗电量增大，分频器的级数也要增多。所以在确定频率时应当考虑这两方面的因素。选用成型数字钟中使用的石英晶体频率f0=32768KHZ。因其易购买、体积小、成本低。采用RC振荡器，该振荡器是由石英晶体、电阻、电容组成

5.1.3：组成部件1）石英晶体

5.1.4：连接电路