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。
数字电子时钟实习报告
一、实习目的本次实习旨在通过设计和制作数字电子时钟,加深对数字电路基本原理、电子元器件性能及电路设计方法的理解。
通过实际操作,掌握数字电子钟的设计、制作、调试和故障排除等技能,提高动手能力和创新意识。
二、实习内容1. 数字电子钟电路设计(1)电路组成:数字电子钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时电路和校时电路等部分组成。
(2)电路设计:采用555定时器构成振荡器产生1Hz的脉冲信号,通过分频器得到1Hz的秒脉冲信号。
计数器采用异步十进制计数器74LS90,实现秒、分、时的计数。
译码显示采用共阳极LED数码管,显示当前时间。
报时电路由门电路和蜂鸣器构成,实现整点报时功能。
校时电路由按键和计数器构成,实现手动校时功能。
2. 元器件选型(1)振荡器:选用555定时器,其频率稳定,易于调整。
(2)分频器:选用CD4060,具有分频功能,可方便地实现秒、分、时的计数。
(3)计数器:选用74LS90,具有异步计数功能,可方便地实现秒、分、时的计数。
(4)译码显示:选用共阳极LED数码管,显示清晰,功耗低。
(5)报时电路:选用门电路和蜂鸣器,实现整点报时功能。
(6)校时电路:选用按键和计数器,实现手动校时功能。
3. 电路制作与调试(1)电路制作:根据电路原理图,焊接电路板,连接元器件。
(2)电路调试:首先检查电路连接是否正确,然后逐个模块进行调试。
调试过程中,注意观察数码管显示是否正常,报时是否准确,校时是否方便。
三、实习过程1. 设计电路原理图:根据数字电子钟的功能和性能要求,设计电路原理图。
2. 选择元器件:根据电路原理图,选择合适的元器件。
3. 制作电路板:根据电路原理图,制作电路板。
4. 焊接元器件:将元器件焊接在电路板上。
5. 电路调试:逐个模块进行调试,确保电路功能正常。
6. 故障排除:在调试过程中,若出现故障,分析原因,进行修复。
四、实习结果1. 成功设计并制作了数字电子钟,实现了秒、分、时的计数,整点报时和手动校时等功能。
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。
课程设计_数字电子钟设计报告 -终
数字闹钟设计报告目录1. 设计任务与要求 (2)2. 设计报告内容2.1实验名称 (2)2.2实验仪器及主要器件 (2)2.3实验基本原理 (3)2.4数字闹钟单元电路设计、参数计算和器件选择…………………………3-72.5数字闹钟电路图 (8)2.6数字闹钟的调试方法与过程 (8)2.7设计与调试过程的问题解决方案 (8)3.实验心得体会……………………………………………………………………9、101. 设计任务与要求数字闹钟的具体设计任务及要求如下:(1) 有“时”、“分”十进制显示, “秒”使用发光二极管闪烁表示。
(2) 以24小时为一个计时周期。
(3) 走时过程中能按预设的定时时间(精确到小时)启动闹钟, 以发光二极管闪烁表示, 启闹时间为3s~10s。
2. 设计报告内容2.1实验名称数字闹钟2.2实验仪器及主要器件(1)CD4511( 4片)、数码管(4片)(2)74LS00(6片)(3)74LS138(2片)(4)74LS163(6片)(5)LM555(1片)(6)电阻、电容、导线等(若干)(7)面包板(2片)、示波器等2.3数字闹钟基本原理要想构成数字闹钟, 首先应选择一个标准时间源——即秒信号发生器。
可以采用LM555构成多谐振荡器, 通过改变电阻来实现频率的变化, 使之产生1HZ的信号。
计时的规律是: 60秒=1分, 60分=1小时, 24小时=1天, 就需要对计数器分别设计为60进制和24进制的, 并发出驱动信号。
各计数器输出信号经译码器到数字显示器, 按“时”、“分”顺序将数字显示出来, 秒信号可以通过数码管边角的点来显示。
数字闹钟要求有定时响闹的功能, 故需要提供设定闹时电路和对比起闹电路。
设时电路应共享译码器到数字显示器, 以便使用者设定时间, 并可减少电路的芯片数量;而对比起闹电路提供声源, 应具有人工止闹功能, 止闹后不再重新操作, 将不再发生起闹等功能。
数字电子钟的逻辑框图如图所示。
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。
数字电子钟实习报告_2
实习报告《数字电子时钟设计》班级:学号:姓名:一、设计指标① 数字电子钟一一昼夜24小时为一个计数周期。
② 具有“时”“分”“秒”计时显示。
二、设计原理● 555定时器组成的多谐振荡器电路:其输出频率为 :f=1/T=1/(T1+T2)=1.44/(R1+R2)C 其中:T1=0.7R2C,T2=0.7R2C占空比:q=T1/T2+T2=(R1+R2)/(R1+2R2),当R2>>R1时,占空比近似50%。
● 分频电路由于振荡器产生的频率很高,要得到秒脉冲,需要分频电路,经过三次10分频和一次2分频可得到1Hz 的秒脉冲。
本次设计采用CC4518进行分频。
电路:A1555_VIRTUALGNDDIS OUTRST VCC THR CONTRI U12A4518BP_5V 1A 31B 41C 51D6EN12MR17CP11U13A4518BP_5V1A 31B 41C 51D6EN12MR17CP11U1A4518BP_5V 1A 31B 41C 51D6EN12MR17CP11U5A4518BP_5V 1A 31B 41C 51D6EN12MR17CP11GNDGNDGNDGND计数、译码、显示电路:获得秒脉冲信号后,可根据60秒为一分钟,60分钟为一小时,24小时为一天为一个计数周期的计数规律,分别确定秒、分、时的计数器。
由于秒和分的显示均为60进制,因此它们可以由二级十进制计数器组成,其中秒和分的个位为十进制的计数器,十进制为六进制的计数器,采用异步置零发来实现。
时计数器应为24进制计数器,采用两片4518集成电路来实现,采用异步置零法,当计数器输出的第24个进位信号时,计数器复位,完成一个计数周期。
计数单元由三片4518和两片74LS00与非门组成。
分和秒为60进制,其设计理为:当十位为6时,向前一位产生进位信号,进位信号同时使十位置零,进位信号为2、3管脚通过一个与门。
数字电子钟设计实习报告
一、实习背景随着科技的不断发展,数字电子技术在日常生活和工业领域得到了广泛的应用。
为了更好地掌握数字电子技术,提高自身的实践能力,我们小组在实习期间选择了数字电子钟的设计与制作作为课题。
通过本次实习,我们旨在了解数字电子钟的设计原理、电路构成及制作方法,从而提高自身的动手能力和创新思维。
二、实习目的1. 熟悉数字电子钟的设计原理和电路构成;2. 掌握数字电子钟的制作方法,提高动手能力;3. 培养团队合作精神,提高沟通协调能力;4. 深入理解数字电子技术在实际应用中的价值。
三、实习内容1. 研究数字电子钟的设计原理和电路构成;2. 设计数字电子钟的电路图;3. 制作数字电子钟的电路板;4. 调试和测试数字电子钟的性能;5. 撰写实习报告。
四、实习过程1. 研究数字电子钟的设计原理和电路构成在实习前期,我们查阅了大量资料,对数字电子钟的设计原理和电路构成进行了深入研究。
数字电子钟主要由以下几个部分组成:(1)时钟源:提供稳定的时钟信号,如石英晶体振荡器;(2)分频器:将时钟源提供的时钟信号进行分频,得到时、分、秒的计数脉冲;(3)计数器:对分频器输出的计数脉冲进行计数,得到时、分、秒的数值;(4)译码器:将计数器的输出信号转换为数码管的显示信号;(5)数码管:显示时、分、秒的数值;(6)按键电路:实现时钟的校时、校分、报时等功能。
2. 设计数字电子钟的电路图在了解数字电子钟的电路构成后,我们根据电路原理和实际需求,设计了数字电子钟的电路图。
电路图主要包括以下部分:(1)时钟源:采用石英晶体振荡器;(2)分频器:采用14分频电路,得到1Hz的时钟信号;(3)计数器:采用十进制计数器,分别对时、分、秒进行计数;(4)译码器:采用七段译码器,将计数器的输出信号转换为数码管的显示信号;(5)数码管:采用共阳极七段数码管,显示时、分、秒的数值;(6)按键电路:采用单片机控制按键输入,实现时钟的校时、校分、报时等功能。
数字电路电子钟设计实验报告
数字电路电子钟设计实验报告目录1.实验目的2.实验题目描述和要求3.设计报告内容3.1实验名称3.2实验目的3.3实验器材及主要器件3.4数字电子钟基本原理3.5数字电子钟制作与调试3.6数字电子钟电路图3.7数字电子钟的组装与调试4.实验结论5.实验心得1.实验目的※掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法;※进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力;※提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力;※培养书写综合实验报告的能力。
2.实验题目描述和要求(1)数字电子钟基本功能数字电子钟是一个大众化产品,一般来讲应具有以下基本功能。
①能进行小时、分、秒显示。
②能进行小时、分、秒设置。
③能实现整点报时。
④能通过设置,实现任意时间报时。
(2)数字电子钟基本性能一个实用的数字电子钟应满足三个“度”:精度、亮度和响度。
①精度是指显示的时间必须准确。
②亮度是指显示的时间必须让人看得清楚。
③响度是指报时的声音必须清脆有力。
(3)数字电子钟用于教学设计时必须考虑的因素从教学角度来看,数字电子钟的设计应考虑以下几点。
①数字电路可由多种不同方案实现,在方案比较时应着重考虑所选用的方案在设计时能否把数字电路包含的主要知识全部囊括进去。
②应把数字电子钟分解成若干个模块,并在印制电路板设计时把各模块固定在不同的区域。
③应确保大多数学生能在规定时间内完成制作与调试。
④数字电子钟印制电路板(PCB)设计时除留下足够的训练内容让学生完成外,应设计一标准印制电路板设计示范区。
(4)本教材设计的数字电子钟总体方案根据以上分析,本教材把数字电子钟分解为信号电路、显示电路、计时电路、校时电路和报时电路五个功能相对独立的模块(如图8-1所示),采用如图8-2所示的设计方案,并按要求实施时参照一下规定进行。
①各模块的制作、调试按显示电路、信号电路、计时电路、校时电路和报时电路的顺序进行。
数字钟课程设计实习报告
数字钟课程设计实习报告一、实习目的与要求本次数字钟课程设计实习旨在让同学们熟悉数字电路的设计与实践,掌握集成电路的引脚安排、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,培养同学们动手实践能力和问题解决能力。
实习要求设计并制作一个数字电子钟,具体要求如下:1. 显示时、分、秒,时间以24小时为一个周期;2. 具有校时功能,可以分别对时、分进行单独校正;3. 计时过程具有报时功能,当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时;4. 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。
二、实习过程1. 设计原理及其框图数字钟的构成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,其一般构成框图如下:图1 数字钟的组成框图2. 电路设计本次实习采用32768HZ晶振产生振荡脉冲,然后经过CD4060分频后得到2HZ脉冲,再经过74LS74(D触发器)2分频得到1HZ脉冲,由74HC161计数器计数再经CD4511译码器译码后产生驱动数码显示器的信号,使数码显示器呈现出时、分、秒对应的计时数字。
电路还增加了校正电路和整点报时电路,时、分、秒都可手动按键校正,使其准确的工作,在整点的时候发出警报,在每个整点前鸣叫五次低音(500Hz),整点时再鸣叫一次高音(1000Hz)。
3. 元器件及参数选择本次实习所需元器件及参数如下:(1)石英晶体振荡器:32768HZ;(2)CD4060:分频系数为1024;(3)74LS74:D触发器;(4)74HC161:十进制计数器;(5)CD4511:BCD至七段译码器;(6)数码显示器:7段LED;(7)晶体管:放大报警声音;(8)蜂鸣器:报警声音输出。
4. 电路仿真与调试在电路设计完成后,使用Multisim软件进行电路仿真,验证电路功能的正确性。
数字电子钟实验报告
一课程设计题目: 数字电子钟得设计二设计目得:1、掌握数字系统设计得基本方法与流程。
2、掌握计数器、译码器、数据选择器等常见器件得原理及使用方法。
3、掌握PLD开发工具QuartusII得使用。
4、掌握VHDL硬件描述语言文本输入与原理图输入方法。
三设计内容:(1)进行需求分析,确定总体框架。
(2)利用VHDL文本输入方式或原理图输入法分模块具体分析。
(3)对设计电路进行仿真与测试。
四设计要求:(1)具有时、分、秒得计数功能,并且以24小时为一个计时周期、(2)具有整体清零功能、(3)分别用6个数码管显示时、分、秒记时结果得个位与十位。
(4)当电路发生走时误差时,要求电路具有校时功能。
五工作原理: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、分频器,整点报时电路等组成。
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”得时钟脉冲、“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得累计。
译码显示电路将“时、分、秒”计数器得输出状态经七段显示译码器译码,通过六位LED显示器显示出来。
其数字电子钟电路分析设计框图如下:六课程设计得电路设计部分:1 分频器:实现对脉冲得1000分频,仿真图如下:260进制计数器:电路即可作为秒计数器,也可作为分计数器,仿真图如下:324进制计数器:电路作为时计数器,仿真图如下:4 译码显示电路:译码电路得功能就是将秒、分、时计数器得输出代码进行翻译,变成相应得数字。
输出高电平有效,专用于驱动LED七段共阴极显示数码管、若将秒、分、时计数器得每位输出分别送到相应七段译吗管得输入端,便可以进行不同数字得显示。
仿真图如下:5 校时电路校时电路就是数字钟不可缺少得部分,每当数字钟与实际时间不符时,需要根据标准时间进行校时。
数字电子时钟课程设计报告-5
数字电子时钟课程设计报告-5数字电子时钟课程设计报告-55.结果分析与讨论在本次数字电子时钟课程设计中,我们成功地设计出了一个简单的数字电子时钟。
通过对数字电子时钟的设计,我们深入理解了数字电路和时钟电路的原理,并且应用了Arduino开发板及其相关的编程语言。
在设计过程中,我们首先确定了所需的功能,包括显示时间、日期、设置闹钟等。
然后,我们根据这些功能需求,选择合适的硬件模块和传感器,例如7段数码管显示模块和实时时钟模块。
接着,我们进行了电路的连接和元器件的焊接,确保电路的正常工作。
在编程方面,我们使用Arduino的编程语言来实现时钟功能。
通过编写合适的代码,我们能够获取实时时钟模块的时间和日期,并将其显示在数码管上。
我们还添加了设置闹钟的功能,当闹钟时间到达时,数码管会显示闹钟提醒信息。
通过测试,我们发现我们设计的数字电子时钟能够准确显示时间和日期,并且可以正常设置和响铃闹钟。
同时,我们注意到在电路连接和编程过程中可能出现一些问题,例如电路连接错误、编程错误等。
然而,我们能够及时发现并解决这些问题,确保了时钟的正常工作。
值得一提的是,在本次课程设计中,我们还获得了很多宝贵的经验和知识。
我们学到了数字电路的设计和实现方法,熟悉了Arduino开发板的使用,掌握了一些电路故障的排除方法。
通过这次设计,我们加深了对数字电子时钟原理的理解,并且提高了我们的动手能力和解决问题的能力。
总体而言,本次数字电子时钟课程设计是一次非常有意义和有收获的实践活动。
通过设计和实现数字电子时钟,我们巩固了课堂知识,提高了实践能力,拓宽了思维的广度。
我们相信,这次课程设计对我们今后的学习和发展将会具有重要的促进作用。
感谢老师的指导和帮助,感谢小组成员的合作和付出!。
EDA设计(II)实验报告数字电子钟
EDA设计(II)实验报告-数字电子钟实验报告:数字电子钟一、实验目的本实验旨在通过使用EDA设计软件,设计并实现一个具有时、分、秒功能的数字电子钟。
通过学习使用EDA工具,掌握数字电路设计的基本步骤和技巧,培养实践能力和创新思维。
二、实验原理数字电子钟是一种以数字形式显示时间的装置,它利用了时、分、秒的计时原理。
核心部分包括一个时钟发生器,用于产生标准时间信号,以及一个计数器,用于对时间进行计数并显示。
此外,还需要一些控制逻辑来控制时、分、秒的进位和显示。
三、实验步骤1.设计准备:在开始设计之前,首先明确设计要求和功能。
考虑到实验的复杂性和可实现性,我们采用最简单的电路结构,即基于计数器和译码器的数字电子钟。
2.绘制电路图:使用EDA设计软件(如Quartus II)绘制电路图。
首先创建新项目,然后添加必要的元件(如74LS192计数器、74LS248译码器等),并根据设计要求连接元件。
3.编写程序:使用硬件描述语言(如VHDL或Verilog)编写计数器和译码器的程序。
确保程序能够实现所需的功能,并进行仿真测试。
4.编译和下载:将程序编译成可下载的配置文件,然后下载到FPGA开发板上。
5.硬件测试:连接开发板到PC,启动程序,观察数字电子钟的显示情况。
检查时间是否准确,各部分功能是否正常。
6.性能评估:对数字电子钟的性能进行评估,包括计时精度、稳定性等指标。
根据评估结果对设计进行优化。
四、实验结果与分析1.设计结果:经过上述步骤,我们成功地设计并实现了一个基于FPGA的数字电子钟。
通过EDA软件和硬件描述语言,我们实现了计数器和译码器的功能,并完成了程序的编写和下载。
2.性能分析:经过测试,我们的数字电子钟具有较高的计时精度和稳定性。
时间显示准确,各部分功能正常。
这表明我们的设计是成功的。
3.优化方向:虽然我们的数字电子钟已经具有较好的性能,但仍有一些方面可以优化。
例如,可以考虑添加更多的功能,如闹钟、温度显示等;也可以进一步优化电路结构,降低成本和提高性能。
课程设计_数字电子钟设计报告
课程设计_数字电子钟设计报告第一篇:课程设计_数字电子钟设计报告数字电子钟设计报告数字电子钟设计报告目录1.实验目的 (2)2.实验题目描述和要求 (2)3.设计报告内容...........................................................................2 3.1实验名称.................................................................................2 3.2实验目的.................................................................................2 3.3实验器材及主要器件..................................................................2 3.4数字电子钟基本原理..................................................................3 3.5数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择..............................3-8 3.6数字电子钟电路图.....................................................................9 3.7数字电子钟的组装与调试............................................................9 4.实验结论.................................................................................9 5.实验心得 (10)参考文献 (10)数字电子钟设计报告一简述数字电子钟是一种用数字显示秒,分,时,日的计时装置,与传统的机械相比,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。
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。
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。
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。
实验一 :数字电子钟.
实验报告课程名称:近代电子学实验实验名称:数字电子钟专业:电子信息科学与技术年级:2012 年 3 月 27 日实验一多功能数字电子钟一、设计目的1、掌握数字电路中计数、分频、译码、显示及时钟脉冲振荡器等组合逻辑电路与时序逻辑电路的综合应用。
2、掌握多功能数字钟电路设计方法、装调技术及数字钟的扩展应用。
二、设计内容及要求1、基本要求①准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间;②小时以24 进制,分和秒为60 进制;③具有校时电路。
2、扩展功能①定时控制;②整点报时;③仿电台整点报时;④报整点时数。
3、设计数字钟的整机电路并画出电路图4、组装、调试单元电路及整机电路。
三、数字钟电路基本原理数字时钟电路系统由主体电路和扩展电路两大部分组成,其中主体电路完成数字时钟的基本功能,其中基本电路包括显示电路,校时电路和时钟发生电路。
其系统主体电路组成原理框图如图1-1。
本电路主要由振荡器和分频器产生1Hz(即1秒)的秒脉冲,用秒脉冲驱动“秒” 计数器,因每分钟有60秒,所以“秒”计数器应为60进制计数器。
计数输出经译码、显示时钟苗;利用“秒”计数器的复位脉冲作为“分”计数器的计数脉冲,因每小时有60分,所以“分”计数器也应是60进制计数器,计数器的输出经译码、显示时钟分;利用“分”计数器的复位脉冲作为“时”计数器的计数脉冲,因每天有24小时,所以“时”计数器应为24进制计数器,其输出经译码、显示时钟时。
60进制计数器“秒”和“分”的计数器都是60进制计数器,由一级十进制计数器和一级六进制计数器级联而成。
十进制计数器的复位方法大家比较熟悉,六进制计数器的复位方法是:当CP输入端输入第六个脉冲时,它的四个触发器输出的状态为“0110”,这时QbQC均为高电平“1”。
将它们相“与”(用两级“与非”门,保证复位信号为高电平)后,送到计数器的清除端Cr,使计数器复“0”,从而实现60进制计数。
原理图见图1―2。
24进制计数器由两级十进制计数器联与及两级反相器组成。
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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:李子鹏学号: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:李子鹏学号: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:李子鹏学号: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)2.2.2 时、分、秒计数器 (7)2.2.3 计数显示电路 (8)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。
整个过程耗费不少时间和精力,但这些都是值得的。
在这次设计过程中,我也对word、画图、multsim等软件有了更进一步的了解使我在以后的工作中更加得心应手。