数字钟的设计与制作过程
数字钟的设计与制作
数字钟的设计与制作一．指标要求：1.显示时、分、秒。
.采用24小时制。
2.具有校时功能，可以对小时和分单独校时，对分校时的时候，停止分向小时进位。
校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。
3.为了保证计时准确、稳定，由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。
二．设计计算：1．总体方案设计：画出总体方框图原理框图并给出说明。
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。
总体方案设计如图（1）所示。
图（1）2．单元电路设计：各功能块电路图，各部分定性说明以及计算分析。
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。
石英晶体振荡器如图（2）所示，采用反向器等元件构成。
利用一个与非门的自我反馈使它工作在线性状态，然后利用石英晶体JU来控制震荡频率，电阻为反馈元件，电容C防止寄生振荡。
图(2)分频器电路：由于石英晶体产生较高的32768HZ的频率，而电子钟需要秒脉冲，可采用分频电路实现，具体电路图如（3）所示。
先经过3次十六分频，在经过一次八分频最后得到脉冲信号。
图（3）时间计数单元：因为电子钟有秒、分、时组成，分别60、60和24进制。
采用一片4520接成60进制，4520的第一组4位二进制接成秒的个位，另一组接成秒的十位，“分”也为60 进制,“时”为24 进制。
这两种进制的次序和二进制完全相同, 只是模数不是2 的整幂。
采用反馈置零法清零, 先按二进制计数器串联起来构成计数器, 当计数状态达到所需的脉冲模值后, 经过电路译码、反馈、产生复位脉冲将计数器清零, 然后重新开始进行下一个循环。
（1）60 进制计数器。
电路如图（4）所示。
4520的第一组4 位二进制构成10 进制, 第二组4 位二进制构成6 进制, 因为二组都为16 进制, 而4520具有异步清零的功能。
电子数字钟的设计与制作
电子数字钟的设计与制作
设计和制作电子数字钟的步骤如下：
1. 确定需求：确定所要设计的电子数字钟的功能要求，如显示时间、日期、闹钟功能等。
2. 选取器件：选取合适的微控制器、显示屏、时钟芯片、按键等器件。
微控制器需要具备足够的处理能力和接口，以便于控制显示屏和处理输入信号。
3. 硬件设计：根据选取的器件，设计电路图和PCB布局。
包
括时钟电路、显示电路、按键电路、电源供电电路等。
4. 软件开发：编写嵌入式软件程序，实现时钟的各种功能。
包括处理时间的计算与显示、闹钟功能的设置与触发、用户界面的交互等。
5. 制作电路板：利用电子设计软件将电路图转化为PCB文件，并进行打样加工，制作出电路板。
6. 组装调试：根据设计好的布局，将所选取的器件焊接到电路板上。
完成后进行电路的检查、组装和连线等工作。
7. 软件烧录：通过编程器将软件程序烧录到微控制器中。
8. 调试测试：进行电源接入，对时钟的各个功能进行测试调试，确保其正常运行。
9. 外壳设计与制作：设计合适的外壳以保护电子数字钟，可以采用3D打印、注塑等方式制作外壳。
10. 最终装配与测试：将完整的电子数字钟进行装配，并进行
最后的测试以确保其功能正常。
6.1.2数字钟设计的方法和步骤(精)
主讲老师：裴焕宇
第
第六章 数字钟设计与制作
二、数字钟设计的方法和步骤
（ 一）数字钟设计概述 设计数字钟 要根据设计目的、设计任务对数字钟性能指标的要求，确定 整机电路的方框流程图。再根据流程图设计各部分单元电路，在单元电路 设计中，首先画出单元电路图，根据电路图要确定原件的型号、性能参数 并合理地选择这些原件。 （二）数字钟设计步骤
功能要求：24小时为一个周期显 示分秒时。计时、校时、整点报 时，具有单独校时功能，计时过 程有报时功能，当时间到达整点 前5秒开始蜂鸣报时。为保证计时 的稳定和稳定准确，由晶体整荡 器提供基准信号。
第 4
1.整机方框图设计
页
译码驱动
译码驱动
译码驱动
译码驱动
译码驱动
译码驱动
驱动驱动
星期
时十位
时个位
页
图: 1
图：2
C1 0.01 F G1 G2
工作原理：G1CMOS非门输出电压U1与晶体、电 容、电阻组成振荡电路。G2的功能是整形，将U1 近似正弦波，整形为方波U2输出。输出反馈电阻 R1为G2提供偏置，使电路工作在放大区，使非门近 似于高增益的反相放大器。C1C2与晶体构成谐振网 络，完成对振荡频率的控制功能，并有180度的相 移。从而和非门组成正反馈网络，实现振荡器功 能。晶体具有较高的频率稳定性和准确性，频率 越高准确度越高，选石英振荡器的频率为4MHZ振 荡器的输出频率为4MHZ，保证了系统的稳定度。
1 2 3 4 5 6 7 8
4518
16 15 14 13 12 11 10 9
470Ω
第 7
4. 计数译码显示电路设计
右图为七段显示电路和计数译码器。 在确定了标准“秒”的时间信号后，可根据 60进制分别确定“分”和“时”及24小时为一 天的周期计数，正确连接就可以将计数器 的状态经译码器译码，通过显示器显示。 “秒”“分”“时”三个显示电路原理如图所示。
多功能数字钟的设计与制作
一、多功能数字钟的设计与制作(一)相关知识：多位数（DlGIT）的驱动方式1．如采用直接驱动法驱动4个七段显示器，共需要4×8=32条的I／O线：而采用解码器驱动也要4X4=16条的I／O线，形成了I/O端口的浪费。
2．扫描显示法所需的I/O数为8+n条（n个显示器)，可节省硬件电路。
3．扫描显示法要注意两点：(1)点亮时要让LED得到最大的顺向电流，通常一个LED需要10mA。
在做四位数的扫描时，每一个LED的平均电流值只有1／4的最高电流值，因此扫描时要得到适当的亮度最好有30mA以上的瞬间电流，即将LED的限流电阻降低到20～100Ω。
(2)在切至下一个显示器时，应把上一个先关闭一段时问(约50μs)，再将下一个显示器扫描信号送出，以避免上一个的显示数据显示到下一个显示，即避免鬼影(TBLANK) 的产生．下图为显示器切换时间差示意图。
显示器切换时间差示意图。
4．扫描频率必须高于视觉暂留频率16Hz以卜(即62毫秒以上（二）功能说明1．开机时，显示12：00：00的时间开始计时。
2．P0．0控制“秒”的调整．每按一次加1秒，P0．1控制“分”的调整．每按一次加1分P0.2控制“时”的调整，每按一次加1个小时；（三）硬件：如图所示时钟电路图(四)程序：shiz．ASMORG 00H ;主程序起始地址AJMP START ;跳至主程序ORG 0BH ；TIMER0中断起始地址AJMP TIM0 ；跳至TIMER0中断子程序TIM0START：MOV SP,#70H ；设置堆栈在70HMOV 28H，#00 ；显示寄存器初值为0 0MOV 2AH，#12H ；“时”寄存器l忉值为12HMOV 2BH，#00 ；“分”寄存器初值为0 0HMOV 2CH，#00 ：“秒”寄存器初值为00HMOV TMOD，#00000001B ：设TIMER0为MODElMOV TH0,#HIGH(65536—4000) ；计时中断为4000微秒MOV TL0，#LOW(6553 6—4000)MOV IE，#10000010B ；TIMER0中断使能MOV R4，#250 ；中断250次SETB TR0 j启动TIMER0LOOP：JB P0.0，N2 ；PO．O (秒)按了?不是则跳至N2检查PO．1 ACALL DELAY ；消除抖动MOV A,2CH ；将秒寄存器的值载入AADD A，#01 ；A的内容加1DA A ；做十进位调整MOV 2CH，A ；将A的值存入秒寄存器CJNE A，#60H，N1 ；是否等于60秒？不是则跳至N1MOV 2CH，#00 ；是则清除秒寄存器的值为00N1：JNB P0．0，$ ；P0．0(秒)放开了?ACALL DELAY ；消除抖动N2：JB P0．1，N4 ；p0．1 (分)按下了吗?不是则跳至N4检查P0．2 ACALL DELAY ；消除抖动MOV A，2BH ；将分寄存器的值载入AADD A，#01 ；A的内容加1DA A ；做十进位调整MOV 2BH．A ；将A的值存入分寄存器CJNE A，#60H，N3 ；是否等于60分?不是则跳至N1MOV 2BH．#00 ；是则清除分寄存器的值为00N3：JNB P0．1，$ ；p0．1 (秒)放开了?CALL DELAY ；消除抖动N4：JB P0．2，LOOP ；P0．2 1秒)按下了吗?不足则跳至LOOP CALL DELAY ；消除抖动MOV A，2AH ；将时寄存器的值载入AADD A．#01 ：A的内容加1DA A ；做十进位调整MOv 2AH，A ；将A的值存入时寄存器CJNE A，#24H，N5 ；是否等于24时?不是则跳至N5MOV 2AH，#00 ；是则清除时寄存器的值为00N5：JNB P0．2，$ ；P0．2（秒）放开了?CALL DELAY ：消除抖动JMP LOOPTIM0：MOV TH0，#HIGH(6 553 6—4000) ；重设计时4 000微秒NOV TL0，#LOW(6553 6—4 000)PUSH ACC ：将A的值暂存于堆栈PUSH PSW ；将PSW的值暂存于堆栈DJNZ R4 X2 ：计时1秒MOV R4，#250CALL CLOCK ；调用计时子程序CLOCKCALL DISP ：调用显示子程序X2：CALL SCAN ；调用扫描子程序POP PSW ；至堆栈取叫PSW的值POP ACC ：至堆栈取回ACC的值SCAN：MOV R0，#28H ；(28H)为扫描指针INC @R0 ；扫描指针加lCJHE @R0．#6，X3 ；扫描完6个显示器?不是跳至X3MOV @R0,#0 ；是则扫描指针为0x3: MOV A,@R0 ;扫描指针载入AADD A,#20H ;A加常数20H(显示寄存器地址)=各时间；显示区地址；存入R1=各时间显示地址MOV R1，A ；扫描指针存入AMOV A，@R0 ；将A高低4位交换(P1高4位为扫描值，SW AP A ；低4位为显示数据值）ORL A，@R1 ；扫描值+显示值MOV P1，A ；输出至P1RETCLOCK：MOV A，2CH ；（2CH）为秒寄存器ADD A，#l ；加1秒DA A ；做十进制调整MOV 2CH，A ；存入秒寄存器CJNE A，#60H，X4 ；是否超过60秒?不是则跳至X4MOV 2CH，#00 ；是则清除为00MOV A，2BH ；（2BH)为分寄存器ADD A，#l ；加1分DA A ；做十进制调整MOV 2BH，A ；存入分寄存器CJNE A，#60H．X4 ；是否超过60分?不是则跳至X4MOV 2BH，#00 ；是则清除为0 0MOV A，2AH 7(2AH)为时寄存器ADD A，#l ；加l时DA A ；做十进制调整MOV 2AH，A ；存入时寄存器CJNE A，#24H，X4 ；是否超过24时?不是则跳至x4MOV 2AH．#00 ；是则清除为00X4：RETDISP：MOV R1，#20H ；（20H)为显示寄存器．R1=20HMOV A，2CH ；将秒寄存器的内容存入AMOV B，#10H ；设B累加器的值为10HDIV AB ；A÷B，商(十位数）存入A．余数（个位数) ；存入BNOV @R1，B ：将B的内容仔入（20H)INC R1 ；RI=21HMOV @R1，A ；将A的内容存入（21H)INC R1 ；R1=22HNOV A，2BH ；将分寄存器的内容仃入ANOV B，#10H ；设B累加器的值为10DIV AB ；A÷B，商（十位数)存入A，余数（个位数）；存入BMOV @R1，B ；将B的内容存入（22H）INC Rl ；R1= 23HNOV @R1，A ；将A的内容存入(23H)INC R1 ；R1=24HMOV A，2AH ；将时寄存器的内容存入AMOV B，#10H ；设B累加器的值为10HDIV AB ；A÷B，商（十位数）存入A．余数（个位数) ；存入BM0v @R1，B ；将B的内容存入（24H)INC R1 ；R1=25HMOV @R1，A ；将A的内容存入(25H)RETDELAY：MOV R6，#60 ；5毫秒D1：MOV R7，#248DJNZ R7，$DJNZ R6，D1RETEND。
74ls161单片机30进制数数字钟设计过程
74ls161单片机30进制数数字钟设计过程设计一个74LS161单片机30进制数的数字钟，可以按照以下步骤进行：
1.确定时钟的时间范围和显示方式。
例如，设定时间范围为00:00到29:59，并使用四个数码管显示小时和分钟。
2.确定数码管的接线方式。
74LS161是一个4位二进制计数器，输出
是四个二进制信号。
将每个输出信号连接到对应数码管的相应段。
3.编写单片机程序。
使用74LS161作为时钟源，每秒产生一个脉冲。
程序需实现以下功能：
-将74LS161的输出转换为30进制的数值，并将其转换为BCD码或者
直接连接到数码管显示。
-根据当前的数值更新数码管的显示。
4.连接外部电路和电源。
将74LS161和四位数码管连接到单片机的引脚，并连接适当的电源。
确保电路的接地和电源线连接正确。
5.编译程序，并将其烧录到单片机中。
使用适当的开发工具和编译器，将编写好的程序烧录到单片机中。
6.测试和调试。
连接电源后，观察数码管的显示是否正确。
调试程序，确保时钟的计时和显示功能正常。
以上是一个简单的设计过程，可以根据具体需求进行适当的修改和调整。
还可以添加其他功能，如闹钟和定时器等。
数字钟电路的设计与制作
数字钟电路的设计与制作数字钟电路是一种常见的电子设计，它可以非常简单地显示出当前的时间，这种钟可以用在家庭和商业中，也可以放在公共场所和办公室中。
数字钟电路的设计和制作需要一定的电子知识和技术，下面将详细介绍数字钟电路的设计和制作过程。
数字钟电路的设计需要考虑多个方面，包括时钟芯片、显示屏、电源和按键等。
首先是时钟芯片的选择，这个芯片的作用是提供精确的时间数据，数字钟电路使用的最常见的时钟芯片是DS1307。
DS1307是一个非常好用的实时时钟芯片，它通过I2C接口和单片机通信，可以提供年、月、日、时、分、秒和星期等信息。
在使用DS1307芯片时需要注意时钟芯片的连接，要保证它的供电和通信正确连接，这可以通过查看数据手册来设置。
其次是显示屏的选择，数字钟电路通常使用7段数码管来显示时间信息，这种显示屏可以显示数字、字母和符号。
选择显示屏时需要考虑它的亮度、大小和功耗等因素，在选择的时候应该评估这些因素以确保选择了合适的显示屏。
电源是数字钟电路不可缺少的组成部分，数字钟电路通常使用直流电源供电，供电电压通常在3V到5V之间。
数字钟电路的功耗很低，只需要很少的电能，所以可以选择很小的电源，例如小型锂电池、太阳能电池等。
最后是按键，数字钟电路通常需要设置按键来调整时间和日期等参数，因此需要选择合适的按键来保证操作的方便和舒适。
数字钟电路的制作需要打印电路板、焊接元件和编程单片机等步骤。
首先是打印电路板，电路板是数字钟电路的核心部分，需要按照设计图纸打印出所需的电路板。
打印电路板的过程需要注意先清洗电路板，然后使用特殊的UV光照射设备将设计图纸转移到电路板上面。
其次是焊接元件，数字钟电路需要焊接多个元件，包括时钟芯片、显示屏、按键和电容等。
焊接之前需要将元件按照设计图纸的要求放置电路板上面，并使用焊锡将元件固定在电路板上面。
最后是单片机编程，数字钟电路使用单片机来控制时钟芯片、处理输入信息和显示时间等功能。
数字钟的设计与制作
数字钟的设计与制作一、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，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，我们此次设计与做成数字钟就是为了介绍数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的介绍各种在制作中使用的中小规模集成电路的促进作用及新颖方法.且由于数字钟包含女团逻辑电路和时叙利亚电路.通过它可以进一步自学与掌控各种女团逻辑电路与时序电路的原理与采用方法.二、设计要求1，设计指标（1）时间以12小时为一个周期；（2）表明时、分后、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，当时间到达整点后进行蜂鸣报时10秒；（5）具备清零功能，具备开机自动清零功能，并且在任何时刻，按动清零控制器，可以展开计数器清零。
2，设计要求先在ewb5.0或者multism2001软件中展开数字钟的设计和仿真，然后在max+plus软件中修正设计方案，最后浏览至flexepf10k10lc84-4中并检验数字钟的功能。
（1）画出电路原理图（或仿真电路图）；（2）元器件及参数选择；（3）电路仿真与调试；（4）安装，调试；3，制作建议：自行加装和调试，并能够辨认出问题和解决问题。
4，编写设计报告：写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
三、数字钟的共同组成与原理框图数字计时器是由计时电路、译码显示电路、脉冲发生电路和控制电路等几部分组成的，其中控制电路按照设计要求可以由校分电路、清零电路和报时电路组成。
具体的原理框图如图（一）所示。
图（一）四、设计原理，方法，步骤1，信号发生电路。
由555设计一个多谐振荡器产生1秒脉冲信号。
原理图如下2，计数器及译码电路。
在max+plus软件中进行设计，仿真，下载验证。
数字钟的设计与制作课程设计
数字钟的设计与制作课程设计数字钟的设计与制作是一门很有趣的课程，它可以帮助我们学习到电路设计、程序编程、机械制作等多个方面的知识，同时也可以让我们制作出一个实用性强的产品。
在这篇文章中，我将从课程内容、制作流程、所需材料等多个方面来介绍数字钟的设计与制作过程。
一、课程内容数字钟的设计与制作课程通常包含以下内容：1.电路设计电路设计是数字钟制作中最重要的一环，它涉及到各种电子元件的选择、电路的组成、信号的输入输出等多个方面。
在电路设计中，我们需要学会使用电子元件，如晶体管、电容、电阻等，同时也需要掌握电路的基本概念，如电压、电流、电阻等。
2.程序编程数字钟的程序编程是制作数字钟过程中另外一个重要的环节。
在程序编程中，我们需要学会使用编程语言，如C语言、Python等，同时也需要掌握计算机程序的基本概念，如变量、函数、循环等。
3.机械制作数字钟的机械制作是最后一个环节，它涉及到机械结构的设计、材料的选择、加工工艺等多个方面。
在机械制作中，我们需要使用各种机械工具，如钳子、锤子、钻头等，同时也需要掌握机械设计的基本概念，如力学、材料力学等。
二、制作流程数字钟的制作流程可以分为以下几个步骤：1.确定设计方案在数字钟的制作中，我们需要首先确定设计方案，包括电路设计、程序编程、机械制作等方面。
在确定设计方案时，我们需要考虑到数字钟的实用性、美观性、成本等因素。
2.电路设计在确定设计方案后，我们需要进行电路设计，包括各种电子元件的选择、电路的组成、信号的输入输出等方面。
在电路设计中，我们需要使用电子元件，如晶体管、电容、电阻等，同时也需要掌握电路的基本概念，如电压、电流、电阻等。
3.程序编程在电路设计完成后，我们需要进行程序编程，包括选择编程语言、编写程序代码等方面。
在程序编程中，我们需要掌握编程语言的基本语法、变量、函数、循环等。
4.机械制作在程序编程完成后，我们需要进行机械制作，包括机械结构的设计、材料的选择、加工工艺等方面。
数字钟的设计与制作ppt课件
响为四低一高，最后一响正好为整点。 其中：2〕、3〕为学生的扩展〔选做〕
部分 2．完成安装及调试。 3．写出设计总结报告。
明确数字钟的总体方案
1．秒脉冲信号源 本系统中的振荡电路选用555定时器构成的
多谐振荡器。 2．计数器 有了时间规范“秒〞信号后，就可以根据
数字钟的设计与制造
主要内容
设计的根本步骤 设计要求 明确数字钟的总体方案 划分并实施功能部件 数字钟的组装与调试 静态和动态检测与调试
设计步骤
方案设计-----根据设计义务书给定的技术目 的和条件，初步设计出完好的电路
方案实验------对所选定的设计方案进展装调 实验。
工艺设计------完成制造测试样机所必需的文 件资料，包括整机构造设计及印制电路板设 计等。
调试的方法地在电路的输入端加上所需 的信号源，并循着信号的注射逐级检测 各有关点的波形、参数和性能目的能否 满足设计要求， 如必要，要对电路参数作进一步伐整。 发现问题，要排除缺点。
样机制造及调试------包括组装、焊接、调试 等。
总结鉴定------考核样机能否全面到达规定的 技术目的，同时写出设计总结报告
数字钟的设计要求
1．数字钟应具有以下功能： 1)、设计一台能直接显示“时〞、“分〞、
“秒〞的数字钟，要求24小时为一计时周期。 2)、当电路发生走时误差时，要求电路具
路，用万用表电压档监测电源电压，察看有 无异常景象：如冒烟、异常气味等， 如发现异常情况，立刻切断电源，排除缺点 如无异常情况，分别丈量各关键点直流电压， 如静态任务点、输入端和输出端的逻辑关系 等能否在正常任务形状下，如不符，那么改 换元器件等，使电路正常。
数字钟原理框图
数字钟原理框图
数字钟系统构成
1、数字钟的构成：振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分
2、数字钟的时、分、秒实际上就是由一个24进制计数器（00-23），两个60进制计数器（00-59）级联构成。
设计数字钟实际上就是计数器的级联。
3、60进制计数器的设计
4、24进制计数器的设计
5、计数器的级联设计
（二）、数字钟设计要点：EWB软件本身提供任意频率的时钟，因此振荡器、分频器不需设计；
另外EWB软件也带有内置译码驱动的数码管，故此译码器和显示器也不需设计。
这样，数字钟的设计实际上就是设计如下图的计数器
EWB软件本身提供任意频率的时钟，因此振荡器、分频器不需设计；
另外EWB软件也带有内置译码驱动的数码管，故此译码器和显示器也不需设计。
这样，数字钟的设计实际上就是设计如下图的计数器.
（三）、芯片选型由于24进制、60进制计数器均由集成计数器级联构成，且都包含有基本的十进制计数器，从设计简便考虑，芯片选择同步十进制计数器74LS160。
（四）、计数器电路
计数器级联时的时钟构成方式可以采用同步时钟，也可以采用异步时钟，这里给出的参考图采用了异步时钟，详图见后页。
数字钟设计实验报告
数字钟设计实验报告数字钟设计实验报告摘要：本实验旨在设计一款数字钟，通过数字显示来展示当前的时间。
通过对电路的搭建和编程的学习，我们成功地实现了数字钟的设计，并对其进行了测试和分析。
本实验不仅提高了我们的电路设计和编程能力，还加深了我们对数字时钟原理的理解。
引言：数字钟是一种常见的时间显示设备，广泛应用于生活中的各个领域。
它不仅具备准确显示时间的功能，还可以提供多种功能，如闹钟、定时器等。
本实验旨在通过设计一款数字钟，提高我们的电路设计和编程能力，并深入理解数字时钟的原理。
材料与方法：1. Arduino开发板2. 数码管3. 连接线4. 电阻5. 电容6. 蜂鸣器7. 按钮8. 电源实验步骤：1. 搭建电路：根据电路图连接Arduino开发板、数码管、蜂鸣器、按钮等元件，并接通电源。
2. 编写程序：使用Arduino开发环境，编写程序实现数字时钟的功能，包括时间的获取、显示和功能的切换。
3. 上传程序：将编写好的程序上传到Arduino开发板中，使其能够执行我们设计的功能。
4. 测试与分析：通过按下按钮，观察数码管的显示和蜂鸣器的声音，验证数字钟的功能是否正常。
实验结果：经过实验，我们成功地设计出了一款数字钟，并实现了以下功能：1. 显示当前的时间：数码管能够准确地显示当前的时间，包括小时和分钟。
2. 闹钟功能：通过设置闹钟时间和闹铃声音，实现了闹钟功能，当时间到达设定的闹钟时间时，蜂鸣器会发出声音提醒。
3. 定时器功能：可以设置定时器时间，当时间到达设定的时间时，蜂鸣器会发出声音提醒。
4. 亮度调节：通过调节电阻，可以实现数码管的亮度调节。
讨论与分析：在设计过程中，我们遇到了一些问题，如电路连接错误、程序逻辑错误等。
通过仔细检查和调试，我们逐步解决了这些问题，并最终成功地完成了数字钟的设计。
通过这个实验，我们不仅提高了对数字时钟原理的理解，还加深了对电路设计和编程的掌握。
结论：通过本实验，我们成功地设计了一款功能齐全的数字钟，并实现了时间显示、闹钟和定时器等功能。
多功能数字钟的设计及制作
多功能数字钟的设计及制作1.设计分析本次设计的数字钟具有校时功能。
我们需要在先设计一个基本的数字钟，然后在此基础上增加校时电路。
一个基本的数字钟由三个部分组成：秒脉冲产生电路，计数电路，译码显示电路，然后就是加上校时电路，一个四部分构成了本次设计的多功能数字钟，其总体方框图如图1-1图1-1 总体方框图2.设计内容2.1秒脉冲产生部分本设计使用由555定时器构成的多谐振荡器来产生1HZ的信号。
虽然此振荡器没有石英晶体稳定度和精确度高，由于设计简单而成为了设计时的首选。
只要在555定时器电路外部配上两个电阻及两个电容元件，并将某些引脚相连，就可以方便地构成多谐振荡器。
555定时器是数字脉冲产生的核心芯片，所以在了解其原理之前，我们需了解555定时器。
555定时器逻辑符号如图2-1所示：图2-1 555定时器逻辑符号管脚功能如表2-1所示：图2-2 秒脉冲电路根据原理和元件图，结合一阶电路暂态过程的三要素法，可以计算出充放电的时间，两者相加即为脉冲周期，脉冲周期的倒数即为脉冲频率。
充电过程的方程式： 2/3Vcc=Vcc+（1/3Vcc-Vcc）e（t1/RC）t1=(R1+R2)C*㏑2=0.7（R1+R2）C放电过程的方程式： 1/3Vcc=0+（2/3Vcc-0）e（t1/RC）t2=R2*C㏑2=0.7R2*C脉冲周期为： t=t1+t2=0.7（R1+2R2）C脉冲频率为： f=1/t=1.43/（R1+2R2）C令R1=15k，R2=68k，C=0. 01F，（其中0.01F的电容的作用是防干扰的）代入数据，计算得，f=0.94HZ≈1HZ基本满足实验要求。
2.2计数部分计数部分的核心芯片是74LS9074LS90是二---五---十进制异步计数器。
它有两个时钟输入CKA和CKB，其中,CPA和Q0组成一位二进制计数器，CKB和Q1Q2Q3组成五进制计数器，若将Q0与CKB相连接，时钟脉冲从CKA输入，则构成了84212BCD码十进制计数器。
数字钟的设计与制作
任务一 认识数码管、译码器和计数器
一、数码管 1.工作原理图
2.外形图
3.管脚图
e d c h
g f a b
二、CD4511译码器 1.引脚图
2.真值表
三、CD4518计数器 1.引脚图
2.真值表
任务二 安装个位十进制电路--- 循 环显示“0～9”十个数码
一、方框图
二、多谐振荡器
1.电路图
2.计算振荡周期
T 0.7(R1 2R2 )C1
三、设计个位十进制电路
四、安装电路要求
1.电阻、二极管、集成电路均采用水平式安装， 电阻的色标方向应一致。 2.面包板上元件排列整齐，装配外形美观、线 路板清洁。 3.连线正确无误，无接触不良和漏点。 4.安装过程中不损耗元器件。
三、使用工具、设备等
1.主要设备：面包板、万用表、稳压电源 2.主要工具：尖镊子、指甲钳、剥线钳 3.主要元器件： LED数码管、CD4511、 CD4518等
四、任务分解
1.认识数码管、译码器和计数器 2.安装个位十进制电路 3.安装十位六进制电路 4.安装四位数字钟电路 ----- 循环显示 “0000～2359”
数字钟的显示(小时、分钟各两位)数字钟，以24 小时计时 2.工作稳定，进位正确 3.布线横平竖直、不能相互交叉
二、学习目标
1．认识数码管、译码器、计数器，学会使用 十进制计数器。 2．能理解数字钟方框图。 3．能设计、安装、调试数字钟电路。 4．培养学生应用面包板安装电路的能力和认 真细致的工作态度。
多功能数字钟设计实验报告
多功能数字钟设计实验报告多功能数字钟设计实验报告一、引言数字钟是一种常见的时间显示设备，其简洁明了的显示方式受到了广泛的欢迎。
然而，随着科技的不断发展，人们对于数字钟的功能要求也越来越高。
本实验旨在设计一款多功能数字钟，以满足人们对于时间显示设备的更多需求。
二、设计原理1. 时间显示：数字钟应能准确地显示当前的时间，包括小时、分钟和秒钟。
为了实现精确的时间显示，我们采用了基于晶体振荡器的时钟电路，并结合数码管显示技术，使得时间能够以数字形式直观地呈现。
2. 日期显示：除了时间显示外，数字钟还应具备日期显示的功能。
我们通过添加一个实时时钟模块，可以获取当前的日期信息，并通过数码管显示出来。
3. 闹钟功能：为了提醒用户重要的时间节点，我们在数字钟中加入了闹钟功能。
用户可以设置闹钟的时间，并在到达设定时间时，数字钟会发出声音或震动来提醒用户。
4. 温湿度显示：为了更好地满足用户的需求，我们还在数字钟中添加了温湿度显示功能。
通过接入温湿度传感器，数字钟可以实时监测当前的温度和湿度，并将其显示在数码管上。
5. 其他功能：除了以上功能外，我们还可以根据用户需求进行扩展，如倒计时功能、闪烁效果等。
三、实验步骤1. 硬件设计：根据设计原理，我们需要选择合适的元器件进行电路的搭建，包括晶体振荡器、数码管、实时时钟模块、温湿度传感器等。
2. 电路连接：根据电路原理图，将各个元器件按照正确的连接方式进行连接，确保电路的正常工作。
3. 程序编写：通过编写合适的程序代码，实现数字钟的各项功能。
包括时间显示、日期显示、闹钟功能、温湿度显示等。
4. 调试测试：在完成硬件连接和程序编写后，我们需要对数字钟进行调试测试，确保各项功能的正常运行。
可以通过模拟不同的时间、设置不同的闹钟时间等来测试数字钟的稳定性和准确性。
5. 优化改进：根据实际测试结果，我们可以对数字钟进行优化改进，提高其性能和稳定性。
例如，优化显示效果、增加功能扩展等。
数字时钟实验报告
数字时钟实验报告数字时钟实验报告引言：数字时钟是一种常见的时间显示设备，它以数字的形式直观地展示时间，广泛应用于家庭、学校、办公场所等各个领域。
本次实验旨在通过制作一个简单的数字时钟，了解数字时钟的工作原理和构造，并通过实践掌握相关的电子元件和电路知识。
一、实验材料和仪器：1. 电子元件：7段LED数码管、集成电路555计时器、电阻、电容等。
2. 仪器：数字万用表、示波器、电源等。
二、实验步骤：1. 电路连接：首先，将7段LED数码管按照电路图连接到555计时器的输出引脚上。
然后，根据电路图连接电阻和电容，形成555计时器的工作电路。
最后，将电源连接到电路上，确保电路供电正常。
2. 电路调试：打开电源后，使用数字万用表检测电路各个节点的电压和电流，确保电路连接正确，并且电压、电流符合设计要求。
然后，使用示波器观察555计时器输出的方波信号，并调节电阻和电容的数值，使得方波信号的频率和占空比符合数字时钟的要求。
3. 数字时钟显示：当电路调试完成后，数字时钟即可正常工作。
通过改变555计时器的频率，可以实现数字时钟的时间显示刷新频率调节。
通过观察7段LED数码管的亮灭情况，可以准确读取当前的时间。
三、实验结果分析：通过实验，我们成功制作了一个简单的数字时钟。
通过调节电路中的元件数值，我们可以改变数字时钟的刷新频率和显示方式。
实验中，我们还发现了以下几个问题和现象：1. 数码管亮度不均匀：在实验过程中，我们发现数码管的亮度不均匀，有些段显示较亮，而有些段显示较暗。
这是由于数码管内部的发光二极管的特性不完全一致，导致亮度差异。
为了解决这个问题，可以采用亮度均衡电路或者更换亮度较为一致的数码管。
2. 时钟误差：在实验中，我们发现数字时钟的时间显示与实际时间存在一定的误差。
这是由于555计时器的精度有限，以及电容和电阻的误差累积导致的。
为了提高数字时钟的精度，可以选择更高精度的计时器和优质的电子元件。
3. 电路稳定性：在实验过程中，我们发现电路的稳定性对数字时钟的正常工作十分重要。
如何设计简单的数字时钟电路
如何设计简单的数字时钟电路数字时钟电路是一种常见的电子电路，用于显示时间并具备时间计时功能。
设计一个简单的数字时钟电路可以通过以下步骤实现。
第一步：确定数字时钟的显示方式常见的数字时钟电路可以采用七段数码管进行显示，每个数码管由七个LED灯组成，用于显示数字0-9。
可以根据需要选择合适的数码管来完成数字时钟的显示。
第二步：确定时钟的计时器数字时钟电路需要一个计时器来跟踪时间。
常见的计时器可以使用555定时器或者基于微控制器的计时器模块。
选择适合自己的计时器并连接到电路中。
第三步：连接七段数码管将选定的七段数码管连接到电路中。
每个数码管的七个LED灯分别对应数码管的a、b、c、d、e、f、g引脚，根据数码管的型号和引脚布局进行正确连接。
例如，将数码管的a引脚连接到计时器的输出引脚，b引脚连接到计时器的另一个引脚，以此类推。
第四步：设计时钟功能根据需要设计时钟功能，包括显示当前时间、设置闹钟、调节亮度等。
可以通过增加按钮开关、旋转编码器或者完成基于微控制器的编程来实现这些功能。
第五步：连接电源和调试将数字时钟电路与合适的电源连接，并进行必要的调试。
确保电路中的元件连接正确并正常工作。
如果有需要，可以使用示波器或多用途测试仪来辅助调试。
总结：通过以上步骤，我们可以设计一个简单的数字时钟电路。
根据需求选择合适的数码管和计时器，连接七段数码管，设计时钟功能并连接电源进行调试。
这样就可以得到一个能够准确显示时间并具备计时功能的数字时钟电路。
需要注意的是，以上步骤只是设计一个简单的数字时钟电路的基本流程，具体的实现可能因项目需求和硬件平台的差异而有所不同。
在实际应用中，还需要考虑电路的稳定性、精度和可靠性等因素，并根据实际情况进行细节调整和优化。
多功能数字钟的设计与制作
邢台职业技术学院多功能数字钟的设计与制作学校邢台职业技术学院系别电气工程系班级电气077班姓名指导教师师宁2010 年 6 月摘要多功能数字钟是在具有基本钟表功能的基础上又增加了定时控制、仿广播电台报时功能、自动报整点时数、触摸报整点时数。
这样的数字钟以其超越的功能越来越被更多的人们所接受。
在设计数字钟时可以采用中小规模集成电路组成电子钟；也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟；还可以利用单片机来实现电子钟等，经过多方面比较后采用多单元电路组成。
这样虽然操作时有很大困难但设计相对清晰易懂，一目了然。
PCB制作还必须在所有设计和制作结束后，首先经过检测没有问题才能焊接器件。
并进行进一步的检测。
保证电路不能在焊接地方出现短接、漏接现象。
错综复杂的接线来回穿梭在电路板上，需要制作者用有超强的细心耐性，和更灵活的办法。
确保质量！在遇到困难时有一个平静的心理，和良好的素质。
在保证了数字钟在正长运行下，其次一个美观的外表更能让更多人喜欢。
本这个原则开始我们的探索之路。
关键词：PCB板译码器计数器校时电路目录1 绪论 (3)1.1概述 (3)1.2设计任务 (4)1.3功能要求 (4)2 电路设计 (6)2.1设计方案 (6)2.2单元电路的设计 (6)2.2.1 主体电路部分 (7)2.2.1.1 振荡电路 (7)2.2.1.2 计数电路 (10)2.2.1.3 校时电路 (14)2.2.1.4 译码与显示电路 (15)2.2.2 扩展功能电路的设计 (17)2.2.2.1 定时控制电路 (17)2.2.2.2 仿广播电台正点报时电路 (19)2.2.2.3 自动报整点时数电路 (19)2.2.2.4 触摸报整点时数电路 (21)3 调试 (22)3.1主体电路部分 (24)4 结论 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)附录 (30)第一章绪论1.1 概述中国是世界上最早发明计时仪器的国家。
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数字钟的设计与制作
一、设计指标
1. 显示时、分、秒。
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，停止分向小时进位。
校时时钟源可以手动输入或借
用电路中的时钟。
4. 具有正点报时功能，正点前10 秒开始，蜂鸣器 1 秒响 1 秒停地响 5 次。
（选做）
5. 为了保证计时准确、稳定，由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。
二、设计要求
1. 画出总体设计框图，以说明数字钟由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输
路径、方向和频率变化，并以文字对原理作辅助说明。
2. 设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。
3. 选择合适的元器件，并选择合适的输入信号和输出方式，在面包板上接线验证、调试各个功能模块的电路。
在确
保电路正确性的同时，输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。
（也可选用Mutisim 仿真）
4. 在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和布线，进行合理布局，进行整个数字钟电路的接线调试。
三、制作要求自行在面包板上装配和调试电路，能根据原理、现象和测量的数据检查和发现问题，并加以解决。
四、设计报告要求
1. 格式要求（见附录 1 ）
2. 内容要求
①设计指标。
②画出设计的原理框图，并要求说明该框图的工作过程及每个模块的功能。
③列出元器件清单，并画出管脚分配图和芯片引脚图。
④画出各功能模块的电路图，加上原理说明（如 2 、 5 进制到10 进制转换，10 进制到 6 进制转换的原理，个
位到十位的进位信号选择和变换等）。
⑥画出总布局接线图（集成块按实际布局位置画，关键的连接应单独画出，计数器到译码器的数据线、译码器到数
码管的数据线可以简化画法，但集成块的引脚须按实际位置画，并注明名称）。
⑦数字钟的运行结果和使用说明。
⑧设计总结：设计过程中遇到的问题及解决办法；设计过程中的心得体会；对课程设计的内容、方式等提出建议。
五、仪器与工具
1. 直流电源 1 台。
2. 四连面包板 1 块。
3. 数字示波器（每两人 1 台）
4. 万用表（每班 2 只）。
5.镊子1把。
6.线剥钳1把。
7.斜口钳1把。
螺丝刀2把。
8.
、器件与连线
共阳八段数码管6个。
1.
2.74LS51集成块1块。
3.74LS47集成块6块。
4.74LS74集成块1块。
5.74LS390集成块3块。
6.74LS08集成块1块。
7.74LS00集成块2块。
8.CD4060集成块1块。
9.10M Q电阻5个。
10.470 Q电阻6个。
11.30p电容2个。
12. 32.768k时钟晶体1个。
13. 单股线1米（每人）。
七、元器件资料（详见附录2）
(2) 74LS08 (4)74HC51D
⑹74LS47 ⑺数码管
OUTPUTS
八、 组成框图
九、 各功能模块电路（仿真详见附录 3）
4060构成脉冲发生及分频电路
74LS47构成译码驱动电路
校时电路（分校时时，不会进位到小时）
十、总设计电路图（见附录 4） 十^一、注意事项
1. 要求学生根据原理和芯片引脚图，分功能设计原理图，并根据接线顺序分步骤验证。
2.
容易出现故障为接触不良。
a ） 集成块引脚方向预先弯好对准面包板的金属孔，再小心插入。
b ） 导线的剥线长度与面包板的厚度相适应（比板的厚度稍短）。
c ） 导线的裸线部分不要露在板的上面，以防短路。
d ） 导线要插入金属孔中央。
3. 按照原理图接线时首先确保可靠的电源和接地。
4. 注意芯片的控制引脚必须正确接好。
5. 检查故障时除测试输入、输出信号外，要注意电源、接地和控制引脚。
6. 要注意芯片引脚上的信号与面包板上插座上信号是否一致（集成块引脚与面包板常接触不良）。
7. 为了便于测试，可将 2Hz 信号直接输入到各级计数器。
8.
接校时电路时可接模拟信号输入（如 1Hz 和 2Hz ）测试输出信号的切换正确后，再将秒进位和分进位信号接 到校时电路，再接校时电路输出到分计数器和时计数器。
从较时电路接入信号时，必须将原进位信号拔掉。
十二、设计日程安排
3月 7日（ 06级4、5班） /3月14日（ 06级 6、7班）： 1. 分发仪器、工具、器件。
2. 讲解总体设计的过程，明确数字钟实现的功能，由哪些相对独立的功能模块组成，各个模块之间互相联系， 时钟
信号传输路径、方向和频率变化。
(1)74HC00D (3)74HC390D
(4) CD4060
⑸
74LS74
1 1 <
2
3 i? Bl
4
RflQ P Bl J
、
.J 7
b
r
TEST
e d c dp
A
3. 讲解面包板的结构和使用方法，连接导线的要点，包括导线剥线头、插线方法、要求，检查面包板，如面包板
中的导电铜片变形或移位，更换导电铜片。
4. 七段数码引脚排列测试，验证每段显示为一个发光二极管，同时完成对每个数码管的检查。
5. 分功能讲解各个模块功能实现原理、实现，搭建实际电路一个个验证（在接线时注意合理布线和接线的可靠
性），或选用Multisim 软件仿真验证。
（1）数码管的译码驱动电路接线、测试、译码器控制功能测试（手工输入测试电平）。
除了进一步熟悉原理外，主要练习接线合理布局，走线整齐、美观，用手指触动导线时也能正常工作。
可以静态显示学号的后几位。
然选一个可正常工作的译码、显示电路，分别测试译码器的 3 个控制引脚的作用。
（2）晶体震荡电路接线、测试（用示波器测量4060 输入时钟，每一路分频输出的频率）。
（3）5 进制计数器接线，输入用4060 的2Hz ，输出用数码管显示。
（4）10 进制计数器接线、测试。
（5）6进制计数器接线、测试（在10 进制基础上改）。
（6）60 进制计数器接线、测试。
（7）24 进制计数器、测试（在60 进制基础上改）。
（8）校时电路接线，用示波器观察电路的信号选择功能。
5. 在熟悉各个功能模块基础上，结合对总体框图的理解，设计总接线图。
3月7日（06级4、5班）/3月15日（06级6、7班）：
6. 根据总接线图各种元器件数量、连线，在面包板上确定所有元器件布局。
7. 按以下顺序接线：晶体震荡、秒电路、分电路、时电路。
8. 如时间允许加接校时电路和报时电路(整点报时)。
9. 写课程设计报告。
(1) 设计指标要求。
(2) 总体框图设计。
(3) 功能模块设计(对所用元器件使用作一些说明)。
(4) 总电路图设计。
(5) 训练总结：遇到的问题和解决办法、体会、意见、建议等。