多功能数字钟(课程设计版)
数字电子技术课程设计--多功能数字钟
目录第一章设计任务 (4)1.1 设计题目及要求 (4)1.1.1 题目 (4)1.1.2 设计要求 (4)第二章方案设计 (5)2.1 总体方案说明 (5)2.2 模块结构以及总体方框图 (5)第三章单元电路设计与原理说明 (6)3.1 按键消抖电路的设计 (6)3.1.1 RS触发器消抖 (6)3.2 分频器的设计 (7)3.2.2 1000分频器 (7)3.3基础电子钟及其显示设计 (8)3.3.1 时钟计数器 (8)3.3.2 功能选择及校准 (9)3.4整点报时器的设计 (10)3.5数码管显示切换电路的设计 (11)3.6 闹钟及其显示的设计 (12)第四章整机电路图及说明 .............................................................. 错误!未定义书签。
4.1整体电路图及说明................................................................................ 错误!未定义书签。
第五章电路仿真 (15)5.1基本时钟电路及其时间设置功能仿真 ................................................ 错误!未定义书签。
5.1.1基本计时功能的仿真............................................................. 错误!未定义书签。
5.1.2时间设置功能的仿真............................................................. 错误!未定义书签。
5.2整点报时功能的仿真............................................................................ 错误!未定义书签。
多功能数字钟课程设计
多功能数字钟课程设计
1 多功能数字钟课程设计
多功能数字钟课程设计是一个实验探索类的课程，它在激发学生
学习热情和强化学生的发明能力的同时，兼顾他们在电子信息技术领
域的技能训练。
2 课程背景
该课程的背景主要来自近几年电子信息技术的飞快发展和日新月
异的变化，在21世纪，科技的发展发展不断推动着社会的发展。
因此，人们对信息技术人才的要求越来越多，技术和工程人才岗位也在变得
越来越多，而这背后便是科技发展需要更多深入的研究和精深的工程
技术。
3 课程介绍
本课程的主要内容包括：数字信号与系统、单片机编程、数字电
路设计、数字技术应用研究等。
主要让学生掌握多功能数字钟的基本
原理，能够设计制作出各种功能现代化的多功能数字钟。
学生可以在
课堂上讨论各种电子信息工程技术，并根据自己的喜好来实现功能，
比如加入计算温度、日期显示、天气消息显示等功能，同时还可以学
习一些单片机编程语言，拿实际的案例来研究各种电子元器件的组装
和工程设计的流程，从而加深自身的科技能力和创新思维。
4 课程目标
该课程目标旨在培养学生具有独立创新思维、独立完成科技领域及其他领域复杂问题研究解决过程的能力，培养跨学科合作精神，在学习电子信息工程技术的基础上，增强学生在团队合作和沟通能力上的综合素质，提高学生的科技竞技能力，增强学生的社会责任感。
课程设计多功能数字钟
课程设计说明书2005----2006学年第二学期课程名称EDA技术设计项目多功能数字钟系(部) 电子信息工程系班级姓名指导老师成绩目录第一节多功能数字钟设计任务与要求 (1)一设计任务与要求 (1)第二节设计方案 (1)一硬件使用模块 (2)二引脚锁定 (2)三工作原理 (3)第三节VHDL源程序 (4)原理图，方波图 (9)第四节调试记录与实验小结 (10)一调试记录 (10)二实验小结 (10)第五节参考资料 (12)第一节多功能数字钟设计任务与要求一设计任务与要求多功能数字钟具有计时功能和时钟的校时基本功能.计时功能采用24小时计时,显示时,分,秒.采用时校时,对于分钟和秒模块采用60进制实现;小时设计了24进制的计数器.校时部分,分为时校时,分校时,通过控制计数脉冲和校时控制使能的方法实现.扩展了整点报时与闹铃功.整点报时部分,从59’50”开始报时,每隔两秒报时一次,前四声驱动脉冲为500HZ,最后一声驱动脉冲为1KHZ,然后关闭.闹铃部分,将闹铃时间预置时,分,当计时时,分与预置时,分相同,计时秒为00时,开始闹铃,时间为10秒.第二节设计方案一硬件使用模块EPF10K20TC144-4,模块10(蜂鸣器),模块18(脉冲源),模块22(开关设置),模块23(设置跳接模块), 模块24(键盘显示模块)二引脚锁定输入信号名芯片脚号功能输入信号名芯片脚号功能CLK P55 1KHZ脉冲源F P49 报时设定CLR P47 异步清零G P14 12/24制转换B0 P42 分校时DATA0(1) P124B1 P43 时校时DATA0(0) P126B2 P44E P46 整点闹铃输出信号名芯片脚号P0 P51 时/分十位预置数RING P91 驱动蜂鸣器输出P1 P59 LED0 P72 七段译码输出P2 P60 LED1 P73P3 P62 LED2 P78Q0 P63 时/份个位预置数LED3 P79Q1 P64 LED4 P80Q2 P65 LED5 P81Q3 P67 LED6 P82A P41 校时控制LED_SEL2 P70 位控制C P46 整点报时LED_SEL1 P69D P116 LED_SEL0 P68E P48 闹铃开关三工作原理分频器: 由1KHZ时钟,经过2分频与1千分频得到500HZ,1HZ两个时钟,1KHZ,500HZ为整点报时/闹铃的蜂鸣器驱动脉冲,其中1KHZ作为八进制计数脉冲.1HZ为计数脉冲.计时/校时部分:完成60S,60M,24H计数功能.按MIN键时,进入分校时状态.按HOUR键时,进入时校时状态.选择,译码,输出:当MD=’1’时,数码管显示闹铃预置时间.当MD=’0’时,显示正常计数状态下时,分,秒.BCD/七段译码器根据六选一选择器的输出,将其译为七段码,然后显示在数码管.整点报时/闹铃:整点报时功能,从59’50”开始,每隔两秒报时一次,59’52”,59’54”,59’56”59’58”四声报时蜂鸣器驱动脉冲为500HZ,00’00”实话,驱动脉冲为1KHZ;闹铃:LOAD为‘1’时，允许闹铃，允许闹铃时间预置，当计数时，分与预置时，分相同时，开始闹铃，时间为10秒。
多功能数字时钟课程设计
多功能数字时钟课程设计多功能数字时钟是一种十分常见且使用广泛的计时工具，随着数字化的推进，数字时钟在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
针对数字时钟的课程设计就显得尤为重要。
在下面的文章中，我们将针对多功能数字时钟的课程设计分步骤地进行阐述。
第一步：课程目标的制定在开展数字时钟课程的设计之前，需要明确该课程的教学目标。
数字时钟涉及到的知识点比较多，目标制定的准确性和明确性可以使得教学更加高效。
该课程目标的一些重要的方面包括：1. 了解数字时钟的组成和工作原理。
2. 掌握数字时钟的常用功能和操作方式。
3. 能够利用数字时钟进行实际生活中的计时操作。
4. 学会数字时钟的基本维护和保养。
第二步：课程内容的选择数字时钟涉及到的内容很多，但是每个人的知识背景在一个不同的水平，一些学生可能只知道数字时钟的基本概念。
在选择课程内容时，要根据学生的背景进行选择，使得课程设计具有一定的针对性。
一些重要的课程内容有：1. 数字时钟的结构。
2. 常见数字时钟的类型。
3. 如何使用数字时钟进行计时操作。
4. 数字时钟的维护和保养。
第三步：课程教学方法的选择在数字时钟的课程教学中，教学方法是非常重要的。
如果教学方法不当，即使内容选择恰当，也可能使得学生无法真正理解和掌握数字时钟的重要性和使用方法。
一些教学方法有：1. 讲解式教学方法：教师直接讲解数字时钟的相关知识和技能。
2. 实验式教学方法：由学生亲自操作数字时钟，从而掌握使用方法。
3. 讨论式教学方法：教师引导学生进行交流和探讨。
第四步：课程评价方法的选择在数字时钟课程结束后，教学评价是必不可少的一件事。
这对于学生学习的效果检验和课程的改进都具有重要意义。
一些评价方法有：1. 笔试方式：通过让学生考试，检查学生对数字时钟的理解程度。
2. 实际操作方式：让学生在数字时钟的操作过程中检查他们是否真正理解。
3. 交流方式：从学生的角度出发，从而更好地了解数字时钟课程的情况。
多功能数字时钟课程设计
谢谢观看！
—— 何昕泽、何聪、范瑞
整点报时单元电路
电路应在整点前 10 秒钟内开始整点报时，即当时间在 59 分 50 秒到 59 分 59 秒期间时，报 时电路报时控制信号。 当时间在 59 分 50 秒到 59 分 59 秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为 5 、9 和 5，因此可将分计数器十位的 Qc 和 Qa 、个位的 Qd 和 Qa 及秒计数器十位的 Qc 和 Qa 相与，从而产生报时控制信号。 报时电路可选 74HC30 来构成 。 （74HC30 为 8 输 入 与 非 门 ）
基于multisim的数字时钟
制作人：何昕泽 范瑞 何聪
功能：
·具有时、分、秒 ·整点报时 ·手动校准 ·24时与12时进制转换
电路组成原理
数字电子钟主要分为七段数码显示器、60 进制计数器、 24 进制计数器、 12进制计数器、整点报时 和 手动校时 这几个部分。数字电子钟要完成显 示需要 6 个数码管，然后要实现时、分、秒的计时需要 60 进制计数器和 24/12 进制 计数器，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。 不同进制的计数器可以采用 74LS160 置数端触发实现 。
12进制电路单元
（时计数电路由 U3 和 U4 俩部分组成）
把24进制和12进制计数 器接上一个单刀双掷开 关，就构成24/12进制 转换的电路。
当时十位 U4 计 数为 0，U3计数 为 6 时，两片 74LS160，再加 上一片74LS13, 从而构成 60 进 制计数。
60进制电路单元
（分、秒计数电路由 U3 和 U4 俩部分组成）
校时电路
数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应 截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用 正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路 接入其中。校正信号可直接取自信号发生器产 生的信号；输出端则与分或时个位计时输入端 相连。当开关打到一端时，正常输入信号可以 顺利通过，故校时电路处于正常计时状态；当 开关打到一端时，信号产生校时电路处于校时 状态。
多功能数字钟(课程设计版)
》题目: 多功能数字钟电路设计器材：74LS390，74LS48，数码显示器BS202， 74LS00 3片，74LS04，74LS08，电容，开关，蜂鸣器，电阻,导线要求完成的主要任务:用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟，要求如下：1.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。
2.秒、分为00-59六十进制计数器。
：3.时为00-23二十四进制计数器。
4.可手动校正：能分别进行秒、分、时的校正。
只要将开关置于手动位置。
可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。
5.整点报时。
整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音（500HZ），整点时再鸣叫一次高音（1000HZ）。
时间安排：指导教师签名：年月日、系主任（或责任教师）签名：年月日索引摘要........................................................ 错误!未定义书签。
Abstract .................................................... 错误!未定义书签。
—1系统原理框图.............................................. 错误!未定义书签。
2方案设计与论证............................................ 错误!未定义书签。
时间脉冲产生电路........................................ 错误!未定义书签。
分频器电路.............................................. 错误!未定义书签。
时间计数器电路.......................................... 错误!未定义书签。
译码驱动及显示单元电路.................................. 错误!未定义书签。
多功能数字钟课程设计
多功能数字钟设计[摘要]多功能数字钟由数字钟电路、定时电路、报时电路、电源电路组成。
为了简化电路结构，便于实现，数字钟电路与定时电路之间的连接采用直接译码技术。
用中规模集成电路设计的数字钟具有电路结构简单、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。
[关键词]555定时器；报时电路;译码；校时Design of multi-functional digital clockAbstract:Applicable for automatic digital clock rung, automatic broadcasting, also suitable for electricity, water and automatic control and electrical equipment. It is by several children clock circuit, timing circuit, the power circuit implementation. In order to simplify the circuit structure, a digital clock circuit and timing circuits using direct connection between decoding technology. With simple structure, reliable operation, long service life, change the setting time for easy and manufacturing cost etc.Key words:555timer;time-reported circuit;decode;timing目录引言 (1)1 多功能数字钟工作原理 (1)1.1 系统框图 (1)1.2 工作原理 (1)2 芯片简介 (2)2.1 555定时器 (2)2.2 十进制加法计数器74LS160 (2)3 电路设计 (2)3.1 1Hz秒时钟信号发生器 (2)3.2 时间计数及显示电路 (3)3.2.1译码显示电路 (3)3.2.2 分、秒计数及显示 (4)3.2.3 时计数及显示 (5)3.3 校时电路 (5)3.4 整点报时电路 (6)3.5 整体电路图 (6)4 仿真结果及分析 (7)4.1时钟结果仿真 (7)4.2 1Hz脉冲产生电路 (8)4.3 60进制计数器计数仿真结果 (8)4.4 24进制计数器计数仿真结果 (8)4.5 脉冲输出电压观察 (9)4.6 开关校时电路仿真结果 (10)4.7 测试结果分析 (10)5 安装与调试 (10)6 结束语和展望 (11)致谢 (11)参考文献 (11)附录A (12)引言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，公室等公共场所,成为人们日常生活中不可缺少的必需品。
电子综合课程设计多功能数字电子时钟
电子综合课程设计多功能数字电子时钟一、简介本项目为电子综合课程设计，设计一款多功能数字电子时钟。
该时钟具有显示时间、日期、温度、闹钟等多种功能，配备有定时开关机、夜光和音量调节等功能。
此外，该时钟外观简约且美观，设计师充分考虑到用户的使用需求，实现了人性化设计，易于操作，成为一款功能强大、实用性高、适用范围广的电子产品。
二、设计思路1.硬件设计时钟采用STM32F0308T6单片机作为主控芯片，用DS1302实时时钟芯片作为时钟源。
为了实现多种功能，我们在主控出增加了一个9612音频电路芯片，用作时钟的音量控制，以及闹钟的提示铃声。
此外，为了使时钟更好地适应使用场景，设计师还添加了光敏电阻实现夜光功能，铺上黄色的背光板后又实现了多种颜色的配合，能够适应不同场合的需求。
2.软件设计在软件方面，使用了C语言编程。
主要功能包括时间、日期、温度显示、闹钟、夜光和音量控制等。
其中，时间及日期的显示为主界面，在时钟界面下按下“menu”可以进入温度、夜光、音量调节、闹钟设置等模式，按下确定键可进入对设置的编辑，方便用户按照自己需求进行调整。
三、功能介绍1.时间、日期显示时钟在主界面下，可显示当前时间和日期，使用户随时了解到时间和日期的变化。
2.温度显示在“menu”界面下，可显示当前的温度，方便用户了解室内温度的变化。
3.闹钟设置在“menu”模式下，用户可通过设置闹钟时间来实现定时提醒的功能。
4.夜光当环境光线较暗时，时钟的背光板将亮起，以便用户观看时间。
5.音量调整可通过音量调节的按键对音量进行调整，以方便用户按照自己的需要进行调节。
6.定时开关机在控制位置，实现了产品的定时开关机功能，可自动开机，实现了对环境的节约。
四、总结该多功能数字电子时钟的设计工艺精良，功能强大、易于操作、实用性高、适用性广泛。
整个设计过程、选材及工艺都体现了电子产品的优越性。
在真正的市场环境下，这款多功能电子时钟具备广泛的市场适应性，在现代家居、办公室等各个场合都具有很好的应用前景。
课程设计-多功能数字钟
多功能数字钟电路设计一、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序电路.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.二、具体目的任务●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。
●了解数字钟的组成及工作原理。
●熟悉数字钟的设计与制作。
三、基本设计指标⏹时间以12或24小时为一个周期；⏹显示时、分、秒；⏹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。
四、扩展功能（可自选）1、定时控制2、仿广播电台正点报时3、报整点时数4、触摸报整点时数ⅰ（7时59分闹时1分钟）ⅱ（59分51秒、53秒、55秒、57秒、59秒）ⅲ（1点钟报一声、2点钟报两声、…）ⅳ（触摸数字钟的某端，能够报当时的整点时数）五、设计要求⏹画出设计电路原理图和实际硬件接线图。
⏹电路元器件及参数选择。
⏹自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
⏹编写课程设计报告，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。
数字钟电路系统的组成框图主体电路原理图（参考图）24小时数字钟所用芯片管脚74LS9274LS92V4B4A4Y3B3A3Y1211109814133456712&&VCC2D3C2BNC2A2Y1B1ANC1D1C1YGND(a)(b)74LS20V4B4A4Y3B3A3Y87V2D3C2BNC2A2Y(a)(b)数字钟硬件连线图。
课程设计多功能数字钟设计报告书
课程设计任务书学生姓名：戴维佳专业班级：信息sy1201班指导教师：刘可文工作单位：信息工程学院题目: 多功能数字钟的设计与实现初始条件：本设计既能够利用集成译码器、计数器、按时器、脉冲发生器和必要的门电路等,也能够利用单片机系统构建多功能数字钟。
用数码管显示时刻计数值。
要求完成的要紧任务: （包括课程设计工作量及技术要求，和说明书撰写等具体要求）一、课程设计工作量：1周。
二、技术要求：1）设计一个数字钟。
要求用六位数码管显示时刻，格式为00：00：00。
2）具有60进制和24进制（或12进制）计数功能，秒、分为60进制计数，时为24进制（或12进制）计数。
3）有译码、七段数码显示功能，能显示时、分、秒计时的结果。
4）设计提供持续触发脉冲的脉冲信号发生器，5）具有校时单元、闹钟单元和整点报时单元。
6）确信设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出整体电路原理图，论述大体原理。
3、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》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印，图纸应符合画图标准。
时刻安排：1、2021 年3 月18 日，布置课设具体实施打算与课程设计报告格式的要求说明。
二、2021 年 3 月25 日至2021 年4 月15 日，方案选择和电路设计。
3、2021 年4 月16 日至2021 年6 月5 日，电路调试和设计说明书撰写。
4、2021 年7 月5 日，上交课程设计功效及报告，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：年月日多功能数字钟的设计与实现目录摘要目前市场上提供的不管是机械钟仍是石英钟在晚上无照明的情形下都是不可见的。
要明白当前的时刻，必需先开灯，故较为不便。
此刻市场上显现了如此一类的电子钟，它以六只LED数码管来显示时分秒，与传统的以指针显示秒的方式不同，违抗了人们传统的适应与理念，而且这种电子钟一样是采纳大型显示器件，适用于银行、车站等公开场合。
多功能数字时钟课程设计
多功能数字时钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字时钟的基本构成，掌握时、分、秒的概念及其相互关系。
2. 学生能运用所学知识，分析多功能数字时钟的显示原理和编程逻辑。
3. 学生掌握基本的数字逻辑运算，并能将其应用于时钟设计中。
技能目标：1. 学生能通过实际操作，学会使用编程软件进行数字时钟的设计与编程。
2. 学生能够运用问题解决策略，调试并优化数字时钟程序，提高程序运行效率。
3. 学生能够运用所学知识，创作具有个性化功能的数字时钟，培养创新意识和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对信息技术学科的兴趣，激发学习热情。
2. 学生通过团队协作，培养沟通、交流和合作的能力，增强团队意识。
3. 学生通过解决实际问题，体会科技改变生活的魅力，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为信息技术学科，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点：学生具备一定的信息技术基础，好奇心强，喜欢动手操作，但逻辑思维和问题解决能力有待提高。
教学要求：教师应关注学生的个体差异，提供有针对性的指导，引导学生通过自主学习、合作探究和实践活动，达到课程目标，提高学生的信息技术素养。
二、教学内容1. 数字时钟基础知识：时钟的演变、数字时钟的构成、时、分、秒的概念及其进制关系。
教材章节：第一章 认识数字时钟2. 数字时钟显示原理：LED显示技术、点阵显示原理、数字时钟显示编程。
教材章节：第二章 数字时钟显示技术3. 数字时钟编程基础：基本逻辑运算、程序流程控制、函数的运用。
教材章节：第三章 数字时钟编程基础4. 多功能数字时钟设计与实现：设计思路、编程实践、调试与优化。
教材章节：第四章 多功能数字时钟设计与实现5. 创新实践：个性化数字时钟设计、功能拓展、作品展示。
教材章节：第五章 创新实践与作品展示教学进度安排：1. 数字时钟基础知识（1课时）2. 数字时钟显示原理（2课时）3. 数字时钟编程基础（3课时）4. 多功能数字时钟设计与实现（4课时）5. 创新实践（2课时）教学内容科学系统，注重理论与实践相结合，引导学生通过自主学习、合作探究和实践操作，掌握数字时钟的设计与编程，培养学生的创新能力和信息技术素养。
eda多功能数字时钟课程设计
eda多功能数字时钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字时钟的基本原理，掌握EDA工具的使用方法，并运用相关电路知识设计多功能数字时钟。
2. 学生能够运用所学知识，分析并解释数字时钟电路中各个部分的功能及其相互关系。
3. 学生了解数字时钟在实际生活中的应用，理解其重要性。
技能目标：1. 学生能够运用EDA工具进行电路设计，具备实际操作能力。
2. 学生通过动手实践，培养解决实际问题的能力，提高创新意识和团队协作能力。
3. 学生能够运用所学知识，对数字时钟电路进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对电子技术的兴趣，激发创新精神。
2. 学生通过团队合作，学会尊重他人，培养良好的沟通能力和团队精神。
3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，对实践操作有较高的兴趣。
教学要求：教师需结合理论教学，指导学生进行实践操作，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的综合能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，提高学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 数字时钟原理：讲解数字时钟的基本工作原理，包括时钟信号、计数器、显示驱动等组成部分。
2. EDA工具使用：介绍EDA工具的基本操作，如原理图绘制、电路仿真、PCB设计等。
3. 电路设计与实现：指导学生运用EDA工具设计多功能数字时钟电路，包括时钟信号电路、分频器、计数器、显示驱动和按键控制等模块。
4. 电路调试与优化：教授学生如何对设计的数字时钟电路进行调试，找出问题并进行优化。
教学内容与教材关联性如下：1. 《电子技术基础》中关于数字电路的基础知识，为理解数字时钟原理提供理论支持。
多功能数字钟电路课程设计
课程设计任务书学生姓名：曾豪专业班级：自动化1105指导教师：龚跃玲工作单位：自动化学院1、题目:数字钟任务：设计一个数字钟电路。
要求：1) 能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时；2）可显示时间并具有校时功能；3）具有整点报时功能，报时声响为四低一高，最后一响正好为整点；4）时钟有闹铃功能5）时钟有秒表功能6）对设计电路进行仿真。
2、初始条件1.实验室提供万用表、信号发生器、直流稳压电源、示波器等设备。
2.学生已学习了大学基础课程和《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电力电子变流技术》等专业基础课程。
3.主要参考文献1)《新编电子电路大全》第1、2、3、4卷中国计量出版社2)《传感器及其应用电路》何希才编著电子工业出版社3)《电力电子变流技术》黄俊王兆安编机械工业出版社4)《集成电路速查手册》王新贤主编山东科学技术出版社5)《集成电路速查大全》尹雪飞陈克安编西安电子科技大学出版社6)《晶体二极管手册》各种版本皆可3、要求完成的主要任务1.课程设计结束时每个学生要交一份按统一格式要求撰写的课程设计说明书，并装订成册。
2.课程设计说明书中每个题目要求有方案比较、绘制方框图、电原理图，阐述电路工作原理、每个元器件的主要参数、设计电路的性能指标及电路仿真效果图等。
3.说明书中除个人签名外，其它文字、符号、图形或表格一律用计算机打印。
4.文字、符号、图形等必须符合国家标准。
5.独立完成设计任务，严禁相互抄袭。
4、时间安排设计时间为二周（6月17日—7月2日），安排如下：1．6月17日上午，指导教师讲授课程设计的有关基本知识等。
2．6月17日下午——6月24日学生查阅资料，完成初步设计。
3．6月25日——6月26日检查设计进度，答疑、质疑。
4．6月27日——6月30日完善设计，形成设计说明书电子文档。
4．7月1日——7月2日课程设计打印、装订、提交。
指导老师签名： 2013 年 6 月 14 日系主任（或负责教师）签名： 2013 年月日目录摘要 (Ⅰ)绪论 (1)1 设计方案的比较和确定..................................... 错误！未定义书签。
多功能数据钟课程设计
多功能数据钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握多功能数据钟的基本组成部分及其工作原理；2. 学生能够运用所学知识，设计并制作一个简单的多功能数据钟；3. 学生能够理解并运用时间单位、时间计算等基本概念。
技能目标：1. 学生能够运用编程软件和电子元件，实现数据钟的基本功能；2. 学生通过实际操作，提高动手能力和问题解决能力；3. 学生能够进行团队协作，提高沟通和协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子制作和编程的兴趣，激发创新意识；2. 学生在实践过程中，体会团队合作的重要性，培养团队精神；3. 学生通过学习，认识到科技与生活的紧密联系，增强学以致用的意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够独立完成多功能数据钟的设计和制作；2. 学生能够通过编程实现数据钟的基本功能，如显示时间、闹钟提醒等；3. 学生能够对作品进行测试、优化，提高其稳定性和实用性；4. 学生在课程结束后，能够对所学知识进行总结，并进行展示和分享。
二、教学内容本章节依据课程目标，选择以下教学内容：1. 多功能数据钟的基本原理：- 认识数据钟的硬件组成，如时钟芯片、显示屏幕等；- 了解数据钟的工作原理，包括时间同步、闹钟设置等。
2. 电子元件的使用和编程：- 学习并掌握常用电子元件的连接和使用方法；- 学习编程软件的使用，如Arduino或Micro:bit，编写控制程序。
3. 时间单位与时间计算：- 掌握时间单位的概念，如时、分、秒；- 学习时间计算的基本方法，应用于数据钟的功能实现。
4. 实践操作：- 设计并制作多功能数据钟，包括硬件连接和程序编写；- 测试并优化作品，确保其稳定性和实用性。
教学大纲安排如下：第一课时：介绍多功能数据钟的基本原理和硬件组成；第二课时：学习电子元件的连接和使用方法；第三课时：编程软件的使用，编写数据钟基础程序；第四课时：实现数据钟的基本功能，如显示时间；第五课时：时间计算方法的学习，实现闹钟功能；第六课时：测试、优化作品，进行展示和分享。
多功能数字钟(电工课程设计)
目录1 前言2 总体方案设计2.1 方案论述2.2 设计方式3 单元模块电路设计3.1时间显示电路模块设计3.2按键及指示灯电路模块的设计3.3蜂鸣器及有源晶振电路的设计3.4 CPLD编程下载电路的设计3.5电源电路电路的设计3.6 EPM7128SLC84器件介绍4 CPLD 编程设计4.1系统信号的定义及顶层模块4.2 时钟节拍产生模块4.3模式选择功能模块4.4快速时间设置功能模块4.5秒、分、时计时与时间调整模块4.6闹铃时间设置模块4.7闹铃与整点报时模块4.8 7段显示译码模块4.9 LED显示模块5 系统功能及功能仿真5.1系统功能5.2功能仿真5.2.1 时钟节拍产生模块的仿真波形5.2.2 模式选择功能模块的仿真波形5.2.3 闹铃设置功能模块的仿真波形5.2.4 7段译码功能模块的仿真波形5.2.5 LED显示功能模块的仿真波形5.2.6 系统总体功能仿真波形6 设计总结7 参考文献附录：基于CPLD的多功能数字钟电路图1 前言我们已经进入了数字化和信息化的时代，其特点是各种数字产品的广泛应用。
现代数字产品在性能提高、复杂度增大的同时，其更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的因素在于生产制造技术和电子设计技术的进步。
生产制造技术以微细加工技术为代表，目前已进展到深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管。
PLD器件和EDA技术的出现，改变了这种传统的设计思路，使人们可以立足于PLD芯片来实现各种不同的功能，新的设计方法能够由设计者自己定义器件内部逻辑和管脚，将原来由电路板设计完成的工作大部分放在芯片的设计中进行。
这样不仅可以通过芯片设计实现各种逻辑功能，而且由于管脚定义的灵活性，减轻了原理图和印制板设计的工作量和难度，增加了设计的自由度，提高了效率。
同时这种设计减少了所需芯片的种类和数量，缩小了体积，降低了功耗，提高了系统的可靠性。
本设计是基于CPLD的多功能数字钟设计。
多功能电子钟课程设计
多功能电子钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电子钟的基本原理，掌握电子时钟各部分功能及相互关系。
2. 学生能够运用所学的电子技术知识，分析多功能电子时钟的电路图，并解释其工作原理。
3. 学生能够列出并解释电子时钟编程中的基本指令和程序结构。
技能目标：1. 学生能够设计简单的多功能电子时钟电路图，并展示其功能。
2. 学生能够通过动手实践，组装和调试多功能电子时钟，解决过程中遇到的技术问题。
3. 学生能够运用电子编程软件进行基础编程，实现电子时钟的基本功能，如时间显示、闹钟设定等。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子科技的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生通过合作完成任务，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生在学习和实践过程中，增强解决问题的自信，培养严谨的科学态度和责任心。
4. 学生能够认识到电子技术在实际生活中的应用，意识到学习科学技术对个人和社会的意义。
本课程针对初中年级学生，考虑到学生的认知水平、动手能力和兴趣特点，设计了一系列实践性与理论性相结合的学习活动。
课程旨在通过多功能电子钟的制作，帮助学生将电子技术知识与实际应用相结合，提高其技术素养，同时培养其情感态度价值观。
通过具体学习成果的分解，教师可以针对性地进行教学设计和评估，确保课程目标的实现。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 电子时钟基础知识：- 电子时钟原理：讲解电子时钟的基本工作原理，如晶振、分频器、计数器等组成部分。
- 电路分析：分析电子时钟电路图，理解各部分功能及相互关系。
2. 电子时钟设计与制作：- 电路设计：学习如何设计简单的多功能电子时钟电路图，包括元件选型、电路连接等。
- 程序编写：掌握电子时钟编程的基本指令和程序结构，学会使用编程软件编写程序。
3. 实践操作：- 组装与调试：指导学生动手组装多功能电子时钟，并进行调试，解决过程中遇到的问题。
- 功能实现：实现电子时钟的基本功能，如时间显示、闹钟设定等。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
题目: 多功能数字钟电路设计器材：74LS390，74LS48，数码显示器BS202， 74LS00 3片，74LS04，74LS08，电容，开关，蜂鸣器，电阻,导线要求完成的主要任务:用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟，要求如下：1.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。
2.秒、分为00-59六十进制计数器。
3.时为00-23二十四进制计数器。
4.可手动校正：能分别进行秒、分、时的校正。
只要将开关置于手动位置。
可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。
5.整点报时。
整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音（500HZ），整点时再鸣叫一次高音（1000HZ）。
时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日索引摘要 (4)Abstract (4)1系统原理框图 (6)2方案设计与论证 (7)2.1时间脉冲产生电路 (7)2.2分频器电路 (10)2.3时间计数器电路 (11)2.4译码驱动及显示单元电路 (12)2.5校时电路 (13)2.6报时电路 (14)3单元电路的设计 (15)3.1时间脉冲产生电路的设计 (15)3.2计数电路的设计 (16)3.2.1 60进制计数器的设计 (16)3.2.2 24进制计数器的设计 (16)3.3 译码及驱动显示电路 (17)3.4 校时电路的设计 (18)3.5 报时电路 (19)3.6电路总图 (21)4仿真结果及分析 (22)4.1时钟结果仿真 (22)4.2 秒钟个位时序图 (22)4.3报时电路时序图 (23)4.4测试结果分析 (23)5心得与体会 (24)6参考文献 (24)附录1原件清单 (26)附录2部分芯片引脚图与功能表 (27)摘要多功能数字钟具有时间显示、闹钟设置、环境温度测量、电网电压、电网频率显示，闹铃控制和电网电压的过压、欠压报警等功能,深受人们欢迎。
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。
AbstractA digital clock is a kind of digital circuit technology, minutes and seconds when the timing device, and the mechanical clock is higher than the accuracy and intuitive, and no machinery, has more longer service life, so it has been widely used.From the principle of digital clock is a kind of typical digital circuits, including the assembly logic circuit and the sequential circuits. At present, a digital clock function is more and more strong, and a variety of special options. Applicable for automatic digital clock rung, automatic broadcasting, also suitable for electricity, water and automatic control and electrical equipment. It is by several children clock circuit, timing circuit, amplifier circuit, the power circuit implementation. In order to simplify the circuit structure, a digital clock circuit and timing circuits using direct connection between decoding technology. With simple structure, reliable operation, long service life, change the setting time for easy and manufacturing cost etc.To learn from the point of view, there are mainly introduced in small scale integrated circuit design method of digital clock。
1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。
由于计数的起始时间不可能与标准时间一致，故需要在电路上加一个校时电路。
同时必需以标准的1HZ时间信号作为时钟驱动。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
图1所示为数字钟的一般构成框图。
图 1系统原理框图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。
⑸整点报时电路：一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒.其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波,较复杂的也可以是实时语音提示。
2方案设计与论证2.1时间脉冲产生电路方案一：由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。
图 2 555与RC组成的多谐振荡器图方案二:振荡器是数字钟的核心。
振荡器的稳定度及频率的精确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。
石英晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。
因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一时间脉冲信号。
图 3 石英晶体振荡器图方案三：由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器。
图 4 门电路组成的多谐振荡器图用555组成的脉冲产生电路: R1=15*103Ω，R2=68*103Ω，C=10μF，则555所产生的脉冲的为:f=1.43/[(R1+2*R2)*103*10*106=0.947Hz,而设计要求为1Hz,因此其误差为5.3%,在精度要求不是很高的时候可以使用。
石英晶体振荡电路:采用的32768晶体振荡电路,其频率为32768Hz,然后再经过15分频电路可得到标准的1Hz的脉冲输出.R的阻值,对于TTL门电路通常在0.7～2KΩ之间;对于CMOS门则常在10～100MΩ之间。
由门电路组成的多谐振荡器的振荡周期不仅与时间常数RC有关，而且还取决于门电路的阈值电压VTH ，由于VTH容易受到温度、电源电压及干扰的影响，因此频率稳定性较差，只能用于对频率稳定性要求不高的场合。
综上分析，选择方案二，石英晶体振荡电路能够作为最稳定的信号源。
2.2分频器电路通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到1Hz 的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。
通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级二进制计数器来实现。
例如，将32768Hz 的振荡信号分频为1HZ 的分频倍数为32768（152），即实现该分频功能的计数器相当于15级二进制计数器。
从尽量减少元器件数量的角度来考虑，这里可选多极二进制计数电路CD4060和CD4040来构成分频电路。
CD4060和CD4040在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且CD4060还包含振荡电路所需的非门，使用更为方便。
CD4060计数为14级二进制计数器，可以将32768Ｈz 的信号分频为2Hz ，其内部框图如图2.1所示，从图中可以看出，CD4060的时钟输入端两个串接的非门，因此可以直接实现振荡和分频的功能。
图 5.1 CD4060内部框图 图5.2 CD4040内部框图CD4040计数器的计数模数为4096（122），其逻辑框图如图5.2。
如将32768Hz 信号分频为1Hz ，则需外加一个8分频计数器，故一般较少使用CD4040来实现分频。
综上所述，可选择CD4060同时构成振荡电路和分频电路。
照图5.1，在0CP 和0CP 之间接入振荡器外接元件可实现振荡，并利用时计数电路中多一个2分频器（后述）可实现15级2分频，即可得1Hz 信号。
2.3时间计数器电路一般采用10进制计数器来实现时间计数单元的计数功能。
为减少器件使用数量，可选74HC390，其内部逻辑框图如图6所示。
该器件为双2-5-10异步计数器，并且每一计数器均提供一个异步清零端（高电平有效）。
图 6 74HC390(1/2)内部逻辑框图秒个位计数单元为10进制计数器，无需进制转换，只需将Q A 与CP B （下降沿有效）相连即可。
CP A （下降没效）与1Hz 秒输入信号相连，Q 3可作为向上的进位信号与十位计数单元的CP Ａ相连。
秒十位计数单元为6进制计数器，需要进制转换。
将10进制计数器转换为6进制计数器的电路连接方法如图7所示，其中Q 2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元CP Ａ相连。
图 7 10进制-6进制计数器转换电路分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同，只不过分个位计数单元的Ｑ３作为向上的进位信号应与分十位计数单元的ＣＰＡ相连，分十位计数单元的Ｑ２作为向上的进位信号应与时个位计数单元的ＣＰＡ相连。
时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同，但是要求，整个时计数单元应为24进制计数器，不是10的整数倍，因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行24进制转换。