数字时钟课程设计报告
数字时钟设计实验报告
电子课程设计【1 】题目:数字时钟数字时钟设计试验陈述一、设计请求:设计一个24小时制的数字时钟.请求:计时.显示精度到秒;有校时功效.采取中小范围集成电路设计.施展:增长闹钟功效.二、设计计划:由秒时钟旌旗灯号产生器.计时电路和校时电路组成电路.秒时钟旌旗灯号产生器可由振荡器和分频器组成.计时电路中采取两个60进制计数器分离完成秒计时和分计时;24进制计数器完成时计时;采取译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示.校时电路采取开关掌握时.分.秒计数器的时钟旌旗灯号为校时脉冲以完成校时.三、电路框图:图一 数字时钟电路框图四、电路道理图:(一)秒脉冲旌旗灯号产生器秒脉冲旌旗灯号产生器是数字电子钟的焦点部分,它的精度和稳固度决议了数字钟的质量.由振荡器与分频器组合产生秒脉冲旌旗灯号.➢ 振荡器: 通经常应用555准时器与RC 组成的多谐振荡器,经由调剂输出1000Hz 脉冲.➢ 分频器: 分频器功效重要有两个,一是产生尺度秒脉冲旌旗灯号,一是供给功效 扩大电路所须要的旌旗灯号,选用三片74LS290进行级联,因为每片为1/10分频器,三片级联好获得1Hz 尺度秒脉冲.其电路图如下:译码器译码器译码器时计数器 (24进制) 分计数器 (60进制) 秒计数器 (60进制)校 时 电 路秒旌旗灯号产生器图二秒脉冲旌旗灯号产生器(二)秒.分.时计时器电路设计秒.分计数器为60进制计数器,小时计数器为24进制计数器.➢60进制——秒计数器秒的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而配合完成60进制计数器.当计数到59时清零着从新开端计数.秒的个位部分的设计:应用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位 .个位计数器由0增长到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功效.应用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位 ,当十位计数器由0增长到5时应用74LS11与门产生一个高电平接到个位.十位的CD40110的清零端,同时产生一个脉冲给分的个位.其电路图如下:图三60进制--秒计数电路➢60进制——分计数电路分的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而配合完成60进制计数器.当计数到59时清零着从新开端计数.秒的个位部分的设计:来自秒计数电路的进位脉冲使分的个位加1,应用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位 .个位计数器由0增长到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功效.应用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位 ,当十位计数器由0增长到5时应用74LS11与门产生一个高电平接到个位.十位的CD40110的清零端,同时产生一个脉冲给时的个位.其电路图如下:图四60进制--分计数电路➢24进制——时计数电路来自分计数电路的进位脉冲使时的个位加,个位计数器由0增长到9是产生进位,连在十位计数器脉冲输入端CP,当十位计到2且个位计到3是经由74LS11与门产生一个清零旌旗灯号,将所有CD40110清零.其电路图如下:图五24进制--时计数电路➢译码显示电路译码电路的功效是将秒.分.时计数器的输出代码进行翻译,变成响应的数字.用以驱动LED七段数码管的译码器经常应用的有74LS148.74LS148是BCD-7段译码器/驱动器,输出高电平有用,专用于驱动LED七段共阴极显示数码管.若将秒.分.时计数器的每位输出分离送到响应七段数码管的输入端,即可以进行不合数字的显示.在译码管输出与数码管之间串联电阻R作为限流电阻.其电路图如下:图六译码显示电路➢校时电路校时电路是数字钟不成缺乏的部分,每当数字钟与现实时光不符时,须要依据尺度时光进行校时.一般电子表都具有时.分.秒等校时功效.为了使电路简略,在此设计中只进行分和小时的校时.“快校时”是经由过程开关掌握,使计数器对1Hz校时脉冲计数.图中S1为校订用的掌握开关,校时脉冲采取分频器输出的1Hz脉冲,当S1为“0”时可以进行“快校时”. 其电路图如下:图七 校队电路五、试验办法: 1.秒脉冲产生部分采取555多谐振荡器产生1HZ 频率旌旗灯号,作为秒脉冲及整体电路的旌旗灯号输入部分.其仿真电路图如下图所示:图八 秒脉冲产生器仿真电路2、计数电路电子钟计时分为小时.分钟和秒,个中小时为二十四进制,分钟和秒均为六十进制,输出可以用数码管显示,所以请求二十四进制为00000000~00100100计数,六十进制为8910U10C74LS00 123 U11A74LS00 111213U10D74LS00R3 C1S1GND1011U8E74LS04 1HZS2/M2 Q2+5V00000000~01100000计数,并且均为8421码编码情势.(1)小时计数——二十四进制电路仿真用两片74LS160N(分A片.B片)设计一个一百进制的计数器,在24(00100100)处直接掏出所有为1的端口,经由输入与非门74LS00D,再给两个清零端CLR.应用74LS160N异步清零功效完成二十四进制轮回,计数范围为0~23.然后用七段显示译码器74LS47D将A.B两片74LS160N的输出译码给LED数码管.仿真电路如图九所示. :图九 24进制——时计数器仿真电路(2)分钟.秒计数——六十进制电路仿真此电路相似于二十四进制计数器,采取74LS160N设计出一百进制的计数器,在60(01100000)处直接掏出所有为1的端口,经由输入与非门74LS00D,再给两个清零端CLR.应用74LS160N异步清零功效完成六十进制轮回,计数范围为0~59.然后用七段显示译码器74LS47D将 A.B两片74LS160N的输出译码给LED数码管.仿真电路如图所示:图十 60进制——秒计数器仿真电路图十一 60进制——分计数器仿真电路(四)校时校分(秒)电路.数字钟应具有分校订和时校订功效,是以,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采取正常计时旌旗灯号与校订旌旗灯号可以随时切换的电路接入个中.这里应用两个与非门加一个单刀双掷开关来实现校时功效.第一个74LS00D与非门的输入端一端接清零旌旗灯号,另一端接第二个与非门的输入端,第二个74LS00D的输入端一端接计数脉冲,另一端接一个单刀双掷开关.开关接通的一段接地,另一端接高电平.当开关打到另一端时,时或分的个位就单独开端计数,如许就能实现校时功效.其电路图如图所示:图十二校分仿真电路六、试验成果和结论:数字时钟仿真电路图如下图所示,在Multisim11.0中进行仿真,可以实现数字时钟的显示功效.校时功效.显示功效中,小时实现的是24进制,分和秒实现的是60进制,经由过程校时电路可以或许分离校订时和分.图十三数字时钟仿真电路七、设计领会:在本次Multisim仿真进程,从装配软件.选定课题.设计电路.进行仿真.运行成果都本身现实操纵完成.在数字时钟设计中,依据先生上课所讲的内容,可以用两片集成十进制同步计数器74LS160D级联为100进制,再应用其异步清零功效,可以分离实现小时的24进制和分秒的60进制.当然,在仿真进程中也碰到了许多艰苦和问题.比方说,无法直接从秒进位到分和分进位到时,并且在仿真中老是出错.于是本身就教了一些也做数字时钟的同窗,同时在网上查找了相干材料,最后终于用两个与非门和单刀双掷开关实现了从秒到分的进位.分到时的进位功效及校准功效.经由过程本次试验对数电常识有了更深刻的懂得,将其应用到了现实中来,明确了进修电子技巧基本的意义,也达到了其造就的目标.也明确了一个道理:成功就是在不竭摸索中进步实现的,碰到问题我们不克不及泄气.焦躁,甚至废弃,而要静下心来细心思虑,分部检讨,找出最终的原因进行纠正,如许才会有提高,才会一步步向本身的目标接近,才会取得本身所要寻求的成功.当然,本身的仿真技巧和应用才能照样很欠缺的,固然完成了根本的设计请求,但是许多本身想要的扩大功效还未能实现.并且许多时刻会走过许多弯路,糟蹋了许多不须要的时光.不过,此次设计阅历势必使我受益毕生,让我明确若何更好的获取常识,若何更好的理论接洽现实.往后的进修更须要不竭尽力,在获得常识的同时获得快活,真正的自动摸索,自动进修,形成本身的思维方法,不竭应用,不竭朝上进步.。
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。
EDA课程设计报告(数字电子时钟)
EDA课程设计报告设计题目:数字时钟的设计班级:电气工程及其自动化姓名:学号:日期:2014年6月15日目录摘要一、课程设计任务及要求 (3)1.1实验目的 (3)1.2功能设计 (4)二、整体设计思想 (4)2.1性能指标及功能设计 (4)2.2总体方框图 (4)三、详细设计 (5)3.1数字时钟的结构: (5)3.2控制模块的结构 (5)3.3.1按键处理模块 (6)3.3.2定时时钟模块 (6)3.3.3扫描时钟模块 (6)3.3.4定时计数模块 (6)3.3.5显示控制模块 (7)四、主程序 (7)五、实验步骤 (14)5.1工程建立及存盘14 5.2时序仿真14 5.3引脚锁定14 5.4硬件测试15 5.5实验结果15结束语15参考文献16EDA技术实现的数字电子时钟设计作者:指导老师:摘要EDA技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术,IC版图设计技术、ASIC测试与封装技术、FPGA /CPLD编程下载技术、自动检测技术等;EDA技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。
在现代技术的所有领域中,纵观许多得以飞速发展的科学技术,多为计算机辅助设计,而非自动化设计。
显然,最早进入设计自动化的技术领域之一是电子技术,这就是为什么电子技术始终处于所有科学技术发展最前列的原因之一。
不难理解,EDA技术已不是某一学科的分支,或某种新的技能技术,应该是一门综合性学科。
它融合多学科于一体,打破了软件和硬件间的壁垒,是计算机的软件技术与硬件实现、设计效率和产品性能合二为一,它代表了电子设计技术合应用激活速的发展方向。
电子时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。
电子时钟的应用非常广泛,应用于人家庭或车站、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活,学习,工作,娱乐带来极大的便利,尽管目前市场上以有现成电子时钟集成电路芯片,价格便宜这些都是数字电路中最基本的,应用最广的电路。
stm32数字时钟课程设计
stm32 数字时钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解STM32的基本结构和工作原理,掌握其编程方法。
2. 学生能掌握数字时钟的基本原理,包括时钟源、分频器、计数器等组成部分。
3. 学生能了解实时时钟(RTC)的功能及其在STM32中的应用。
技能目标:1. 学生能运用C语言编写程序,实现STM32控制数字时钟的功能。
2. 学生能通过调试工具,对程序进行调试和优化,确保数字时钟的准确性。
3. 学生能运用所学知识,设计具有实用价值的数字时钟产品。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术和编程的兴趣,激发其探究精神。
2. 培养学生团队合作意识,使其在项目实施过程中学会相互沟通、协作。
3. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度,提高其解决实际问题的能力。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合STM32和数字时钟知识,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和C语言编程能力,对实际操作感兴趣,但可能缺乏项目实践经验。
教学要求:注重理论与实践相结合,引导学生主动探索,提高其分析问题、解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,使每位学生都能在原有基础上得到提高。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. STM32基本原理与编程基础:介绍STM32的内部结构、工作原理,C语言编程基础及其在STM32中的应用。
- 教材章节:第一章至第三章- 内容:微控制器基础、STM32硬件结构、C语言编程基础、STM32编程环境搭建。
2. 数字时钟原理与设计:讲解数字时钟的基本原理、组成部分以及设计方法。
- 教材章节:第四章至第五章- 内容:时钟源、分频器、计数器、实时时钟(RTC)、数字时钟设计方法。
3. STM32实现数字时钟功能:结合STM32和数字时钟知识,指导学生动手实践,实现数字时钟功能。
stm数字时钟课程设计
stm数字时钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字时钟的基本原理,掌握STM32单片机的基础知识;2. 学生能够了解时钟芯片的使用方法,掌握时间计算和显示的基本技巧;3. 学生能够掌握STM32编程,实现数字时钟的功能。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成STM数字时钟的硬件连接和程序编写;2. 学生能够通过调试程序,解决数字时钟运行过程中出现的问题;3. 学生能够运用团队协作,完成数字时钟项目的整体设计与实现。
情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,培养对电子制作的兴趣和热情,激发创新意识;2. 学生能够在项目实践中,体验团队合作的重要性,提高沟通与协作能力;3. 学生能够养成严谨、细心的学习态度,提高分析问题和解决问题的能力。
课程性质:本课程为实践性课程,以项目为导向,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生具备一定的单片机基础知识,对电子制作感兴趣,具备一定的编程能力。
教学要求:教师需引导学生运用所学知识,以团队形式完成项目任务,注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
在教学过程中,关注学生的学习进度和需求,及时进行指导与反馈,确保学生能够达成课程目标。
通过本课程的学习,使学生将知识转化为具体的学习成果,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字时钟原理:介绍数字时钟的基本概念、工作原理和组成部分,结合STM32单片机的特性,分析其在数字时钟中的应用。
2. STM32单片机基础知识:回顾STM32单片机的硬件结构、编程环境和基本指令,为数字时钟编程打下基础。
3. 时钟芯片应用:学习时钟芯片(如DS1302、DS3231等)的引脚功能、通信协议和应用方法,掌握其在数字时钟中的作用。
4. 硬件连接与编程:详细讲解数字时钟的硬件连接方法,包括时钟芯片、显示模块(如LED数码管、LCD显示屏等)与STM32单片机的接线。
同时,指导学生编写程序,实现数字时钟的基本功能。
电子数字时钟课程设计报告
数字时钟的设计一. 设计目的钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,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,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,具有更更长的使用寿命,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
因此得到了广泛的使用。
因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理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。
二.设计指标1. 时间以24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. 具备整点报时功能,在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出750Hz 音频信号,在59分59秒是输出1000Hz 信号,音响持续1秒。
三. 功能原理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、“时、分、秒”计数器、LED 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,震荡频率为1HZ 1HZ,为标准秒脉冲。
将标准秒脉冲信号送入“秒计数,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。
小时的累计。
LED 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。
数电课程设计报告数字钟的设计
数电课程设计报告第一章设计背景与要求设计要求第二章系统概述设计思想与方案选择各功能块的组成工作原理第三章单元电路设计与分析各单元电路的选择设计及工作原理分析第四章电路的组构与调试遇到的主要问题现象记录及原因分析解决措施及效果功能的测试方法,步骤,记录的数据第五章结束语对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明总结设计的收获与体会附图电路总图及各个模块详图参考文献第一章设计背景与要求一.设计背景与要求在公共场所,例如车站、码头,准确的时间显得特别重要,否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦;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度和直观性,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;数字钟是一种典型的数字电路,包括了组合逻辑电路和时序电路;设计一个简易数字钟,具有整点报时和校时功能;1以四位LED数码管显示时、分,时为二十四进制;2时、分显示数字之间以小数点间隔,小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时;3整点报时采用蜂鸣器实现;每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣响4次,响1s、停1s,直到整点前一秒以高频响1s,整点时结束;4才用两个按键分别控制“校时”或“校分”;按下校时键时,是显示值以0~23循环变化;按下“校分”键时,分显示值以0~59循环变化,但时显示值不能变化;二.设计要求电子技术是一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对于培养学生的素质和能力具有十分重要的作用;在电子信息类本科教学中,课程设计是一个重要的实践环节,它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容;通过本次简易数字钟的设计,初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法;即根据设计要求,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能要求;第二章系统概述设计思想与方案选择方案一 ,利用数字电路中学习的六十进制和二十四进制计数器和三八译码器来实现数字中的时间显示;方案二,利用AT89S51单片机和74HC573八位锁存器以及利用C语言对AT89S51进行编程来实现数字钟的时间显示;由于方案一通过数电的学习我们都比较熟悉,而方案二比较复杂,涉及到比较多我们没学过的内容,所以选择方案一来实施;简易数字钟电路主体部分是三个计数器,秒、分计数器采用六十进制计数器,而时计数器采用二十四进制计数器,其中分、时计数器的计数脉冲由校正按键控制选择秒、分计数器的溢出信号或校正10Hz计数信号;计数器的输出通过七段译码后显示,同时通过数值判断电路控制蜂鸣器报时;各功能块的组成分频模块,60进制计数器模块,24进制计数器模块,4位显示译码模块,正点报时电路模块,脉冲按键消抖动处理模块工作原理一.简易数字钟的基本工作原理是对1Hz标准频率秒脉冲进行计数;当秒脉冲个数累计满60后产生一个分计数脉冲,而分计数脉冲累计满60后产生一个时计数脉冲,电路主要由3个计数器构成,秒计数和分计数为六十进制,时计数为二十四进制;将FPGA开发装置上的基准时钟OSC作为输入信号通过设计好的分频器分成1Hz~10MHz8个10倍频脉冲信号;1Hz的脉冲作为秒计数器的输入,这样实现了一个基本的计时装置;通过4位显示译码模块,可以显示出时间;时间的显示范围为00时00分~23时59分;二.当需要调整时间时,可使用数字钟的时校正和分校正进行调整,数字钟中时、分计数器都有两个计数脉冲信号源,正常工作状态时分别为时脉冲和分脉冲;校正状态时都为5~10Hz的校正脉冲;这两种状态的切换由脉冲按键控制选择器的S 端来实现;为了更准确的设定时间,需要对脉冲按键进消抖动处理;三.电路在整点前10 秒钟内开始控制蜂鸣器报时,可采用数字比较器或逻辑门判断分、秒计数器的状态码值,以不同频率的脉冲控制蜂鸣器的鸣响;第三章单元电路设计与分析各单元电路的选择1分频模块,设计一个8级倍率为10 的分频电路,输出频率分别为1Hz 、10Hz、100 Hz、1k Hz、10k Hz、100k Hz、1 MHz、10MHz8组占空比为50%的脉冲信号;260进制计数器模块,采用两片74161级联;324进制计数器模块,采用两片74161级联;44位显示译码模块,由分频器,计数器,数据选择器,七段显示译码,3-8线译码器构成一个4位LED数码显示动态扫描控制电路;其中4位计数器用74161,数据选择器用74153,七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计;5正点报时电路模块,该模块采用与门和数据选择器74153构成6脉冲按键消抖动处理模块,采用D触发器实现消抖动,从而能够比较精确地设定时间;设计及工作原理分析1分频模块要输出8级频率差为10倍的分频电路,可采用十进制计数器级联实现;集成十进制计数器的类型很多,比较常用的有74160、74162、74190、74192和7490等;这里采用7490来实现分频,7490是二-五-十进制加计数器,片上有一个二进制计数器和一个异步五进制计数器;QA是二进制加计数器的输出,QB、QC、QD是五进制加计数器的输出,位序从告到低依次为D,C,B;该分频器一共用到7片7490,初始信号输入到第一片7490的CLKB 端口,QD输出端连接到CLKA端,作为输入,从QA引出1MHz的output端口,并引线到第二片7490的CLKB端口,依此类推,直到第七片7490连接完成如附图所示;每片7490相当于一个五进制计数器和一个二进制计数器级联实现了十进制加计数,从而实现分频;分频模块图如图所示分频模块内部结构图如下图所示260进制计数器模块采用两片74161级联,如图,下面一片74161做成十进制的,初始脉冲从CLK输入,ENT和ENP都接高电平,而QD与QA用作为与非门的两个输入,与非门输出分别连接到自身的LDN端与上面一片74161的CLK端;上面一片74161的QC和QA端作为与非门的两个输入通过输出连接到自身的LDN,ENT 和ENP接高电平;下面一片实现从0000到1001即0~9十个状态码的计数,当下面一片为1001状态时,自身的LDN为低电平,此时QD,QC,QB,QA的状态恢复到0000,即从0开始从新计数,而上面一片74161的CLK电平改变,上面一片74161开始计数为0001,实现从0000~到0101即0到5六个状态码的计数,当上面一片状态为0101时,LDN为低电平,此时计数器为0000;这样子通过两片74161就实现了一个六十进制计数器;下图为六十进制计数器模块的示意图由六十进制计数模块构成的秒分计数如下图,下面那块六十进制技术模块表示为妙,上面那块六十进制计数模块表示为分;当妙计数模块的状态为0101 1001时,向分计数模块进位, 即通过74153M的输入C1,此时74153M输出接到分计数模块的输入端 ,通过74153M作为选择器,实现进位控制;324进制计数器模块采用两片74161级联,如图,下面一片74161做成十进制的,初始脉冲从CLK输入,ENT和ENP都接高电平,而QD与QA用作为与非门的两个输入分别连接到自身的LDN端与上面一片74161的CLK端;上面一片74161的QB非门的一个输入通过输出连接到自身的LDN,ENT 和ENP接高电平,并且上面74161的QB端和下面一块74161的QC端通过与非门输出接到两片74161的清零端CLRN;下面一片实现从0000到1001即0~9十个状态码的计数,当下面一片为1001状态时,自身的LDN为低电平,此时QD,QC,QB,QA的状态恢复到0000,即从0开始从新计数,而上面一片74161的CLK电平改变,上面一片74161开始计数为0001,实现从0000~到0010即0到2三个状态码的计数,当上面一片状态为0010即2时,下面一片状态为0100即4时,两块74161的CLRN为低电平,此时两块74161的状态都为0000,即实现了23时过后显示00时;这样子通过两片74161就实现了一个24进制计数器;下图为24进制计数器模块示意图由二十四进制计数模块构成的时计数模块如图,下面那块六十进制技术模块表示为分,上面那块24进制计数模块表示为时;当分计数模块的状态为0101 1001时,向时计数模块进位, 即通过74153M的输入C1,此时74153M输出接到时计数模块的输入端 ,通过74153M作为选择器,实现进位控制;二十四进制计数模块构成的时计数模块44位显示译码模块由分频器,计数器,数据选择器,七段显示译码,3-8线译码器构成一个4位LED数码显示动态扫描控制电路;4位计数器由74161构成;如下图所示74161构成的4位计数器数据选择器采用两片74153 和一片74153M两片74153实现连在一起实现对四个数字的选择,而一片74153M实现对小数点的选择;如下图所示74153M构成的数据选择器两片74153构成的数据选择器七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计,语句如下:subdesign ymqdata_in3..0 :input;a,b,c,d,e,f,g :output;begintabledata_in3..0 =>a,b,c,d,e,f,g;b"0000" =>1,1,1,1,1,1,0;b"0001" =>0,1,1,0,0,0,0;b"0010" =>1,1,0,1,1,0,1;b"0011" =>1,1,1,1,0,0,1;b"0100" =>0,1,1,0,0,1,1;b"0101" =>1,0,1,1,0,1,1;b"0110" =>0,0,1,1,1,1,1;b"0111" =>1,1,1,0,0,0,0;b"1000" =>1,1,1,1,1,1,1;b"1001" =>1,1,1,0,0,1,1;b"1010" =>1,1,1,0,1,1,1;b"1011" =>0,0,1,1,1,1,1;b"1100" =>1,0,0,0,1,1,0;b"1101" =>0,1,1,1,1,0,1;b"1110" =>1,0,0,1,1,1,1;b"1111" =>1,0,0,0,1,1,1;end table;end;整个四位显示译码模块如图所示5正点报时电路模块该模块采用与门和数据选择器74153构成,如下图所示;7个输入端口的与门控制A,当时间在59分51s,53s,55s,57s,59s的时候,A为高电平1,当秒的个位数为9时,B为高电平1,A为1,B为0时,输出C1低频率信号,A为1,B为1时输出C3高频率信号,实现整点的不同频率的报时电路;整点报时电路模块6脉冲按键消抖动处理模块采用D触发器实现消抖动,从而能够精确地设定时间;校正状态为5HZ的校正脉冲,分频器输出的10HZ通过T触发器得到5HZ的校正脉冲;如图脉冲按键消抖动处理模块通过T触发器得到的5HZ校正脉冲第四章电路的组构与调试遇到的主要问题1在用74161做二十四进制计数器时,没有深入考虑,打算采用第一片六进制,第二片四进制级联而成,结果出现问题;2时、分调整按键没有安装消抖动装置;3在设置简易数字钟的分时,时计数器也会进;现象记录及原因分析1虽然也能够计数实现二十四进制,但是不能与七段显示译码器配合使用,不能显示直观的数值,这样给用户带来不便;2在下载调试的时候,我要进行时分调整,但是有时按一下子脉冲键会进两个数值,这样子给时分的设置带来了麻烦,原因是按键没有采用消抖动装置;3在调试的时候,打算通过按键调整分,但是发现时计数器也会进位,这就不符合要求了,原因是调整分时,各计数器都按正常状况在计数,所以会按正常情况产生进位;解决措施及效果1仍然采用两片74161,第一片可以从0~9,第二片只能从0~2,而且当第二片为2的时候,第一片到4的话就都清零复位,这样不仅实现了二十四进制计数器,而且能与七段显示译码器配合使用,直观的显示数字;2在脉冲控制按键上加上了D触发器,这样子可以达到消抖动的效果;3加上选择器,把两路信号分开,当调整分的时候,不对时计数器产生进位,这样子就不会产生十进位了,解决了这个问题;功能的测试方法、步骤,记录的数据1简易数字钟的测试,将电路图连好后,分析与综合,仿真,编译,下载到仪器上,表示秒的小数点按1Hz,占空比50%跳动,分从0~59计数,分过了59后,向时计数器进1;2整点点报时功能的测试,到了整点,即59分51s,53s,55s,57s时蜂鸣器低频率间断性鸣响,59分59秒时,蜂鸣器高频率鸣响一次;3时、分调整功能的测试,按分调整键,分按一定的频率逐次加一,但是时显示不变;按时调整键,时按一定的频率逐次加一,但是分显示不变;第五章结束语对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明简易数字钟的设计中,主要运用了分频器,六十进制计数器,二十四进制计数器,动态扫描显示电路,选择器,按键消抖以及门电路等数字电路方面的知识;可以在简易数字钟的基础上加上24小时和12小时转换功能,秒表功能,闹钟功能,这样更能满足人们的使用需求;总结设计的收获与体会简易数字钟的设计及实验当中,我坚持了下来,上学期的数电我学的并不好,而且对软件应用的接受能力不强,刚开始的时候做的很慢,看到别人都做好了,心里比较着急,于是,我找出了数电课本,复习所涉及的知识点,并练习所学软件,终于有了进步,可以更上同学们的进度,但数字钟的设计一直困扰我,看到别人拓展功能都做好了,自己基本的都还没做好,心里很急;在设计的过程中,碰到了很多的困难,遇到了很多问题,不断地思考与尝试,以及向同学和老师请教,但还是没能完全设计好,以后有时间还得多去实验室尝试,争取做好一些拓展功能;通过这次设计,对上学期学习的数字电路的相关知识得到了复习和巩固,也查阅了一些相关的资料,也加深了我对数字电路应用的理解,总之这次的电子技术课程设计受益匪浅;参考文献:基于FPGA的数字电路系统设计西安电子科技大学出版社数字电子技术基础电子工业出版社数字电路与逻辑设计实验及应用人民邮电出版社附图1.分频模块分频器仿真波形下图为分频器线路图2.60进制计数器模块60进制计数器仿真波形3.24进制计数器模块24进制计数器仿真波形4. 4位显示译码模块七段显示译码器模块七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计,语句如下:subdesign ymqdata_in3..0 :input;a,b,c,d,e,f,g :output;begintabledata_in3..0 =>a,b,c,d,e,f,g;b"0000" =>1,1,1,1,1,1,0;b"0001" =>0,1,1,0,0,0,0;b"0010" =>1,1,0,1,1,0,1;b"0011" =>1,1,1,1,0,0,1;b"0100" =>0,1,1,0,0,1,1;b"0101" =>1,0,1,1,0,1,1;b"0110" =>0,0,1,1,1,1,1;b"0111" =>1,1,1,0,0,0,0;b"1000" =>1,1,1,1,1,1,1;b"1001" =>1,1,1,0,0,1,1;b"1010" =>1,1,1,0,1,1,1;b"1011" =>0,0,1,1,1,1,1;b"1100" =>1,0,0,0,1,1,0;b"1101" =>0,1,1,1,1,0,1;b"1110" =>1,0,0,1,1,1,1;b"1111" =>1,0,0,0,1,1,1;end table;end;整个4位显示译码模块四位显示译码模块。
数字时钟课程设计报告
一.设计题目数字时钟仿真设计二.设计目的和要球1)目的掌握数字时钟的工作原理和设计方法,学会用Multisim10软件操作实验内容,掌握设计性试验的实验方法。
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,因此得到了广泛的应用。
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序电路。
通过它可以进一步学习和掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理和方法。
2)要求(1)设计一个具有时、分、秒的十进制数字显示的计时器。
(2)具有手动校时、校分的功能。
(3)通过开关能实现小时的十二进制和二十四进制转换。
(4)具有整点报时的功能,应该是每个整点完成相应点数的报时,如3点钟响3声。
三.设计原理1)总体方案设计数字时钟由振荡器、分频器、计数器、译码现实、报时等电路组成。
其中,振荡器和分频器组成标准信号发生器,直接决定计时系统的精度。
由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。
将标准秒信号送入采用六十进制的“秒计数器”,每累计60s就发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用六十进制计数器,每累计60min,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用二十四进制或十二进制计时器,可实现对一天24h 或12h 的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过六位七段译码器显示器显示出来,可进行整点报时,计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。
数字时钟的原理框图如图1所示。
2)单元电路设计1.秒脉冲产生电路秒脉冲产生电路用一个1Hz 的秒脉冲时钟信号源代替。
数字电路课程设计数字时钟报告
数字电路课程设计数字时钟报告数字电路课程设计数字时钟介绍•数字电路课程设计是一门重要的电子工程课程,旨在培养学生在数字电路设计领域的能力和技巧。
•数字时钟是数字电路设计项目中一个典型的案例,可以通过该项目加深对数字电路原理和实践的理解。
设计目标•开发一个功能完备、性能稳定的数字时钟电路。
•通过数字时钟项目,培养学生的数字电路设计能力、团队合作能力和解决问题的能力。
设计步骤1.分析需求:确定数字时钟的功能和性能要求,例如显示精度、时钟模式、闹钟功能等。
2.确定器件:根据设计需求,选择适合的数字电路和组件,如时钟发生器、计数器、显示器等。
3.设计电路原理图:根据需求和选择的器件,绘制数字时钟的电路原理图。
4.进行逻辑设计:使用数字逻辑门和触发器等器件,实现数字时钟的各个功能模块。
5.进行测试:将电路搭建并连接,对数字时钟进行功能和性能测试。
6.优化和修改:根据测试结果,优化和修改电路设计,确保数字时钟的稳定性和可靠性。
7.编写报告:总结设计过程,记录问题和解决方案,描述数字时钟的设计和实现。
设计要点•确保数字时钟的显示精度和稳定性,避免数字闪烁或误差较大。
•采用合适的计数器和时钟发生器,确保数字时钟能准确计时和显示时间。
•考虑数字时钟的功耗和可靠性,选择适合的电源和元器件。
•在设计中考虑数字时钟的扩展性和功能性,如增加闹钟、温湿度显示等功能。
结论•数字时钟设计是数字电路课程中有趣而实用的项目,能够培养学生的实践能力和创造力。
•通过数字时钟项目,学生可以通过实践掌握数字电路设计的方法和技巧,提高解决问题的能力和团队协作能力。
•数字时钟设计也是一个不断优化和改进的过程,通过反复测试和修改,可以得到一个性能稳定、功能完备的数字时钟电路。
数字钟电子课程设计数字时钟
数字时钟课程设计报告姓名:学号:班级:专业:评阅老师:评分:评语:引言 (3)一. 设计意义和要求 (4)1.1设计意义 (4)1.2设计目的 (4)1.3设计要求 (4)二. 方案设计 (5)2.1设计思路 (5)2.2 方案设计 (5)三. 单元电路设计 (8)3.1秒脉冲电路 (8)3.2 计时电路 (8)3.3 译码和显示电路 (13)3.4调时调分控制电路 (13)3.5整点报时电路 (14)3.6 清零控制电路 (15)四. 调试与检测 (16)五. 总结与体会 (17)六. 元件清单 (18)七. 参考文献 (19)所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。
相对机械钟而言,数字钟能实现准确计时,并显示时,分,秒,而且可以方便,准确的对时间进行调节。
在此基础上,还可以实现整点报时的功能。
因此,数字钟的应用十分广泛。
我们要通过这次的课程设计掌握数字钟的原理,学会设计简单的数字时钟。
设计过程采用系统设计的方法,先分析任务,得到系统和要求,然后进行总体设计,划分子系统,然后进行详细设计,确定各个功能子系统中的内部电路,最后按照原理图构成实物,进行调试和改进。
一设计意义及要求1.1设计意义(1). 了解数字钟的原理和功能(2).学会使用555定时器构成脉冲发生器(3).了解和掌握计数器,译码器和显示器的工作原理和使用方法(4). 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,学会利用数字电路实现数字钟的功能1.2设计目的(1). 使学生进一步掌握数字电子技术的理论知识,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力;(2). 使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力;(3). 熟悉并学会选用电子元器件,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
1.3设计要求(1). 设计一个准确计时,以数字显示时,分,秒并能校正的时钟。
(2). 小时的计时要求为“12翻1”,分和秒要求为60进制进位。
数字电子时钟课程设计报告
“电子技术”课程设计报告设计题目:数字电子时钟姓名:尹强学号:11401700616班级:电自1104班指导老师:张橙目录一、摘要 (3)二、电路仿真与设计 (3)2.1 设计目的 (3)2.2 设计内容和要求 (3)2.3 数字电子钟基本原理 (4)2.3.1、方波发生器 (4)2.3.2、设计计时电路 (6)2.3.3、显示电路 (7)2.3.4、校准电路 (8)2.3.5、整点报时电路 (9)三、存在的问题 (9)四、心得与体会 (9)附录:参考文献原理图一、摘要数字钟已成为人们日常生活中不可少的必需品,给人们的生活,学习,工作带来极大的方便。
本文介绍的数字钟是一种利用数字电路来显示时、分、秒的装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确,性能稳定,显示直观,无机械传动装置等特点。
数字电子钟由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路等组成。
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555构成的振荡器或石英晶体振荡器加分频器来实现。
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,通过六位LED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。
关键字:计数器;译码器;显示器;校时电路二、电路仿真与设计2.1 设计目的1、熟悉集成电路的引脚安排和各芯片的逻辑功能及使用方法2、了解数字电子钟的组成及工作原理3、熟悉数字电子钟的设计与制作2.2 设计内容和要求1、以24小时为一个计数周期;2、具有“时”、“分”、“秒”数字显示;3、数码管显示电路;4、具有校时功能;5、整点前10秒,数字钟会自动报时,以示提醒;6、用EWB或PROTEUS画出电路原理图并仿真验证;2.3 数字电子钟基本原理数字电子钟的逻辑框图如图1所示。
数字电子时钟课程设计报告-1
目录一、概述 (1)数字钟简介设计目的设计要求二、主要实验器材 (2)三、设计原理及方框图 (3)四、各部分的电路及实现 (5)振荡器电路计数器的设计六十进制电路整点报时电路校时电路五、总体电路图设计 (10)六、安装与调试 (12)七、收获与体会 (12)一、概述1.1数字钟简介20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
数字钟已成为人们日常生活中:必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、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、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点,,因此在许多电子设备中被广泛使用。
电子钟是人们日常生活中常用的计时工具,而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用,因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期的显示功能。
多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点。
电路装置十分小巧,安装使用也方便。
同时在日期中,它以其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱设计目的(1).让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法;(2). 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;(3). 提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力;(4).培养书写综合实验报告的能力设计要求(1)设计一个有“时”、“分”、“秒”(12小时59分59秒)显示,且有校时功能的电子钟。
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。
数字电子时钟课程设计报告
数字电子时钟设计报告目录一、设计任务和要求二、设计的方案的选择与论证三、电路设计计算与分析四、总结及心得五、附录六、参考文献一、设计任务和要求(一)设计任务(1)时钟显示功能,能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
(2)具有校准“时”、“分”的功能。
(3)整点自动报时:在整点时自动发出鸣叫声并有指示灯闪烁。
(4)闹钟功能:可按设定的时间报时。
(二)设计要求(1)用Multisim画出整个系统电路图,并列出所需器件清单。
(2)调试振荡电路,用Multisim提供的示波器观察其输出波形是否复合要求。
(3)实现整个数字电子钟电路各项任务的正常工作。
二、设计的方案的选择与论证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,定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等,这些,都是以钟表数字化为基础的。
本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求,输出方式灵活,如可以随意设置时、分、秒的输出,定点报时。
由于集成电路技术的发展,特别是MOS集成电路技术的发展,使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。
此次设计的数字时钟电子电路分为以下6个部分:(1)振荡电路(2)时间计数电路(3)显示电路(4)校时电路(5)整点报时电路(6)闹钟功能电路。
数字时钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路,因此,时间计数电路是一个由计数器组成的时序逻辑电路。
用555定时器构成的多谐振荡器作为秒脉冲信号源,控制秒个位的信号输入,整点报时信号输入和闹钟报时信号输入,是整个电路唯一的脉冲信号源。
将计数器与显示器相连接,可以将输入的二进制数翻译成可以直读的十进制数字并显示出来,显示管与计数器之间由译码器相接,作为译码驱动。
由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)完全一致,异或计数过程中可能出现误差,固需要在电路中添加校时电路,以保证可以随时对时间进行校正。
数字钟课程设计报告
数字钟课程设计报告前言:随着科技的不断进步,数字化已经成为了各个领域的主流趋势。
数字技术也在教育领域得到广泛应用。
数字化教育为学生提供了更好的学习方式和体验,同时也给教育工作者带来了更多的创新空间。
本文将围绕数字化教育,探讨数字钟课程设计报告。
数字钟的设计:数字钟是一个数字化的学习工具,在各学科的教学中都得到了广泛应用。
数字钟的设计可以遵循以下步骤:1.确定教学目标:数字钟的设计必须遵循教学目标,以便为教师和学生提供最佳的学习体验,使教学更加生动有趣。
2.选择数字钟的类型:根据教学目标和特点,可以选择不同类型的数字钟,例如计时器、倒计时器、时间轴等。
3.选择数字钟的功能:数字钟的功能会影响到教学效果,因此需要根据教学目标和教学特性选择数字钟的功能。
4.美化数字钟的界面:美化数字钟的界面能够增加学生的学习兴趣,提高教学效果,从而实现教学目标。
数字钟的应用:数字钟是一种数字化教学工具,可以在各个学科的教学中得到广泛应用。
下面以数学为例,详细说明数字钟在数学教学中的应用。
数字钟可以用于教学观念的讲解。
在数学教学中,学习时间的观念非常重要。
使用数字钟可以帮助学生了解时间的本质,为学生认识到时间的重要性打下基础。
数字钟也可以用于学习数学运算。
例如,教师可以设置数字钟来进行加减乘除的计算,帮助学生提高计算速度和精确度。
数字钟还可以用于检查作业。
教师可以在数字钟上设置一个时间限制,让学生在规定时间内完成作业。
如果学生没有完成作业,数字钟将会提醒他们完成。
数字钟的优势:数字化教育工具的吸引力取决于它们的功能和灵活性。
数字钟虽然看起来简单,但它的实际用途非常重要。
它能够帮助教师更好地了解学生的学习情况,同时也能够更好地帮助学生提升学习效果。
数字钟优势如下:1、灵活性:数字钟可以根据教学需要进行设计和选择,可以在不同的学科中得到广泛应用。
2、互动性:数字钟可以与学生互动式地使用。
通过使用数字钟可以促进学生互动,提高学生的学习效果,帮助学生主动掌握学习内容。
课程设计报告--数字时钟的设计与制作
课程设计报告--数字时钟的设计与制作天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education课程设计专业班级:应电 0814学生姓名:苏鹏姚金伟张劲松指导教师:潘静讲师刘新月讲师系别:电子工程学院目录一、数字时钟的设计与制作 (4)1.1主要技术指标 (4)1.2方案论证及选择 (4)1.2.1方案论证 (4)方案一:使用专用时钟芯片。
(5)方案二:采用MCU内部定时器。
(5)1.2.2方案选择 (6)1.3系统组成框图 (6)1.4单元电路设计 (7)1.5总体电路图 (12)1.6电路仿真 (13)1.7调试过程及测试结果 (13)1.7.1调试过程 (13)1.7.2测试结果 (34)1.8主要元件清单 (35)二、出租车计费器的设计与制作 (36)1.1主要技术指标 (36)1.2方案论证及选择 (36)1.2.1方案论证 (36)1.2.2方案选择 (38)1.3系统组成框图 (38)1.4单元电路设计 (39)1.5总体电路图 (44)1.6调试过程及测试结果 (45)1.6.1调试过程 (45)1.7.2测试结果 (60)1.8主要元件清单 (60)1.9课程设计小结 (61)三、个人总结 (63)一、数字时钟的设计与制作1.1主要技术指标设计和制作一个显示时、分、秒的数字时钟,具有校时功能,可对小时和分单独校时,对分校时的时候,停止向小时的进位。
校时时钟可以手动输入或借用电路中的时钟;实现秒表功能;省电状态(不显示);显示年、月、日、学号。
在实现数字时钟功能的同时,设计和制作一个温度显示器,可用键盘设置温度的上限和下限,测量的温度高于低于设置的温度时,温度显示器报警。
1.2方案论证及选择1.2.1方案论证⑴单片机的选择:方案一:采用型号为AT89S52的51单片机芯片。
51内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。
所有的寄存器都直接与算术逻辑单元(ALU) 相连接,使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。
数字时钟课程设计报告
电子与通信工程学院课程设计报告2011 ~ 2012 学年第1学期课程设计题目数字时钟专业:电子信息科学与技术班级:电信本091班学号: 200905402101姓名:高立先指导教师姓名:曹红亮指导教师职称:讲师2011年 12 月 1 日课程设计报告【课题名称】多功能数字时钟【摘要】本系统设计是基于ATMEL公司的AT89C51单片机开发平台实现一种高精度,智能化的时钟系统。
AT89S52是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,采AT89S52单片机为控制核心,由单片机控制1602液晶的显示,,修改设置时间采用操作方便的键盘,整点报时系统使用无源蜂鸣器,有报警功能,整个系统设计比较完善,有显示时间日期、整点报时、时间日期调节设置的功能,除些之外还介绍了51单片机和C语言程序一些经验和方法,以便将51单片机的C语言程序经过局部的修改就可以移植到单片机上,实现不同的功能,节约重新开发的时间。
最后总结了一些关于在做基于单片机的智能时钟所遇到的问题和困难。
【关键词】51单片机,1602液晶屏,多功能。
一、引言随着科学技术的发展和电子技术产业结构调整,单片机开始迅速发展,由于家用电器逐渐普及,市场对于智能时钟控制系统的需求也越来越大。
单片机以其芯片集成度高、处理功能强、可靠性高等优点,成功应用于工业自动化、智能仪器仪表、家电产品等领域。
近些年,人们对数字钟的要求也越来越高,传统的时钟已不能满足人们的需求。
多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化,有电子闹钟、数字闹钟等等。
单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的,人们对数字钟的功能及工作顺序都非常熟悉。
但是却很少知道它的内部结构以及工作原理。
由单片机作为数字钟的核心控制器,可以通过它的时钟信号进行计时实现计时功能,将其时间数据经单片机输出,利用显示器显示出来。
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。
数字时钟设计报告
数字时钟设计报告数字时钟是一种可以显示时间的电子设备。
它可以显示小时、分钟和秒,并且可以按照24小时或12小时的格式显示时间。
数字时钟常常在家庭、办公室和公共场所等地方使用,其设计需要考虑到易用性、精度、可靠性和美观性等方面。
本报告将介绍数字时钟的设计,包括设计目的、设计思路、硬件设计和软件设计,以及测试结果和最终设计的优缺点等方面。
设计目的设计一个数字时钟,以满足以下需求:1. 精度高:时钟需要准确地显示时间,并且保持时间的精度。
2. 易使用:时钟需要简单易用,按钮操作简单明了。
3. 显示美观:时钟需要提供清晰明亮的数字显示,以及美观的外观设计。
4. 可靠性高:时钟需要具有稳定的电路设计,防止电路失效或出现故障的情况。
5. 低功耗:时钟需要具有低功耗的特点,以便延长电池寿命或减少电费开支。
设计思路数字时钟的设计需要考虑到硬件和软件两个方面。
硬件方面需要设计电路板、显示屏、时钟芯片、电源等部分,软件方面需要编写程序代码,以便控制电路板上的各模块进行工作。
我们的设计思路如下:1. 硬件设计显示屏:我们选择了四位共阴数码管,可以清晰地显示小时、分钟和秒。
驱动芯片:我们使用了MAX7219芯片来驱动数码管显示,该芯片可以提供高亮度输出、扫描控制以及LED引脚等功能。
时钟芯片:我们使用DS1302时钟芯片来保存和更新时间,该芯片可以提供秒计时、闹钟、电压监测等功能。
按钮:我们设置了四个按钮来控制时间的调整和闹钟的设置,方便用户使用。
2. 软件设计我们使用了Arduino开发板来实现数字时钟的控制程序,程序主要包括以下功能:1. 时钟控制:程序通过DS1302时钟芯片获取当前时间并将其显示在数码管上,同时每秒钟更新一次时间。
2. 时钟调整:用户可以通过按下按钮来调整小时、分钟和秒数,并将修改后的时间保存在DS1302芯片中。
3. 闹铃控制:用户可以通过按下按钮来设置闹铃时间,并在闹铃时间到达时启动蜂鸣器进行提示。
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《电子线路课程设计报告》系另1」:机电与自动化学院专业班级:电气及自动化技术1001学生姓名:陈星涯指导教师:梁宗善i=r(课程设计时间:2012年1月3日——2012年1月13日)华中科技大学武昌分校1.课程设计目的................................................. 3页2.课程设计题目描述和要求....................................... 3页2.1课程设计题目............................................. 3页2.2课程设计要求............................................. 3页3. ......................................................................................................... 比较和选定设计的系统方案.................................................... 4页3.1数字钟的构成............................................. 4页4.单元电路设计及工作原理....................................... 5页4.1时基电路................................................. 5页a. 多谐振荡器的工作原理................................... 5页4.2计数器................................................... 7页a.中规模计数器组件介绍.................................. 7页b.60 进制计数器 .......................................... 8页C.12 翻1计数器........................................... 9页4.3译码器................................................... 10页4.4显示器................................................... 10页4.5校时电路................................................. 11页4.6定时控制电路............................................. 12页4.7仿广播电台正点报时电路................................... 13页5.调试过程及分析............................................... 14页5.1显示器故障排查........................................... 14页5.2计数器调试及分析......................................... 15页5.3校时电路的调试........................................... 16页5.4增加抗干扰电路........................................... 16页5.5闹时电路的调试........................................... 17页5.6仿广播电台整点报时电路调试............................... 17页6.课程设计总结................................................. 17页7.参考文献..................................................... 19页8.附件一:电子时钟主体电路电路图............................... 20页9.附件二:扩展电路电路图....................................... 21页10.附件三:系统所需元器件清单 ................................ 22页11.课程设计成绩.............................................. 23页一、设计任务与目的数字时钟是一种利用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与传统的机械式时钟相比,它具有更高的准确性和直观性,性能稳定,使用寿命长,且无机械传动装置。
此外,它还具有整点报时、定时响闹功能,因此在人们日常的生活、学习、工作中有广泛的使用,已经成为了一种不可缺少的必需品。
数字时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逻辑电路。
因此,我们此次设计与制作的目的是了解数字时钟的原理,从而学会制作数字钟。
通过数字时钟的制作,进一步了解在电子产品制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法,学习与掌握各种组合逻辑电路与时序逻辑电路的原理与使用方法。
二、课程设计题目描述和要求1、课程设计题目设计一个有“时”、“分”、“秒”显示,且有校时功能的数字电子钟。
2、课程设计要求a.振荡器电路设计;b.分频器电路设计;c.时、分、秒计数器的设计;d.时、分、秒译码显示电路的设计;e.60进制电路,24进制电路(或12翻1电路)设计;f.校时电路设计;g.定时控制电路的设计;h.仿电台整点报时电路的设计。
三、比较和选定设计的系统方案1•数字钟的构成数字时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1kHz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。
2•数字钟组成方框图由图可见:本数字钟电路主要由震荡器、分频器、校时电路、时分秒计数器、译码显示器及整点报时电路、定时控制电路构成。
它们的工作原理是:由震荡器产生的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准,再经过分频器输出标准“秒脉冲”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,该信号作为分计数器的脉冲信号,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12翻1计数器。
译码显示电路将时、分、秒计数器的输出状态送到七段译码显示器,通过六位LED七段显示器显示出来。
校时电路用来对时、分显示数字进行调整;整点报时电路则根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发音频发生器实现报时;定时控制电路由指定时刻发出的信号,驱动音响电路。
四、单元电路设计及工作原理1.时基电路时基电路的作用是产生一个标准时间信号(高电平持续时间为1s)。
本次课程设计时基信号由555定时器组成的多谐振荡器和3片74LS90 构成的分频器产生,如图附件二时基电路电路图。
a.多谐振荡器的工作原理多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路,由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波,故称为多谐振荡器。
由555定时器构成的多谐振荡器如图1所示,R1, R2和C是外接定时元件,电路中将高电平触发端(6脚)和低电平触发端(2 脚)并接后接到R2和C的连接处,将放电端(7脚)接到R1,R2的连接由于接通电源瞬间,电容C来不及充电,电容器两端电压uc为低电平,小于(1/3 )Vcc,故高电平触发端与低电平触发端均为低电平,输出uo为高电平,放电管VT截止。
这时,电源经R1, R2对电容C充电,使电压uc按指数规律上升,当uc上升到(2/3)Vcc时,输出uo为低电平,放电管VT导通,把uc从(1/3)Vcc上升到(2/3)Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态,其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。
充电时间常数T充二(R1+ R2)Co由于放电管VT导通,电容C通过电阻R2和放电管放电,电路进人第二暂稳态.其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关,放电时间常数T放=R2C0随着C的放电,uc下降,当uc下降到(1/3 )Vcc时,输出uo。
为高电平,放电管VT截止,Vcc再次对电容c充电,电路又翻转到第一暂稳态。
不难理解,接通电源后,电路就在两个暂稳态之间来回翻转,则输出可得矩形波。
电路一旦起振后,uc电压总是在(1/3〜2/3 )Vcc之间变化。
图1 (b)所示为工作波形。
2•计数器秒脉冲信号经过6级计数器,分别得到“秒”个位、“秒”十位、“分”个位、“分”十位以及“时”个位、“时”十位的计时。
“秒”、“分”、计数器为60进制,小时为24进制。
a.中规模计数器组件介绍二-五-十进制计数器74LS90内部具有两个独立的计数器:一个是模二计数器;另一个为模五计数器;它的功能除计数外,还可以直接置零和直接置9,74LS90功能表见表⑴。
74LS90计数时序见表⑵。
74LS9 0功能表:表174LS9C计数时序:b.60进制计数“秒”计数器电路与“分”计数器电都是60进制,它由一级10进制计数器和一级6进制计数器连接构成,如图2所示,采用两片中规模集成电路74SL90串接起来构成的“秒”、“分”计数器。
图2IC1是十进制计数器,QD1作为十进制的进位信号,74LS90计数 器是十进制异步计数器,用反馈归零方法实现十进制计数, IC2和与 非门组成六进制计数。
74LS90是在CP 信号的下降沿翻转计数,QA2 和QC2相与0101的下降沿,作为“分”(“时”)计数器的输入信号。
QB2和 QC20110高电平1分别送到计数器。
清零 R01和R02, 74LS90 内部的R01和R02与非后清零而使数器归零,完成六进制计数。
由此 可见IC1和IC2串联实现了进制。
C.12翻1计数器小时计数电路是由74LS74和74LS191组成的12翻1计数,如图 3所示。
当数字时钟运行到12时59分59秒时,秒的个位计数器再 输入一个秒脉冲的时数字时钟应自动显示为 01时00分00秒。
—I I l~111 81 9112Q3 Q2 Qi Qo 74LS90 Ro ⑴恥饋烫HL LL分进位脉图33 •译码器译码是将给定的代码进行翻译。
计数器采用的码制不同,译码 电路也不同。