数字电子时钟设计说明
[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计
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[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计课程设计报告设计题目：数字电子时钟的设计与实现班级：学号：姓名：指导教师：设计时间：摘要钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，大大的扩展了原先钟表的报时。
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。
功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置，与机械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。
从原理上讲，数字钟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，此次设计与制作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使用方法。
通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
通过仿真过程也进一步学会了Multisim7的使用方法与注意事项。
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，，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。
关键词：数字钟，组合逻辑电路，时序电路，集成电路目录摘要 (1)第1章概述············································3第2章课程设计任务及要求·······························42.1设计任务············································42.2设计要求············································4第3章系统设计··········································63.1方案论证············································63.2系统设计············································63.2.1结构框图及说明·································63.2.2系统原理图及工作原理···························73.3单元电路设计········································83.3.1单元电路工作原理·······························83.3.2元件参数选择···································14第4章软件仿真·········································154.1仿真电路图··········································154.2仿真过程············································164.3仿真结果············································16第5章安装调试··········································175.1安装调试过程········································175.2故障分析············································17第6章结论···············································18第7章使用仪器设备清单··································19参考文献·················································19收获、体会和建议·········································20第1章概述数字集成电路的出现和飞速发展，以及石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度稳定度远远超过了老式的机械表，用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的数字钟在数字显示方面，目前已有集成的计数、译码电路，它可以直接驱动数码显示器件，也可以直接采用才COMS--LED光电组合器件，构成模块式石英晶体数字钟。
电子行业数字电子钟说明书
电子行业数字电子钟说明书概述本说明书旨在向用户介绍并指导使用电子行业数字电子钟。
本产品是一款高精度、多功能的数字电子钟，适用于电子行业及其他需要精确时间记录和显示的场景。
1.高精度：采用了先进的时钟芯片，确保准确的时间显示。
2.多功能：除了基本的时间显示功能，还提供了闹钟、倒计时、计时器等实用功能。
3.大屏幕显示：采用了大尺寸的数字液晶屏幕，清晰明了。
4.多种显示模式：提供了12小时制和24小时制两种时间显示模式，可以根据实际需要进行切换。
•尺寸：150mm x 100mm x 30mm•重量：200g（不含电池）•电源：2节AAA干电池（不包含）•屏幕：大屏幕液晶显示屏•温度范围：0℃ ~ 50℃•湿度范围：10% ~ 90% RH使用方法安装电池1.打开电子钟背部的电池仓盖。
2.按照正负极的标识，正确地安装2节AAA干电池。
3.关上电池仓盖。
时间设置1.电池安装完成后，屏幕将亮起，并显示12:00 AM。
2.按下“设置”按钮，屏幕上会显示时间设置的界面。
3.使用“上”和“下”按钮调整小时、分钟和秒数。
长按“上”或“下”按钮可以快速调整。
4.设置完成后，再次按下“设置”按钮退出设置模式。
闹钟设置1.在时间显示界面，按下“闹钟”按钮进入闹钟设置模式。
2.使用“上”和“下”按钮调整闹钟的小时和分钟。
3.设置完成后，按下“闹钟”按钮保存设置，并返回时间显示界面。
4.在设定的闹钟时间到达时，电子钟将发出蜂鸣声提醒。
倒计时设置1.在时间显示界面，按下“倒计时”按钮进入倒计时设置模式。
2.使用“上”和“下”按钮调整倒计时的小时和分钟。
3.设置完成后，按下“倒计时”按钮保存设置，并返回时间显示界面。
4.在倒计时结束时，电子钟将自动停止并发出蜂鸣声提醒。
计时器功能1.在时间显示界面，按下“计时器”按钮进入计时器模式。
2.按下“开始/暂停”按钮开始计时，再次按下暂停计时。
3.按下“复位”按钮重置计时。
注意事项1.请勿将产品暴露在高温、高湿度或极低温度环境下，以免对电子元件造成损坏。
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计一、背景介绍数字电子钟是一个实时的计时器，它可以按照设定的时刻精确地表示时间。
它使用微处理器和时钟芯片来处理时间。
因此，它可以被视为一个微处理器系统，系统中含有存储器、计数器、报警功能等。
最新的电子时钟如石英钟使用特制石英晶片来制定时钟。
由于石英可以产生完美的电振动，因此可以更准确地检测时钟改变。
二、数字电子钟的设计原理1、时钟驱动电子时钟的操作需要一定的时间和精度，主要是依靠特殊的驱动器来实现的。
驱动器有石英、硅、力学和光学等多种。
其中石英芯片是电子时钟的核心部件并且最常用。
可以让电子时钟每秒产生32千分之一秒的精度。
2、晶振电路晶体振荡器电路是将电能转换成振荡信号和时钟信号的基础电路。
在电子时钟中，晶振电路可以将3.3V的DC电源转换成正弦波信号。
3、控制电路控制电路是接收电子时钟信号，并将其转换为可读取的数字信号的电路。
它通过检测当前的时钟值与它预设的标准值，来决定是否需要重新设定。
4、显示电路为了使时间显示准确，显示电路需要有一定的能力，它可以将控制电路经过变换后的数字转化为可视的数字或符号信号，比如LED。
我们首先使用PIC16F628A微控制器来控制数字电子钟，PIC16F628A是一款常用的单片机，在实现数字电子钟的最基本功能时天然的具有很多优势，即具有丰富的I/O口及高性能的CPU。
而在驱动这个数字电子时钟时，我们选择了普通的石英晶振，其工作电压为3.3V，频率为32.768kHz。
它的作用是将电源电压转换成正弦波信号，然后此信号可以被PIC单片机读取，从而实现全电子时钟功能。
在处理每秒钟走过的时间时，我们使用计数器根据晶振输入的时钟信号逐渐计数，而当计数器计数到一定值时，PIC单片机就知道一秒的时间已经过去，然后继续进行计算.最后，我们选用一个4位共阳极数码管来将这些数据转化为显示数字的动作，它从数据地址上读取数据，然后一次送到一位，就可以实时显示电子时钟的实时时间。
LED数码管设计的可调式电子钟说明说
LED数码管设计的可调式电子钟说明说可调式电子钟的设计理念是提供用户多样化的时间显示和闹钟设定选项，以满足用户不同的需求和喜好。
以下是对设计的详细说明：1.数码管显示：LED数码管采用7段共阳极连接方式，每个数码管由7个LED灯组成，通过控制各个LED灯的点亮与否，可以显示0-9的数字。
数码管的显示仿真效果要清晰、鲜明，确保用户可以轻松辨认时间。
2.时间调节功能：可调式电子钟具备时间调节的功能，用户可以通过按钮或旋钮调整时间。
其中旋钮可以实现小时和分钟的调节，而按钮可以实现小时和分钟的增加或减少。
设计时需考虑人机交互的便利性，确保时间调节操作简单明了。
3.闹钟设定：可调式电子钟还具备闹钟功能，用户可以设定一个或多个闹钟时间点。
用户可以通过按钮或旋钮设置闹钟的小时和分钟，还可以设定是否重复响铃。
闹铃可以通过声音、震动或LED灯闪烁等方式提醒用户。
为了避免误操作，设计时需要考虑设置闹钟的过程，确保用户能够轻松设置闹钟。
4.电源供应：可调式电子钟可采用外部电源或内置电池供电。
设计时需考虑到电源的稳定性和可靠性，确保时钟长时间准确运行。
当外部电源断开时，内置电池可以提供备用电源，防止时间设置的丢失。
5.背光功能：可调式电子钟还可以考虑添加背光功能，在光线不好的情况下，用户可以通过按下按钮或通过传感器自动点亮背光。
背光的亮度可以根据用户偏好进行调节。
6.美观设计：除了功能性，可调式电子钟的外观设计也很重要。
设计时可以考虑采用简约设计风格，以及时尚的外壳材料。
同时，数字显示的对齐和间距，以及按钮和旋钮的位置、大小都需要细致推敲，确保整体外观美观大方。
总之，可调式电子钟的设计需要满足用户对时间显示和闹钟功能的需求。
通过合理的控制功能，人性化的设计以及简洁好看的外观，可为用户提供一台方便、易用的电子钟。
基于单片机的数字电子时钟设计
基于单片机的数字电子时钟设计数字电子时钟是一种非常常见的电子产品，它可以帮助我们实现精确的时间显示，让我们的生活更加方便。
随着科技的不断发展，数字电子时钟也在不断更新和发展，基于单片机的数字电子时钟已经成为当前最先进的技术之一。
本文将介绍基于单片机的数字电子时钟的设计原理和实现方法。
一、数字电子时钟的设计原理数字电子时钟的实现原理就是把时间信号转换成数字信号，再通过计算机芯片来显示时间。
其中，时间信号可以是电缆信号或者无线信号，并且也可以通过外部的控制电路进行调节。
而计算机芯片可以采用单片机、PLC控制器等方案进行设计。
基于单片机的数字电子时钟，可以使用数字时钟芯片和定时器芯片来完成。
数字时钟芯片是一种能够实现数据的统计、时钟显示等功能的IC芯片，通过将其与定时器芯片相连，就能够实现精确的时间统计和显示。
此外，在设计时还需要进行软硬件电路的优化和调试。
二、基于单片机的数字电子时钟的实现方法1、硬件设计基于单片机的数字电子时钟的硬件设计，主要包含单片机控制电路、显示电路、外设接口电路、供电电路、时钟芯片和定时器芯片等部分。
其中，时钟芯片用于提供精准的时间信号，定时器芯片则用于进行计时，而单片机和外设接口电路则用于控制整个数字电子时钟的功能。
另外，数字电子时钟还需要进行外观设计，通常采用的是数码管或液晶屏幕显示时间。
通过优化电路布局和参数匹配，可以有效地提高整个数字电子时钟的稳定性和精度。
2、软件设计在数字电子时钟的软件设计中，主要包含固件设计和操作系统设计两部分。
固件设计是指对单片机系统进行程序编写、调试和优化，以实现时钟的各种功能；而操作系统设计，则是对固件进行封装，建立起一套完整的操作环境，方便用户进行操作。
在固件设计中，需要考虑到时钟的显示、调节、闹钟、定时等多种功能的实现。
通常，这些功能都会涉及到多个模块和数据结构的设计，需要通过循序渐进的方式逐步实现。
在操作系统设计中，需要对时钟的各种操作进行封装，形成一套完整的操作界面。
数字电子钟设计方案
一、设计方案1、总体设计方案说明及系统框图:数字钟是计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能和报时功能.一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分"，“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。
干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。
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，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。
将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发现胡一个“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24进制计时器，可实现对一天24小时的累计.译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码，通过LED显示器显示出来。
整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，控制信号灯亮灭周期。
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。
校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。
数字电子钟的总体框图如下图所示。
系统框图:2、单元电路设计方案：1）振荡器和分频器振荡器的作用是产生时间标准信号。
数字钟的精度就是主要取决于时间标准信的频率和稳定度。
所以，在实验中采用脉冲信号作为时间标准信号源。
2)计数器根据计数周期分别组成两个60进制（秒、分）和一个24进制(时）的计数器。
把它们适当连接构成秒、分、时的计数，(分计数器中分的个位和十位计数单元的状态转换和秒计数器中的是一样的，只是它要把进位信号传输给时的个位计数单元。
数字电子钟的设计 数电数字电子钟课程设计
数字电路课程设计报告课程名称数字电路技术基础设计题目数字电子钟的设计所学专业名称电子信息工程班级2008级电信（2）班学号2008210139学生姓名司浩指导教师吕承启2010年6月20 日数字电子技术课程设计报告一、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、设计要求（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；④计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时；⑤为了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。
（2）设计要求①画出电路原理图（或仿真电路图）；②元器件及参数选择；（3）制作要求：自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
（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、原理框图1．数字钟的构成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。
（a）数字钟组成框图2．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。
多功能数字电子钟设计
数字逻辑课程设计－多功能数字电子钟多功能数字钟的设计与仿真一.设计任务与要求设计任务：设计一个多功能数字钟。
要求:1.有“时”、“分”、“秒”(23小时５９分59秒）显示且有校时功能。
(设计秒脉冲发生器)2.有整点报时功能。
(选：上下午、日期、闹钟等）3. 用中规模、小规模集成电路及模拟器件实现。
4. 供电方式: 5V直流电源二.设计目的、方案及原理１.设计目的（1）熟悉集成电路的引脚安排。
(2)掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
(3)了解面包板结构及其接线方法。
（4)了解多功能数字钟的组成及工作原理。
(5）熟悉多功能数字钟的设计与制作2.设计思路(1）设计数字钟的时、分、秒电路。
(2)设计可预置时间的校时电路。
（3)设计整点报时电路。
3.设计过程3．1.总体设计方案及其工作原理为:数字钟原理框图入图1所示，电路一般包括一下几个部分：振荡器、星期、小时、分钟、秒计数器、校时电路、报时电路。
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,但也可以用５55定时器构成。
图1 系统框图数字钟计时的标准信号应该是频率相当稳定的1HZ秒脉冲，所以要设置标准时间源。
数字钟计时周期是24小时，因此必须设置24计数器,秒、分、时由数码管显示。
ﻫ为使数字钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的。
设计中采用开关控制校时电路“时”“分”“秒”计数器进行校时操作。
3.２.各独立功能部件的设计(１)分、秒计时器(60进制)，时计数器（2４进制），星期计数器（7进制）如下图,图中蓝色线为高电平+5v，绿色为接地线,红色线为时钟脉冲。
获得秒脉冲信号后,可根据６0秒为一分，60分为一小时,24时为一个计数周期的计数规则，分别确定秒、分、时的计数器。
由于秒和分的显示都为60进制,因此他们可有两级十进制计数器组成，其中秒和分的个位为十进数器,十位为六进制计数器,可利用两片74160集成电路来实现。
数字电子时钟设计
数字电子时钟设计数字电子时钟是一种简单易用、精度高、使用方便的时钟仪器。
在现代化的生活中，数字电子时钟已经成为人们生活和工作中不可缺少的一部分。
本文将介绍数字电子时钟的设计及其原理。
1. 数字电子时钟的结构数字电子时钟一般由数字显示器、电源、时钟芯片、振荡电路和控制电路等几个部分组成。
数字显示器：数字电子时钟采用的是七段数码管作为显示器，显示出当前时刻的时间。
电源：数字电子时钟的电源一般采用直流电源，可以通过普通的插座或者电池供电。
时钟芯片：时钟芯片是数字电子时钟的核心部分，可以提供高精度的时钟信号，并且可以根据用户设置的时间来进行计时。
振荡电路：振荡电路是数字电子时钟的发挥器，用于产生一个稳定的高精度的时钟信号。
控制电路：控制电路主要用于对数字电子时钟进行各种设置，并且可以控制数字电子时钟的各种功能。
2. 数字电子时钟的操作原理数字电子时钟的操作原理是通过时钟芯片来实现的。
时钟芯片可以提供一个高精度的时钟信号，这个时钟信号可以被控制电路所接收，并且控制电路可以将这个信号转化为秒、分、时等时间单位。
随着科技的发展，数字电子时钟的精度越来越高，可以达到秒级甚至毫秒级的精度。
这些高精度的时钟芯片可以通过电子时钟所连接的振荡电路来产生非常稳定的时钟信号。
3. 数字电子时钟设计的技术要求数字电子时钟的设计需要考虑以下几个方面的技术要求：（1）高精度的时钟信号数字电子时钟的时钟信号需要具有高精度，通常要求时钟误差不超过几秒钟。
这就需要时钟芯片具有非常高的精度的时钟信号源，同时还需要连接高精度的振荡电路。
（2）显示效果清晰明了数字电子时钟的显示效果要求非常的清晰明了，这就需要采用高质量的七段数码管，并且数量要足够，以显示出完整的时间信息。
（3）快速响应、稳定性好由于数字电子时钟是人们生活和工作中不可缺少的一部分，因此数字电子时钟的响应速度和稳定性也非常的重要，需要在设计时特别注重。
4. 数字电子时钟的优点和缺点数字电子时钟有以下几个优点：（1）高精度稳定数字电子时钟可以提供高精度的时钟信号，并且可以保持这个时钟信号的稳定性，误差范围非常小。
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。
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。
数字电子钟设计报告(显示、调整、报时、万年历、闹钟、秒表)
目录一、引言 (2)二、方案论证选择 (3)2.1设计要求 (3)1.基本要求 (3)2.发挥部分 (3)2.2系统框图 (3)分钟+调整 (3)秒钟 (3)时钟+调整 (3)秒表 (3)闹钟功能 (3)定时报闹 (3)万年历功能 (3)三、电路仿真与设计 (4)3.1核心芯片及芯片管脚图 (4)3.2时、分计数电路模块设计 (4)3.3切换电路模块设计 (5)3.4调整电路模块设计 (6)（1）方案一：利用74125的三态。
(6)（2）方案二：利用74162的置数端（LOAD），置数调整。
(7)3.5整点报时电路模块设计 (8)3.6秒表电路模块设计 (9)3.6定时报闹电路模块设计 (11)3.7万年历电路模块设计 (12)四、遇到的问题.......................................................................... 错误！未定义书签。
五、心得体会.............................................................................. 错误！未定义书签。
一、引言电子钟亦称数显钟（数字显示钟），是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械时钟相比，直观性为其主要显著特点，且因非机械驱动，具有更长的使用寿命，相较石英钟的石英机芯驱动，更具准确性。
电子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、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大地方便。
相对于其他时钟类型，它的特点可归结为“两强一弱”：比机械钟强在观时显著，比石英钟强在走时准确，但是它的弱点为显时较为单调。
数字钟的核心即数字电子技术课程中有关时序逻辑电路、组合逻辑电路的内容。
这些也是我们学电子的学生应该掌握的最基本知识。
通过这次试验，不仅可以加深我对数字电子技术课程的理解，也可以提高自己的动手能力以及实际问题中解决问题的能力，培养对数字电子技术的兴趣。
数字电子钟设计电子设计课程设计报告
数字电子钟设计电子设计课程设计报告电子技术课程设计报告——数字电子钟设计学院:课程：小组成员：姓名：学号：指导老师：日期:一、选择课题数字电子钟二、选题意义和技术指标及设计要求1、数字电子钟设计的意义：数字电子时钟早已成为人们生活中不可缺少的必需品，广泛用于个人家庭及车站、码头、剧院和办公室等公共场所，给人们的生活、工作、学习以及娱乐带来了极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点。
而且它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
数字电子时钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置，数字钟的精度、稳定度远远的超过老式的机械钟表，并且与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性，因此具有更广泛的应用。
2、数字电子钟的设计要求1）数字电子钟的最基本计时功能要保证正常计时；2）数字电子钟需要有校时部分以防止走时不准，能做到快速调整时间；3）数字电子钟需要有整点报时功能以提醒整点时间的到来；4）尽量设计电路时要做到简洁人性化，尽量避免复杂的操作。
3、数字电子钟设计的目的1）熟练掌握我们半年来所学习的数字电子技术基础知识；2）通过设计电路，提高对各种集成电路芯片的认识与理解程度；3）熟悉逻辑电路的特点；4）学会熟练使用电路仿真软件如Multisim的使用；5）提高查找电路故障的能力，培养科学严谨的学习习惯。
4、数字电子钟的技术指标1）设计信号发生器并产生1HZ频率的时钟脉冲信号；2）使用7段数码管实现精准的“时”、“分”、“秒”显示计时；3）以24小时为一个循环计数周期；4）具有手动校时功能，可以随时调整时间防止时间走时不准。
三、电路设计原理分析1、整体设计方案数字电子钟是一种时许组合逻辑电路。
原理图如下：该系统由信号发生器、计数器、译码器、显示数码管等几部分组成。
该系统的工作过程是：信号发生器产生稳定的脉冲信号，输出的信号频率为1HZ，作为数字电子钟的基准信号。
数字电子钟逻辑电路设计
数字电子钟逻辑电路设计数字电子钟是一种应用广泛的数字化产品，它不仅方便准确地显示时间，还具备功能丰富、外观美观等优点。
本文将介绍数字电子钟的逻辑电路设计，包括时钟信号输入模块、计数模块、显示模块以及设置功能模块等方面。
一、时钟信号输入模块时钟信号输入模块是数字电子钟的核心模块之一，它负责提供准确的时钟信号供其他模块使用。
在设计时钟信号输入模块时，我们可以采用晶振作为时钟源，通过将晶振输出的脉冲信号进行适当的处理，得到精确的时钟信号。
具体而言，我们可以通过使用频率分频电路，将晶振输出的高频脉冲信号分频成我们需要的低频时钟信号。
这样能够降低电路的复杂度，提高系统的稳定性和可靠性。
二、计数模块计数模块是实现数字电子钟时间计数功能的核心模块。
在设计计数模块时，我们可以采用分秒计数和时分计数两种方式。
对于分秒计数，我们可以使用两个计数器分别表示分钟和秒钟，当秒钟计数到59时，分钟计数器加1，同时秒钟计数器清零，从而实现分秒的连续计数。
对于时分计数，我们可以使用两个计数器分别表示小时和分钟，同样采用类似的逻辑实现。
当分钟计数到59时，小时计数器加1，同时分钟计数器清零，从而实现时分的连续计数。
三、显示模块显示模块是数字电子钟的重要组成部分，它负责将计数模块得到的时间信息以合适的形式显示出来。
在设计显示模块时，我们可以采用数码管来显示时间信息。
数码管是一种方便实用的数字显示元件，它可根据控制信号显示0至9的数字。
我们可以通过将计数器输出的二进制信号转换为对应的数码管控制信号，从而实现时间的数字显示。
四、设置功能模块设置功能模块是数字电子钟的附加功能之一，它可以实现时间的设置和调整。
在设计设置功能模块时，我们可以引入按钮和开关等输入元件，通过对输入元件状态的检测和判断，实现时间的设置和调整。
具体而言，我们可以设计一个按钮矩阵用于选择要设置的时间单位（例如时、分、秒），再通过加减按钮来实现时间数值的单步增减操作。
数字电子课程设计报告
数字电子课程设计报告——多功能电子钟一、设计题目多功能数字电子钟的设计二、设计要求1.有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能。
（设计秒脉冲发生器）；2、有整点报时功能。
（选: 上下午、日期、闹钟等）3.用中规模、小规模集成电路及模拟器件实现。
4.供电方式: 5V直流电源三、设计任务1.画出数字电子钟的电路图。
2.用EWB进行功能仿真。
3.撰写课程设计说明书四、设计总体框图和总电路图图1 多功能数字电子钟系统框图图2 总电路图五、设计方案及论证主电路是由TTL集成电路功能部件和单元电路构成。
本方案主要功能特点:1.实现“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能；2.自行设计的用555定时器组成的多谐振荡器和分频器组合的秒脉冲发生器, 可以代替1Hz方波信号源是电路正常运作；3、有星期的显示功能, 以及时钟12/24进制的转换, 并能同步正常进位；4.实现整点报时功能。
1.振荡器的设计振荡器是数字电子钟的核心部件。
有以下两种方案:方案一: 选用石英晶体构成的振荡器电路石英晶体振荡器的精度较高, 由于振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟的及时的准确程度, 而且, 通常情况下, 震荡器的频率越高, 计数精度越高, 所以多数都采用石英晶体振荡器, 如：电子手表中的晶体振荡器电路。
方案二: 555定时器构成的振荡器555定时器构成的晶体振荡器的精度不比石英晶体振荡器, 不过考虑到555定时器在数字电子中有广泛的应用, 而且本设计中不要求很高的精度, 所以这里采用555定时器构成多谐振荡器, 设置振荡频率为1kHz 。
电路图如下：图3 555定时器接成的秒脉冲发生器555定时器频率计算公式:添加公式2ln )2(121C R R f += 周期 T=1/f 根据公式, 设置R1=R2=4.77M Ohm , C=0.1uf 则f 1Hz,T 1s2.分频器设计分频器的设计目的: 产生等间距的频率稳定的标准秒脉冲信号。
简易数字电子时钟的设计
快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为 12MHz，电容应尽可能的选 择陶瓷电容，电容值约为 22μ F。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与 单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。
3. 复位 RST 在振荡器运行时，有两个机器周期（24 个振荡周期）以上的高电平出现在此引腿时，将 使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51 芯片便循环复位。复位后 P0－P3 口均置 1 引脚 表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。当复位脚由高电平变为低电平 时，芯片为 ROM 的 00H 处开始运行程序。复位是由外部的复位电路来实现的。片内复位电路 是复位引脚 RST 通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，它的 输出在每个机器周期的 S5P2，由复位电路采样一次。复位电路通常采用上电自动复位和按钮 复位两种方式，此电路系统采用的是按钮复位电路。 4.输入输出引脚 (1) P0 端口[P0.0-P0.7] P0 是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口，端口置 1（对端口写 1）时作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动 8 个 TTL。 对内部 Flash 程序存储器编程时，接收指令字节;校验程序时输出指令字节，要求外接上 拉电阻。 在访问外部程序和外部数据存储器时，P0 口是分时转换的地址(低 8 位)/数据总线，访 问期间内部的上拉电阻起作用。 (2) P1 端口[P1.0－P1.7] P1 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可 驱动 4 个 TTL。端口置 1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。 对内部 Flash 程序存储器编程时，接收低 8 位地址信息。 (3) P2 端口[P2.0－P2.7] P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可 驱动 4 个 TTL。端口置 1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部 Flash 程 序存储器编程时，接收高 8 位地址和控制信息。 在访问外部程序和 16 位外部数据存储器时，P2 口送出高 8 位地址。而在访问 8 位地址 的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。 (4) P3 端口[P3.0－P3.7] P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可 驱动 4 个 TTL。端口置 1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。
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一、设计任务
数字电子时钟设计
二、设计要求
1、以数字形式显示时、分、秒的时间；
2、时钟显示周期为24小时；
3、具有校时功能；
4、清零、或计时停止功能。
5、定时控制，其时间自定；
6、正点报时功能，触摸报整点时数或自动报整点数。
三、元件清单
1.七段显示器（共阴极） 10个
2.门电路（74LS00 74LS04 74LS08 74LS21 74LS32）若干
3.译码器（74LS48） 10个
4.十进制计数器（74LS160） 10个
5.数值比较器（74LS85） 4个
6.石英晶体 1个
7.555定时器 1个
8.蜂鸣器、按钮、开关若干
9.电阻、电容、导线等若干
四、设计
1.主要思路
数字钟主要分为秒信号发生部分，计数部分，定时部分，校时部分，蜂鸣器部分五个主要部分组成，用石英晶体振荡构成秒信号发生，将
信号输入计数部分。
计数部分秒计数器，秒，分，时，计数器分别为60进制，60进制，24进制。
计数器输出通过译码器接到显像管，实现时钟的显示。
校时部分为按钮开关与门电路的组合，将时钟信号断开，用按钮开关输入脉冲，调整时间。
定时部分也为计数器，译码器，显像管的结构，不同的是没有时钟输入信号，取而代之的是按钮开关按钮，通过按钮输入脉冲，实现计
数功能。
蜂鸣器部分为555定时器与蜂鸣器的结构，在输入高电平时蜂鸣器会发出声音
通过比较器比较定时部分与计时部分的时间，弱时间相同，则有高
电平输出至蜂鸣器部分。
在整点时输出一个高电平信号，连接到蜂鸣器，实现整点报时功能。
电路原理方框图
2.信号发生部分
石英晶体振荡器
的特点是振荡频率准
确、电路结构简单、
频率易调整，它是电
子钟的核心，用它产
生标准频率信号，再
由分频器分成秒时间
脉冲。
图为用反相器
与石英晶体构成的振
荡电路
石英晶体振荡器
选用32768kHz的石英
晶体，发生的信号不
符合始终的要求，但
通过分频，可产生1Hz
的秒信号。
由于32768÷16÷16÷16÷8=1，所以用3个16分频和1个8分频便可解决问题
用4个16进制计数器74LS161组成分频电路，与晶振部分共同组成信号发生部分，如下图。
3.计数部分与显示部分
整个计数器电路由秒计数器、分计数器、时计数器串接而成。
计数器互相之间采用并行接法，将进位输出信号接到置数端实现清零功能。
秒计数器和分计数器各自由一个十进制计数器和一个六进制计数器组成，形成两个六十进制计数器。
时计数器为两个十进制计数器接成二十四制计数器。
上图左为分计数器，右为秒计数器。
时计数器图
4.清零与校时部分
清零功能实现为用一个按钮开关，不按下时一段接到高电平，另一端接在所有计数器的清零端。
当电平开关按下时，所有清零端接地，将所有计数器置零。
校时原理为用手按输入电平信号代替时钟信号。
同样使用电平开关，不过将不按下时接地，按下时接高电平，另一端接至各个计数器的时钟输入端。
校时时，先断开时钟，将所有计数器的ET,EP端接到高电平，接着从按钮输入信号，完成后将ET,EP接至原来的状态，接回时钟。
这里，ET,EP信号和时钟、电平信号的选择用或门电路74LS04实现。
清零与校时部分接线图
定时部分只有分信号和时信号。
与计时部分原理基本相同，不过没有时钟信号，用电平开关输入脉冲取代，为了防止定时部分时间调超，在分信号十位为6，时信号十位为3，和时信号总体为24时清零。
6.比较器与整点报时部分
用4片74LS85比较器两个输入端分别接到计时信号和定时信号，如果输入一致则输出高电平，将高电平输出至蜂鸣器部分。
整点报时部分为一个8输入与非门74LS30,在整点时（即分信号为0时）输出一个高电平。
两部分的输出通过一个或门输出到蜂鸣器部分。
由于蜂鸣器需要一个高电平使之工作，因此使用一片555定时器接成多谐振荡器产生脉冲，将输入信号接至4端，当输入为高电平时555工作，产生脉冲信号，带动蜂鸣器。
根据输出频率的公式
f=1
T
=
1
(R1+2R2)C ln2
电容充电时间，即高电平时间
T1=(R1+R2)C ln2输出脉冲占空比为
q=
R1 R1+R2
为使输入的脉冲更宽，取
R1=128kΩ，R2=1kΩ，C3=C4=10nF
可计算出频率
T≈1.1kHz
因此，蜂鸣器频率取1kHz
8.全电路图
五、仿真过程
在multisim10中仿真能较好的完成预定的功能。
但是由于电路比较复杂，仿真速度很慢。
用函数信号发生器代替晶振信源进行调试，需要将信源调到50MHz才能看到仿真，而且速度也较慢。
不过总体功能都可实现。
六、使用说明
开始前，将开关L断开，K接在下端。
1.停表\计时功能：闭合L，开始计时，断开L，计时停止。
2.清零功能：按下开关R，所有显示清零
3.校时功能：先断开L，再将K接通至上端，接着又X，C调整时；V，B
调整分；N，M调整秒。
调整完成后先将K接回下端，再闭合L。
4.整点报时功能：合上开关T，整点报时功能开启。
5.定时功能：用A，S调整时，D，F调整分，调整完毕后合上G，则会在设
定时间发出响声，断开G，则不发声。
注意事项：
1.校时时，必须先断开L再接K，否则会造成计数错误，同理，校时结束
后要先将K接回低电平再接通L。
2.校时时，注意计数不要超过正常围（秒0~60，分0~60，时0~24），否则
也会造成计数错误。
3.正常运行时不能拨动L。
七、设计小结
1.本次设计涉及到数字电路的大多数知识，在设计过程中也重温了学过的
知识，将遗漏的弄懂，将错误的纠正，本次设计对整个学习过程有很大
的帮助。
2.由于不熟悉软件，设计开始比较吃力，不过随着慢慢的了解，设计也开
始得心应手，能独立解决很多问题。
3.设计是开放新的题目，有很多解决方案，很多时间都用在了方案的优化
上，也加强了自己的设计能力。
4.总的来说，本次设计对本人的课程学习和设计能力都有很大的帮助，虽
然花费了很多时间，但也是值得的。
八、参考资料
1.《数字电子技术基础（第四版）》阎石主编清华大学电子学教研室
组编高等教育
2.《数字电子技术实验》马楚仪编著华南理工大学。