数字钟设计实验报告
数字钟实验报告_4
华中科技大学《电子线路设计、测试与实验》实验报告实验名称: 多功能数字钟设计院（系）: 自动化学院专业班级:实验成绩:****: ***2014 年6 月11 日一、实验目的1.掌握可编程逻辑器件的应用开发技术, 设计输入、编译、仿真和器件编程；2.熟悉EDA软件使用；3.掌握Verilog HDL设计方法；4.分模块、分层次数字系统设计二、实验器材QUARTUS II软件PC DEO实验板三、实验要求1.能显示小时、分钟、秒钟（小时以24进制,时、分用显示器, 秒用LED）2.能调整小时、分钟的时间3.复位四、实验原理五、程序设计过程数字钟由2个60进制计数器和1个24进制计数器和4个译码器共7个模块构成,3个计数器公用一个时钟信号CP。
2个选择器分别用于选择分计数器和时计数器的使能控制信号,对时间进行校正时,在控制器的作用下,使能信号接高电平,此时每来一个时钟信号,计数器加一计数,从而实现对小时和分钟的校正.正常计时时,使能信号来自低位计数器的输出,即秒计数器达到59秒时,产生输出信号使分计数器加1,分秒计数器同时计到最大值时即59分59秒时,产生输出信号使小时计数器加一。
1.顶层模块:module clock (led0, led1, led2, led3, led_sec, _50mhzin, adjminkey, adjhrkey, ncr, h12, hour12);input _50mhzin;input adjminkey, adjhrkey;input h12;input ncr;output [6:0]led0, led1, led2, led3;wire [7:0] led_a, led_b;wire _1hz, _1khz, _5hz;wire [7:0] hour, minute, second, set_hr, set_min;output hour12;wire h12;output [7:0]led_sec;assign hour12 = h12;divided_frequency u0(_1hz,ncr,_50mhzin);top_clock u1(hour, minute, second, _1hz, ncr, adjminkey, adjhrkey, _50mhzin);display u2(_50mhzin, _5hz, ncr, led_a, led_b, led_sec, hour, minute, second,h12);SEG7_LUT u3(led_a[7:4], led3);SEG7_LUT u4(led_a[3:0], led2);SEG7_LUT u5(led_b[7:4], led1);SEG7_LUT u6(led_b[3:0], led0);endmodule2.分频模块:module divided_frequency(_1hzout,ncr,_50mhzin);input _50mhzin, ncr;output _1hzout;supply1 vdd;wire[11:0] q;wire _1khzin;wire en1, en2;divfreq50M_1Khz du00(_1khzin, ncr, _50mhzin);//先调用1khz分频counter10 du0(q[3:0], ncr, vdd, _1khzin);counter10 du1(q[7:4], ncr, en1, _1khzin);counter10 du2(q[11:8], ncr, en2, _1khzin);//再调用三个10计数器,将1khz分为1hzassign en1=(q[3:0] == 4'h9);assign en2=(q[7:4] == 4'h9) && (q[3:0] == 4'h9);assign _1hzout = q[11];assign _500hzout = q[0];endmodule3.时钟运行模块module top_clock(hour, minute, second, _1hz, ncr, adjminkey, adjhrkey, _50mhzin);input _1hz, _50mhzin, ncr, adjminkey, adjhrkey;output [7:0] hour, minute, second;wire [7:0] hour, minute, second;//时、分、秒每个用八位二进制表示两位BCD 码supply1 vdd; //高电平, 是使能一直打开wire mincp, hrcp, _5hz;//_5hz用于快速校时divfreq50M_5hz ut0(_5hz, ncr, _50mhzin);counter60 ut1(second, ncr, vdd, _1hz);counter60 ut2(minute, ncr, vdd, ~mincp);//秒和分使用60进制counter24 ut3(hour[7:4], hour[3:0], ncr, vdd, ~hrcp);//时钟为24进制（默认）assign mincp = adjminkey ? _5hz : (second==8'h59);assign hrcp = adjhrkey? _5hz : ({minute,second}==16'h5959);//进位或校时使能控制endmodule4.显示模块:module display(_50mhz,_5hz,cr,led_a,led_b,led_sec,hour,minute,second,h12);input [7:0]hour,minute,second;//时分秒input _50mhz,cr,_5hz;output [7:0]led_a,led_b,led_sec;//数码管显示缓存input h12;//12,24小时制切换reg [7:0]led_a,led_b,led_sec;reg [2:0]mod;//模式变量always@(posedge _50mhz)beginled_b=minute;led_sec=second;//模式0,显示时分秒if(~h12)beginled_a=hour;led_b=minute;led_sec=second;endelsebegincase(hour)8'h13,8'h14,8'h15,8'h16,8'h17,8'h18,8'h19,8'h22,8'h23,8'h24:led_a=hour-8'h12;8'h20:led_a=8'h08;8'h21:led_a=8'h09;default:led_a=hour;endcaseend//12/24小时切换,24到12,相应BCD码减endendmodule5.数码管操作模块module SEG7_LUT (iDIG,oSEG);input [3:0] iDIG;output [6:0] oSEG;reg [6:0] oSEG;always @(iDIG)begincase(iDIG)4'h1: oSEG = 7'b1111001; // ---t----4'h2: oSEG = 7'b0100100; // | |4'h3: oSEG = 7'b0110000; // lt rt4'h4: oSEG = 7'b0011001; // | |4'h5: oSEG = 7'b0010010; // ---m----4'h6: oSEG = 7'b0000010; // | |4'h7: oSEG = 7'b1111000; // lb rb4'h8: oSEG = 7'b0000000; // | |4'h9: oSEG = 7'b0010000; // ---b----4'ha: oSEG = 7'b0001000;4'hb: oSEG = 7'b0000011;4'hc: oSEG = 7'b1000110;4'hd: oSEG = 7'b0100001;4'he: oSEG = 7'b0000110;4'hf: oSEG = 7'b0001110;4'h0: oSEG = 7'b1000000;endcaseendendmodule六、功能仿真1.六进制2.十进制3.六十进制（分了几张图截图）4.24进制5.异步清零仿真6.正常计时仿真秒计时●分计时●小时计时23:59:59秒返07 手动校小时和分钟仿真ADJHrKey 与AdjMinKey均为高电平有效,七、思考题1.什么是分层次的电路设计方法?叙述分层次设计电路的基本过程.答: 在电路设计中,可以将两个或者多个模块组合起来描述电路逻辑功能,通常称为分层次的电路设计.自顶而下和自底而上是两种常用的设计方法.在自顶而下的设计中,先定义顶层模块,然后再定义顶层模块中用到的子模块.而在自底而上的设计中,底层的各个子模块首先被确定下来,然后将这些子模块组合起来构成顶层模块.2.在用MAX+PLUS II 软件设计数字钟电路时,简述对60进制计数器进行仿真分析的大致过程.若仿真时栅格的大小(GRID SIZE)为0.5ms,设置CP信号时倍率(Multiplied By)为软件默认值1,那么仿真文件的时间至少需要多长才能完整反映计数过程?答: 至少要0.5ms * 60 = 30ms八、试验中遇到的问题与解决办法这次实验主要是Verilog代码的编写和仿真, 在波形的仿真过程中, 有许多操作并不清楚, 尤其是部分功能的波形仿真输出和如何手动调整时钟的波形仿真, 虽然最后有同学帮忙, 但是最后还是操作得很不熟练。
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.。
数字钟实验报告_6
数字钟实验报告题目: 六位数字钟实验学院自动化与电气工程学院专业：测控技术与仪器班级： 123班学号：**********姓名：***日期： 2014.7.2前言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、定时启闭电路、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。
随着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。
本设计主要是用中、小规模集成电路设计的一台能显示时、分、秒的数字电子钟。
是由晶振电路产生1HZ标准信号，分、秒为00--59六十进制计数器，时为00--23二十四进制计数器，可手动校正，且具有整点报时功能。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
1数字钟的系统概述数字电子钟是用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置，主要由振荡器、分频器、计数器、译码显示器、校时电路等部分组成。
而数字钟想准确的计时则是由振荡器产生的时脉冲送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波信号。
秒脉冲发生器产生频率稳定很高的秒脉冲，秒脉冲被送到一个六十进制秒计数器计数，将计数结果送至秒个位和十位译码器，译码结果分别由两只七段数码管以十进制数形式显示来。
当秒六十进制计数器累计到第59秒时，若再来一个秒脉冲，秒计数器的进位输出就产生进位脉冲（分计数脉冲），同时，秒计数器的十位和个位都复位到零。
分计数脉冲又被送到分六十进制计数器计数，经译码电路译码后数码管显示相应的分数。
当计满59分59秒时，若再来一个秒脉冲，则分计数器便向时计数器送出时计数脉冲，同时，分、秒计数器均复位到零。
数字钟 实验报告
数字钟实验报告数字钟实验报告1. 引言数字钟是一种以数字形式显示时间的装置，广泛应用于日常生活中。
本实验旨在通过搭建数字钟电路并进行实际测试，了解数字钟的工作原理和实现方式。
2. 实验材料和方法实验材料：电路板、电子元件（集成电路、电阻、电容等）、数字显示屏、电源、万用表等。
实验方法：按照电路图连接电子元件，将数字显示屏连接到电路板上，接通电源后进行测试。
3. 实验步骤3.1 搭建电路根据提供的电路图，将电子元件按照正确的连接方式搭建在电路板上。
确保连接的准确性和稳定性。
3.2 连接数字显示屏将数字显示屏连接到电路板上的指定位置，注意极性的正确性。
3.3 接通电源将电路板连接到电源上，确保电源的稳定输出。
3.4 进行测试打开电源，观察数字显示屏上的显示情况。
通过调整电路中的元件，如电容和电阻的数值，观察数字显示屏上的时间变化。
4. 实验结果在实验过程中，我们成功搭建了数字钟电路，并进行了多次测试。
通过调整电路中的元件数值，我们观察到数字显示屏上的时间变化。
数字钟准确地显示了当前的时间，并且实时更新。
5. 讨论与分析通过本次实验，我们了解到数字钟的工作原理是通过电路中的集成电路和元件来控制数字显示屏的显示。
数字钟的精确性和稳定性取决于电路的设计和元件的质量。
在实际应用中，数字钟通常会采用更加精确的时钟芯片来保证时间的准确性。
6. 实验总结本次实验通过搭建数字钟电路并进行测试，使我们更加深入地了解了数字钟的工作原理和实现方式。
通过调整电路中的元件，我们观察到数字显示屏上的时间变化，验证了数字钟的准确性和实时性。
在今后的学习和工作中，我们将更加注重电路设计和元件的选择，以提高数字钟的精确性和稳定性。
7. 参考文献[1] 电子技术基础教程，XXX，XXX出版社，2010年。
[2] 数字电路设计与实验，XXX，XXX出版社，2015年。
8. 致谢感谢实验室的老师和同学们对本次实验的支持和帮助。
他们的耐心指导和积极讨论使本次实验取得了圆满成功。
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。
多功能数字钟电路设计实验报告
多功能数字钟电路设计实验报告实验目的：设计一个多功能数字钟电路，能够显示当前时间，并具备闹钟、秒表和计时等功能。
实验原理：1. 数码管显示：使用4位共阴极数码管进行显示，采用BCD码方式输入。
2. 按键输入：使用按键进行时间的调节和选择功能。
3. 时钟频率：使用晶体振荡器提供系统时钟，通过分频电路控制时钟频率。
实验器材：1. 4位共阴极数码管2. 按键开关3. 74LS90分频器4. 时钟晶体振荡器5. 耐压电容、电阻等元件6. 电路连接线实验步骤：1. 连接电路：根据电路原理图，将数码管、按键开关、74LS90分频器、晶体振荡器等连接起来，注意接线正确。
2. 编写程序：根据实验要求，编写相应的程序，实现时钟、闹钟、秒表和计时等功能。
3. 调试电路：将电路通电并运行程序，观察数码管的显示情况和按键功能是否正常。
4. 测试功能：分别测试多功能数字钟的时钟、闹钟、秒表和计时等功能，确保功能正常。
5. 完善实验报告：根据实验结果和观察情况，完善实验报告，并附上电路原理图、程序代码等。
实验结果：经过调试和测试，多功能数字钟电路能够正常显示时间，并具备时钟、闹钟、秒表和计时功能。
使用按键进行时间调节和功能选择，数码管根据不同功能进行相应的显示。
实验总结：通过本次实验，我掌握了多功能数字钟电路的设计原理和实现方法，并且了解了数码管显示、按键输入、时钟频率控制等相关知识。
实验过程中，我发现电路连接正确性对功能实现起到关键作用，同时合理编写程序也是确保功能正常的重要环节。
通过实验，我对数字电路的设计和实现有了一定的了解，并且培养了动手实践和解决问题的能力。
数字时钟实验报告
数字时钟实验报告一、实验目的本次数字时钟实验的主要目的是设计并实现一个能够准确显示时、分、秒的数字时钟系统，通过该实验，深入理解数字电路的原理和应用，掌握计数器、译码器、显示器等数字电路元件的工作原理和使用方法，提高电路设计和调试的能力。
二、实验原理1、时钟脉冲产生电路时钟脉冲是数字时钟的核心，用于驱动计数器的计数操作。
本实验中，采用石英晶体振荡器产生稳定的高频脉冲信号，经过分频器分频后得到所需的秒脉冲信号。
2、计数器电路计数器用于对时钟脉冲进行计数，分别实现秒、分、时的计数功能。
秒计数器为 60 进制，分计数器和时计数器为 24 进制。
计数器可以由集成计数器芯片（如 74LS160、74LS192 等）构成。
3、译码器电路译码器将计数器的输出编码转换为能够驱动显示器的信号。
常用的译码器芯片有 74LS47（用于驱动共阳数码管）和 74LS48（用于驱动共阴数码管）。
显示器用于显示数字时钟的时、分、秒信息。
可以使用数码管（LED 或 LCD）作为显示元件。
三、实验器材1、集成电路芯片74LS160 十进制计数器芯片若干74LS47 BCD 七段译码器芯片若干74LS00 与非门芯片若干74LS10 三输入与非门芯片若干2、数码管共阳数码管若干3、电阻、电容、晶振等无源元件若干4、面包板、导线、电源等四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验原理，使用电路设计软件（如 Protel、Multisim 等）设计数字时钟的电路原理图。
在设计过程中，要合理布局芯片和元件，确保电路连接正确、简洁。
按照设计好的电路原理图，在面包板上搭建实验电路。
在搭建电路时，要注意芯片的引脚排列和连接方式，避免短路和断路。
3、调试电路接通电源，观察数码管是否有显示。
如果数码管没有显示，检查电源连接是否正确，芯片是否插好。
调整时钟脉冲的频率，观察秒计数器的计数是否准确。
如果秒计数器的计数不准确，检查分频器的连接是否正确，晶振的频率是否稳定。
数字钟实验报告
数字钟实验报告引言：数字钟是一种使用数字显示时间的时钟，它已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
通过数字钟，我们可以准确地了解当前的时间，从而更好地安排自己的生活。
本实验旨在探究数字钟的原理和制作过程，并通过实际的制作过程加深对数字钟的了解。
一、原理介绍数字钟的原理基于电子技术和计时器的结合。
其中，主要包括以下几个部分：时钟芯片、数码管、控制电路以及电源等。
1.时钟芯片：时钟芯片是数字钟的核心部件，它内置了计时器和时钟功能。
通过时钟芯片，我们可以实现时间的自动更新和准确显示。
2.数码管：数码管是数字钟的显示部分，它由数根发光二极管组成，能够显示0-9的数字。
通过不同的控制电流和电压，数码管可以根据时钟芯片的指令来显示相应的数字。
3.控制电路：控制电路是连接时钟芯片和数码管之间的桥梁，它负责将时钟芯片输出的信号转换为数码管可识别的信号。
控制电路可以通过编码器、解码器和集线器等元件来实现。
4.电源：电源为数字钟提供所需的电能，将电能转换为供时钟芯片和数码管正常工作所需的电流和电压。
二、实验准备在进行实验之前，我们需要准备以下实验器材：晶体管、电阻器、电容器、发光二极管、电线、焊接工具等。
1.选择晶体管：在制作数字钟的过程中，我们需要选择合适的晶体管来实现数字的显示。
常见的晶体管有阳极、阴极共阳、阴极共阴等。
根据所需的显示效果选择不同类型的晶体管。
2.电阻器和电容器：电阻器和电容器是控制电路的重要组成部分，它们能够限制电流和调节电压，从而保证数字钟的正常工作。
3.焊接工具：焊接工具是将各个器材连接在一起的关键。
使用焊接工具进行焊接时，需要注意操作安全，确保焊点牢固。
三、实验步骤通过以下步骤，我们可以逐步完成数字钟的制作：1.划定电路板：首先，我们需要在电路板上进行标记，划定数字钟的各个部分的位置。
这一步骤旨在确保各个元件的安装位置准确无误。
2.安装元件：接下来，我们可以一步步安装各个元件。
首先，焊接晶体管和电阻器等固定元件，然后进行焊接。
数字时钟设计实验报告
电子课程设计题目：数字时钟数字时钟设计实验报告一、设计要求：设计一个24小时制的数字时钟。
要求：计时、显示精度到秒；有校时功能。
采用中小规模集成电路设计。
发挥：增加闹钟功能。
二、设计方案：由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。
秒时钟信号发生器可由振荡器和分频器构成。
计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时；24进制计数器完成时计时；采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。
校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。
三、电路框图：时计数分计数秒计数图一数字时钟电路框图四、电路原理图：（一）秒脉冲信号发生器秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量。
由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。
振荡器: 通常用555定时器与RC构成的多谐振荡器，经过调整输出1000Hz脉冲。
分频器: 分频器功能主要有两个，一是产生标准秒脉冲信号，一是提供功能扩展电路所需要的信号，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标准秒脉冲。
其电路图如下：图二秒脉冲信号发生器（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，从而共同完成60进制计数器。
当计数到59时清零并重新开始计数。
秒的个位部分的设计：利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。
个位计数器由0增加到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进制计数和进位功能。
利用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增加到5时利用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，从而共同完成60进制计数器。
数字时钟的简单制作实验报告
数字钟设计实验报告一、数字钟原理与设计思路由振荡器输出稳定的高频脉冲信号作为时间基准，经分频器输出标准的秒脉冲；秒计数器按“60进制”向分计数器进位；分计数器按“60进制”向时计数器进位；小时计数器按“24进制”规律计数；星期计数器按“7进制”规律计数；计数器经译码器送到显示器。
出现误差可用校准电路进行小时和分钟的校准，并具有可整点报时功能。
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；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，基本数字钟的设计实际上就是设计如下图的级联计数器。
二、数字钟构成1、振荡器、分频器：1Hz的CLK时钟信号（秒脉冲）秒计数器：60进制计数器（两片74160——0-59）2、计数器分计数器：60进制计数器（两片74160——0-59）时计数器：24进制计数器（两片74160——0-23）星期计数器：7进制计数器（一片74160——1-7）3、译码器、显示器：软件带有内置译码驱动的数码管（7个数码管）4、调时电路、整点报时电路三、数字电路模块细节构成1、秒计数器：60进制计数器（两片74160——0-59）用秒脉冲（1Hz）2、分计数器：60进制计数器（两片74160——0-59）设计：分计数器个位ENT接（看下图）(Ps：分的个位是59秒才开始计数1次)分计数器十位ENT接（看下图）(Ps：分的十位是9分59秒才开始计数1次)设计：时计数器个位ENT接（看下图）(Ps：是59分59秒才开始计数1次)时计数器十位ENT接（看下图）(Ps：是9时59分59秒才开始计数1次)时计数器整体电路图（看下图）4、星期计数器：7进制计数器（一片74160——1-7）（从1开始）ENT接（看下图）(Ps：是23时59分59秒才开始计数1次)星期计数器整体电路图（看下图）5、整点报时电路当时间在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。
数字时钟设计的实习报告
一、实习背景随着科技的不断发展，数字电子技术在各个领域得到了广泛应用。
数字时钟作为一种常见的电子设备，其设计和制作已成为电子技术专业学生的必备技能。
本实习报告旨在通过设计、制作和调试数字时钟，使学生掌握数字电路的基本原理和实际操作技能。
二、实习目的1. 熟悉数字电路的基本原理和组成；2. 掌握数字时钟的设计方法；3. 学会使用数字电路实验设备；4. 培养学生的动手能力和团队协作精神。
三、实习内容1. 设计要求（1）功能要求：数字时钟应能显示时、分、秒，具有计时、校时和报时功能。
（2）性能要求：计时精度高，显示清晰，操作简便。
（3）硬件要求：使用CMOS或TTL系列中小规模集成电路，如计数器、译码器、显示器等。
2. 设计方案（1）设计逻辑框图：数字时钟主要由晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器和校时电路等组成。
（2）硬件电路设计：① 晶体振荡器：采用12MHz石英晶体振荡器，输出1Hz标准信号。
② 分频器：将1Hz信号分频为1s、1min、1h信号。
③ 计数器：分别对1s、1min、1h信号进行计数，实现时、分、秒的计时。
④ 译码器：将计数器的输出信号转换为显示器所需的信号。
⑤ 显示器：采用七段数码显示器，显示时、分、秒。
⑥ 校时电路：通过按键输入校时信号，实现时、分的校准。
（3）软件设计：编写程序，实现数字时钟的功能。
3. 制作与调试（1）制作：根据设计方案，选用合适的元器件，进行电路板焊接和元器件安装。
（2）调试：对电路进行测试，确保各部分功能正常。
调试过程中，注意观察电路状态，及时发现问题并解决。
四、实习成果1. 成功制作了一台具有计时、校时和报时功能的数字时钟。
2. 掌握了数字电路的基本原理和设计方法。
3. 学会了使用数字电路实验设备，提高了动手能力。
4. 培养了团队协作精神。
五、实习心得1. 在设计过程中，要充分了解各个元器件的功能和特性，合理选择元器件。
2. 电路设计要遵循一定的规范，如电路布局、走线等。
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。
数字电路设计数字钟实验设计报告
数字钟实验设计报告数字钟设计一设计任务1. 基本功能：以数字形式显示时、分、秒的时间，小时的计时要求为“24翻1”，分和秒的计时要求为60进位；2.扩展功能：校时、正点报时及闹时功能；二电路工作原理及分析数字电子钟主要由以下几个部分组成：秒信号发生器，时、分、秒计数器，显示器，校时校分电路，报时电路。
数字钟的基本逻辑功能框图图1 数字钟的基本逻辑功能框图振荡器的设计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的准确程度。
通常选用石英晶体构成振荡器电路。
一般来说，振荡的频率越高，计时精度越高。
如果精度要求不高则可以采用由集成逻辑门与R、C组成的时钟源振荡器或集成电路计时器555与R、C组成的多谐振荡器,电路参数如图2所示.接通电源后，电容C1被充电，当Vc上升到2Vcc/3时，使vo为低电平，同时放电三极管T导通，此时电容C1通过R2和T放电，Vc下降。
当Vc下降到Vcc/3时，vo翻转为高电平。
电容C1放电所需时间为tpL=R2ln2≈当放电结束时，T截止，Vcc将通过R1、R2向电容器 C1充电，一；Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的时间为tpH=(R1+R2)C1ln2≈(R1+R2)C当Vc 上升到2Vcc/3 时，电路又翻转为低电平。
如此周而复始，于是，是在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。
其振荡频率为f=1/(tpL+tpH) ≈[(R1+2R2)C]振荡周期：T=T1+T2=(R1+2R2)C1In2 得R1+2R2=T/C1In2=故选定R1=,R2=图2 555振荡器（图中R1，R2值不为实际值）图3 555振荡器产生的波形时、分、秒计数器电路时、分、秒计数器电路由秒个位和秒十位，分个位和分十位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，而时个位和时十位为24进制计数器。
校时电路通过开关，触发器，逻辑门组成的校时电路来校时。
数字钟设计总结（5篇）
数字钟设计总结数字钟设计总结(5篇)总结是在某一特定时间段对学习和工作生活或其完成情况，包括取得的成绩、存在的问题及得到的经验和教训加以回顾和分析的书面材料，它有助于我们寻找工作和事物发展的规律，从而掌握并运用这些规律，因此我们需要回头归纳，写一份总结了。
如何把总结做到重点突出呢？以下是小编帮大家整理的数字钟设计总结(5篇)，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
数字钟设计总结(5篇)1这次的课程设计对于我来说有着深刻的意义。
这种意义不光是自己能够独立完成了设计任务，更重要的是在这段时间内使自己深刻感受到设计工作的那份艰难。
而这份艰难不仅仅体现在设计内容与过程中为了精益求精所付出的艰辛，更重要的是背负恶劣的天气所付出的决心与毅力！也许自己太过于执着，从设计开始就落在大家的后面。
不过还好，很快就将基本的数据设计与整理出来，不至于远离大家的进度。
由于考试已经结束，我可以有充分的时间搞设计。
可惜，图书馆闭馆，不能参考一些资料，以至在有些结构设计上还是不太明白为什么要那样设计。
看来自己学的东西太少了！天气情况很糟糕！我只能这样评价这段时间内的艰辛。
雪不挺的飘，一阵紧接一阵，以至于绝大多少时间自己都是在寒冷中度过的。
虽然穿地挺厚实的，但是整天的坐着，不运动，不感觉冷那薯话。
起初，还只是寒冷，后来为了画图一站就是一天，包括晚上的4个小时。
脚除了麻木，还是麻木！我不喜欢加夜班。
当然不是害怕加班的辛苦。
而是，明明可以在规定时间内完成的事情，为何非得将自己逼到慌乱的地步，加班加点的拼命赶呢！。
“人是习惯的奴隶。
”我一直这么认为的，也努力这么做着。
不过这次为了搞设计，自己加了不少班，包括夜班。
基本上，一天都呆在北区设计室里面。
晚上，也经常奋战到10点才回南区。
没有几个人会在这么冷的天气情况下留在教室搞设计。
我这样说不是为了表明自己比起其他人来说更勤奋，况且这样恶劣的天气情况，大家也真的没有必要晚上挨冻搞设计，那样也太残酷了！而我之所以加班其实目的很简单，我想早点回家，毕竟家里比起学校来说更温暖。
【精】数字时钟实验报告
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：数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。
用六片74LS248D和六片74LS161D芯片实现数字电子时钟的设计。
具体设计如下：首先秒的设计，它为六十进制 , 即显示 00—59 秒，它的个位为十进制，十位为六进制。
对于个位而言，当信号从0000—1001时采用反馈清0法进行清0，同时向十位产生一个进位。
与此同时，当十位从0000—0101时，也采用反馈清零法清0，然后重新开始下一循环。
分的设计同秒相同，通过级联（用与非门的输出结果控制分的时钟信号）实现秒向分的进位。
小时的设计为二十四进制计数器 ,显示为 00—23, 个位仍为十进制，但当十进位计到 2,而个位计到4时清零，就为二十四进制了，也同样通过级联(同秒向分的进位)实现分向时的进位。
整个过程通过而实现显示秒向分进位，分向时进位，从时、分、秒。
2．单元电路设计：1、秒脉冲发生器数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）迚行计数的计数电路。
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。
秒脉冲发生器是数字钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量，本实验为了得到稳定的连续脉冲，我们选用了有极高的频率稳定性的石英晶体多谐振荡器。
采用石英晶体多谐振荡器发出频率很大的脉冲。
当今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。
2、计数译码显示74LS248译码器译码的是高电平，所以对应的显示器应为共阴极显示器。
所有计数器的显示均采用共阴极显示器SEVEN_SEG_COM。
数字钟实验报告
数字钟实验报告本次实验旨在通过搭建数字钟电路，实现显示时间的功能。
实验所需材料有，数字管、集成电路、电阻、电容、开关、LED灯等。
首先，我们按照电路图连接好各个元件，然后接通电源，观察数字管上显示的时间是否准确。
在实验过程中，我们还发现了一些问题，并进行了相应的解决方法。
在实验开始之前，我们首先对实验所需的元件进行了准备工作。
然后按照电路图连接好数字管、集成电路、电阻、电容、开关等元件，确保连接的稳固性和正确性。
接着，我们接通电源，发现数字管上的显示并不准确，有时会出现闪烁或者停止显示的情况。
经过仔细检查，我们发现是由于电阻值选择不当导致的，于是我们更换了合适的电阻，问题得以解决。
接着，我们对实验中出现的问题进行了总结和分析。
我们发现在电路连接过程中，要特别注意元件之间的连接方式和电阻、电容的数值选择，这对于电路的稳定性和准确性至关重要。
另外，实验中还需要注意防止元件的过热和烧坏，要时刻保持警惕，及时发现并解决问题。
通过本次实验，我们对数字钟的原理和搭建方法有了更深入的了解，也学会了在实际操作中如何发现问题并解决问题。
这对我们今后的学习和工作都具有一定的指导意义。
总的来说，本次实验取得了一定的成果，我们成功搭建了一个能够显示时间的数字钟电路，并且在实验过程中发现了一些问题并进行了解决。
通过这次实验，我们不仅学到了理论知识，也积累了实际操作经验，对我们的专业学习和未来的科研工作都具有一定的帮助和指导意义。
希望通过今后的实验和学习，我们能够进一步提高自己的动手能力和实际操作能力，为将来的科研工作打下坚实的基础。
同时，也希望能够将所学知识应用到实际工程中，为社会发展做出自己的贡献。
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。
多功能数字钟(EDA设计)实验报告
多功能数字钟一、实验原理分析通过晶振产生的50MHz的脉冲，用分频器进行分频产生1Hz的脉冲信号，即作为时钟的1s的信号进行计数。
秒钟每计数60秒后产生进位使分钟显示加1，分钟满60循环至0。
为实现手动校准时间功能，可以对分和秒计数器进行加减。
为实现校准时间时候的闪烁，对数码管使用消隐，把数码管的接地端口接一个脉冲信号。
在实验过程中，要注意很多细节，比如进行按键消抖，手动调整时间时不会进位。
二、逻辑分析三、功能模块分析功能模块包括分频模块，时间计数及校准模块，数码管译码显示模块、判决模块和消抖模块1.分频模块该电路由多个70LS90经过分频将由晶振产生的50MHz分频为1Hz方波，供后续时钟电路使用。
这一模块是整个电路的基础。
2.时间计数及校准模块该模块连接至分频模块的信号输出端，以分频模块产生的1Hz 方波作为基础。
1Hz方波与秒同步，以秒为基础，分别实现电子钟中，分与时的运转，即1分钟=60秒，1小时=60分钟的循环运转。
为了修正电子钟在运行过程中产生的一些误差或其他认为错误，另设置校准功能，可以对电子钟的计时进行调整。
其中，此模块的逻辑部分需Verilog语言实现并进行封装。
此模块用到3个十进制计数器、2个六进制计数器和1个三进制计数器。
3.数码管译码显示模块本电子钟采用数码管来显示，可以简单、直观地表现出确切的时间，实现其他配套功能。
且数码管易于操作。
此模块中有四个数码管，每两个数码管分别显示小时与分钟。
由上一模块，即时间计数及校准模块中的时间计数器产生的数值，将其对应的七段码直接传送至相应的数码管译码显示。
4.判决模块该电路判决信号连接至开关，当开关选中数码管某位后，经过判决器令改为停止计数，并开始1秒闪烁，按动按键可实现手动调整。
5.消抖模块通常的按键所用开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。
数字时钟设计实验报告
数字时钟设计实验报告一、实验目的本次数字时钟设计实验的主要目的是通过运用数字电路的知识和技能，设计并实现一个能够准确显示时、分、秒的数字时钟。
通过这个实验，加深对数字电路中计数器、译码器、显示器等基本组件的理解和运用，提高电路设计和调试的能力。
二、实验原理数字时钟的基本原理是通过对时钟信号进行计数和分频，将时间信息转换为数字信号，并通过译码器和显示器进行显示。
1、时钟信号产生通常使用石英晶体振荡器产生稳定的高频时钟信号，然后通过分频电路将其分频为适合计数的低频信号，如 1Hz 信号用于秒的计数。
2、计数器使用二进制计数器对时钟信号进行计数，分别实现秒、分、时的计数。
秒计数器满60 向分计数器进位，分计数器满60 向时计数器进位。
3、译码器将计数器输出的二进制编码转换为能够驱动显示器的信号，如七段数码管译码器。
4、显示器使用七段数码管或液晶显示器来显示时、分、秒的数字信息。
三、实验器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片：计数器芯片（如 74LS160）、译码器芯片（如74LS47）、与非门芯片（如 74LS00）等3、七段数码管4、电阻、电容、导线等四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验原理，使用数字电路设计软件（如 Protel）或手绘的方式设计出数字时钟的电路原理图。
在设计过程中，要合理安排芯片的布局和连线，确保电路的正确性和稳定性。
2、芯片选择与引脚连接根据电路原理图，选择合适的集成电路芯片，并按照芯片的引脚功能进行正确的连接。
在连接过程中，要注意引脚的极性和连接的可靠性，避免虚焊和短路。
3、电路搭建与调试将连接好的芯片和元器件安装在数字电路实验箱上，按照电路原理图进行布线。
接通电源后，使用示波器和逻辑分析仪等工具对电路的各个节点进行测试和调试，观察时钟信号、计数器输出、译码器输出等是否正常。
4、故障排除如果电路出现故障，如数码管不显示、显示错误、计数不准确等，要根据故障现象进行分析和排查。
- 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)。
实验题目：数字时钟的设计 实验内容
1.设计一个 24 小时制的数字时钟。 2.基本要求：计时、显示精度到秒；有校时功能，采用中小规模集 成电路设计。 3.扩展功能：有整点报时功能。
设计方案
1、主体由计数器级联构成，由秒信号发生器提供信号脉冲；秒和分为两个 74161 级联成 60 进制计数器，时部分由 74161 构成 24 进制计数器； 2、 秒信号 CD4060 和晶体振荡器经分频获得。这样可以减小一些抖动。 3、 整点报时由蜂鸣器和电阻构成。
电路设计 晶振电路
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。,这个电路中,CMOS 非门 U1与晶体,电容和电阻构成晶体振荡 器电路,U2实现整形功能,将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的 方波.输出反馈电 阻 R1为非门提供偏置,使电路工作于放大区域,即非门的功能 近似于一个高增益的反相放大器.电容 C1,C2与晶体构成一个谐振型网络,完成对 振荡频率的控制功能,同时提供了一个180度相移,从而和非门构成一个正反馈网
基本实验原理
数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电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。由 振荡器、分频器、计数器、译码器及显示器等几部分构成，其中振荡器构成秒信 号发生器，计数器、译码器和显示器组成即时显示系统。秒信号送进计数器进行 计数，并把计数累计结果以“时”、“分”、“秒”的形式显示出来。“秒”、“分” 分的显示分别由两级计数器和译码器、七段数码管组成的六十进制计数电路来实 现；“时”的显示由两级计数器和显示器构成的 24 进制计数电路来实现。仿造电 子表整体电路的调节集成四个开关调节。知识的学习，搭建出更加源自洁的电路。4 43 3
正和时校正功能,因此,应截断直接计数通路,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。
整点报时
整点报时通过蜂鸣器和电阻完成。将蜂鸣器的一段接地，另一点接在小时部分来 的的脉冲信号段。这样小时处有进位时，蜂鸣器就有一个信号，响一次。 我发 现这个整点报时有很多不足之处，74161 利用不够充分。
2 2
络,实现了振荡器的功能.由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性；从而保证了 输出频率的稳定和准确.
分频器电路
分频器电路将32768Hz 的高频方波信号经32768()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.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2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(215),即实现该分频功能的计数器相 当 于 15 极 2 进 制 计 数 器 . 常 用 的 2 进 制 计 数 器 有 74HC393 等 . 本 实 验 中 采 用 CD4060来构成分频电路.CD4060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2进 制计数器,可以将32768HZ 的信号分频为2HZ,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.
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.
校时电路
校时电路由计数器和数据选择器构成。用开关的关断来对计数器计数，当开关在 工作挡的时候，时钟正常工作。当开关打到校时挡时，蜂鸣器发出响声，此时可 以校时、小时开关分别分为，小时，分和秒。当重新接通电源或走时出现误差时 都需要对时间进行校正.通常,校正时间的方法是:首先截断正常的计数通路,然后 再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输 入端,校正好后,再转入正常计时状态即可.根据要求,数字钟应具有分校正，秒校
总结
经试验测试的该电路实现了计时、显示精度到秒、校时功能，整点报时，但电路 仍有许多不足之处和需要改进之处，已经在分析各单元电路时进行了详细的分 析。
实验心得体会
.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.先用数电理论知识设计一个理论上可行的计数 电路，其实在此之前就已经设计过了这次只是改一下进位，让思路更明显些。仿 真时才发现理论有时和仿真是两码事，比如用74161设计六十进制计数器时，中 间要加反相器，仿真时就不用加，实在想不通咋回事。设计时除了会用用中规模 集成电路之外，还需学会用组合电路搭配出自己想要的电路。比如说对“十”、 “分”的选择调节，许多资料说用三个开关，通过计数器和数据选择器可以实现 两个开关像电子表那样的调节。对于整点报时电路。通过这实验可以感到除了对 理论掌握之外对软件的学习是非常重要的，比如要是不会用总线就会扯很多线， 电路就很复杂；如果把电路放在一个页内的，电路就会启动很慢，放在多页中建 成子电路可以是层次模块更加明显。由于以前对软件不熟悉，仿真走了许多弯路， 其实数字钟还有很多扩展功能，如秒表，倒计时，十二和二十四制转换，星期， 显示日期时间等。通过这次仿真设计感到自己学习的还不够，虽然能设计出来但 有些设计的电路很复杂，也许在实物制造方面是不可取的，以后更要加强对理论