多功能数字时钟实验报告
多功能数字时钟的设计报告
多功能数字时钟的设计引言现代社会科技飞速发展，人们生活节奏加快，时间就是金钱，时间就是生命。
时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。
忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。
但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。
20世纪末，电子技术得到飞速发展，各类电子产品相继出现在市场，电子产品主要朝着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
数字化电子产品已渗入到人类生活的方方面面。
单片计算机即单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer ）,是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多输入输出口于一体的微控制器。
它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。
而52 单片机是51单片机的升级版，功能更强大。
单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。
从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。
这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。
基于以上发展与现实需要本次设计课题就是基于单片机的设计-----基于单片机的多功能数字钟。
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。
一、设计目的：1.了解数字时钟的组成及工作原理2.熟悉数字钟的设计与制作：1）.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。
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。
多功能时钟设计实验报告
多功能数字钟设计实验报告一．已知条件Quartus II9.1软件DE0实验开发装置二．设计内容及要求用Verilog HDL设计一个多功能数字钟基本功能时、分用数码管显示；秒用LED显示；小时用同步12/24进制；分秒计数器用同步60进制；手动校时、校分。
扩展功能任意闹钟；（1分）小时为12/24可切换。
（1分）报正点数（几点钟LED闪烁几下）。
（1分）另外：十进制加/减可逆计数器设计（p286）。
（2分）三．仿真环境说明软件环境：Quartus II 9.1硬件环境：硬件平台DE0，FPGA芯片为Cyclone ⅢEP3C16F484本实验除时钟源、按键、拨动开关和显示器（数码管）之外的所有数字电路功能都是用VHDL 语言实现的。
这样设计具有体积小、设计周期短（设计过程中即可实现时序仿真）、调试方便、故障率低、修改升级容易等特点。
本设计采用自顶向下、混合输入方式（原理图输入——顶层文件连接和VHDL语言输入——各模块程序设计）实现数字钟的设计、下载和调试.四．系统框图与说明1.数字钟电路系统由主体电路和扩展电路两大部分所组成。
2. 秒计数器计到59后，下一秒到来时，秒计时器满60，接着清零后向分计数器进位；同样分计数器计满60后向小时计数器进位；小时计数器按照“24进制”规律计数，每当小时计到23小时时，当分计数和秒计数分别59，59时，即到23小时59分，59秒时候，时分秒全部清零，从新开始计数。
小时计数器按照“12进制”规律计数，每当小时计到23小时时，当分计数和秒计数分别59，59时，即到12小时59分，59秒时候，时分秒全部清零，小时为1，从新开始计数。
3. 计数器的输出经译码器送显示器，显示器用,4个数码管表示，每两个数码管分别表示小时，分钟。
秒钟用8个LED管显示，各4位用8421码显示一位十进制秒数。
模块:1.counter60: 该模块为60进制计数器,计时输出为秒或分的数值.由3个输入端CP,nCR,EN控制该模块2. counter24: 该模块为24-12转换计数器,计时输出小时的数值. change12_24为1时进行24hour计数，为0时进行12hour计数3.led_clock:此模块为整点报时提供控制信号.4.trans: 它是七段译码器.该模块对应不同的片选信号送出不同的要显示的数码管的译码后的信号。
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。
多功能数字闹钟电路设计实验报告
多功能数字闹钟电路设计实验报告
实验目的：设计一个多功能数字闹钟电路，能够显示时间、设定并响起闹铃。
实验原理：本实验采用数字集成电路实现数字显示和闹铃功能。
数字显示部分采用BCD到七段数码管解码器74LS47和共阴
七段数码管进行实现，闹铃部分采用555定时器集成电路作为发生器，通过驱动蜂鸣器发出声音。
实验仪器：多功能数字闹钟电路实验箱、数字集成电路
74LS47、七段数码管、555定时器集成电路、蜂鸣器、电源、
示波器等。
实验步骤：
1. 按照电路图连接电路。
将74LS47连接到七段数码管，将
555定时器连接到蜂鸣器和电路中相应的电源和地线。
2. 上电并调节电路供电电压。
3. 设定时间。
通过拨动开关和按钮进行时间的设定。
4. 切换闹钟状态。
通过开关切换闹钟的开启和关闭状态。
5. 监测闹钟时间。
借助示波器调整闹钟时间的精度。
6. 监测闹钟声音。
确认蜂鸣器发出的声音符合要求。
实验结果：实验中，我们成功设计并调试出了一个多功能数字闹钟电路。
通过拨动开关和按钮可以设定时间，并且可以通过切换开关来设置闹钟的开启和关闭状态。
实验中监测到的闹钟时间和声音都符合预期要求。
结论：通过本次实验，我们成功设计了一个多功能数字闹钟电路，实现了时间显示和闹铃功能。
实验结果显示该电路的性能良好，具有实用价值。
在实验中我们也学到了关于数字集成电路和定时器集成电路的使用和调试方法。
多功能数字钟设计实验报告XilinxEDABasys2华中科技大学HUST
多功能数字钟设计实验报告院系：电子与通信工程学院：郭世康班级：1301学号：U202113639指导教师：唐祖平一、实验目标掌握可编程逻辑器件的应用开发技术——设计输入、编译、仿真和器件编程熟悉EDA软件使用掌握Verilog HDL设计方法分模块、分层次数字系统设计二、实验容要求根本功能能显示小时、分钟、秒钟〔时、分用显示器，秒用LED〕能调整小时、分钟的时间提高要求任意闹钟；〔1分〕小时为12/24进制可切换〔1分〕报正点数〔几点钟LED闪烁几下〕〔1分〕三、实验条件Xilinx工程环境，win7操作系统，BASYS2实验板。
四、实验设计1.设计分析数字钟大体上由2个60进制计数器，1个24进制计数器构成，中间有数据选择器进展连接。
为实现提高功能，还需12进制计数和整点判断模块。
下列图为数字钟层次构造图。
2. 实验原理振荡器产生稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，再经分频器输出标准秒脉冲。
秒计数器计满60后向分计数器进位，分计数器满60后向小时计数器进位，小时计数器按24或12进制规律计数。
计数器的输送译码显示电路，即可显示出数码〔即时间〕。
计时出现误差时可以用校时电路进展校时和校分。
小时显示〔12\24〕切换电路、仿电台报时、定时闹钟为扩展电路，只有在计时主体电路正常运行的情况下才能进展功能扩展。
本实验采用Verilog HDL进展描述，然后用FPGA/CPLD实现，使用部50MHz 晶振作为时钟电路。
3. 逻辑设计实现上述功能的Verilog HDL 程序如下。
实现根本功能的程序分为两层次四个模块，底层有3个模块构成，即6进制计数器模块，10进制计数器模块和24进制计数器模块，顶层有一个模块，他调用底层的3个模块完成数字中的计时功能。
moduletimeclock(Hour,Minute,Second,CP,nCR,EN,Adj_Min,Adj_Hour,number,Light,clk,temp,c hange,AMTM,dingdong);output [7:0] Hour,Minute,Second;output [3:0] Light,temp;output [6:0] number;output clk,AMTM,dingdong;//clk为分频之后的时钟信号，频率为1Hz，AMTM为24进制转换12进制时说明上下午的变量，dingdong为整点报时时的闪烁信号。
电子综合设计多功能数字钟报告
电子综合设计多功能数字钟报告报告内容如下：一、设计目的和原理多功能数字钟是一种能够显示时间，并具有闹钟、计时、倒计时等功能的电子设备。
本设计的目的是通过FPGA实现一个多功能数字钟的功能，以实现时间的显示和闹钟的设置功能。
二、设计方案和实现1.硬件设计方案：本设计使用FPGA作为主控芯片，使用七段数码管作为显示器，通过与FPGA的IO口连接来实现时间的显示功能。
同时，使用按键作为输入进行功能的选择和设置。
2.硬件连接：将FPGA的IO口连接到七段数码管的控制端，通过IO口输出相应的数字信号来控制数码管的亮灭。
将按键连接到FPGA的IO口，通过IO口输入按键的信号。
此外，还需要连接一个晶振电路来提供时钟信号。
3.软件设计方案：本设计使用VHDL语言进行程序设计，通过状态机来实现多功能数字钟的功能。
具体实现包括时间的显示、闹钟的设置和启动、计时和倒计时功能的实现。
通过按键的输入来切换不同的状态，实现不同功能的切换和设置。
4.软件实现具体步骤：(1)定义状态机的状态，包括时间显示、闹钟设置、计时和倒计时等状态。
(2)在时间显示状态下，通过FPGA的IO口输出相应的数字信号来控制七段数码管的亮灭，实现时间的显示。
(3)在闹钟设置状态下，通过按键的输入来设置闹钟时间，并将设置好的时间保存在寄存器中。
(4)在计时和倒计时状态下，通过按键的输入来实现计时和倒计时功能，并通过七段数码管的显示来实时显示计时和倒计时的时间。
以下为本设计的完整程序代码：```vhdl--时钟频率--定义状态signal state : state_type;--定义时钟、按键和数码管信号signal clk : std_logic;signal key : std_logic_vector(1 downto 0);signal seg : std_logic_vector(6 downto 0);--闹钟时间寄存器signal alarm_hour_reg : std_logic_vector(5 downto 0);signal alarm_min_reg : std_logic_vector(5 downto 0);--计时和倒计时寄存器signal count_up_reg : std_logic_vector(23 downto 0); signal count_down_reg : std_logic_vector(23 downto 0); signal count_down_flag : std_logic := '0';beginclock : processbeginwhile true loopclk <= '0';wait for 10 ns;clk <= '1';wait for 10 ns;end loop;end process;key_scan : process(clk)beginif rising_edge(clk) thenkey <= key_scan_func; -- 按键扫描函数end if;end process;fsm : process(clk, key)beginif rising_edge(clk) thencase state isif key = "10" then -- 第一个按键按下state <= set_alarm;elsif key = "01" then -- 第二个按键按下state <= count_up;end if;when set_alarm =>seg <= set_alarm_func; -- 闹钟设置函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下elsif key = "01" then -- 第一个按键按下state <= count_up;end if;when count_up =>seg <= count_up_func; -- 计时函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下elsif key = "10" then -- 第二个按键按下state <= count_down;count_down_flag <= '1';end if;when count_down =>seg <= count_down_func; -- 倒计时函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下count_down_flag <= '0';elsif key = "01" then -- 第一个按键按下state <= count_up;count_down_flag <= '0';end if;end case;end if;end process;--数码管信号和显示模块的连接display : entity work.seg_displayport mapclk => clk,seg => segend architecture;```四、总结与展望通过FPGA实现多功能数字钟的设计，在硬件和软件的配合下，实现了时间的显示和闹钟的设置功能。
多功能数字钟实验报告
《多功能数字钟电路的设计、制作》课程设计报告班级：(兴) 2008级自动化姓名：胡荣学号：23指导教师：刘勇2010年11月13日目录一、设计目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1二、设计内容及要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1三、总设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1四、主要元件及设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2五、单元电路的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51、数字电子计时器组成原理．．．．．．．．．．．．．．．．．52、用74LS160实现12进制计数器．．．．．．．．．．．．．．63、校时电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74、时基电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8六、设计总电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8七、设计结果及其分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8八、设计过程中的问题及解决方案．．．．．．．．．．．．．．．9九、心得体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9十、附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10多功能数字钟电路设计一、设计目的通过课程设计要实现以下两个目标：一、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；二、课程设计为后续的毕业设计打好基础。
毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让我们开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际方面，运用已学过的分析和设计电路的理论知识，逐步掌握工程设计的步骤和方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。
电工电子综合实验多功能数字时钟
电工电子综合实验多功能数字时钟设计报告目录1、引言 (3)2、实验设计内容及要求 (4)3、设计电路的用途及原理简介 (5)4、单元电路设计原理 (5)5、电路的调试说明 (8)6、所遇到的问题及解决 (9)7、实验总结和体会 (9)8、附录（集成芯片引脚图和功能表） (10)一、引言（一）摘要：随着人类科技文明的发展，人们对于时钟的要求在不断地提高。
时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。
高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代时钟发展的趋势。
在这种趋势下，时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向。
本实验要求设计一个数字计时器，可以完成0分00秒~9分59秒的计时功能，并在控制电路的作用下有开机清零、快速校分、整点报时功能。
（二）关键字：电子时钟开机清零较分整点报时(A) Abstract:With the development of technological society, people demand the clock continues to improve. The clock has not only seen as a tool used to display the time, in many practical applications, it needs to be able to achieve more other features. High-precision, multifunction, small size, low power consumption, the development trend of the modern clock. In this trend, the clock's digital, multi-functional clock production research has become a modern leading design direction.In this study, to design a digital timer, you can complete the 0 minutes 00 seconds to 9 minutes and 59 seconds chronograph function and role in the control circuit is cleared under the boot, rapid school hours, the whole point timekeeping function.(B) Keywords:Electronic Clock boot cleared the whole point timekeeping compared with sub -二、实验设计内容及要求1、设计内容简介：要求设计一个数字计时器，可以完成0分00秒~9分59秒的计时功能，并在控制电路的作用下有开机清零、快速校分、整点报时功能。
设计实验报告多功能数字钟设计
设计实验报告多功能数字钟设计EDA设计实验报告多功能数字时钟设计院系: 电光学院专业：通信工程摘要该实验利用quartus II软件设计一个多功能数字钟，进行实验设计和仿真调试，实现了计时，校时，校分，清零，保持和整点报时等多种基本功能，并下载到smart SOPC实验系统中进行调试和验证。
此外还添加了秒表功能，使得设计的数字钟功能更加完善。
Abstract：This experiment is to design a digital clock which is based on Quartus software and in which many basic functions like time-counting , hour-correcting , minute-correcting , reset , timing-holding and belling on the hour. And then validated the design on the experimental board . In addition, additional functions like reseting the stopwatch make this digital clock a perfect one.目录1.设计要求 (4)2.工作原理 (4)3.各模块说明 (5)1)分频模块 (7)2)计时模块 (13)3)显示模块 (16)4)校分与校时模块 (17)5)清零模块 (18)6)保持模块 (18)7)报时模块 (18)4.扩展模块 (19)1)秒表模块 (19)5.调试、编程下载 (20)6.实验中出现问题及解决办法 (21)7.实验收获与感受 (22)8.参考文献 (23)一、实验目的通过设计一个00时00分00秒～23时59分59秒的多功能计数器, 巩固和复习数字电路知识，初步掌握EDA设计的基本思路和方法，并能够较为熟练地使用软件QuartusII7.2的相应功能，为课程设计等相关实验课程打下理论与实践两方面的基础。
多功能数字时钟实验报告
重庆交通大学开放性实验报告（A类）项目名称：多功能数字钟电路设计专业班级：电子2班学生姓名：何昕泽小组成员：何聪、范瑞目录多功能数字时钟设计 (3)摘要 (3)1. 系统原理框图 (4)2. 单元电路设计与仿真 (5)2.1时间脉冲产生电路 (5)2.2时间计数器电路 (6)2.3十二与二十四小时的切换 (8)2.4校时电路 (8)2.5报时电路 (9)2.6电路总图 (9)3. PCB板的制作 (10)3.1原理图的绘制 (10)3.2 PCB的制作 (11)3.3 PCB 图 (12)4. 心得与体会 (12)附录原件清单 (13)附件1仿真电路图 ............................ 错误!未定义书签。
附件2电路原理图 ............................ 错误!未定义书签。
附件3 PCB图.............................. 错误!未定义书签。
多功能数字时钟设计摘要数字电子钟实际上是一个对标准频率（1Hz ）进行计数的计数电路。
由振荡电路形成秒脉冲信号，秒脉冲信号输入计数器进行计数，并把累计结果以“时” “分”“秒”的数字显示出来。
秒计数器电路计满60后触发分计数器电路，分计数器电路计满60后触发时计数器电路，当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。
一般由振荡电路、计数器、数码显示器等几部分组成。
振荡电路：主要用来产生时间标准信号，由NE555组成的多谐振电路产生，但是因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度，所以一般采用石英晶体振荡器。
分频器：因为振荡器产生的标准信号频率很高，要是要得到“秒”信号，需一定级数的分频器进行分频。
计数器：有了“秒”信号，则可以根据60秒为1分，24小时为1天的进制，分别设定“时”、“分”“秒”的计数器，分别为60进制，60进制,24进制计数器，并输出一分，一小时的进位信号。
校时器：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可以对分和时进行校时。
eda多功能数字钟实验报告
eda多功能数字钟实验报告EDA多功能数字钟实验报告一、引言数字钟是现代生活中常见的一种时间显示工具，其准确性和便携性使其成为人们生活中不可或缺的一部分。
本实验旨在设计并制作一款多功能数字钟，通过EDA（电子设计自动化）软件进行模拟和仿真，验证其功能和性能。
二、设计原理1. 时钟电路：采用CMOS（互补金属氧化物半导体）技术设计时钟电路，包括时钟发生器、计数器和显示器。
时钟发生器产生稳定的方波信号，计数器根据方波信号进行计数，显示器将计数结果以数字形式显示出来。
2. 功能模块：多功能数字钟除了显示时间外，还应具备日期显示、闹钟设置、温度检测等功能。
为实现这些功能，需要添加相应的模块，如时钟芯片、温度传感器、闹钟电路等。
三、电路设计1. 时钟电路设计：根据设计原理，使用EDA软件进行电路设计，选择合适的元器件和连接方式。
通过仿真验证电路的工作稳定性和准确性。
2. 功能模块设计：根据需求，添加相应的功能模块。
时钟芯片用于精确计时和日期显示，温度传感器用于检测环境温度并显示，闹钟电路用于设置闹钟时间并触发报警。
四、电路实现1. 元器件选取：根据电路设计需求，选择合适的元器件。
时钟芯片应具备高精度和稳定性，温度传感器应具备高灵敏度和准确度，闹钟电路应具备可调节和触发功能。
2. 电路布局：将选取的元器件按照电路设计进行布局，注意元器件之间的连接和布线，避免干扰和短路。
3. 电路连接：根据电路设计进行元器件之间的连接，注意连接的正确性和稳定性。
五、仿真与测试1. 仿真验证：使用EDA软件进行电路仿真，检查电路的稳定性和准确性。
通过仿真结果对电路进行调整和优化，确保其正常工作。
2. 功能测试：对多功能数字钟进行功能测试，包括时间显示、日期显示、温度检测和闹钟设置等。
通过测试结果对电路进行调整和改进，确保其功能的完善和可靠性。
六、实验结果与分析经过仿真和测试，多功能数字钟实现了准确的时间显示、日期显示、温度检测和闹钟设置等功能。
多功能数字钟设计实验报告
P南昌大序《数字电路与逻辑设计实验》实验报告题目数字钟电路设计学院：信息工程学院系电子信息工程专业：__________________________________班级：_____________________________________学号：_____________________________________学生姓名：____________________________________同组同学：_______________________________________指导教师：________________________________递交日期：__________________________多功能数字钟设计一、实验目的1、综合应用数字电路知识，提高逻辑电路设计能力；2、学习使用protel或Altium designer进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计:3、学习电路板制作、安装、调试技能和设计流程；4、了解数码管，译码器，555定时器及以下中规模器件的逻辑功能和使用方法。
二、设计任务和设计要求1、设计一多功能数字钟并进行仿真和PCB板制作。
2、基本功能：准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。
3、扩展功能：校正时间，定时控制，正点报时。
三、设计方案1、数字钟设计方案基本框图如下整点报时闹钟扩展电路 (I)... '2、各模块设计原理 1. 时的设计：时的计数以24小时为周期，按通常的习惯，24小时计数器的计数序列为00, 01,…， 22, 23, 00,…，即当计数到23小时59分59秒时，再来一个秒脉冲，计数器就进到00 时00分00秒。
这样，可利用反馈置数或反馈清零法进行二十四进制计数，本实验采用 74LS161进行设计。
2. 分、秒的设计：分和秒计数器都是模3仁60的计数器。
计数规律为00, 01,…，58, 59, 00,…。
它们 的个位都是十进制，而十位则是六进制。
多功能数字钟实验报告
多功能数字钟实验报告基地班级：设计人：设计时间：指导老师：目录多功能数字钟实验报告 .......................................................................... - 1 -一、实验任务及要求................................................................... - 3 -1．基本功能............................................................................ - 3 -2．拓展功能............................................................................ - 3 -二、实验条件............................................................................. - 3 -1．软件 .................................................................................. - 3 -2．开发板............................................................................... - 3 -三、电路的设计过程................................................................... - 4 -1．工作原理与组成框图......................................................... - 4 -2．单元电路设计................................................................... - 4 - 模块（1）计时与调时电路 ................................................. - 7 -模块（2）12-24小时转换电路：....................................... - 11 -模块（3）显示电路：....................................................... - 12 -模块（4）报时电路：....................................................... - 14 -模块（5）闹钟电路：....................................................... - 17 - 3．总体仿真波形.................................................................. - 24 -四、调试过程............................................................................ - 28 -1. 调试步骤............................................................................ - 30 -2. 调试中遇到的问题及解决办法.............................................. - 30 -3. 最后观察到的实验结果........................................................ - 31 -五、实验的收获、体会与改进建议.............................................. - 32 -一、实验任务及要求用FPGA器件和EDA技术实现多功能数字钟的设计1．基本功能以数字形式显示时、分、秒的时间；小时计数器为同步24进制；要求手动校时、校分和自动校时、校分。
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。
多功能数字钟设计实验报告
班级：生物医学工程141班姓名：刘玉奔学号：6103413018 设计性实验项目名称多功能数字钟（一）实验目的1：学习综合且较复杂数字系统设计；2：学习多层次、多模块数字系统设计；3：学习数码管扫描显示电路设计；（二）设计要求完成设计、仿真、调试、下载、硬件测试等环节，在型EDA实验装置上由简单到复杂实现多功能数字钟功能，具体要求如下：1、数码管扫描显示时、分、秒；2、具有正常计时和调时、调分、调秒等校时功能；3、经设置应具有整点报时功能；（三）主要仪器设备1、微机1台2、QuartusII集成开发软件1套3、EDA实验装置1套（四）实验步骤1：确定多功能数字钟的设计模块2：分模块原理图与代码设计3：各模块仿真核实4：实行综合设计5：综合设计仿真6：下载验证7：总结归纳（五）实验数据包括以下几个模块：多路分频（VHDL生成），模60计数器（秒），模60计数器（分），模24计数器（时），模7计数器（日）8个数码管显示（7路有效数据），调时，准点报时A：原理图：图（1）：包括分（counter60），时（counter24），调时（adjusttime），日（zscount7）模块图（2）：包括多路分频（fenpin），秒（count60），数码管显示（zsdisplay），准点报时（准点报时），控制端（COUNTR），时钟源（1KHz），调分（ADHM），调时（ADJH），调日（ADJD），检测输出（DAY,HH,HL,MH,ML,SH,SL），段显（SEG[6..0]），片选（CS[7..0]），报时（BAOSHI）。
图（3）zsdisplay内部结构原理图：B：各模块仿真：多路分频：输入CLK=1KHz，输出CLK1Hz，CLK2Hz，CLK100Hz，CLK500Hz。
解释：CLK为接入的系统时钟，CLK1Hz用于调分，调日，CLK2Hz用于调时，CLK100Hz，CLK500Hz用于低高音的准点报时。
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。
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重庆交通大学
开放性实验报告
（A类）
项目名称：多功能数字钟电路设计专业班级：电子2班
学生姓名：***
小组成员：何聪、范瑞
目录
多功能数字时钟设计 (3)
摘要 (3)
1.系统原理框图 (4)
2.单元电路设计与仿真 (5)
2.1时间脉冲产生电路 (5)
2.2时间计数器电路 (6)
2.3 十二与二十四小时的切换 (8)
2.4校时电路 (8)
2.5报时电路 (9)
2.6电路总图 (9)
3.PCB板的制作 (10)
3.1 原理图的绘制 (10)
3.2 PCB的制作 (11)
3.3 PCB图 (12)
4.心得与体会 (12)
附录原件清单 (13)
附件1 仿真电路图........................................... 错误!未定义书签。
附件2 电路原理图........................................... 错误!未定义书签。
附件3 PCB图................................................ 错误!未定义书签。
多功能数字时钟设计
摘要
数字电子钟实际上是一个对标准频率（1Hz）进行计数的计数电路。
由振荡电路形成秒脉冲信号，秒脉冲信号输入计数器进行计数，并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。
秒计数器电路计满60 后触发分计数器电路，分计数器电路计满60 后触发时计数器电路，当计满24 小时后又开始下一轮的循环计数。
一般由振荡电路、计数器、数码显示器等几部分组成。
振荡电路：主要用来产生时间标准信号，由NE555 组成的多谐振电路产生，但是因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度，所以一般采用石英晶体振荡器。
分频器：因为振荡器产生的标准信号频率很高，要是要得到“秒”信号，需一定级数的分频器进行分频。
计数器：有了“秒”信号，则可以根据60 秒为 1 分，24 小时为1 天的进制，分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器，分别为60 进制，60 进制,24 进制计数器，并输出一分，一小时的进位信号。
校时器：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可以对分和时进行校时。
报时器：计时过程要具有报时功能，当时间到达整点前10 秒开始，蜂鸣器开始鸣叫。
1. 系统原理框图
数字电子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。
目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
本设计采用 74LS160、带有译码器的数码管和适当的门电路构成,可实现对时、分、秒等时间信息的采集和较时功能地实现。
设计一个数字计时器，可以完成 00:00:00 到 23:59:59 的计时功能，并在控制电路的作用下具有快速校时、快速校分功能。
能进行正常的时分秒计时功能。
分另由六个数码管实现时分秒的计时。
同时实现报时和闹钟的功能。
通过 Multisim10 软件平台，设计含小时，分钟，秒钟显示功能的数字时钟。
2.单元电路设计与仿真
2.1时间脉冲产生电路
直接用NE555产生1HZ的秒脉冲，由计算公式可知如果R1=15k,R2=68K,c=10uF,
就可以产生秒脉冲，电路如图
利用NE555多谐振荡器，优点： 555内部的比较器灵敏度较高，而且采用差
分电路形式，它的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。
缺点：要精确
输出1Hz脉冲，对电容和电阻的数值精度要求很高，所以输出脉冲既不够准确
也不够稳定。
所以在实际应用中多用石英晶体产生32768HZ的频率，然后经过CD4060的十四分频，再用74LS74二分频，就可以产生1HZ精准的脉冲。
但是在仿真时， 1HZ 的频率太慢了，在实际中得到的时间不是 1S 计数一
次，所以仿真都是用函数发生器代替，所以在数字电子钟的电路图中没有振
荡器。
2.2时间计数器电路
秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时输出信号，然后送至显示电路，以便实现用数字显示时、分、秒的要求。
“秒”和“分”计数器应为六十进制，而“时”计数器应为二十四进制和十二进制。
采用10进制计数器74LS160来实现时间计数单元的计数功能。
·60进制计数器
如图所示，分、秒计数电路由U1 和U2 俩部分组成。
当时十位U1计数为5，U2计数为9 时，两片74LS160复零，再加上一片74LS13,从而构成60 进制计数。
·24进制计数器
如图所示，24进制计数电路由U1 和U2 俩部分组成。
当时个位U2计数为3，U1计数为 2 时，两片74LS160复零,从而构成24 进制计数。
同理可得12进制计数电路。
·12小时计数器
2.3 十二与二十四小时的切换
12/24进制得转换用的是一个单刀双掷开关，开关向上是12进制，开关向下是24进制，该设计的缺点是每当12/24进制转换后要重新启动
2.4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。
如图：
2.5报时电路
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。
2.6电路总图
见附件1
3.PCB板的制作
3.1 原理图的绘制
根据Multisim的仿真图，在protel99se上画出Sch原理图。
3.2 PCB的制作
在protel99se里先画好各个元件的封装，然后更新PCB图。
检查各条线路的连接，注意VCC和GND的连接，然后自动布线，得到PCB图。
3.3 PCB图
见附件2和附件3
4.心得与体会
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
总的来说，这次设计的数字时钟还是比较成功的，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的辛勤的指导下，终于游逆而解，有点小小的成就感，终于觉得平时所学的知识有了实用的价值，达到了理论与实际相结合的目的，不仅学到了不少知识，而且锻炼了自己的能力，使自己对以后的路有了更加清楚的认识，同时，对未来有了更多的信心。
最后，对给过我帮助的组员和老师表示忠心的感谢！
附录原件清单
课程设计与报告成绩评定
题目多功能数字钟电路设计
姓名：何昕泽
学号：631326090217
专业：电子信息工程
班级：2班
2015 年12 月
导师对课程设计（论文）的评定：
给定成绩：
指导教师签字：
年月日。