数字逻辑电路设计课程设计之数字电子钟
数字逻辑课程设计 数字电子钟.
课程设计(综合实验)报告题目:第四个实验数字电子钟院系:计算机科学系班级:计算计科学与技术1班学号:学生姓名:队员姓名:指导教师:《数字逻辑》综合实验任务书一、目的与要求1 目的1.1综合实验是教学中必不可少的重要环节,通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能,提高综合运用知识的能力,逐步增强实际工程训练。
1.2注重培养学生正确的设计思想,掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。
1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。
1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能及其基本工程素质。
2.要求2.1 能够根据设计任务和指标要求,综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。
2.2根据课题需要选择参考书籍,查阅手册、图表等有关文献资料。
要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题,培养自己分析、解决问题的能力。
2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,掌握合理选用的原则。
2.4学会电子电路的安装与调试技能,掌握常用仪器设备的正确使用方法。
利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法,解决实验中出现的问题。
2.5学会撰写综合实验总结报告。
2.6通过综合实验,逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度,培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。
要求学生在设计过程中,坚持勤俭节约的原则,从现有条件出发,力争少损坏元件。
2.7在综合实验过程中,要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。
二、主要内容数字电子钟设计一台能显示时﹑分、秒的数字电子钟,要求如下:1)秒﹑分为00—59六十进制计数器,时为00—23二十四进制计数器;2)可手动校正:可分别对秒﹑分﹑时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正,(校正时不能输出进位)。
元器件选择74LS162:4块与非门74LS00:2块共阳数码管LED 74LS161:2块GAL16V8:2块晶体振荡器:1MHZ GAL20V8:1块TDS-4实验箱导线若干所需要器件的图片如下1同步十进制计数器74LS162 3输入正与非门74LS002异步十六进制计数器 74LS161 4GAL20V8一、 设计(实验)正文数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ )进行计数的计数电路。
数字逻辑电路设计课程设计之数字电子钟
课程名称:数字电路逻辑设计课程设计设计项目:数字电子钟学生姓名:同组人:高爽一.设计目的1.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。
二 . 设计要求1.设计一个具有时、分、秒显示的电子钟(23小时59分59秒);2.应该具有手动校时校分的功能;3.应该具有整点报时功能:从59分51秒起(含59分51秒),每隔2秒发出一次蜂鸣,连续5次;4.使用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验箱上进行组装、调试;5.画出框图和逻辑电路图,写出设计、实验总结报告。
三 . 设计原理1.数字电子钟基本原理数字电子钟的逻辑框图如下图所示。
它由555集成芯片构成的振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。
555集成芯片构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。
2.数字电子钟单元电路设计时钟脉冲已经由实验箱提供,实验箱提供的是秒脉冲;显示电路已经由实验箱提供。
(1)计数器电路A.秒个位计数器,分个位计数器,时个位计数器均是十进制计数器;B.秒十位计数器,分十位计数器均是六进制计数器;C.时十位计数器为二进制计数器因此,选择74LS90可以实现二-五-十进制异步计数器芯片实现上述计数功能。
时位计数器分位计数器秒位计数器(2)手动校时电路当数字钟走时出现误差时,需要校正时间。
校时电路实现对“时”“分”“秒”的校准。
在电路中设有正常计时和校对位置。
本实验实现“时”“分”的校对。
对校时的要求是:在小时校正时不影响分和秒的正常计数;在分钟校正时不影响秒和小时的正常计数。
手动校时电路图(3)整点报时电路整点报时功能:即从59分51秒起(含59分51秒),每隔2秒发出一次蜂鸣,连续5次。
数字电路课程设计电子数字钟+闹铃
数字电路课程设计电子数字钟+闹铃数字电路课程设计院系:专业:电子信息工程姓名:学号:完成日期:2021 数字钟的设计一、系统功能概述、系统实现的功能:1、具有“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示。
2、具有手动校时、校分、校秒的功能。
3、有定时和闹钟功能,能够在设定的时间发出闹铃声。
4、能进行整点报时。
从59分50秒起,每隔2秒发一次低音“嘟”的信号,连续5次,最后一次为高音“嘀”的信号。
、各项设计指标:1、显示部分采用的6个LED显示器,从高位至低位分别显示时、分、秒。
2、有一个设置调闹钟定时时间、正常时间的按钮,选择调的对象。
3、有三个按钮分别调时、分、秒的时间。
4、有一个按钮用作开启/关闭闹铃。
5、另外需要两个时钟信号来给系统提供脉冲信号,使时钟和闹钟正常工作,分别为1Hz、1kHz的脉冲。
二、系统组成以及系统各部分的设计 1、系统结构描述 //要求:系统结构描述,各个模块的功能描述;系统的顶层文件:1、顶层文件图:2、各模块的解释:、7个输入量clk_1khz、clk_1hz、key_slt、key_alarm、sec_set、min_set、hour_set:其中clk_1khz为闹铃模块提供时钟,处理后能产生“嘟”、“嘀”和变化的闹铃声音;clk_1hz为计时模块提供时钟信号,每秒计数一次;key_slt选择设置对象:定时或正常时间;key_alarm能够开启和关闭闹铃;sec_set、min_set、hour_set用于设置时间或定时,与key_slt 相关联。
各按键输出为脉冲信号。
、CNT60_A_SEC模块:这个模块式将clk_1hz这个时钟信号进行60进制计数,并产生一个分钟的触发信号。
该模块能将当前计数值实时按BCD码的格式输出。
将该输出接到两位LED数码后能时时显示秒的状态。
通过alarm_clk可以选择设置对象为时间还是定时值。
在设置时间模式上,key上的一个输入脉冲可以将clk的输入信号加一。
数电课程设计数字电子钟
《数字电子技术》课程设计数字电子钟姓名院系班级学号时间2011年06 月10 日目录摘要 IINTRODUCTION (II)1数字电子钟设计方案 (1)1.1设计思想 (1)1.2简单数字电子钟的模块划分 (1)1.3设计要求 (1)2系统设计 (2)2.1设计总图 (2)2.2分秒功能60进制计数器 (3)2.3时功能 24进制计数器 (3)2.4校时电路 (4)2.5译码显示电路 (5)3仿真 (6)3.1仿真图 (6)3.2仿真过程 (7)3.3仿真结果 (8)4结论 (8)参考文献 (10)摘要数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时的记时装置,与机械钟相比,具有走时准确﹑直观等优点,所以得到了广泛的应用。
数字电子钟在生活中很常见,例如家里的电子钟,各车站里面的电子钟等。
本课程设计要用通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。
用74LS160(10进制同步计数器)和各种与或非电路等连接成60和24进制的计数器,再通过七段数码管显示,构成了简单数字电子钟,并且实现电子钟的功能。
关键词:数字电子钟;74LS160十进制同步计数器;七段数码显示管INTRODUCTIONDigital electric clock is a kind of digital display second, points, the timing device, and when ZhongXiang machinery, with accurate than walking, intuitive and other advantages, so a wide range of applications, in the life is very common, such as the electric clock at every station at home, the inside of the electric clock, etc.The course is designed to use through the simple logic chip implemented digital electric clock. In 74 LS160 (10 into the synchronous counter) and various and or the circuit connected into 60 and 24 into the system, and then through the seven counter for digital pipe display, constitute the simple digital electric clock, and to realize the function of the electric clock.KEYWORDS: Digital electric clock; 74 LS160 decimal synchronous counter; These seven XianShiGuan digital数字电子钟1数字电子钟设计方案1.1设计思想要想构成数字电子钟,首先要有一个信号源,信号通过计数电路再经过显示电路显示出来。
数电课程设计-数字电子钟PPT课件
3 设计方案的选择与论证
数字电子钟系统框图如下:
图3.1 数 字 电 子 钟 系 统 框 图
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3 设计方案的选择与论证
3.1) 时间脉冲产生电路
振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的 精确度决定了数字钟计时的准确程度。
由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器或由集成 电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间 标准信号源。
本实验中采用4040来构成分频电路。CD4040计数 为最高为12级2进制计数器,可以将32767HZ的信 号先分频为8HZ,再分为1HZ的信号。如图4.1所示 ,可以直接实现振荡和分频的功能。
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4 电路设计计算与分析
4.2) 时、分、秒计数器
数字钟的计数电路用两个六十进制计数电路和24进 制计数电路实现的。
数字电子钟设计目的数字电子钟设计目的设计任务和要求设计任务和要求设计方案的选择与论证设计方案的选择与论证电路设计计算与分析电路设计计算与分析元器件明细表元器件明细表11掌握数字钟的设计掌握数字钟的设计22熟悉集成电路的使用方法熟悉集成电路的使用方法11显示显示时时分分秒22可以可以2424小时制或小时制或1212小时制小时制
本设计校时电路是将各个位上的使能端引出接一个 单刀双掷开关,一端(1端)接低位的进位信号,另 一端(2端)接校时电路。校正某位上的时间时,可 以将相应位的开关接到2端,通过拨动校时电路就能 实现校时功能。
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3 设计方案的选择与论证
3.5) 整点报时电路
一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出 现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒。
J2是时校正开关。不校正时,J2开关是连接上面的 ,即连接正常计数。当校正时位时,首先截断正常的 计数通路,然后再进行人工出触发计数加到需要校正 的计数单元的输入端,校正好后,再转入正常计时状 态即可。
数电课程设计电子钟
数电课程设计电子钟一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电路基础知识,理解电子钟的工作原理。
2. 使学生了解并掌握电子钟各组成部分的功能及相互关系。
3. 培养学生运用数字电路知识分析、设计简单电子系统的能力。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并搭建电子钟的能力。
2. 培养学生运用电子仪器、设备进行测试、调试和故障排查的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术产生兴趣,激发学生学习积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯。
3. 培养学生具备创新意识和实践能力,增强学生对我国电子科技发展的自豪感。
课程性质分析:本课程属于电子技术课程,通过设计电子钟,使学生将所学数字电路知识应用于实际项目中,提高学生的实践能力。
学生特点分析:学生具备一定的数字电路基础知识,具有较强的动手能力和探究欲望,对实际应用场景感兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
通过课程目标分解,实现对学生知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
2. 电子钟工作原理:振荡器、分频器、计数器、显示电路等。
3. 电子钟各组成部分功能及相互关系:晶振、分频器、秒、分、时计数器、显示驱动等。
4. 电子钟设计流程:需求分析、电路设计、仿真测试、硬件搭建、调试优化等。
5. 教学大纲:(1)第一周:回顾数字电路基础知识,介绍电子钟工作原理及各部分功能。
(2)第二周:分析电子钟各组成部分的相互关系,讲解设计流程。
(3)第三周:分组讨论,确定设计方案,进行电路设计和仿真测试。
(4)第四周:硬件搭建,进行调试和优化,确保电子钟正常工作。
6. 教材章节及内容:(1)第四章:数字电路基础,涉及逻辑门、组合逻辑电路等。
(2)第五章:时序逻辑电路,涉及计数器、寄存器等。
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通过电子元器件来显示时间的设备。
它采用数字显示方式,能够精确地显示时、分、秒,并具备时间设置、闹钟功能等。
本文将为您介绍一种数字电子钟的逻辑电路设计。
一、设计目标本设计旨在实现一个简单且稳定的数字电子钟,具有以下功能:1. 显示当前的时、分、秒;2. 具备设置时间的功能;3. 具有闹钟功能,能在设定的时间触发闹钟;4. 使用稳定的时钟信号,确保显示的准确性。
二、设计思路1. 时钟信号时钟信号是数字电子钟的核心,它提供了每一秒的时间基准。
我们可以使用晶体振荡器作为时钟信号源,晶体振荡器能提供稳定的频率信号,确保显示的准确性。
2. 计时功能数字电子钟需要精确地计时,因此需要设计一个计时模块。
我们可以使用可编程计数器作为计时模块,根据时钟信号的频率,在每个计时周期内加1,从而实现精确的计时功能。
3. 数码管显示为了显示时、分、秒等信息,我们需要使用数码管。
数码管由多个数码管单元组成,每个数码管单元可以显示一个数字(0-9)。
通过控制每个数码管单元的输入信号,我们可以实现相应的数字显示。
4. 设置功能为了实现设置时间的功能,我们可以使用开关和触发器。
当用户按下设置按钮时,触发器会将时、分、秒数据锁存,并将数据传输到计时模块中。
用户可以通过增加或减少按键来调整时间,同时按下确认按钮后,触发器会将锁存的时间数据传输到计时模块中,实现时间的设置。
5. 闹钟功能为了实现闹钟功能,我们可以设置一个闹钟触发器模块。
用户可以按下闹钟设置按钮,将所需闹钟时间输入到触发器中,并按下确认按钮进行确认。
当达到设定的闹钟时间时,触发器会输出一个高电平信号,触发闹钟。
三、电路设计1. 时钟信号部分时钟信号部分使用晶体振荡器作为时钟源,通过稳压电源提供适当的电压,并通过数字时钟芯片将信号引入。
2. 计时功能部分计时功能部分由可编程计数器组成,计数器的时钟输入与时钟信号相连接,使其能够按照时钟信号的频率进行计数。
数电课设--数字钟的设计
数电课设--数字钟的设计摘要:该设计主要是设计一种基于数字电路实现的数字钟,用于显示当前时间,同时设计一个简单的时间调整系统来实现对数字钟的时间调整。
本设计实现了数字钟的时间显示、时间调整等功能,具有简单、实用等优点。
关键词:数字钟、计数器、时间调整系统一、引言数字钟是一种时钟显示设备,它可以在显示面板上显示当前时间,数字钟的普及改变了人们观念上的关于时间知识的变革。
本课设就是要通过设计一个数字钟,来综合应用我们所学的数字电路知识,通过数字电路的设计实现时间的显示及调整。
二、数字钟的设计原理数字钟的设计离不开计数器和定时器,计数器的作用是进行计数操作,进而对时间进行处理,定时器的作用是用来控制计数器的计数和复位,使其能够按照固定的时间序列不断进行计数。
数字钟的显示部分采用数码显示管显示当前时间,数码显示管显示的时间单位有小时、分钟和秒。
三、数字钟的设计方案数字钟的设计方案可以分为两部分,一部分是计数器及定时器的设计,另一部分是时间调整系统的设计。
下面分别进行介绍。
(一)计数器及定时器的设计计数器采用7474型D触发器进行设计,二进制计数器采用模8计数模式,带有异步复位功能。
其中,D触发器的Vcc接+5V电源,GND接地,CLK接定时器的输出,D接Q的输出,Q接下一级触发器D端。
计数器采用8253/8254型定时器,应该根据标准时钟的频率和预置值计算计数器的频率和复位时间。
时间调整功能通常是通过8255接口芯片实现。
(二)时间调整系统的设计时间调整系统通过单片机实现,主要实现以下功能:上下键切换修改时间单位、按键快速调整修改时间数字、按键高频稳定范围设置、判断闹钟是否开启、日历选择等。
四、数字钟的实现数字钟的实现可以参考实验教材进行,实现前需要明确以下几点:1. 根据实际需求确定数字钟的参数:例如显示的时间格式,以及是否需要设置闹钟等。
2. 设计好数字钟的原理图,并选择适合的元件进行接线。
3. 进行电路调试和测试,对电路进行稳定性测试等。
电子数字时钟课程设计报告(数电)
电子数字时钟课程设计报告(数电)第一篇:电子数字时钟课程设计报告(数电)数字电子钟的设计1.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。
1.1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; 1.2 设计要求1、电路设计原理说明2、硬件电路设计(要求画出电路原理图及说明)3、实物制作:完成的系统能达到题目的要求。
4、完成3000字的课程设计报告2.功能原理2.1 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、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,要求震荡频率为1HZ,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。
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。
2.2 原理框图3.功能模块3.1 振荡电路多谐振荡器也称无稳态触发器,它没有稳定状态,同时无需外加触发脉冲,就能输出一定频率的矩形波形(自激振荡)。
数字逻辑课程设计报告 电子钟
数字逻辑课程设计报告电子钟数字逻辑课程设计报告-电子钟数字逻辑电路―课程设计报告数字逻辑课程设计报告-----多功能数字钟的同时实现一.设计目的:1.学会应用领域数字系统设计方法展开电路设计。
2.进一步提高maxplusii软件开发应用领域能力。
3.培育学生综合实验能力。
二.实验仪器与器材:1、开发软件maxplusii软件2、微机3、isp实验板se_3型isp数字实验开发系统4、打印机三.实验任务及建议设计一个多功能数字钟:1.能进行正常的时、分、秒计时功能。
1)用m6m5展开24十进制小时的表明;2)用m4m3展开60十进制分的表明;3)用m2m1进行60进制秒的显示。
2.利用按键实现“校时”、“校分”和“秒清单”功能。
1)按下sa键时,计时器快速递减,按24小时循环,并且计满23时返回00。
2)按下sb键时,计时器迅速递增,按60小时循环,并且计满59时回到00,但不向时进位。
3)按下sc,秒清零。
建议按下“sa”或“sb”均不能产生数字LBP(“sa”、“sb”按键就是存有晃动的,必须对“sa”“sb”展开窭晃动处置。
)3.能够利用实验板上的扬声器并作整点报时功能。
1)当计时到达59分50秒时开始报时,在59分50、52、54、56、58秒鸣叫,鸣叫声频为500hz。
2)抵达59分后60秒时为最后一声整点报时。
整点报时的频率为1kz。
4.能够惹出时1)闹时的最小时间间隙为10分钟。
2)惹出时长度为1分钟。
3)惹出时声响就是单频的。
5.用maxplusii软件设计符合以上功能要求的多功能数字钟,并用层次化设计方法设计该电路。
1)通过语言同时实现各模块的功能,然后再图画出高电路的顶层图。
2)消抖电路可以通过设计一个d触发器来实现,sa、sb、sc等为包含抖动的诸如信号,而电路的输出则是一个边沿整齐的输出信号。
3)其他的计时功能、表明功能、多路挑选功能、分频功能、报时功能和惹出时等功能模块都用vhdl语言实现。
数字电子技术课程设计之数字电子钟
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接口设计
采用并行或串行接口与主控制器连接,实现数据的快速传输和实时更新显示内容。
软件编程实现方法论述
初始化模块:在程序开始时,需要对相关硬件进行初始化,如设置IO口输入输出模式、配置定时器中断等。同时,也需要对软件相关变量进行初始化,如清零计数器、设置初始时间等。
分模块调试:在编写程序时,可以将整个程序划分为多个模块进行分别调试。通过逐个模块进行测试和验证,可以更容易地定位和解决问题。
实物制作与测试环节展示
推荐使用Altium Designer或Eagle等专业PCB设计软件,确保设计精度和效率。
选择合适的PCB设计软件
根据实际需求设定信号层、电源层和地层等,注意层间距离和走线规则。
设定合理的板层结构
遵循“先大后小,先难后易”的布局原则,优先布置核心元器件和关键信号线;布线时尽量缩短走线长度,减少交叉和环路。
创新意识培养
数字电子钟可作为家居装饰的一部分,增添现代感和科技感。
家居装饰
在车站、广场等公共场所设置数字电子钟,方便人们获取准确时间信息。
公共场所
为盲人、视障人士等设计具有语音报时功能的数字电子钟,满足特殊需求。
特殊应用
数字电子钟基本原理与组成
通过振荡器产生稳定的脉冲信号,作为数字电子钟的时钟源。
布局布线优化
结果分析
记录测试结果,与设计指标进行对比分析;针对存在的问题进行排查和改进,优化设计方案。
测试方法
使用示波器、万用表等测试工具,按照设计指标对数字电子钟的各项功能进行测试,包括时间显示、定时功能、闹钟功能等。
调试技巧
在测试过程中注意观察和记录异常现象,结合电路原理和实际经验进行逐步排查;对于复杂问题可采用分模块调试的方法,提高调试效率。
数字电路课程设计数字电子钟
数字电路逻辑设计课程设计学校:学院:专业班级:姓名:学号:同组人:课程设计题目数字电子钟设计要求1. 设计一个具有时、分、秒显示的电子钟(23小时59分59秒)。
2. 该电子钟应具有手动校时、校分得功能。
3. 整点报时。
从59分50秒起,每隔2s发出一次“嘟”的信号。
连续5次,最后1次信号结束即达到正点。
设计方案1. 数字电子钟基本工作原理和整体设计方案数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路。
它的计时周期是24小时,由于计数器的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致所以采用校准功能和报时功能。
数字电子钟是由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器和校时电路组成,石英晶体振荡器产生的信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器,计数结果通过时、分、秒译码器显示时间。
秒脉冲是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,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小时的计时。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过显示驱动电路,七段显示译码器译码,在经过六位LED七段显示器显示出来。
整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现报时。
校准电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
数字电子钟逻辑框图如下:2. 数字电子钟单元电路设计、参数计算和元件芯片选择(1)石英晶体振荡器和分频器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。
它还具有压电效应,在晶体的某一方向加一电场,则在与此垂直的方向产生机械振动,有了机械振动,就会在相应的垂直面上产生电场,从而机械振动和电场互为因果,这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时,才达到最后稳定。
数电课程设计数字电子钟说明书
数字电子技术电路课程设计题目:数字钟课程设计学院:XXXXX专业:XXXXX班级:XXXX姓名:XXXX学号:XXXXX指导老师:XXXXX一、设计目的数字钟是一种用数字电子技术实现时,分,秒计时的装置,具有较高的准确性和直观性等各方面的优势,而得到广泛的应用。
此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理,在设计数字电子钟的过程中,用数字电子技术的理论和制作实践相结合,进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用,同时学会使用Multisim电子设计软件。
二、设计要求1.显示时,分,秒,用24小时制2.能够进行校时,可以对数字钟进行调时间3.能够正点报时(用555产生断续音频信号);三、设计方案比较方案一、采用中小规模集成电路实现采用集成逻辑电路设计具有能实现,时、分、秒计时功能和定点报时功能,计时模块采用时钟信号触发,不需要程序控制。
方案二:EDA技术实现采用EDA作为主控制器外围电路进行电压,时钟控制、键盘和LED控制。
但此方案逻辑电路复杂,外围设备多,灵活性较低,不利于扩展方案三、单片机编程实现此方案采用单片机编程来设计和控制。
综上,根据自身的知识和方案比较,采用方案一,因为方案一简便灵活,扩展性好,同时符合此次数子电子知识设计的要求。
四、设计过程和说明1.数字电子钟计时和显示功能的实现(1)采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接,设计60进制的计数器,显示0到59,在59时采用置数的方法,将两片74LS160N同时置数至0,以循环显示0到59。
(图)(2)24进制亦采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接,设计24进制的计数器,显示0到23,在23时采用置数的方法,将两片74LS160N同时置数至0,以循环显示0到23(图)(3)利用秒钟的置数信号(为低电平),取反后作为分钟各位的使能端(EP和ET)的控制信号,以实现分秒之间的进位功能。
同理可以实现分时之间的进位功能(4)显示功能采用Multisim里面的DCD_HEX显示管进行时分秒的显示。
数字电路课程设计数字电子钟
辽宁工学院课程设计说明书(论文)辽宁工业大学数字电子技术基础课程设计(论文)题目:数字电子钟院(系):电子与信息工程学院专业班级:电子092学号: xxxxx学生姓名: xxx指导教师: xxx (签字)起止时间:2011.12.12—2011.12.23课程设计(论文)任务及评语院(系):电子与信息工程学院教研室:电子信息工程学号Xxxx 学生姓名xxx 专业班级xx 课程设计题目数字电子钟课程设计(论文)任务设计参数:(1)能直接显示时、分、秒十进制数字(2)具有校时功能。
(3)具有整点报时功能。
(4)采用中、小规模数字集成电路实现。
(5)利用EWB进行计算机仿真。
设计要求:1 .分析设计要求,明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等,广开思路,构思出各种总体方案,绘制结构框图。
2 .确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较,并考虑器件的来源,敲定可行方案。
3 .设计各单元电路。
总体方案化整为零,分解成若干子系统或单元电路,逐个设计。
4.组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局,通常是按信号的流向,采用左进右出的规律摆放各电路,并标出必要的说明。
进度计划1、布置任务,查阅资料,理解掌握数字电子钟的设计要求。
(1天)2、确定数字电子钟技术指标,设计方案框图。
(2天)3、设计各中间级电路的电路图。
(2天)4、绘制整体电路图,确定其工作原理。
(2天)5、对系统进行仿真,完成整体电路图并性能分析。
(2天)6、撰写、打印设计说明书(1天)指导教师评语及成绩平时:论文质量:答辩:学生签字:总成绩:指导教师签字:年月日摘要实现电子钟的方法有很多,如用单片机或纯数字电路实现。
本文主要讲述电子钟的纯数字电路设计,即不包含软件部分。
而单纯的硬件电路对于初学者掌握最基本的电学原理是有着重要作用的。
本文主要包含脉冲发生电路设计、计数器设计和控制电路设计三部分。
数字电路课程设计--数字电子钟逻辑电路设计
数字电路课程设计报告设计课题:数字电子钟逻辑电路设计班级:13级电子科学与技术姓名:学号:指导老师:设计时间:2016年1月18日~20日学院:物理与信息工程学院内容摘要数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时、日的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用:小到人们日常生活中的电子手表,大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
数字电子时钟是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟,以保证其频率的稳定。
以16进制芯片74HC161设计成6或10进制来实现时间计数单元的计数功能。
采用CD4511作为显示译码电路。
选择LED数码管作为显示单元电路。
由CD4511把输进来的二进制信号翻译成十进制数字,再由数码管显示出来。
目录一、内容提要二、设计任务和要求三、总体方案选择的论证四、单元电路的设计、元器件选择和参数计算五、电路图六、组装与调试七、所用元器件八、设计总结九、附录十、参考文献数字电子钟逻辑电路设计一、内容提要本次课程设计的目的是通过设计与实验,了解CD4060、CD4511,74HC74、74HCl61、74HC00、74HC04等芯片的功能和管脚排列,进一步理解设计方案与设计理念,扩展设计思路与视野。
二、设计任务和要求用中小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟,要求如下:1.由晶振电路产生1Hz 标准秒信号。
2.秒、分为00—59六十进制计数器。
3.时为00—23二十四进制计数器。
4.周显示从1—日为七进制计数器。
5.可手动校正:能分别进行秒、分、时、日的校正。
只要将开关置于手动位置,可分别对秒,分、时、日进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。
三、总体方案的论证系统框图根据设计方案,对照数字电子钟的框图,可分为以下几个模块进行设计:秒脉冲发生器、计数译码、数码显示、校正电路秒脉冲发生器: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。
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。
数电课程设计报告-数字电子钟
课程设计报告设计题目:数字钟设计与实现班级:学号:姓名:指导教师:设计时间:2014年7月摘要:钟表作为一种定时工具被广泛的使用在生产生活的各方面。
人类最初依靠太阳的角度来进行定时,所以受天气的影响比较大,为了克服依靠自然现象定时的缺点人们发明的机器钟表,电子钟表一系列的定时工具。
自改革开放以来我国科技得以高速发展,尤其是电子技术的飞速发展。
各种各样的电器器材凭空而出。
数字钟是一种用数字电路实现时、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。
钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,诸如定时报警,按时自动打铃,时间程序自动控制,定时启闭路灯等等,所有这些都是以数字钟为基础的。
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。
数字电子钟由以下几部分组成:分频器、脉冲发生器、校正电路、60进制的秒、分计数器和24进制的时计数器以及分、时、秒的7段共阴译码显示部分,能够完成显示时间、调整时间、整点报时等基本功能。
关键词:整点报时、译码显示、校时目录1.概述12.课程设计任务及要求2.1 设计任务 32.2 设计要求 33.理论设计3.1方案论证 3 3.2 系统设计3.2.1 结构框图及说明 4 3.2.2 系统原理图及工作原理 5 3.3 单元电路设计3.3.1震荡电路 6 3.3.2分频电路 7 3.3.3计数电路 8 3.3.4校时电路 10 3.3.5译码显示电路 123.3.6整点报时系统 134.软件仿真4.1 仿真电路图 15 4.2 仿真过程 154.2 仿真结果 165.结论186.使用仪器设备清单197.参考文献198.收获、体会和建议 202.课程设计及要求2.1设计任务试设计一个数字电子钟,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LED七段显示器显示出来,并且具有校时、校分、整点报时功能,能够显示23h59m59s,归零后重新开始。
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课程名称:数字电路逻辑设计课程设计设计项目:数字电子钟
学生姓名:
同组人:高爽
一.设计目的
1.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。
二 . 设计要求
1.设计一个具有时、分、秒显示的电子钟(23小时59分59秒);
2.应该具有手动校时校分的功能;
3.应该具有整点报时功能:从59分51秒起(含59分51秒),每隔2秒发出一次蜂鸣,连续5次;
4.使用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验箱上进行组装、调试;
5.画出框图和逻辑电路图,写出设计、实验总结报告。
三 . 设计原理
1.数字电子钟基本原理
数字电子钟的逻辑框图如下图所示。
它由555集成芯片构成的振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。
555集成芯片构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。
2.数字电子钟单元电路设计
时钟脉冲已经由实验箱提供,实验箱提供的是秒脉冲;
显示电路已经由实验箱提供。
(1)计数器电路
A.秒个位计数器,分个位计数器,时个位计数器均是十进制计数器;
B.秒十位计数器,分十位计数器均是六进制计数器;
C.时十位计数器为二进制计数器
因此,选择74LS90可以实现二-五-十进制异步计数器芯片实现上述计数功能。
时位计数器分位计数器
秒位计数器
(2)手动校时电路
当数字钟走时出现误差时,需要校正时间。
校时电路实现对“时”“分”“秒”的校准。
在电路中设有正常计时和校对位置。
本实验实现“时”“分”的校对。
对校时的要求是:在小时校正时不影响分和秒的正常计数;在分钟校正时不影响秒和小时的正常计数。
手动校时电路图
(3)整点报时电路
整点报时功能:即从59分51秒起(含59分51秒),每隔2秒发出一次蜂鸣,连续5次。
整点报时电路图
3.器件清单
类型型号及规格数量中规模集成芯片74LS90 6 中规模集成芯片74LS08 3 导线若干
数字电子钟仿真电路图:
整点报时仿真结果(蜂鸣器由红色发光二级管代替):
59分50秒
59分51秒59分52秒
59分53秒59分54秒
59分55秒59分56秒
59分57秒59分58秒
59分59秒
五 .数字电子钟的组装与调试
由图中所示的数字中系统组成框图按照信号的流向分级安装,逐级级联。
这
里的每一级是指组成数字中的各个功能电路。
级联时如果出现时序配合不同步,或剑锋脉冲干扰,引起的逻辑混乱,可以
增加多级逻辑门来延时。
如果显示字符变化很快,模糊不清,可能是由于电源电
流的跳变引起的,可在集成电路器件的电源端Vcc加退藕滤波电容。
通常用几十
微法的大电容与0.01μF的小电容相并联。
六 .实验结论
通过运用数字集成电路设计的24小时制的数字电子时钟,经过试验,成功实现了以下基本功能:
1.能准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间;
2.能实现整点报时的功能,并分别在51秒、53秒、55秒、57秒、59秒实现了蜂鸣的报时效果;
3.能定时控制,且能进行校正时间(通过开关调时、分)。
七 .实验心得
通过数字电子钟的实际设计,使我更进一步的熟悉了芯片的结构,掌握了相关个芯片的工作原理和其具体的使用方法,也锻炼了自己独立思考问题的能力;对于芯片的使用,我们应该在了解它的各项功能的前提条件下,灵活巧妙的运用。
在课程设计的过程中,我们应该带着不仅要知其然,而且要知道其所以然的态度对待任何事物,也要有钻研的信念和执着追求的意志力。
在实际电路搭建的过程中,出现了很多问题,例如,在校正时间过程中,切换校正时间脉冲和进位脉冲的过程中,跳变很严重,经历很多次改进,问题依旧很严重,但是我们没有放弃,耐心的查找问题,咨询老师,最终成功实现设计目标!
八 .参考文献
1.《数字电路逻辑设计》(第二版)主编:王毓银
2.《数字电路硬件设计实践》主编:贾秀美。