多功能数字电子钟实验报告
多功能电子时钟数字系统课程设计设计实验报告
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。
多功能电子时钟实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过学习单片机技术，设计并实现一个基于单片机的多功能电子时钟系统。
通过实训，使学生掌握以下知识和技能：1. 熟悉单片机的基本原理和编程方法；2. 掌握电子时钟系统的硬件设计、软件编程和调试方法；3. 提高动手能力和实际应用能力。
二、实训内容1. 系统硬件设计（1）核心控制器：选用AT89C51单片机作为系统的核心控制器。
（2）时钟芯片：使用DS1302实时时钟芯片，提供精确的时间信号。
（3）液晶显示屏：选用1602液晶显示屏，用于显示时间、日期、温度等信息。
（4）按键模块：设计包含时间设置键、日期设置键、闹钟设置键等的按键模块。
（5）温度传感器：使用DS18B20温度传感器，用于检测环境温度。
（6）电源模块：为整个系统提供稳定的工作电压。
2. 系统软件设计（1）主程序：负责系统初始化、时钟显示、闹钟提醒、温度检测等功能。
（2）中断程序：负责时钟中断、闹钟中断、温度中断等。
（3）显示程序：负责液晶显示屏的显示内容更新。
（4）按键处理程序：负责按键扫描、按键消抖、按键功能处理等。
三、实训过程1. 硬件搭建（1）根据设计图纸，焊接电路板。
（2）连接单片机、时钟芯片、液晶显示屏、按键模块、温度传感器和电源模块。
（3）检查电路连接是否正确，确保系统硬件正常工作。
2. 软件编程（1）编写主程序、中断程序、显示程序和按键处理程序。
（2）使用C语言进行编程，并利用Keil软件进行编译。
（3）将编译好的程序烧录到单片机中。
3. 调试与优化（1）在Proteus仿真软件中，对系统进行仿真调试。
（2）检查程序运行是否正常，优化程序代码。
（3）对硬件电路进行调整，确保系统稳定运行。
四、实训结果1. 系统功能实现（1）显示当前时间、日期和温度。
（2）设置闹钟时间，并在设定时间响起。
（3）计时器功能，可以记录时间。
（4）温度检测功能，实时显示环境温度。
2. 系统稳定性通过仿真和实际测试，系统稳定运行，满足设计要求。
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。
多功能数字电子钟_VHDL
四、各功能模块的源程序代码 :
-- CONTOR 模块 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; use ieee.std_logic_arith.all; entity contor is
1 ）“小时” 校时状态： 进入“小时”校时状态后，显示 “小时” 的数码管闪烁，每按动“ k” 键一次，“小时” +1，若不按动“ k”键 则小时数不变，一直按下“ k” 键则小时数一 4Hz 的频率递增计数。
2 ）“分”校时状态：进入“分”校时状态后，显示“分”的数 码管闪烁，每按动“ k” 键一次，“分” +1，若不按动“ k”键则分数 不变，一直按下“ k” 键则分数一 4Hz的频率递增计数。
chs,cms,css,f4 :in std_logic; bsg,bmg,bhg,bsd,bmd,bhd :buffer std_logic_vector(3 downto 0); comout :out std_logic); end time_com; architecture time_comx of time_com is begin com:process(hh,mh,sh,hl,ml) begin if(bhg=hh and bhd=hl and bmg=mh and bmd=ml and bsg=sh)then comout<='1'; else comout<='0'; end if; end process; set:process(f4) begin if(f4'event and f4='1')then if(chs='1'and k='0')then if(bhg="0010" and bhd="0011")then bhd<="0000";bhg<="0000"; elsif(bhd="1001")then bhd<="0000";bhg<=bhg+1; elsif(bhd="0000"or bhd="0001" or bhd="0010"or bhd="0011"or bhd="0100"or bhd="0101"or bhd="0110"or bhd="0111"or bhd="1000")then bhd<=bhd+1; end if; end if; end if; end process; process(f4) begin if(f4'event and f4='1')then if(cms='1'and k='0')then if(bmg="0101" and bmd="1001")then
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。
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。
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。
多功能电子钟设计实验报告
十二翻一模块
时间计数模块
图 4：“12 翻 1”小时计数器
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多功能电子钟设计实验报告.doc
表 2：“12”翻一小时计数时序 思路：根据时序表，在 1~9 脉冲的作用下，正常加计数，用瞬时 1010 使触发器翻转， 在 10 号脉冲来到时 LS191 清零，在 12 号脉冲来到时，LS191 变成减法计数器，在 13 号 脉冲来到时，LS74 置 0。
OUTPUT PIN 12 ISTYPE 'COM';
COUNT1=[MG3,MG2,MG1,MG0];
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多功能电子钟设计实验报告.doc
COUNT2=[MS2,MS1,MS0]; OUT=[MS2,MS1,MS0,MG3,MG2,MG1,MG0]; C,X=.C.,.X.;
OUTM
PIN 13 ISTYPE 'COM ISTYPE 'COM'; //时计数器的脉冲
"CONST DECLARATIONS
EQUATIONS OUTM=!(S2&CPSS # !S2&CP0); OUTH=!(S1&CPMS # !S1&CP0); 校时电路设计在 GAL3 中，详情请见附录的 GAL3 芯片报告。
仿电台报时电路：
仿电台报时即：在每个小时最后一分钟的 51，53，55，57 秒发出 500Hz 的叫声，在 59 秒发出 1KHz 的叫声。 其逻辑表达式为：OUT_COM=R4 & R6 & R0 & R3 & MS0 & MS2 & MG0 & MG3 & CP1K +
多功能数字钟实验报告
电子系统设计创新实验报告题目多功能数字钟的设计学生姓名严娅叶帅殷玉杰学生学号101234153 101234158 101234161专业名称电子信息工程指导教师肖永军2012年12月18 日设计要求：1. 设计一个数字钟，要求准确计时，以数字形式显示时、分的时间。
2. 小时的计时要求12进制（要另加电路指示上午还是下午）或24进制，分要求为60进制。
3. 具有时间校正功能。
4. 扩展具有秒显示和秒校时功能。
摘要数字钟已经成为人们日常生活中不可缺少的必需品，广发应用于家庭及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作及娱乐带来了极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使得数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟的设计，因此进行数字的设计是必要的。
在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。
本次做的数字钟是以单片机（AT89C51）为核心，结合相关的元器件（共阴极LED数码显示器等），再配以相应的软件，达到制作简易数字钟的目的。
硬件部分采用了单片机原理实验室的实验箱进行合理接线调试；软件部分通过keil进行了C程序的修改编译，protues 软件仿真等。
最终在实验箱上实现了与仿真结果相同的实际效果。
时钟电路复位电路AT89C51数码管显示时间校对按键（1）系统的复位电路任何含有计算机的系统，在启动运行时都需要复位，在外界的干扰下出现程序跑飞或者进入死循环的状况时，需要人为低进行复位操作，恢复正常状态。
因此，手动复位是微机子系统的一个基本功能要求。
复位电路如下图1所示：该复位电路由R1和开关K组成，当开关K断开时，单片机RST 端则为高电平，而当开关K1闭合时，RST端接地，变为低电平，此时单片机复位。
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。
多功能数字钟课程设计报告
电子时钟课程设计报告班级：文通 0741姓名：***学号：************多功能数字钟课程设计报告一、课程设计题目: 多功能数字钟二、实验目的：☆了解多功能数字电子钟的工作原理。
☆学习数字系统设计中自顶向下的设计方法。
☆加深利用EDA技术实现数字系统的理解。
三、课程设计任务和基本要求:☆设计任务采用中规模集成电路设计一台可以显示时、分、秒的数字钟。
☆基本要求1、能够正确的连线及下载。
2、能够完成以秒为最小及时单位的时钟设计。
3、设计完成后的时钟能够正常调整时、分、秒。
三、课程设计题目分析:☆设计要点●设计一个精确的秒脉冲信号产生电路●设计60进制、24进制计数器●设计译码显示电路●设计整点报时电路☆工作原理数字电子钟由信号发生器、“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。
整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号，然后去触发音频发生器实现报时。
校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整。
其数字电子钟系统框图如下:四、课程设计的电路设计部分:☆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。
实现这两种模数的计数器采用中规模集成计数器74LS90构成。
●60进制计数器由74162构成的60进制计数器，将一片74162设计成10进制加法计数器，另一片设置6进制加法计数器。
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。
EDA 多功能数字钟实验报告
EDAⅡ多功能数字钟目录内容摘要 (3)一．引言 (4)二、实验要求 (4)三、方案论证 (5)四、整体电路功能综述 (6)五、各模块设计1、分频器模块 (8)2、计时模块 (9)3、闹铃模块 (12)4、上下午切换模块 (13)5、显示模块 (14)6、整点报时模块 (15)7、秒表模块 (15)8、动态显示模块 (16)9、倒计时模块 (18)10、开关防抖动 (19)11、开关复用控制 (20)六、实验中的问题及解决方法 (21)中文摘要本实验利用QuartusII软件，结合所学的数字电路的知识设计一个24时多功能数字钟，具有正常时、分、秒计时，动态显示，清零、快速校分、整点报时、闹钟、秒表、倒计时功能。
论文分析了整个电路的工作原理，还分别说明了各子模块的设计原理和调试、仿真、编程下载的过程，并对最终结果进行总结，最后提出了在实验过程中出现的问题和解决的方案，以及后续设计思想。
通过实验掌握了一些逻辑组合器件的基本功能和用法，同时体会到了利用软件设计电路的方便快捷，避免了硬件布线的繁琐，提高了效率，在为以后设计更复杂的电路打下了良好基础。
关键词数字钟闹钟秒表倒计时外文摘要Title DIGITAL CLOCK DESIGN PROPOSAlAbstractUsing the QuartusII, we design a digital clock of 24 hours with learning electric circuit knowledge. The circuit can keep the time, reset, adjust the minute and hour, ring the time in the round number time , alarm clock , stopwatch and countdown. The paper has analyzed the principle of all work and explained the designing principle of different parts separately. By debugging, simulating, compiling, programming, I put forward a matter and give a settling plan.I know about the basic functions and using method of some electric pieces in this experiment. At the same time, I realized the convenience of making use of the software to carry on the electric circuit, which is fast and let us have a good foundation for design a more complex system, avoided the hardware cloth line tedious, and raised the efficiency.Keywords digital clock, alarm clock,stopwatch,count down一、引言传统硬件电路在设计存在连线麻烦，出错率高且不易修改，很难控制成本的缺点。
多功能数字钟实习报告——西南交通大学
西南交通大学课程设计报告多功能数字钟设计任务及要求课程设计——多功能数字钟1.设计任务：设计一个多功能数字钟，实现以下功能基本要求：(1).时间的显示与设置(2).闹钟，闹钟提示音为音乐(3).日期的显示与设置(4).秒表2.设计说明(1)SW1功能键用来选择不同的功能模式：•1号功能：时间正常显示•2号功能：时间的调整与设置•3号功能：闹钟的设置与查看•4号功能：日期的正常显示•5号功能：日期的调整与设置•6号功能：秒表功能(2)SW2主要用于闹钟设置、时间的调整与设置、日期的调整与设置中的位置选择按钮，与功能键SW1配合使用，具体功能如下：•2号功能模式，即时间的调整与设置时，用作时、分、秒的移位，按一下，将会实现“时-分-秒”的依次移位，便于调整键SW3在特定位置进行调整。
•3号功能模式，即闹钟的设置与查看时，用作时、分、秒的移位，按一下，将会实现“时-分-秒”的依次移位，便于调整键SW3在特定位置进行调整。
•5号功能模式，即日期的调整与设置时，用作年、月、日的移位，按一下，将会实现“年-月-日”的依次移位，便于调整键SW3在特定位置进行调整。
(3)SW3主要用于闹钟设置、时间调整与设置、日期调整与设置中的调整按钮。
与功能键SW1配合使用，具体功能如下：•2号功能模式，即时间的调整与设置时，用作时、分、秒数字的调整，按一下，将会使得当前调整键SW2选择的位置数字增加1。
•3号功能模式，即闹钟的设置与查看时，用作时、分、秒数字的调整，按一下，将会使得当前调整键SW2选择的位置数字增加1。
•5号功能模式，即日期的调整与设置时，用作年、月、日数字的调整，按一下，将会使得当前调整键SW2选择的位置数字增加1。
(4)3.提示•显示部分可采用动态数码管显示•为避免损坏器件，可编程器件的输入和数码管的输入前需要接入几百欧的电阻限流。
•按键消抖：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。
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。
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一、设计题目
多功能数字电子钟
二、设计目的
1、掌握数字电路中计数、分频、译码、显示及时钟脉冲振荡器等组合逻辑电路与时序逻辑电路的综合应用。
2、掌握多功能数字钟电路设计方法、装调技术及数字钟的扩展应用。
三、设计内容及要求
1、基本要求
a)准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间；
b)小时以24进制，分和秒为60进制；
c)具有校时电路
2、设计数字钟的整体电路并画出电路图
3、组装、调试单元电路及整体电路
四、设计过程
1、查阅资料，了解数字钟电路的基本原理并画出原理框图
数字钟电路系统主要由主体电路和扩展电路两大部分组成，其中主体电路完成数字钟的基本功能，扩展电路完成数字钟的扩展功能。
振荡器、分频器、计时电路、译码显示电路与校时电路五大部分组成数字钟的整体电路。
其中计时电路即为时间的计时，校时电路主要是在时间不准确时调节时间到准确的时间点上。
系统组成原理框图如下图1.1所示。
图1.1 数字电子钟原理框图
由以上的原理图可知，本电路主要由振荡器和分频器产生1HZ（即1秒）的秒脉冲，用秒脉冲驱动计数器开始计时。
因为每分钟60秒，每小时60分钟，所以应该有24进制的“时计数器”、60进制的“分计数器”、60进制的“秒计数器”。
当“秒计数器”计数到59后，下一个脉冲到达时“分计数器”就进1，“分计数器”计数到59后，再来一个脉冲“时计数器”就进1。
把秒计数器的输出进行译码、显示时钟秒。
分计数器的输出经译码、显示时钟分。
时计数器的输出经译码、显示时钟时。
例如，当计时到20:59:59时，再来一个脉冲后，就会显示21:00:00。
60进制计数器
其中，“秒”和“分”的计数器都是60进制计数器，由一级十进制计数器和一级六进制计数器级联组成。
十进制计数器的复位方法我们平常已经熟悉了（即用74LS90组成：其中R0(1)=R0(2)=R1(1)=R1(2)=0），6进制计数器的复位方法是：当CP输入端输入第六个脉冲时，它的四个触发器输出的状态为“0110”，这时QbQc均为高电平“1”。
将它们相“与”（用两级“与非”门，保证复位信号为高电平）后，送到计数器的清除端Cr，使计数器复“0”，从而实现60进制计数。
原理图见图1.2。
图1.2 60进制计数器
24进制计数器
24进制计数器由两级十进制计数器级联、“与非门”和“非门”共同组成。
原理为：当“时”计数器个位输入端CP脉冲到来第十个触发脉冲时，“时”的个位计数器复“0”，并向“时”的十位进位，在第24个触发脉冲到来时，“时”的个位计数器的四级触发器状态为“0100”，而“时”的十位计数器的状态为“0010”，这时“时”的个位计数器的Qc和“时”的十位计数器的Qb输出为“1”，把它们相“与”经两级反相器反相后，送到“时”计数器的清除端Cr，使计数器复“0”。
使计数器复“0”。
从而实现了24进制计数。
原理图如图1.3所示。
图1.3 24进制计数器
2、各单元电路的基本原理
①、振荡器
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，故本实验中选用石英晶体振荡器来构成振荡器电路。
一般来说，振荡器的频率越高，计
时精度越高，但耗电量增大。
本振荡器采用CD4060，CD4060内部有一个振荡器和的分
频器，晶体振荡器采用32768HZ，经分频后从CD4060的3脚输出频率为2HZ的信号，再经74LS74组成的2分频器，输出1HZ的时钟秒脉冲。
电路见下图1.4。
图1.4 振荡器及分频器
②、分频器
分频器的功能：分频器的主要功能有两个：一是产生标准秒脉冲信号。
利用74LS74能再次进行二分频，将2HZ分为1HZ送进电子钟电路，如上图1.4所示；二是提供功能扩展电路所需的信号，如仿电台报时电路用的1000Hz的高音频信号和500Hz的低音频信号等。
选用中规模集成电路计数器74LS90可完成上述功能。
③、时分秒计数器
计数器采用74LS90来组成，根据前面所述的60进制、24进制计数器的构造原理，可以构成时分秒计数器。
74LS90的引脚如下图1.5所示。
其中：R01和R02是清零端，当
R01=R02=1时，计数器清零；R91和R92是置9端，当R91=R92=1时，计数器置9.
图1.5 74LS90的引脚图
④、译码显示电路
选择共阳型译码器74LS47驱动数码显示管进行当前时间的显示。
⑤、校时电路
当数字电子钟接通电源或者计时出现误差时，均需要校正时间，校时电路是数字钟的基本功能。
对校时电路的基本要求：在进行小时校正时不影响分和秒的正常计数，同理，在进行分校正时不影响秒的正常计数。
校正时间的方式有“快校时”和“慢校时”两种，其中“快校时”是通过校时开关的控制，使校时脉冲进入校时电路，则计数器对校时脉冲进行计数，当计到需要校正的时间时，再使计数器转入正常计数。
“慢校时”是用单脉冲发生器的输出作校时脉冲，通过校时开关的控制，每触发一次输出一个单脉冲，则计数器加1，当计到需要校正的时间时，再使计数器转入正常计数。
由此可见，两种校时方式的电路基本相同，不同的是校时脉冲的产生与控制方式有所区别。
校时电路如下图1.6所示。
图1.6 校时电路
图6中是由与非门构成的组合逻辑电路，开关S1或S2为“0”或“1”时，可能会产生抖动，必要时还应将其改为抖动开关电路。
3、连接整个系统并上机仿真
按照图1.1所示原理框图，实现设计要求的具体电路。
在MULTISIM开发软件上，将整个电路连接完整，如下图1.7所示。
图1.7 实验电路
4、组装电路并调试出结果
在面包板上分级安装电路，逐级进行调试。
注：因考虑到面包板上的面积有限，故在搭建电路时只是搭建了时与分的部分；另外，因为一分钟60秒，速度很慢，不易于观察。
故将分看成秒，时看成分。
所以，在搭建过程中只涉及到24进制和60进制。
电路搭建成功后，虽然接线有点乱，但是实现了显示时间与校时的功能。
五、实验结果展示
图1.8 校时前（显示时间为2:00）
图1.9 校时后（显示时间为7:32）
六、实验器材统计
七、实验总结
通过这次多功能数字电子钟的设计，还是发现了自身对于数字电路的设计、安装与调试方面存在的不少问题，也总结了一些经验，值得在今后的工作、学习中加以借鉴。
首先，对于一项新的设计要求，不要盲目的急于进行仿真及硬件实现。
应该先将实现设计要求的各种方案进行分析、比较和论证，对于原理要掌握扎实、透彻，结合实验实际情况，最终确定设计方案。
其次，在设计过程中，一定要先将基本功能实现，基本模块功能正确之后，才进行电路的总体布局，联合仿真。
在搭建电路时一定要细心，不能心急。
首先应该搞清楚各个芯片的引脚，例如芯片的哪一个引脚接电源，哪个脚接地。
在具体的电路中，应该要弄清楚到底需要几个门。
电路的搭建要清楚，连线应尽量避免混乱，这样会给后面的调试提供很大方便。
最后，在调试过程中经常会遇见各种未知的因素导致电路不能正常工作，这时一定要耐下心来，仔细的检查各个功能模块的电路工作是否正确。
实际电路会出现诸如驱动不够、线路连接错误、器件之间电平的兼容问题、电路的分部电容过大产生的干扰问题、电路布局不合理导致连线困难等等一系列的问题都突显出来，这就要求在学习基本的电路理论和调试理论的基础之上，结合实践不断的积累丰富的经验。
总之，学习基础理论的同时，一定要结合相关的实践环节，才能更好的将理论与实践相结合，从而扎实的掌握所学理论和积累丰富的实践经验。
本次实验加深了我对数字电子钟各个模块的构成及工作原理等方面的了解，使我获益良多。