数字电路电子时钟课程设计

合集下载

[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计

[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计

[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。

数字电子闹钟课程设计

数字电子闹钟课程设计

数字电子闹钟课程设计
好的,数字电子闹钟课程设计如下:
1. 概述
本课程设计旨在通过设计数字电子闹钟的过程,学生将了解数字电子闹钟的工作原理、功能特点以及设计流程和方法。

2. 前置知识
本课程设计需要学生对模拟电路、数字电路、单片机原理有一定的了解和掌握。

3. 设计目标
通过本课程设计,学生应该能够:
1) 理解数字电子闹钟的工作原理和功能特点;
2) 掌握数字电子闹钟的设计流程,包括电路设计、程序设计和PCB设计;
3) 独立完成数字电子闹钟的设计和调试,
4) 培养学生的创新意识和实践能力。

4. 教学内容
(1)数字电子闹钟的工作原理和功能特点;
(2)闹钟电路设计:包括时钟电路、显示电路、报警电路;
(3)单片机程序设计:包括时钟设置程序、闹钟设置程序、报警程序和显示程序;(4) PCB设计和制作;
(5)调试和测试。

5. 教学方法
本课程设计采用“理论引导、实例演示、实践操作”相结合的教学方法。

6. 实验器材和工具材料:数字电子闹钟电路板、电路模型器件、单片机、直流电源、万用表、烙铁、PCB软件、调试工具等。

7. 考核方式
学生应独立完成数字电子闹钟的设计和调试,并提交相关设计和调试文档,包括电路图、程序、PCB布局图、效果演示和测试报告等。

按照设计文档的完成情况和效果进行考核和评分。

以上为数字电子闹钟课程设计,希望可以帮到你。

《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

《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。

数字电子钟 课程设计

数字电子钟 课程设计

大连海洋大学数字电子技术课程设计题目:数字电子钟姓名:学号:班级:院系:指导教师:起止日期:大连海洋大学课程设计报告纸学院: 专业班级: 姓名: 学号:目录一摘要 (2)二课程设计任务及要求 (2)三秒脉冲信号发生器 (5)四设计原理及其框图 (5)五设计总结 (9)六参考文献 (10)数字电子钟课程设计摘要数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时的记时装置,与传统的机械钟相比,他具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用:小到人们的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。

本课程设计要用通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。

要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲,用74LS160(10进制计数器)74LS00(与非门芯片)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。

一课程设计任务及要求一、设计目的1、熟悉稳固所学的理论知识与实践技能。

2、培养学生查阅技术资料的能力,培养学生综合运用所学理论知识和实践知识独立完成课题的工作能力。

二、设计任务1、设计一个有“时〞,“分〞,“秒〞〔23小时59分59秒〕显示且有校时功能的电子钟;2、用中小规模集成电路组成电子钟。

三、设计要求1.用555定时器设计一个秒钟脉冲发生器,输入1HZ的时钟;〔对已有1kHz 频率时钟脉冲进行分频〕;2.能显示时、分、秒,24小时制;3. 设计晶体震荡电路来输入时钟脉冲;4.用同步十进制集成计数器74LS160设计一个分秒钟计数器,即六十进制计数器;5.用同步十进制集成计数器74LS160设计一个24小时计数器,6. 译码显示电路显示时间。

四、参考资料1.杨志忠卫桦林数字电子技术根底高等教育出版社.2.缪新颖曹立杰丛吉远数字电子技术实验指导书大连海洋大学自编教材.二电路设计原理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。

数电课程设计数字电子钟报告

数电课程设计数字电子钟报告

数字电子技术课程设计报告题目:数字钟的设计与制作时间:09-10学年第二学期18-19周院校:武汉纺织大学班级:测控081组员:夏亦冰李艳飞田传雪吴哲伦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.实现功能1.要求内容1)时以24为周期2)分和秒以60为周期3)能显示时、分、秒4)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2. 发挥内容1)星期的显示2)计时过程具有报时功能三.元器件1.洞洞板2块2.0.47uF电容1个3.100nF电容1个4.共阴八段数码管7个5.网络线10米6.CD4511集成块7块7.CD4060集成块1块8.74HC390集成块4块9.74HC51集成块1块10.74HC00集成块4块11.74HC30集成块1块12.10MΩ电阻5个13.74HC00集成块4块14.L7805三端稳压管1个15.30pF瓷片电容2个16.9V电池1块17.单刀双掷开关2个18.单刀单置开关1个19.74HC10集成块1块各个芯片引脚图1.CD74HC3902.L7805稳压管3.CD4060 4.CD4511 5.74HC10 6.74HC307.74HC518.74HC00四、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。

数字电子时钟课程设计报告-1

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。

数电课程设计数字钟的设计

数电课程设计数字钟的设计

数电课程设计数字钟的设计数电课程设计。

数字钟的设计。

1仿真电路显示时,分,秒。

2采用二十四小时制或者十二小时制。

3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。

4具有正点报时功能,正点前10秒开始,蜂鸣器一秒响一秒停地响五次。

5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。

本科生课程设计题目课程专业班级学号姓名指导教师完成时间数电课程设计。

数字钟的设计。

1仿真电路显示时,分,秒。

2采用二十四小时制或者十二小时制。

3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。

4具有正点报时功能,正点前10秒开始,蜂鸣器一秒响一秒停地响五次。

5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。

目录1设计的目的及任务 (3)1.1课程设计的目的...............................................(3)1.2课程设计的任务与要求 (3)2电路设计总方案及原理框图 (3)2.1数字电子钟基本原理...........................................(3)2.2原理框图.. (4)3.单元电路设计及元件选择 (4)3.1六十进制计数器..................................................(4)3.2二十四进制计数器................................................(5)3.3显示屏..........................................................(6)3 .4校时电路.. (6)3.5报时电路 (7)4电路仿真 (8)4.1Multii................................................... ......(8)4.2数字钟总电路图..................................................(8)4.3仿真电路测试结果 (9)5电路实验结果.............................................(10)6收获与体会. (10)参考文献 (11)数电课程设计。

电子技术数字时钟报告电路原理图

电子技术数字时钟报告电路原理图

电子技术课程设计报告设计题目:数字电子时钟班级:学生姓名:学号:指导老师:完成时间:一.设计题目:数字电子时钟二.设计目的:1.熟悉集成电路的引脚安排和各芯片的逻辑功能及使用方法;2.了解数字电子钟的组成及工作原理 ;3.熟悉数字电子钟的设计与制作;三、设计任务及要求用常用的数字芯片设计一个数字电子钟,具体要求如下:1、以24小时为一个计时周期;2、具有“时”、“分”、“秒”数字显示;3、数码管显示电路;4、具有校时功能;5、整点前10秒,数字钟会自动报时,以示提醒;6、用PROTEUS画出电路原理图并仿真验证;四、设计步骤:电路图可分解为:1.脉冲产生电路;2.计时电路;3.显示电路;4校时电路;5整点报时电路;1.脉冲电路是由一个555定时器构成的一秒脉冲,即频率为1HZ;电路图如下:2.计时电路即是计数电路,通过计数器集成芯片如:74LS192 、74LS161、74LS163等完成对秒脉冲的计数,考虑到计数的进制,本设计采用的是74LS192;秒钟个位计到9进10时,秒钟个位回0,秒钟十位进1,秒钟计到59,进60时,秒钟回00,分钟进1;分钟个位计到9进10时,分钟个位回0,分钟十位进1,分钟计到59,进60时,分钟回00,时钟进1;时钟个位记到9进10时,时钟个位回0,时钟十位进1,当时钟计数到23进24时,时钟回00.电路图如下:3.显示电路是完成各个计数器的计数结果的显示,由显示译码器和数码管组成,译码器选用的是4511七段显示译码器,LED数码管选用的是共阴极七段数码管,数码管要加限流电阻,本设计采用的是400欧姆的电阻;电路图如下:4.校时电路通过RS触发器及与非门和与门对时和分进行校准,电路图如下:5.整点报时电路即在时间出现整点的前几秒,数值时钟会自动提醒,本设计采用连续蜂鸣声;根据要求,电路应在整点前10秒开始整点报时,也就是每个小时的59分50秒开始报时,元器件有两个三输入一输出的与门,一个两输入一输出的与门,发生器件选择蜂鸣器;具体电路图如下:六.设计用到的元器件有:与非门74LS00,与门74LS08,74LS11,7段共阴极数码管,计数器芯片74LS192,555定时器,4511译码器,电阻,电容,二极管在电路开始工作时,对计数电路进行清零时会使用到,单刀双掷开关;设计电路图如报告夹纸;七.仿真测试:1.电路计时仿真电路开始计数时:计数从1秒到10秒的进位,从59秒到一分钟的进位,从1分到10分的进位,从59分到一小时的进位,从1小时到10小时的进位,从23小时到24小时的进位,然后重新开始由此循环,便完成了24小时循环计时功能,仿真结果如下:1. 7.2.8.3. 9.4. 10.5. 11.6. 12.13.2.电路报时仿真由电路图可知,U18:A和U18:B的6个输入引脚都为高电平时,蜂鸣器才会通电并发声,当计数器计数到59分50秒是,要求开始报时,而59分59秒时,还在报时,也就是说只需要检测分钟数和秒计数的十位,5的BCD码是4和1,9的BCD码是8和1,一共需要6个测端口,也就是上述的6个输入端口,开始报时时,报时电路状态如图:3.校时电路仿真正常计时校时U15:D和u15:C是一个选通电路,12角接的是秒的进位信号,9角接的是秒的脉冲信号,当SW1接到下引脚时,U15:D接通,u15:C关闭,进位信号通过,计数器的分技术正常计时;当SW1接到上引脚时,U15:D关闭,u15:C接通,校时的秒脉冲通过,便实现了分钟校时,时钟的校时与分钟校时大致相同;八.心得体会以及故障解决设计过程中遇到了一个问题,就是在校时电路开始工作时,校时的选择电路会给分钟和时钟的个位一个进位信号,也就是仿真开始时电路的分钟和时钟个位会有一个1;为了解决这个问题,我采用的是在电路开始工作时,同时给分钟和时钟的个位一个高电平的清零信号来解决,由于时钟的个位和十位的清零端是连在一起的,再加上分钟的个位,在校时小时的时候且当小时跳完24小时时,会给分钟的个位一个清零信号,这时在电路中加一个单向导通的二极管变解决了,具体加在那儿,请参考电路图;在设计过称中,我们也许遇到的问题不止一个两个,而我们要做的是通过努力去解决它;首先我们要具备丰富的基础知识,这是要在学习和实际生活中积累而成的;其次,我们还有身边的朋友同学老师可以请教,俗话说:三人行,必有我师;最后,我们还有网络,当今是个信息时代,网络承载信息的传递,而且信息量非常大,所以我们也可以适当的利用网络资源;通过这次对数字钟的设计与制作,让我了解了设计电路的步骤,也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真,仿真成功之后才实际接线;但是仿真是在一个比较好的状态下工作,而电路在实际工作中需要考虑到一些驱动和限流电阻等等,因为,再实际接线中有着各种各样的条件制约和干扰;而且,在仿真中无法成功的电路接法,在实际中因为芯片本身的特性而能够成功;所以,在设计时应考虑两者的差异,从中找出最适合的设计方法;这次学习让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解,才能在实际生活和工作中应用起来;。

单片机数字电子钟课程设计

单片机数字电子钟课程设计

单片机数字电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基础知识,掌握数字电子时钟的原理和工作流程。

2. 学生能描述单片机编程的基本步骤,特别是与计时相关的指令和程序设计方法。

3. 学生能够解释数字电子钟各部分功能,如时钟电路、显示电路等,并了解它们之间的协作关系。

技能目标:1. 学生能够运用所学的单片机知识,设计并实现一个简单的数字电子钟程序。

2. 学生通过动手实践,提高焊接和电路排错的能力,能够组装和调试电子钟电路。

3. 学生能够利用仿真软件对电子钟程序进行测试和优化,培养问题解决和程序调试技巧。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子制作的兴趣,激发创新意识和探索精神。

2. 通过团队协作完成项目,增强学生的合作意识和沟通能力。

3. 学生在课程学习过程中,能够体验到知识与实践相结合的成就感,培养科学、严谨的学习态度。

分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程设计针对高中年级学生,假设他们已具备基础物理知识和一定的编程能力。

课程性质为实践性强的综合设计课,旨在通过单片机数字电子钟的制作,巩固学生的电子技术知识与技能。

课程目标设定时考虑了学生的年龄特点和认知水平,注重理论与实践的结合,鼓励学生动手操作和探究学习,旨在提高学生的综合技术应用能力。

通过具体的学习成果分解,本课程旨在让学生不仅学习到知识,而且能够将知识应用到实际问题的解决中,充分体现课程的实用性和创新性。

二、教学内容1. 单片机基础知识回顾:重点复习单片机的内部结构、工作原理及编程基础,关联教材第二章内容。

2. 数字电子时钟原理:讲解时钟电路、计数器、振荡器等组成部分,对应教材第四章第二节。

- 时钟电路的构成与工作原理- 计数器的作用及其编程方法- 振荡器的种类及其在电子时钟中的应用3. 单片机编程设计:结合教材第三章,介绍编写电子时钟程序所需的指令和编程技巧。

- 基本计时指令的使用- 程序流程图的绘制- 中断处理在电子时钟中的应用4. 电路设计与制作:依据教材第五章,指导学生进行电子时钟的电路设计和组装。

数字电子钟课程设计报告

数字电子钟课程设计报告

数字电子钟课程设计报告数字电子钟课程设计报告一、选题背景数字电子钟是一种普及程度很高的电子产品,其在日常生活中的重要性不言而喻。

在学习数字电路的过程中,数字电子钟是一个非常典型的应用案例,可以帮助学生更好地理解数字电路的原理和应用。

二、课程设计目标本课程设计的主要目标是:1. 学生能够掌握数字电子钟的基本原理和电路结构2. 学生能够自主设计并构建数字电子钟电路3. 学生能够理解数字电子钟在实际生活中的应用,并且能够从中感受到数字电路技术的魅力三、课程设计内容1. 理论学习本课程将首先讲解数字电子钟的基本原理和电路结构,包括时钟芯片的选用、时钟电路的设计、数字显示电路的设计等方面。

通过理论学习,学生可以对数字电子钟的工作原理和电路结构有一个全面的了解。

2. 实验设计接下来,本课程将进行实验设计,学生将分小组独立完成数字电子钟的设计和构建。

实验设计的过程中,学生需要针对不同的实验条件和实验要求,自行设计和调整电路结构,并通过实验验证电路的正确性和稳定性。

3. 总结与展示在实验完成后,学生将汇报课程设计成果,并且进行总结和反思。

学生需要重点总结电路设计过程中遇到的问题和解决方法,以及从实践中收获到的重要体验。

通过总结和反思,学生能够更加深入地理解电路设计和数字电路技术的重要性,并且在今后的学习和实践中能够更好地运用数字电路技术。

四、课程设计要点在本课程设计的过程中,需要重点关注以下要点:1. 实验设计过程中,要求学生充分考虑电路的实用性和稳定性,保证设计方案的可行性;2. 实验完成后,学生需将电路仿真结果量化分析和实验结果验收结合进行总结,分析总结即造福于以后自己的项目和竞赛等;3. 在课程过程中,老师需要及时对学生进行指导和鼓励,引导学生积极探索和创新,激发学生的学习兴趣和创造力;4. 课程设计要求学生具备一定的电子技术基础,具体的要求可以根据学生的实际情况制定。

五、课程实施方案课程设计分为三个阶段:理论学习阶段、实验设计阶段和总结与展示阶段。

eda课程设计数字时钟设计

eda课程设计数字时钟设计

eda课程设计数字时钟设计一、教学目标本课程旨在通过数字时钟设计项目,让学生掌握EDA(电子设计自动化)工具的基本使用,理解数字电路的设计原理,培养学生的动手实践能力和创新能力。

具体目标如下:1.知识目标:•掌握数字电路的基本概念和设计方法。

•学习常用的EDA工具,如Multisim、Proteus等,并能够运用它们进行数字电路的设计和仿真。

•了解时钟信号的产生和应用,理解RTC(实时时钟)的工作原理。

2.技能目标:•能够运用EDA工具设计简单的数字时钟电路。

•能够进行电路仿真,调试并优化设计。

•学会阅读和理解电子电路图,培养良好的电子工程实践能力。

3.情感态度价值观目标:•培养学生对电子科技的兴趣,增强其科技意识。

•培养学生团队协作精神和自主学习能力。

•培养学生解决问题的能力,增强其面对挑战的信心。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字电路基础、EDA工具的使用、数字时钟设计原理和RTC的应用。

具体安排如下:1.数字电路基础:•数字逻辑门电路•组合逻辑电路•时序逻辑电路2.EDA工具的使用:•Multisim和Proteus的基本操作•数字电路图的绘制和仿真3.数字时钟设计原理:•常见的时钟信号生成电路•数字时钟电路的设计方法4.RTC的应用:•RTC的工作原理•RTC在数字时钟中的应用三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:用于讲解数字电路基础和EDA工具的使用方法。

2.案例分析法:通过分析具体的数字时钟设计案例,让学生理解数字时钟的设计过程。

3.实验法:让学生动手实践,使用EDA工具进行数字时钟的设计和仿真。

四、教学资源为了支持教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用《数字电路与EDA技术》作为主要教材。

2.参考书:提供《EDA技术教程》等参考书籍,供学生课后自主学习。

3.多媒体资料:制作课件和教学视频,用于课堂讲解和课后复习。

4.实验设备:提供计算机、EDA工具软件、电路仿真实验板等,供学生进行实验和实践。

数字电子钟课程设计

数字电子钟课程设计

数字电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电子钟的基本原理,理解其电路构成及工作流程;2. 让学生了解数字电子钟各部分功能及相互关系,如时钟电路、计数器、显示电路等;3. 使学生了解数字电子钟的设计方法,掌握相关电子元器件的使用。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并制作简单数字电子时钟的能力;2. 培养学生动手实践能力,学会使用相关工具和仪器进行电路搭建;3. 培养学生团队协作能力,学会与他人共同分析问题、解决问题。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和实验操作的规范性;3. 培养学生关注社会发展,认识到电子技术在实际应用中的重要性。

课程性质:本课程属于电子技术实践课程,以理论为基础,注重实践操作。

学生特点:本课程针对初中或高中年级学生,他们对电子技术有一定的基础知识,具备一定的动手能力,但需进一步引导和培养。

教学要求:结合学生特点,课程目标具体、明确,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养其创新能力和实际操作能力。

通过本课程的学习,使学生能够独立设计并制作简单的数字电子钟,提高其综合素养。

二、教学内容1. 数字电子钟原理及电路构成- 时钟电路原理及振荡器设计- 计数器原理及其应用- 显示电路原理及驱动方式2. 数字电子钟设计方法- 电路设计基本流程与方法- 电子元器件的选择与应用- 电路仿真与调试技巧3. 实践操作环节- 数字电子钟电路搭建- 电路调试与故障排查- 数字电子钟功能拓展4. 教学内容安排与进度- 第一课时:数字电子钟原理及电路构成介绍- 第二课时:电路设计方法及元器件选择- 第三课时:实践操作环节,电路搭建与调试- 第四课时:总结与展示,拓展数字电子钟功能5. 教材章节及内容列举- 教材第四章:数字电路基础,涉及时钟电路、计数器、显示电路等基本原理- 教材第五章:电子电路设计,包含电路设计流程、元器件选择与应用、仿真与调试方法- 教材第六章:实践操作,涉及电路搭建、调试及故障排查教学内容科学系统,注重理论与实践相结合,确保学生在掌握基本原理的基础上,能够独立完成数字电子钟的设计与制作。

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

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。

数电课程设计报告-数字电子钟东北大学

数电课程设计报告-数字电子钟东北大学

数电课程设计报告-数字电子钟东北大学第一篇:数电课程设计报告-数字电子钟东北大学课程设计报告设计题目:数字电子钟设计与实现班级:学号:姓名:指导教师:设计时间:摘要数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛于个人家庭以及办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。

由于数字集成电路技术的发展采用了先进的三石英技术,使数字时钟具有走时准确、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时钟电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但鉴于数字时钟电路的基本组成包含了数字电路的组成部分,因此进行数定时钟的设计是必要的。

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,来增养我们的综合分析和设计电路的能力。

本次设计以数字时钟为主,实现对时、分、秒数字显示的计数器计时装置,周期为24小时,显示满为23时59分59秒并具4有校时功能的数电子时钟。

电路主要采用中规模的集成电路,本电路主要脉冲产生模块、校时模块、两个六十进制模块(分、秒)、一个二十四进制模块(时)和一个报时逻辑电路组成。

时、分、秒再通过BCD-7段译码显示屏显示出来。

关键词:计数器译码器校时目录概述2 课程设计任务及要求2.1 设计任务2.2 设计要求3 理论设计3.1方案论证3.2 系统设计3.2.1 结构框图及说明3.2.2 系统原理图及工作原理3.3 单元电路设计3.3.1秒脉冲电路设计3.3.2时、分、秒计数器电路3.3.3校时电路3.3.4译码显示电路3.3.5定时电路设计4.软件仿真4.1 仿真电路图4.2 仿真过程4.2 仿真结果5.结论6.使用仪器设备清单7.参考文献。

8.收获、体会和建议。

5 5 8 10 11 13 15 16181919202.课程设计及要求2.1设计任务数字电子时钟是一种用数字电路技术实现“时”、“分”、“秒”计时的装置。

  1. 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. 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. 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)。

数字电路电子时钟课程设计
整个数字钟由时间计数电路、晶体振荡电路、校正电路、整点报时电路组成。

其中以校正电路代替时间计数电路中的时、分、秒之间的进位,当校时电路处于正常输入信号时,时间计数电路正常计时,但当分校正时,其不会产生向时进位,而分与时的校位是分开的,而校正电路也是一个独立的电路。

电路的信号输入由晶振电路产生,并输入各电路
方案论证:方案一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。

优点: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,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。

方案二秒、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。

优点:简单易懂,比较好调试。

1 设计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:
图 1 数字电子钟系统框图
4 详细设计及实验步骤
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74LS90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2 秒脉冲信号发生器
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74LS90构成的60进制计数器,将一片74LS90设计成10进制加法计数器,另一片设置6进制加法计数器。

两片74LS90按反馈清零法串接而成。

秒计数器的十位和个位,输出脉冲除用作自身清零外,同时还作为分计数器的输入脉冲CP1。

下图电路即可作为秒计数器,也可作为分计数器。

24进制计数器:由74LS90构成的二十进制计数器,将一片74LS90设计成4进制加法计数器,另一片设置2进制加法计数器。

即个位计数状态为Qd Qc Qb Qa = 0100十位计数状态为Qd Qc Qb Qa = 0010时,要求计数器归零。

通过把个位Qc、十位Qb相与后的信号送到个位、十位计数器的清零端,使计数器清零,从而构成24进制计数器。

电路图如下:
图3 60 进制计数器
图4 24 进制计数器
译码显示电路
译码电路的功能是将秒、分、时计数器的输出代码进行翻译,变成相应的数字。

用与驱动LED七段数码管的译码器常用的有74LS48。

74LS48是BCD-7段译码器/驱动器,输出高电平有效,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别送到相应七段译吗管的输入端,便可以进行不同数字的显示。

在译码管输出与数码管之间串联电阻R作为限流电阻。

图5 译码显示电路
5 校时电路
校时电路是数字钟不可缺少的部分,每当数字钟与实际时间不符时,需要根据标准时间进行校时。

K1、K2分别是时校正、分校正开关。

不校正时,K1、K2开关是闭和的。

当校正时位时,需要把K1开关打开,然后用手拨动K3开关,来回拨动一次,就能使时位增加1,根据需要去拨动开关的次数,校正完毕后把K1开关闭上。

校正分位时和校正时位的方法一样。

其电路图如下:
图6 校正电路7 课程设计原理图
图8 8 设计结果与分析
整个数字钟由时间计数电路、晶体振荡电路、校正电路、整点报时电路组成。

其中以校正电路代替时间计数电路中的时、分、秒之间的进位,当校时电路处于正常输入信号时,时间计数电路正常计时,但当分校正时,其不会产生向时进位,而分与时的校位是分开的,而校正电路也是一个独立的电路。

电路的信号输入由晶振电路产生,并输入各电路。

把显示器与CD4511相连,第一次接时,数码管完全没有显示数字,检查后发现是数码管未接地而造成的,接地后发现还是无法正确显示数字,用万用表检测后,发现是因芯片引脚有些接触不良而造成的,所以确认芯片是否接触良好是非常重要的一件事。

六进制、十进制都没有什么大的问题,只是芯片引脚的老问题,只要重新插过芯片就可以解决了。

但在六十进制时,按图接线后发现,显示器上的数字总是100进制的,而不是六十进制,检测后发现无论是线路的连通还是芯片的接触都没有问题。

最后,在重对连线时发现是线路接错引脚造成的,改过之后,显示就正常了。

因上面程因引脚接错而造成错误,所以校正电路是完全按照仿真图所连的,在测试时,开始进行时校时时,没有出现问题,但当进行到分校时时,发现计数电路的秒电路开始乱跳出错。

因此,电路一定是有地方出错了,在反复对照后,发现是因为在接入校正电路时忘了把秒十位和分个位之间的连线拿掉而造成的,因此,在接线时一定要注意把不要的多余的线拿掉
在整个设计的过程中,虽然遇到了一些问题,可是经过我们的努力都一一解决了,总的来说,整个设计还是比较成功的,实现了时钟模块、闹钟模块、显示模块以及控制模块的相互联接。

9 心得体会
通过这次数字钟的课程设计与制作,让我知道设计电路的一些程序,也让我初步了解了关于数字钟的一般原理与设计理念,加深了对各种芯片逻辑功能的了解,更重要的是掌握了许多实际操作技能。

由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路,通过它也让我进一步学习与掌握了各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。

这次课程设计时间只有五天,而安排在前期原理图设计上
的时间就用了两天,占总时间的40%,可见前期准备的重要性,前期的准备充分与否,直接关系到设计的成败。

当我得知这次课程设计的任务是数字钟之后,马上就去图书馆查找相关资料,先对数字钟的设计有个总体的把握,顺利画出了它的总体设计框图。

接下来就是对组成数字钟的各个功能模块的设计了,这一步是本次设计的重中之重,它需要考虑很多东西,像选择什么样的芯片,多大的电阻、电容等等。

经过上网查找和与同学讨论确定了各个模块的电路,一个完整的数字钟的电路图已经形成。

设计方案经过老师肯定之后就是数字钟的制作与调试了,它占了总时间的一半,这是一个难点也是重点。

在这个过程中吸取了许多教训,我在接下了的制作过程中就显得异常轻松,比较快的完成了这次任务。

这就是好事多磨吧!
通过这次课程设计,让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手设计操作才会有深刻理解和达到学习的目的。

参考文献
[1].阎石.数字电子技术基础[M] ;高等教育出版社,1996-02
[2].余孟尝.数字电子技术基础简明教程[M] ;高等教育出版社,2008-03
[3]康华光.电子技术基础数字部分[J];高等教育出版社,1999-06
[4]童诗白.模拟电子技术基础第二版[J];北京高等教育出版社,2001-01
[5]陈永.555集成电路应用[J];电子工业出版社,2003-05
[6]阎石.数字电子技术基础(第5版)[M];高等教育出版社,2002-03
[7]郝鸿安.555集成电路使用电路集[M];上海科学普及出版社,2005-06
[8]孙余凯,吴鸣山,项绮明.555时基电路识图[J];电子工业出板社,2003-03
[9]卢结成.电子电路实验及应用课题设计[J]. 中国科学技术大学出版社,2007-09
[10]魏绍亮,陈新华. 电子技术实践[M];机械工业出版社,1999-03
致谢
百度文库- 好好学习,天天向上
-10 在此次设计中,指导老师给了我很大的帮助,在我的设计中给予了很多的
宝贵指导意见,才能使我的设计得以顺利完成,在此我向李敏君老师表示衷心的感谢。

此外,本次设计的完成也离不开同学的热情帮忙。

同时,在本次设计中不仅我学会了很多关于触发器的知识,同时也提高了我的实际动手能力,再次对关心帮助我的老师同学给予衷心的感谢。

相关文档
最新文档