数电课程设计多功能数字钟1

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数字电路课程设计-多功能数字时钟设计报告(免费下载)

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多功能数字时钟设计报告目录一、设计任务和要求 (2)二、设计的方案的选择与论证 (2)(1) 总体电路分析 (2)(2) 仿真分析 (3)(3) 仿真说明 (3)三、电路设计计算与分析 (4)(1)小时计时电路 (4)(2)分钟计时电路 (5)(3)秒钟计时电路 (7)(4)校时选择电路 (8)(5)整点译码电路 (9)(6)定时比较电路 (11)(7)脉冲产生电路 (12)四、总结及心得 (13)五、附录 (15)(1)元器件明细表 (15)(2)附图 (17)六、参考文献 (17)一、设计任务和要求实现24小时的时钟显示、校准、整点报时、闹铃等功能。

具体要求:(1)显示功能:具有“时”、“分”、“秒”的数字显示(“时”从0~23,分0~59,秒0~59)。

(2)校时功能:当刚接通电源或数字时钟有偏差时,可以通过手动的方式去校时。

(3)整点报时:当时钟计时到整点时,能进行整点报时。

(4)闹铃功能:在24小时之内,可以设定定时时间,当数字时钟到定时时间时能进行报时提醒。

二、设计的方案的选择与论证(1)总体电路分析总体电路设计是将单元电路模块小时计时电路、分钟计时电路、秒计时电路、校时选择电路、整点译码电路、闹钟电路等模块连接在一起,外接输入开关和输出显示数码管构成。

总体结构图如下:(2)仿真分析单击运行按钮,可观测仿真结果。

电路能完成显示计时、校时、整点报时以及闹铃等功能。

○1计时功能。

当开关S1、S2都处于左边触点时,数字时钟工作于计时状态。

此时,电路中的秒计时电路、分计时电路以及小时计时电路分别对秒脉冲、分脉冲和小时脉冲进行计数。

计数结果经数码管显示计时时间值。

○2校时功能。

当开关S1、S2都处于右边触点时,数字时钟工作于校时状态。

按瞬态按钮B键,可以选择对“小时”、“分钟”和“秒钟”进行校时。

校时时通过开关S3(按C键)手动输入校时时间。

○3整点报时功能。

整点译码电路通过识别整点时间,产生整点报时信号。

数字电子技术课程设计--多功能数字钟

数字电子技术课程设计--多功能数字钟

目录第一章设计任务 (4)1.1 设计题目及要求 (4)1.1.1 题目 (4)1.1.2 设计要求 (4)第二章方案设计 (5)2.1 总体方案说明 (5)2.2 模块结构以及总体方框图 (5)第三章单元电路设计与原理说明 (6)3.1 按键消抖电路的设计 (6)3.1.1 RS触发器消抖 (6)3.2 分频器的设计 (7)3.2.2 1000分频器 (7)3.3基础电子钟及其显示设计 (8)3.3.1 时钟计数器 (8)3.3.2 功能选择及校准 (9)3.4整点报时器的设计 (10)3.5数码管显示切换电路的设计 (11)3.6 闹钟及其显示的设计 (12)第四章整机电路图及说明 .............................................................. 错误!未定义书签。

4.1整体电路图及说明................................................................................ 错误!未定义书签。

第五章电路仿真 (15)5.1基本时钟电路及其时间设置功能仿真 ................................................ 错误!未定义书签。

5.1.1基本计时功能的仿真............................................................. 错误!未定义书签。

5.1.2时间设置功能的仿真............................................................. 错误!未定义书签。

5.2整点报时功能的仿真............................................................................ 错误!未定义书签。

数电数字钟课程设计

数电数字钟课程设计

数电课程设计报告——之多功能数字钟学院:专业:班级:姓名:学号:2014年12月14日电子钟是人们日常生活中常用的计时工具,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。

摘要 (2)一、设计任务 (3)1、设计课题 (3)2、设计步骤与要求 (3)二、分析及设计过程 (3)1、数字钟的功能要求 (3)2、数字钟系统的组成框图 (4)3、主体电路设计 (4)(1)振荡器 (4)(2)分频器 (5)(3)时分秒计数器 (5)(4)译码显示电路 (6)(5)校时电路 (6)(6)整点报时电路 (6)三、多功能数字钟系统总体逻辑图 (7)四、测试步骤 (8)五、心得体会 (9)一、设计任务1、设计课题:多功能数字钟给定的主要器件:74LS00 4片74LS90 2片74LS03(OC) 2片74LS92 2片74LS04 2片74LS93 2片74LS20 2片74LS191 2片74LS48 4片74LS74 2片数码显示器BS202 4只555 2片2、设计步骤与要求1)拟定数字钟电路的组成框图,要求设计优化,电路功能多,器件少,成本低。

2)设计并安装各单元电路,要求布线整齐、美观,便于级联与调试。

3)测试数字钟系统的逻辑功能,使满足设计功能的要求。

多功能数字钟课程设计

多功能数字钟课程设计

多功能数字钟课程设计
1 多功能数字钟课程设计
多功能数字钟课程设计是一个实验探索类的课程,它在激发学生
学习热情和强化学生的发明能力的同时,兼顾他们在电子信息技术领
域的技能训练。

2 课程背景
该课程的背景主要来自近几年电子信息技术的飞快发展和日新月
异的变化,在21世纪,科技的发展发展不断推动着社会的发展。

因此,人们对信息技术人才的要求越来越多,技术和工程人才岗位也在变得
越来越多,而这背后便是科技发展需要更多深入的研究和精深的工程
技术。

3 课程介绍
本课程的主要内容包括:数字信号与系统、单片机编程、数字电
路设计、数字技术应用研究等。

主要让学生掌握多功能数字钟的基本
原理,能够设计制作出各种功能现代化的多功能数字钟。

学生可以在
课堂上讨论各种电子信息工程技术,并根据自己的喜好来实现功能,
比如加入计算温度、日期显示、天气消息显示等功能,同时还可以学
习一些单片机编程语言,拿实际的案例来研究各种电子元器件的组装
和工程设计的流程,从而加深自身的科技能力和创新思维。

4 课程目标
该课程目标旨在培养学生具有独立创新思维、独立完成科技领域及其他领域复杂问题研究解决过程的能力,培养跨学科合作精神,在学习电子信息工程技术的基础上,增强学生在团队合作和沟通能力上的综合素质,提高学生的科技竞技能力,增强学生的社会责任感。

数字电路课程设计——多功能数字钟

数字电路课程设计——多功能数字钟

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 多功能数字钟的设计仿真与制作初始条件:利用集成译码器、计数器、定时器、数码管、脉冲发生器和必要的门电路等数字器件实现系统设计。

(也可以使用单片机系统设计实现)要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、课程设计工作量:1周内完成对多功能数字钟的设计、仿真、装配与调试。

2、技术要求:错误!未找到引用源。

设计一个数字钟。

要求用六位数码管显示时间,格式为00:00:00。

错误!未找到引用源。

具有60进制和24进制(或12进制)计数功能,秒、分为60进制计数,时为24进制(或12进制)计数。

③有译码、七段数码显示功能,能显示时、分、秒计时的结果。

④设计提供连续触发脉冲的脉冲信号发生器,⑤具有校时单元、闹钟单元和整点报时单元。

⑥确定设计方案,按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路,设计分电路,画出总体电路原理图,阐述基本原理。

3、查阅至少5篇参考文献。

按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。

全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。

时间安排:1、2009 年6 月20~22 日,查阅相关资料,学习设计原理。

2、2009 年6 月23~24 日,方案选择和电路设计仿真。

3、2009 年6 月25~27 日,电路调试和设计说明书撰写。

4、2009 年6 月28 日上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。

指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1.绪论 (3)2.Proteus软件介绍 (4)3.总体方案的设计与实现 (6)3.1 数字钟的原理框图 (6)3.2 各模块功能分析 (6)3.2.1晶体振荡器 (6)3.2.2分频器 (7)3.2.3时间计数单元 (8)3.2.4译码驱动及显示单元 (10)3.2.5校时电源电路 (10)3.2.6整点报时电路 (11)4.数字钟的安装与调试 (12)5.数字钟的工作状态分析 (13)5.1数字钟的工作过程及结果分析 (13)5.2数字钟工作过程中出现的问题及解决方法 (13)6.元件清单 (15)7.数字钟仿真图 (16)8.心得体会 (17)9.参考文献 (18)10.课程设计成绩评定表 (19)1. 绪论计算机尤其是以微细加工技术支持的微型计算机技术飞速发展,其应用渗透到了各行各业。

多功能数字钟电路设计

多功能数字钟电路设计

多功能数字钟电路设计1设计内容简介数字钟是一个简单的时序组合逻辑电路,数字钟的电路系统主要包括时间显示,脉冲产生,报时,闹钟四部分。

脉冲产生部分包括振荡器、分频器;时间显示部分包括计数器、译码器、显示器;报时和闹钟部分主要由门电路构成,用来驱动蜂鸣器。

2设计任务与要求Ⅰ以十进制数字形式显示时、分、秒的时间。

Ⅱ小时计数器的计时要求为“24翻1”,分钟和秒的时间要求为60进位。

Ⅲ能实现手动快速校时、校分;Ⅳ具有整点报时功能,报时声响为四低一高,最后一响为整点。

Ⅴ具有定制控制(定小时)的闹钟功能。

Ⅵ画出完整的电路原理图3主要集成电路器件计数器74LS162六只;74LS90三只;CD4511六只;CD4060六只;三极管74LS191一只;555定时器1只;七段式数码显示器六只,74LS00 若干;74LS03(OC) 若干;74LS20 若干;电阻若干,等4设计方案数字电子钟的原理方框图如图(1)所示。

该电路由秒信号发生器、“时,分,秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路、闹钟定时等电路组成。

秒信号产生器决定了整个计时系统的精度,故用石英晶体振荡器加分频器来实现。

将秒信号送入“秒计时器”,“秒计时器”采用六十进制计数器,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”也采用六十进制计数器,每60分钟,发出一个“时脉冲”,该信号经被送到“时计数器”作为“时计数器”的时钟脉冲,而“时计数器”采用二十四进制计数器,实现“24翻1”的计数方式,可实现对一天二十四小时的累计。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过七段式显示译码器译码,通过刘伟LED 七段显示器显示出来。

整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后触发一音频发生器实现整点报时,定时电路与此类似。

校时电路是用“时”、“分”、“秒”显示数5电路设计5.1秒信号发生器秒信号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,通常用晶体整荡器产生的脉冲经过整形、分频获得1 Hz的秒脉冲。

多功能数码钟课程设计

多功能数码钟课程设计

多功能数码钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解多功能数码钟的基本原理,掌握其构造和功能。

2. 学生能运用所学知识,分析并解释数码钟显示时间、闹钟设定、计时器等基本功能的工作原理。

3. 学生能了解并描述电子元件如集成电路、晶体振荡器、LED显示屏等在数码钟中的作用。

技能目标:1. 学生能够独立完成多功能数码钟的组装和调试。

2. 学生能够通过实际操作,掌握使用多功能数码钟进行时间管理、闹钟设定和计时等技能。

3. 学生能够运用所学知识,解决多功能数码钟使用过程中遇到的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科技的兴趣,激发他们探索科学技术的热情。

2. 培养学生的团队合作精神,使他们学会在组装和调试过程中相互帮助、共同解决问题。

3. 培养学生珍惜时间、合理安排时间的意识,引导他们将所学知识应用于日常生活中,提高生活品质。

本课程旨在让学生通过动手实践,掌握多功能数码钟的基本原理和操作技能,同时培养他们的科技兴趣和团队协作能力。

针对学生年级特点,课程内容注重知识性与实践性的结合,以学生为主体,充分调动他们的学习积极性。

通过本课程的学习,使学生能够将理论知识与实际应用相结合,提高解决问题的能力。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 数码钟原理:介绍数码钟的基本工作原理,如时钟电路、计数器、显示电路等,关联教材中有关电子计数器、数字显示章节。

2. 电子元件认知:学习集成电路、晶体振荡器、LED显示屏等电子元件的作用和特性,结合教材中电子元件相关章节。

3. 多功能数码钟组装与调试:详细讲解多功能数码钟的组装过程,包括电路连接、元件焊接、调试等,涉及教材实践操作章节。

4. 多功能数码钟操作与应用:学习如何使用多功能数码钟进行时间管理、闹钟设定、计时等功能,结合教材中关于电子产品操作与应用的内容。

教学内容安排与进度:第一课时:数码钟原理学习,介绍电子计数器、数字显示等基本概念。

第二课时:电子元件认知,学习集成电路、晶体振荡器、LED显示屏等元件的作用。

多功能数字时钟课程设计

多功能数字时钟课程设计

数字电子技术基础课程设计——多功能数字时钟姓名: xxxxxx学号:xxxxx专业:xxxxxxx学院:xxxxxxx学院指导老师:xxxxxxx二零一二年六月中文摘要:加入世贸组织以后,中国会面临激烈的竞争。

这种竞争将是一场科技实力、管理水平和人才素质的较量,风险和机遇共存,同时电子产品的研发日新月异,不仅是在通信技术方面数字化取代于模拟信号,就连我们的日常生活也进于让数字化取缔。

说明数字时代已经到来,而且渗透于我们生活的方方面面。

就拿我们生活的实例来说明一下“数字”给我们带来的便捷。

下面我们就以数字钟为例简单介绍一下。

数字钟我们听到这几个字,第一反应就是我们所说的数字,不错数字钟就是以数字显示取代模拟表盘的钟表,在显示上它用数字反应出此时的时间,相比模拟钟能给人一种一目了然的感觉,不仅如此它还能同时显示时、分、秒。

而且能对时、分、秒准确校时,这是普通钟所不及的。

与此同时数字钟还能准确定时,在你所规定的时间里准确无误的想你发出报时声音,提醒你在此时所需要去做的事。

与旧式钟表相比它更适用于现代人的生活。

在毕业之际恰好遇上学校的课程电子时钟设计论文。

因而在所学专业的基础上做了以下课程设计。

希望给大家带来方便的同时,使自己对所学专业有进一步的了解!目录前言: (2)1.设计目的 (4)2.设计功能要求 (4)3.电路设计 (5)3.1设计方案 (5)3.2单元电路的设计 (5)3.2.1主体电路部分 (6)3.2.1.1振荡电路 (6)3.2.1.2 计数电路 (7)3.2.1.3 校时电路 (12)3.2.1.4译码与显示电路 (14)3.2.2扩展功功能电路的设计 (15)3.2.2.1定时控制电路 (15)4.调试 (17)4.1主体电路部分 (18)4.2 扩展电路部分 (19)5.总结 (19)致谢 (19)参考文献 (19)前言:中国是世界上最早发明计时仪器的国家。

有史料记载,汉武帝太初年间(纪元前104-101年)由落下闳创造了我国最早的表示天体运行的仪器——浑天仪。

(数电)多功能数字钟—设计报告

(数电)多功能数字钟—设计报告

1、设计内容及要求:①基本功能:以数字形式显示时、分、秒的时间,小时计数器的计时要求为24进制,并要求手动快校时、校分。

②扩展功能:整点报时。

2、系统设计原理:系统要求:数字电子钟由555集成芯片构成的振荡电路、计数器、译码器、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。

在功能方面,对于本次综合设计,还要求有校时与整点报时功能。

方案设计:图1. 数字钟电路框图电子钟的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能和报时功能。

因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。

主电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。

系统工作原理: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,用555振荡器来实现。

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小时的累计。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态用七段显示译码器译码,通过七段显示器显示出来。

校时电路时用来对“时”、“分”显示数字进行校对调整。

3.单元电路的设计:3.1、基于555电路的秒脉冲发生器的设计3.1.1用555芯片设计一个多谐振荡器,输出方波用作计数器。

脉冲频率公式:f=1/(R1+2R2)C㏑2选择R1=1K,R2=5K,RV1=2K,C=100nF,形成电路图如图所示:图2. 555振荡器电路图仿真波形如图所示图3. 555脉冲仿真波形图555振荡器输出f=1000HZ,通过分频得出1HZ的脉冲,此脉冲当做秒时针脉冲。

多功能数字钟(课程设计版)

多功能数字钟(课程设计版)

》题目: 多功能数字钟电路设计器材:74LS390,74LS48,数码显示器BS202, 74LS00 3片,74LS04,74LS08,电容,开关,蜂鸣器,电阻,导线要求完成的主要任务: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.可手动校正:能分别进行秒、分、时的校正。

只要将开关置于手动位置。

可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。

5.整点报时。

整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音(500HZ),整点时再鸣叫一次高音(1000HZ)。

时间安排:指导教师签名:年月日、系主任(或责任教师)签名:年月日索引摘要........................................................ 错误!未定义书签。

Abstract .................................................... 错误!未定义书签。

—1系统原理框图.............................................. 错误!未定义书签。

2方案设计与论证............................................ 错误!未定义书签。

时间脉冲产生电路........................................ 错误!未定义书签。

分频器电路.............................................. 错误!未定义书签。

时间计数器电路.......................................... 错误!未定义书签。

译码驱动及显示单元电路.................................. 错误!未定义书签。

多功能数字时钟课程设计

多功能数字时钟课程设计

多功能数字时钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握多功能数字时钟的基本知识,包括时分秒显示、闹钟设定、计时器等功能;2. 使学生了解数字时钟的工作原理,如晶振振荡、计数器等基本组成部分;3. 引导学生了解数字时钟在生活中的应用,提高对时间管理的认识。

技能目标:1. 培养学生动手操作、团队协作的能力,通过组装多功能数字时钟,提高实践操作技能;2. 培养学生运用已学知识分析问题、解决问题的能力,如调试数字时钟程序;3. 培养学生运用信息技术手段,如编程软件、仿真工具等,进行项目实践。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字时钟的兴趣,激发学习电子技术的热情;2. 培养学生珍惜时间、合理规划生活的意识,增强时间观念;3. 培养学生勇于尝试、不断创新的精神,提高自信心。

分析课程性质、学生特点和教学要求:1. 课程性质:本课程属于信息技术与电子技术的跨学科综合实践活动,注重理论与实践相结合;2. 学生特点:六年级学生对新鲜事物充满好奇,动手能力强,具备一定的信息技术素养,但需加强团队协作和问题解决能力的培养;3. 教学要求:结合学生特点,设计具有趣味性、实践性和挑战性的教学活动,注重引导学生主动探究、合作交流,提高综合素养。

1. 知识方面:掌握多功能数字时钟的基本知识和工作原理;2. 技能方面:具备组装、调试多功能数字时钟的能力;3. 情感态度价值观方面:增强时间观念,培养创新精神和团队协作意识。

二、教学内容1. 数字时钟基础知识:- 时分秒显示原理- 数字时钟的基本结构及功能- 晶振振荡器的原理与应用2. 数字时钟组装与调试:- 介绍所需材料、工具及使用方法- 按照步骤组装多功能数字时钟- 调试数字时钟程序,确保正常运行3. 数字时钟项目实践:- 设计并实现闹钟功能- 设计并实现计时器功能- 优化数字时钟功能,提高用户体验4. 教学内容的安排与进度:- 第一课时:数字时钟基础知识学习- 第二课时:数字时钟组装与调试- 第三课时:闹钟功能设计与实现- 第四课时:计时器功能设计与实现- 第五课时:项目优化与总结5. 教材章节及内容列举:- 第四章 电子技术应用:数字时钟的原理与制作- 4.1 数字时钟基础知识- 4.2 数字时钟的组装与调试- 4.3 数字时钟功能拓展6. 教学内容科学性与系统性:- 确保所选教学内容符合学生认知水平,注重知识点的衔接;- 教学内容注重实践操作,培养学生动手能力和创新能力;- 教学内容具有系统性,从基础知识到项目实践,逐步提高学生综合素养。

课程设计-多功能数字钟

课程设计-多功能数字钟

多功能数字钟电路设计一、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序电路.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、具体目的任务●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。

●了解数字钟的组成及工作原理。

●熟悉数字钟的设计与制作。

三、基本设计指标⏹时间以12或24小时为一个周期;⏹显示时、分、秒;⏹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。

四、扩展功能(可自选)1、定时控制2、仿广播电台正点报时3、报整点时数4、触摸报整点时数ⅰ(7时59分闹时1分钟)ⅱ(59分51秒、53秒、55秒、57秒、59秒)ⅲ(1点钟报一声、2点钟报两声、…)ⅳ(触摸数字钟的某端,能够报当时的整点时数)五、设计要求⏹画出设计电路原理图和实际硬件接线图。

⏹电路元器件及参数选择。

⏹自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。

⏹编写课程设计报告,写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。

数字钟电路系统的组成框图主体电路原理图(参考图)24小时数字钟所用芯片管脚74LS9274LS92V4B4A4Y3B3A3Y1211109814133456712&&VCC2D3C2BNC2A2Y1B1ANC1D1C1YGND(a)(b)74LS20V4B4A4Y3B3A3Y87V2D3C2BNC2A2Y(a)(b)数字钟硬件连线图。

数字钟多功能课程设计

数字钟多功能课程设计

数字钟多功能课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字钟的基本原理和组成,理解时钟的时、分、秒显示功能的实现。

2. 使学生了解和掌握数字钟多功能设计的相关知识,如闹钟、计时器、温度显示等。

3. 让学生掌握数字钟程序设计的步骤和方法,学会使用相关软件和编程语言进行程序编写。

技能目标:1. 培养学生动手实践能力,能够独立完成数字钟的搭建和程序设计。

2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,能够根据需求为数字钟增加新功能。

3. 提高学生的团队协作能力,学会在项目中进行有效沟通与分工。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科技的兴趣和热情,激发创新意识。

2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验过程中的细节和精确性。

3. 培养学生珍惜时间、合理安排时间的观念,提高时间管理能力。

本课程针对中学生设计,结合学生年龄特点和知识水平,注重理论与实践相结合,以培养学生的动手实践能力和创新精神为核心。

课程目标明确、具体,可衡量,便于后续教学设计和评估。

在教学过程中,教师应关注学生的个体差异,给予不同层次的学生适当指导,使他们在课程中都能获得成长和收获。

二、教学内容1. 数字钟基本原理:介绍时钟的工作原理,数字显示技术,以及时、分、秒的计数关系。

教材章节:《电子技术》第三章第三节“数字显示技术”。

2. 数字钟的组成:分析数字钟的硬件组成,包括微控制器、时钟芯片、显示模块等。

教材章节:《电子技术》第三章第四节“数字时钟电路”。

3. 数字钟多功能设计:讲解闹钟、计时器、温度显示等功能的设计与实现。

教材章节:《电子技术》第四章“数字时钟应用实例”。

4. 程序设计方法:学习数字钟程序设计的步骤,使用编程软件和编程语言进行程序编写。

教材章节:《计算机编程》第二章“C语言基础”。

5. 实践操作:指导学生动手搭建数字钟电路,编写程序,实现基本功能及拓展功能。

教材章节:《电子技术实验》第五章“数字时钟设计与制作”。

6. 项目评估:评估学生完成项目的质量,包括功能实现、程序优化、团队协作等方面。

多功能数字钟—数电课程设计报告

多功能数字钟—数电课程设计报告

1.设计任务与要求1.1产生1HZ的脉冲;1.2能显示时,分,秒,24小时进制;1.3可手动校正:能分别进行分、时的校正。

只要将开关置于手动位置。

可分别对分、时进行连续脉冲输入调整;1.4整点报时。

2.系统原理框图由振荡器输出稳定的高频脉冲信号作为时间基准,秒计数器满60向分计数器进位,分计数器满60向小时计数器进位,小时计数器按“24翻1”规律计数,计数器经译码器送到显示器;计数出现误差可用校时电路进行校时、校分、校秒,可发挥部分:使数字钟具有可整点报时与定时闹钟的功能。

数字钟的结构框图如图1所示图1数字钟的结构框图3.设计方案与论证3.1时间脉冲产生电路方案一: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。

555与RC振荡电路如图2所示图1 555与RC组成的多谐振荡器图方案二: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,通常选用石英晶体构成振荡器电路。

石英晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。

因此,一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一时间脉冲信号。

石英晶体振荡电路如图3所示图 2 石英晶体振荡器图方案三:由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器门电路组成的振荡电路如图4所示图 3 门电路组成的多谐振荡器图用555组成的脉冲产生电路: R1=47kΩ,R2=47kΩ,C=10μF,则555所产生的脉冲的为:f=1/[(R1+2*R2)CLn2=1Hz,而设计要求为1Hz,在精度要求不是很高的时候可以使用。

石英晶体振荡电路:采用的32768晶体振荡电路,其频率为32768Hz,然后再经过15分频电路可得到标准的1Hz的脉冲输出.R的阻值,对于TTL门电路通常在0.7~2KΩ之间;对于CMOS门则常在10~100MΩ之间。

由门电路组成的多谐振荡器的振荡周期不仅与时间常数RC有关,而且还取决于门电路的阈值电压VTH ,由于VTH容易受到温度、电源电压及干扰的影响,因此频率稳定性较差,只能用于对频率稳定性要求不高的场合。

多功能数字钟电路课程设计

多功能数字钟电路课程设计

课程设计任务书学生姓名:曾豪专业班级:自动化1105指导教师:龚跃玲工作单位:自动化学院1、题目:数字钟任务:设计一个数字钟电路。

要求:1) 能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时;2)可显示时间并具有校时功能;3)具有整点报时功能,报时声响为四低一高,最后一响正好为整点;4)时钟有闹铃功能5)时钟有秒表功能6)对设计电路进行仿真。

2、初始条件1.实验室提供万用表、信号发生器、直流稳压电源、示波器等设备。

2.学生已学习了大学基础课程和《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电力电子变流技术》等专业基础课程。

3.主要参考文献1)《新编电子电路大全》第1、2、3、4卷中国计量出版社2)《传感器及其应用电路》何希才编著电子工业出版社3)《电力电子变流技术》黄俊王兆安编机械工业出版社4)《集成电路速查手册》王新贤主编山东科学技术出版社5)《集成电路速查大全》尹雪飞陈克安编西安电子科技大学出版社6)《晶体二极管手册》各种版本皆可3、要求完成的主要任务1.课程设计结束时每个学生要交一份按统一格式要求撰写的课程设计说明书,并装订成册。

2.课程设计说明书中每个题目要求有方案比较、绘制方框图、电原理图,阐述电路工作原理、每个元器件的主要参数、设计电路的性能指标及电路仿真效果图等。

3.说明书中除个人签名外,其它文字、符号、图形或表格一律用计算机打印。

4.文字、符号、图形等必须符合国家标准。

5.独立完成设计任务,严禁相互抄袭。

4、时间安排设计时间为二周(6月17日—7月2日),安排如下:1.6月17日上午,指导教师讲授课程设计的有关基本知识等。

2.6月17日下午——6月24日学生查阅资料,完成初步设计。

3.6月25日——6月26日检查设计进度,答疑、质疑。

4.6月27日——6月30日完善设计,形成设计说明书电子文档。

4.7月1日——7月2日课程设计打印、装订、提交。

指导老师签名: 2013 年 6 月 14 日系主任(或负责教师)签名: 2013 年月日目录摘要 (Ⅰ)绪论 (1)1 设计方案的比较和确定..................................... 错误!未定义书签。

多功能数字钟课程设计报告

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。

数字电子线路课程设计之多功能数字钟

数字电子线路课程设计之多功能数字钟

专业:班级:姓名:学号:指导老师:多功能数字钟课程设计任务书1.设计目的与要求设计一个数字钟。

准确地理解有关要求,独立完成系统的设计,要求所设计的电路具有以下功能:(1)设计的数字钟能直接显示“时”,“分”,“秒”;12与24计数实时转换;(2)当电路发生走时误差时,要求电路具的校时功能;(3)能够上,下午显示;(4)具有定时提醒功能;2.设计内容(1)画出电路原理图,正确使用逻辑关系;(2)确定元器件及元件参数;(3)进行电路模拟仿真;(4)SCH文件生成与打印输出;3.编写设计报告写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,4.心得体会。

多功能数字钟电路的设计设计主要内容:本电路利用晶振和循环分频器产生秒脉冲,作为触发秒、分、时计数器的触发信号;各计数器通过译码器、7段数码管显示时间。

另外,电路设有定时、调时、校时、12与24小时实时转换及上下午显示电路。

所用器件及芯片:多谐振荡器、分频器、寄存器、计数器、译码器。

1 引言我们日常生活离不开时间,尤其是随着现代文明的进步,人们的时间观念越来越强,甚至有些工作人员用自己的工作时间的长短来衡量工作效率,可见数字钟已经到了与人行影不离的地步。

数字钟为我们的日常生活提供了便利,它采用集成电路,具有时间准确,体积小,携带方便,数字显示清晰直观。

下面介绍一般数字钟的电路设计。

2 总体设计方案2.1 设计思路利用555定时器产生稳定度很高的高频方波信号,经分频电路,将高频方波分频为1HZ 的秒脉冲波,输入到六十进制的秒计数器,秒计数器和分计数器都是有一个个位十进制当秒3设计原理分析 3.1 振荡器3.1.1 555内部电路555定时器内部结构的简化原理如图2所示。

它由3个阻值为5K 的电阻组成的分压器,两个电压比较器C 1和C 2和一个基本RS 触发器,放电BJT T 组成。

定时器的主要功能取决于比较器,比较器的输入控制RS 触发器和放电BJT T 的状态。

图中4脚为复位输入端,当4脚电压为低电平时,不管其他输入端的状态如何,输出V 0为低电平。

多功能数字钟课程设计

多功能数字钟课程设计

摘要之青柳念文创作多功能数字钟是采取数字电路实现对时,分,秒,数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,船埠,办公室等公共场合,成为人们日常生活中不成少的必须品,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超出老式钟表原先的报时功能.诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动节制、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,研究数字钟及其广大应用,有着非常现实的意义.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.秒信号发生器是整个系统的时基信号,它直接决议计时系统的精度,一般用555或晶振电路构成的振荡器加分频起来实现.将尺度秒脉冲信号送入“秒计数器”,该计数器采取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”采取24进制计数,可以实现一天24h的积累计.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发生一个脉冲信号,然后去触发音频发生器实现报时.校时电路是来对“时、分、秒”显示数字停止校对,调整.关键词多功能数字钟计数器译码器显示器校时电路目次摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 项目研究的布景及意义 (1)1.2 多功能数字钟的现状和发展趋势 (1)2 设计总体方案 (2)2.1 简要说明 (2)2.2 任务要求 (2)2.3 基来历根基理 (2)3 单元电路 (3)3.1 振荡器的设计 (3) (4) (4) (5) (5)3.4 译码器和显示电路的设计 (6)3.5 校时电路的设计 (6)4单元电路设计 (7) (7) (7)4.2.1 60进制计数器的设计 (7)4.2.2 24进制计数器的设计 (8)4.3 译码及驱动显示电路 (9)4.4 校时电路的设计 (9)4.5 报时电路 (10) (11)5仿真成果及分析 (12) (12) (12) (13) (13)总结分析 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录1 (17)附录2 (18)1 绪论1.1 项目研究的布景及意义20世纪末,电子技术得到了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个范畴,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,产品更新换代的节拍也越来越快.时间对人们来讲总是那末贵重,工作的繁忙性和复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,一时的耽误能够变成大祸.多功能数字钟是采取数字电路实现对时,分,秒,数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,船埠,办公室等公共场合,成为人们日常生活中不成少的必须品,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超出老式钟表原先的报时功能.诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动节制、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,研究数字钟及其广大应用,有着非常现实的意义.1.2 多功能数字钟的现状和发展趋势单片机模块中最罕见的是数字钟,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.今朝,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着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.单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的节制系统设计思想和设计方法.从前必须由摹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节制技术也称为微节制技术,是传统节制技术的一次革命.在单片机技术日趋成熟的明天,其矫捷的硬件电路设计和软件的设计,让单片机得到了广泛的应用,几乎是从小的电子产品,到大的工业节制,单片机都起到了无足轻重的作用.单片机小的系统布局几乎是所有具有可编程硬件的一个缩影,可谓是“麻雀虽小,肝胆俱全”,单片机的学习和研究是对微机系统学习和研究的简捷途径.2 设计总体方案2.1 简要说明设计一个具有时分秒显示的数字钟.2.2 任务要求(1) 具有正常走时的基本功能;(2) 具有校时功能(只停止分、时的校时);(3) 具有整点报时功能;(4) 信号发生电路采取石英晶体构成的振荡器;(5) 列出步调,画出设计的逻辑电路图.(6) 电路停止仿真、修改,使仿真成果达到设计要求;(7) 装并测试电路的逻辑功能.2.3基来历根基理数字钟的原理框图如图2-1所示,是由555多谐振荡器、分频器、秒、分、时计数器、译码器、显示器和校时电路组成.555多谐振荡器发生的信号颠末分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,计数成果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间.图2-1 数字钟的原理框图3 单元电路3.1 振荡器的设计数字钟应具有尺度的时钟源,用它发生频率稳定的1Hz脉冲信号,称为秒脉冲,因此振荡器是计时器的核心.通常采取集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器.晶体振荡器给数字钟提供一个频率稳定准确的方波信号,一般输出为方波数字式晶体振荡器通常有两类:一类是用TTL门电路构成;另外一类是通过CMOS非门构成电路.这里我们采取555多谐振荡器.图3-1 1000Hz NE555多谐振荡器分频器的设计由NE555组成的多谐振荡器发生1KHz稳定的脉冲信号,但是时钟电路需要1Hz的秒脉冲信号,所以我们采取由3个74HC161组成的1000分频电路.图3-2 74HC161分频器3.3计数器的设计获得秒脉冲信号后,可根据60秒为1分,60分为1小时,24小时为一天的规律计数.因此,计数器由“秒”、“分”、“时”计数器电路组成,“秒”,“分”计数器为六十进制加法计数器,时计数器为二十四进制加法计数器.采取两片中规模集成电路74LS160组成六十进制加法计数器,可操纵74LS160异步清零端通过反馈归零的方法来实现,也可操纵74LS160同步置数端用置数法来实现.图3-3-1 六十进制加法计数器由两个74LS160和74LS00四2输入与非门组成二十四进制“时”计数器,个位与十位计数器均采取同步级联方式.选择十位计数器的输出端和个位计数器的输出端通过与非门节制两片计数器的清零端,可实现二十四进制递增计数.图3-3-2 二十四进制加法计数器译码器和显示电路的设计译码是将给定的代码停止翻译.计数器采取的码制分歧,译码电路也分歧.译码和显示电路是将“秒”、“分”、“时”计数器中每块集成电路的输出状态翻译成七段数码管能显示十进制数所要求的电信号,然后经数码管,把相应的数字显示出来.译码管有多个型号可以选择,如74LS248、74LS247等.图3-4 译码器显示电路3.5 校时电路的设计校时电路的作用是当计时器刚接通电源或走时出现误差时,实现对“时”、“分”、“秒”的校准.在电路中设有正常计时和校准位置.校时电路可以采取手动校时或自动校时.3.5.1 时、分时间校准电路3.5.2 秒时间校准电路图3-5 校时电路4单元电路设计图4-1 发生1Hz时间脉冲的仿真电路图秒、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取中规模集成计数器74LS160.4.2.1 60进制计数器的设计“秒”74LS160构成的60进制计数器.首先将两片74LS160设置成十进制加法计数器,将两片计数器并行进位则最大可实现100进制的计数器.现要设计一个60进制的计数器,可操纵“反馈清零”的方法实现.当计数器输出“0110、0000”时,通过门电路形成一置数脉冲,使计数器归零.图 4-2-1 60进制计数器电路图4.2.2 24进制计数器的设计同理应个位计数状态为“0100”,十位计数器状态为“0010”时,要求计数器归零.图 4-2-2 24进制计数器图4.3 译码及驱动显示电路译码电路的功能是将“秒”、“分”、“时”计数器的输出代码停止翻译,变成相应的数字.用于驱动LED七段数码管的译码器常常使用的有CD4511,CD4511是BCD-7段译码器,其输出是OC门输出高电平有效,专用于驱动LED七段共阴极显示数码管.由CD4511和LED七段共阴极数码管组成的一位数码显示电路如图 16 所示.若将“秒”、“分”、“时”计数器的每位输出分别接到相应七段译码器的输入端,即可停止分歧数字的显示.图 1-3译码及驱动显示电路图4.4 校时电路的设计数字种启动后,每当数字钟显示与实际时间不符进,需要根据尺度时间停止校时.校“秒”时,采取等待校时.校“分”、“时”的原理比较简单,采取加速校时.对校时电路的要求是 :1.在小时校正时不影响分和秒的正常计数 .2.在分校正时不影响秒和小时的正常计数 .如图所示,当开关打向下时,因为校正信号和0相与的输出为0,而开关的另外一端接高电平,正常输入信号可以顺利通过与或门,故校时电路处于正常计时状态;当开关打向上时,情况正好与上述相反,这时校时电路处于校时状态.与非门可选74LS00,非门则可用与非门2个输入端并接来代替节俭芯片.因此实际使用时,须对开关的状态停止消除抖动处理,图17为加2个0.01uF的电容.图 4-4 校时电路图4.5 报时电路根据要求,电路应在整点准时报时,当时间到达一个整小时时,电路会发生一次蜂鸣提醒.图 4-5 报时电路图图4-6 总电路图5仿真成果及分析图 2-1时钟成果仿真图星期电路原理和时分秒的计时电路原理相同,选用74LS160做计数器,CD4511做译码显示功能,这里星期电路兼具调整功能,下方开关打至高电平,星期电路会自动跳动直至准确后再拨动开关.图5-2 星期电路仿真图图5-3 手电电路图5.4测试成果分析经测试之后,电路可以实现设计要求,可以实现数字钟的基本功能,比方计数,如图22,同时多功能模块校时功能和报时功能都可使用,如图24.基于仿真成果可以认定,此次多功能数字钟的设计是成功的.数电课设即将竣事,一星期的课程设计给我留下了很深的印象,电路的设计比想象的要复杂一点,而且会不时的出现一些小问题,而我们处理一个个小问题的过程就是我们收获的过程,大体电路设计完毕后我们开端寻求扩大功能,包含报时电路,星期电路和应急用的小手电电路,都会让我为之兴奋,而仿真软件的应用也的确让我们任性了一把,比方因为原件选择的错误一直不克不及仿真..而在总体电路设计完毕后还要分模块为焊接做准备,也让我对统筹规划有了进一步的懂得.而电路的焊接就是对耐烦细心动手的考验了,在一个月黑风高的夜晚,终于我么完成了电路的焊接,,,很高兴在这个充满创意的数电课设上收获颇丰~~~感谢高教师的全力帮忙,感谢所有教师的支持与厚爱!当然还要感谢我的组员和我一起奋战在第一线!我们一起履历过失败,挫折,但是我们都降服掉了所有的坚苦,最后终于见到了辛勤尽力后的彩虹!感谢大家!参考文献[1] [2] 何立平易近. 单片机系统设计. 北京航空航天大学出版社[M].1993.[3] 姚行中,关林风. 微型计算机及外部设备常常使用芯片手册[M].清华大学出版社.1999[4] 康华光,电子技术基础(数字部分).高等教导出版社.[5] 杨旭雷,张浩. 基于RS-485总线的测控系统串行通信协议及软硬件实现[J].电气自动化. 2002(2).附录1 总电路图附录2 元件清单。

数字钟多功能课程设计

数字钟多功能课程设计

数字钟多功能课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字钟的基本原理和组成,掌握电子元器件的功能和连接方式。

2. 学生能够运用所学知识设计具有多种功能的数字钟,如闹钟、计时器等。

3. 学生了解数字钟在日常生活和科技领域的应用,拓展知识视野。

技能目标:1. 学生能够运用编程软件进行数字钟程序的编写和调试,提高编程能力。

2. 学生通过动手实践,培养电路搭建和排错能力,提高实践操作技能。

3. 学生能够运用团队协作和沟通技巧,共同完成数字钟的设计和制作。

情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术和编程产生兴趣,激发探索精神和创新意识。

2. 学生在课程学习中,培养耐心、细心和责任心,养成良好的学习习惯。

3. 学生通过团队协作,学会分享和互助,培养合作精神和集体荣誉感。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与动手操作,注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。

学生特点:六年级学生具备一定的电子知识和编程基础,好奇心强,喜欢动手实践,但注意力集中时间较短,需要激发兴趣和引导。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,以学生为主体,引导他们自主探究和解决问题。

同时,关注学生的个体差异,给予个性化指导,确保课程目标的达成。

通过课程学习,使学生将所学知识内化为具体的学习成果,提高综合素质。

二、教学内容1. 数字钟原理:介绍数字钟的基本工作原理,包括晶振、计数器、显示器件等组成部分。

- 教材章节:第二章《数字电路基础》- 内容列举:晶振振荡原理、计数器工作原理、显示器件原理。

2. 电子元器件:讲解常用电子元器件的类型、功能及使用方法。

- 教材章节:第三章《常用电子元器件》- 内容列举:电阻、电容、二极管、三极管、集成电路等。

3. 程序设计:学习数字钟程序设计方法,包括编程语言、编程软件的使用。

- 教材章节:第五章《编程语言与程序设计》- 内容列举:C语言基础、编程软件操作、程序调试方法。

4. 电路搭建与排错:实践数字钟电路的搭建和调试,培养动手能力。

课程设计——多功能数字时钟设计1

课程设计——多功能数字时钟设计1

成绩:分××××系课程设计报告书课程设计名称电子技术课程设计题目多功能数字时钟设计学生姓名专业班级指导教师日期:2010年7月5日摘要:秒表是电器制造,电子,工业自动化控制、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器,它广泛应用于各种继电器、电磁开关,控制器、廷时器、定时器等的时间测试。

目前所使用的电秒表大多是指针式或集成电路型的,结构相对复杂、测试功能单一。

此次设计的60进制计数器是主要由10进制计数器74160、与非门、频率发生器等数字芯片与部分模拟器件构成的一种电子产品。

60进制计数器具有计数和计时的功能。

首先74160是一个10进制计数芯片.用两片可构成最大为100进制的计数器.只要将左边一个74160的D1和D2端接一个与非门,然后与非门的输出端接两片74160的CLR便构成了60进制计数器。

关键字:74160,计数器,时钟发生器Abstract:Stopwatch, electric appliances manufacturing is the kingdom, and industrial automation control, national defense, laboratory and scientific research units ideal timekeeping instrument, it is widely used in all kinds of relays, electromagnetic switch, controller, ting, timer when such time test. Using the current electricity stopwatch is mostly pointer type or integrated circuit model, the structure is relatively complex, single function testing.The design of the system 60 counter is mainly consists of ten in 74160 counter, two cross-coupled nand gates, frequency generator with digital chip part of an emulator pieces of electronic products. 60 of the timing counter with count and function. First 74160 is one in 10. Use two count chips may constitute a system of 100. If left a counter the D1 and D2 74160 termination a cross-coupled nand gates, and then connect the two cross-coupled nand gates 74160 two output terminals of CLR constitute a 60 in counterKey words: 74160,Counter,The clock generator目录前言 (1)1.总体设计方案 (2)2.单元模块设计 (2)2.1电源电路 (2)2.274160功能简介 (3)2.3段数码管 (3)2.4信号发生器 (4)3.系统功能 (5)3.1EWB仿真软件简介 (5)3.2EWB仿真结果 (6)3.2.1 仿真初始值设定 (6)3.2.2 仿真中间值 (7)3.2.3 仿真终点值 (7)4.设计总结 (8)5.参考文献 (8)前言当今社会各种学习生活中,许多场合需要用到计数和计时的器件,所以各种计数器就应运而生。

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一、设计总体思路与基本原理本次设计要求具有大小月份自动调节功能,即日计数器实现大月31天,小月30天,二月28天。

基于要求可用两片十进制计数器(74160)级联构成日计数器,控制置数端使其每次从01开始计数(对应每月第一天是1号);从日计数器的输出通过与非门等译出31、30、28这三个信号,再根据月计数器的四个输出端译码输出两个控制端控制74153的数据选通端,选择译出的31、30、28三个信号,同时月计数器加1,当月数为12时输出端用与非门控制其同步置数端置1。

设计的基本原理为:1、两片74160构成日计数器,74160(1)为高位片,74160(2)为低位片,两片74160的同步脉冲,清零端CLR都接高电平(不清零),74160(2)的D、C、B、A置数端为0001,74160(1)的D、C、B、A置数端为0000,74160(2)的使能端ENP、ENT接高电平,其进位端RCO接到74160(1)的使能端ENP,ENT接高,两片74160的置数端接到一起,由74153的选通输出信号控制,当日期为31、30或28时,它们的置数端会分别为0,置数后日期低位置为1,高位置为0。

2、16进制计数器74161构成月计数器,其脉冲与74160的脉冲是同步的,使能端ENT、A、CLR接高电平,ENP 接74160置数端的反,即在日置数时月份加1,其置数输入为0001,置数端LOAD由它的输出端译码控制,即在12月后置1。

3、由日计数器译码产生的28、30、31三个信号分别接到74153数据选择器的1C0、1C1、1C2,数据选择器的个1G′接地,选择端A、B与月计数器译码输出两个信号相接,实现BA在2月时输入为10;1、3、5、7、8、10、12月BA为00;4、6、9、11为01,以控制通道选通而实现31、30、28三种不同月数。

二、设计框图图1三、总电路图四、主要芯片功能介绍74160十进制计数器(1)74160的引线图如下图所示(2)74160的功能表它的主要功能为:异步清除:当CLR′=0时,无论有无CLK,计数器立即清零,QD-QA均为0,称为异步清除。

同步预置:当LOAD′=0时,在时钟脉冲上升沿的作用下,QD=D,QC=C,QB=B,QA=A。

当使能端ENP=ENT=1时,计数器计数。

锁存:当使能端ENP=0或ENT=0时,计数器禁止计数,为锁存状态。

74161十六进制计数器(1)74161的引线图与74160基本一致(略)(2)74161的功能表它的主要功能为:异步清除:当CLR′=0时,无论有无CLK,计数器立即清零,QD-QA均为0,称为异步清除。

同步预置:当LOAD′=0时,在时钟脉冲上升沿的作用下,QD=D,QC=C,QB=B,QA=A。

当使能端ENP=ENT=1时,计数器计数。

锁存:当使能端ENP=0或ENT=0时,计数器禁止计数,为锁存状态。

74153双四选一数据选择器(1)74153的引线图如下图所示(2)74153的功能表当选通输入端1G′=0时,1Y是B,A的四选1C3、1C2、1C1、1C0一输出,BA组成11、10、01、00分别对应输出1C3、1C2、1C1、1C0。

利用这一点,另一通路选择与1选择通路一样,实现组合逻辑函数。

五、单元电路(一)日计数器模块设计思路:采用并行级联方式连接两片74160作为日计数器。

两片74160的CLK为同一个脉冲信号(此处采用手动脉冲),高位74160的ENP由低位74160的进位端控制,此为它的进位功能。

高位的输入端DCBA 为0000,低位的DCBA为0001,低位的输入端D0接高电平,当置数数将从01开始计数。

其置数端与74153的输出端Y相接。

单元电路图如下:(二)月计数器模块设计思路:原理略同日计数器。

采用一片16进制的74161作为月计数器。

月计数器的置数端由其输出端控制,用与门与输出端D、C端连接,其输出再和74153输出的反Y’接与非门并将输出接到置数端LOAD’,由此实现了1~12位数与CLK同步的循环。

将计数器的输入端DCBA接为0001,由此实现了从1开始计数的功能。

月计数器的ENT,CLR′都接高电平,ENP接一开关,实现能手动设置月份。

单元电路图如下:LED数码管依次显示的数字:(三)数据选择器模块设计思路:如图所示,地址端A、B分别接74161输出的D、C、A经过逻辑电路的两个输出,这样可将三种月份大、小、平月从12个月区分出来。

153的1C2、1C1、1C0分别接从日期显示引出的三条逻辑电路(28、30、31三种月的天数信号),Y传输给日置数端,Y’接到月的ENP端。

单元电路图如下:(四)控制模块设计思路:三种置数日期(31、30、28)信号输出电路:为了找出三种月份的特殊天数,日期显示的低位的A及高位的B、A通过与非门连接,当且仅当高位为xx11、低位0001时输出一低电平信号,即31天;三十天时将日期高位的BA接与非门后(此处用一与门加以非门)再与31天的输出信号相与再做30天的信号输出,目的是防止在设置日期后若日恰好为31时其不能正确地输出置数信号;28天的信号则只用了高位的B和低位的D,即0010、1000时,利用者两端接与非门即可得到28天的置数信号。

电路采用同步CLK信号,所以日期及月数都会同步变化。

再将得到的三种置数信号接到74153的1C2、1C1、1C0,它们有153的AB选择端控制。

下图为此部分的逻辑电路图:三种天数的选择电路:从与计数器的D、C、A三端引线接入大小月份判断逻辑电路中,74153的选择A端与引入的DCA三端的逻辑表达式为:A' C D'+AD;选择B端与引入的DCA三端的逻辑表达式为:A'C'D'。

上两表达式时将1到12月的真值表列出而化简的,31天的为00,30天的为01,28天为10,其他月数不须考虑:此电路如下:六、安装与调试(1)安装1)领取实验箱子,面包板,以及设计电路所需要的各种芯片,并测试各芯片的好坏。

2)将面包板固定在实验箱中,然后将已测试好的芯片合理的安装在面包板上。

3)接通实验箱的电源,然后在实验箱中检测每根导线的好坏,为接电路做准备。

4)按照已仿真好的电路图进行分模块接线,并在每个模块接好后,进行模块电路的测试。

5)将各模块安装好以后,再将模块之间连接起来,待整个电路安装完成以后,接通实验箱的电源,观察电路的运行情况,看电路能否正常工作,如果电路不能正常运行,则进行下一步工作——调试。

(2)调试1)检查所用的两片七段显示器是否是好的。

2)检查面包板上的芯片是否与面包板接触良好。

3)检查各芯片的电源和地是否接完整。

4)观察是否与实验箱接触,如果接触将面包板调整适当高度。

5)检查导线是否与面包板接触不良。

6)利用发光二极管为状态灯,对电路的各模块进行检查观察各模块电路是否正常。

7)检查所接电路是否与仿真电路相符,观察是否有漏接的元件或导线。

七、故障分析与电路改进部分故障分析:1、七段数码显示器并不是按照电路的要求显示。

分析:每次通电均出现8,检查七段显示器接线是否正确,其次检查与显示器连接的芯片供电是否正常或连接是否稳定,经过换线处理其初始化及之后都能正确显示。

2、每个月份均出现为28天。

分析:此说明74153的BA选择端置为10,先将它的B端直接接低电平,再接通调试,若仍为28天说明与B连接的这段线出现断路,换线即可;若为一直31天将A端接高电平,再进行测试,若出现了某个为30天则是A端输入那部分电路出问题。

3、在非手动设置月份的情况下,月数与日同时增加。

分析:说明74161的ENP为高电平,检查与此连接的线是否断路,若不是则检查非门(7404芯片)是否正常工作或与其连接的线是否正常。

依次顺藤摸瓜式检查。

电路改进:在设置月份时,日也会增加,再增加一个开关可以解决此问题,但操作也会随之变得复杂,所以电路改为异步脉冲(CLK)更好。

八、总结与心得体会此次的数电电子技术课程设计让我熟悉了很多数电的知识,特别是更加熟练的掌握了数电电路的设计。

这次大小月份自动调节系统主要的困难在于区分每个月的是大月还是小月,这部分的逻辑电路需要写出真值表并化简出最简形式,并以此连接与非门等的逻辑电路。

由于日期需要同步变化,所以采用全部为同步时钟,但同步时钟也带来一些问题:如月的设置问题,日会随月的设置一起增加,但多加开关虽可解决此问题可带来设置时操作更麻烦;同步电路在进位时出现错误,如日对月的进位(且月恰好在12月)此时就会出现月先变为1再加1即为2月,或者仍为12月。

在实际接线中问题比理论设计更难,因为面包板及导线用得过久,很多线里面已经断了,面包板的插孔变得非常松,导线基本插不牢,导致线常出现虚接(对于芯片来说就为高电平)。

接线时必须很小心因为线较多很容易搞混。

数电设计不仅考查了数电理论设计能力而且增加我们的动手能力,使我受益很大,温习了上学期学的数字电子技术基础。

九、附录(元器件清单)1、74160 两片2、74161 一片3、74153 一片4、7404 一片5、7408 一片6、7410 一片7、7400 两片十、参考文献«数字电子技术基础»周良权编«电子技术课程设计指导»彭介华编«电子技术基础实验»陈大钦编。

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