数字钟的设计与制作.
数字钟的设计与制作过程-数字钟的功能模块
数字钟的设计与制作一、设计指标1. 显示时、分、秒。
2. 可以24小时制或12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1秒响1秒停地响5次。
（选做）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。
二、设计要求1. 画出总体设计框图，以说明数字钟由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化，并以文字对原理作辅助说明。
2. 设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。
3. 选择合适的元器件，并选择合适的输入信号和输出方式，在面包板上接线验证、调试各个功能模块的电路。
在确保电路正确性的同时，输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。
（也可选用Mutisim仿真）4. 在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和布线，进行合理布局，进行整个数字钟电路的接线调试。
三、制作要求自行在面包板上装配和调试电路，能根据原理、现象和测量的数据检查和发现问题，并加以解决。
四、设计报告要求1. 格式要求（见附录1）2. 内容要求①设计指标。
②画出设计的原理框图，并要求说明该框图的工作过程及每个模块的功能。
③列出元器件清单，并画出管脚分配图和芯片引脚图。
④画出各功能模块的电路图，加上原理说明（如2、5进制到10进制转换，10进制到6进制转换的原理，个位到十位的进位信号选择和变换等）。
⑥画出总布局接线图（集成块按实际布局位置画，关键的连接应单独画出，计数器到译码器的数据线、译码器到数码管的数据线可以简化画法，但集成块的引脚须按实际位置画，并注明名称）。
⑦数字钟的运行结果和使用说明。
⑧设计总结：设计过程中遇到的问题及解决办法；设计过程中的心得体会；对课程设计的内容、方式等提出建议。
五、仪器与工具1. 直流电源1台。
2. 四连面包板1块。
数字钟的设计与制作
数字钟的设计与制作一．指标要求：1.显示时、分、秒。
.采用24小时制。
2.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。
3.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。
二．设计计算：1．总体方案设计：画出总体方框图原理框图并给出说明。
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。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
总体方案设计如图（1）所示。
图（1）2．单元电路设计：各功能块电路图，各部分定性说明以及计算分析。
晶体振荡器电路：给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。
石英晶体振荡器如图（2）所示，采用反向器等元件构成。
利用一个与非门的自我反馈使它工作在线性状态，然后利用石英晶体JU来控制震荡频率，电阻为反馈元件，电容C防止寄生振荡。
图(2)分频器电路：由于石英晶体产生较高的32768HZ的频率，而电子钟需要秒脉冲，可采用分频电路实现，具体电路图如（3）所示。
先经过3次十六分频，在经过一次八分频最后得到脉冲信号。
图（3）时间计数单元：因为电子钟有秒、分、时组成，分别60、60和24进制。
采用一片4520接成60进制，4520的第一组4位二进制接成秒的个位，另一组接成秒的十位，“分”也为60 进制,“时”为24 进制。
这两种进制的次序和二进制完全相同, 只是模数不是2 的整幂。
采用反馈置零法清零, 先按二进制计数器串联起来构成计数器, 当计数状态达到所需的脉冲模值后, 经过电路译码、反馈、产生复位脉冲将计数器清零, 然后重新开始进行下一个循环。
（1）60 进制计数器。
电路如图（4）所示。
4520的第一组4 位二进制构成10 进制, 第二组4 位二进制构成6 进制, 因为二组都为16 进制, 而4520具有异步清零的功能。
数字钟的设计与制作
电子技术课程设计报告题目数字钟的设计与制作专业班级：自动化01班姓名：指导教师：2011年1月7日数字钟课程设计任务书数字钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，与以往的机械式计时相比，它具有走时准、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，大到车船、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
多功能数字钟由以下几部分组成：555定时器组成的多谐振荡器构成秒脉冲发生器；校正电路；六十进制的秒、分计数器和十二进制的时计数器；秒、分、时的数码显示部分；报时电路等。
具体要求如下：钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置。
通过数字钟的制作进一步了解了中下规模集成电路。
设计指示：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、分进行单独校时，使其校正到标准时间；4、计时过程具有报时功能，当时间到达正点前十秒进行蜂鸣报时；5、用555多振荡器提供表针时间基准信号。
设计要求：1、画出电路原理图（或仿真电路图）； 3、电路仿真；2、元器件及参数选择； 4、接线及调试；目录一、设计任务与要求。
4二、总体框图。
5三、选择器件。
8四、功能模块。
21五、总体设计电路。
26六、设计体会。
28一、设计要求及任务数字钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，与以往的机械式计时相比，它具有走时准、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，大到车船、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
多功能数字钟由以下几部分组成：555定时器组成的多谐振荡器构成秒脉冲发生器；校正电路；六十进制的秒、分计数器和十二进制的时计数器；秒、分、时的数码显示部分；报时电路等。
具体要求如下：钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置。
通过数字钟的制作进一步了解了中下规模集成电路。
设计指示：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、分进行单独校时，使其校正到标准时间；4、计时过程具有报时功能，当时间到达正点前十秒进行蜂鸣报时；5、用555多振荡器提供表针时间基准信号。
数字钟的设计及制作
数字钟的设计及制作武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书摘要基于数字电子技术基础、模拟电子技术基础和电路原理有关知识，对多功能数字钟电路进行设计和制作。
该数字钟可以实现准确显示24小时制时间，手动调节时间，随时启动、清零、置时间等功能，使用方便，制作简单。
本文针对多功能数字钟的各功能进行初步框架设计，并对多种方案进行了认真比较和验证，在此基础上，又进一步详细介绍了时间脉冲发生器、秒分计数器、时计数器、译码及驱动显示电路、校时电路的设计方法和要求。
在总体电路图组仿真与调试，逐步解装完成以后，针对设计好的电路，用Multisim软件进行了决设计过程中出现的一系列问题。
在电路设计过程中，特意将选做部分即校时电路部分作为电路设计的主要内容。
最后对应的数字钟设计方案对制作好的数字钟功能进行总体验证。
关键词:数字电子技术脉冲发生器校时电路 Multisim软件1武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书数字钟的设计及制作1. 设计目的1.1设计目的一进一步熟悉对数字电子技术基础知识的理解，加深对数电知识应用重要性地认识，掌握数字钟的设计、组装和调试方法。
1.2设计目的二掌握集成电路的使用方法，增强自己动手设计和动手操作的基本能力 1.3设计目的三加强对作图软件，仿真软件的应用，熟悉操作，掌握好电气工程及其自动化专业学生应该掌握的基本技能。
2. 设计思路2.1总体设计思路设计脉冲发生器电路产生脉冲;设计时、分、秒逻辑电路实现时间的正确显示功能;设计时、分、秒校时电路对数字钟显示时间进行基本校正。
2.2具体设计思路根据已学知识，我们可以用由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源构成我们需要的脉冲发生器;以时基电路555定时器为核心，可以直接作为计数器输入脉冲信号使其进行计数，配合译码显示电路构成多功能数字钟的主要部分，控制部分则可以通过直接用开关与74LS290、74LS90等一系列芯片的清零端相连接，直接控制清零，使系统具有随时启动、停止、清零、计时;校时电路可以通过开关通断控制各芯片脉冲信号的通断，加以手动脉冲，实现准确校时。
电子数字钟的设计与制作
电子数字钟的设计与制作
设计和制作电子数字钟的步骤如下：
1. 确定需求：确定所要设计的电子数字钟的功能要求，如显示时间、日期、闹钟功能等。
2. 选取器件：选取合适的微控制器、显示屏、时钟芯片、按键等器件。
微控制器需要具备足够的处理能力和接口，以便于控制显示屏和处理输入信号。
3. 硬件设计：根据选取的器件，设计电路图和PCB布局。
包
括时钟电路、显示电路、按键电路、电源供电电路等。
4. 软件开发：编写嵌入式软件程序，实现时钟的各种功能。
包括处理时间的计算与显示、闹钟功能的设置与触发、用户界面的交互等。
5. 制作电路板：利用电子设计软件将电路图转化为PCB文件，并进行打样加工，制作出电路板。
6. 组装调试：根据设计好的布局，将所选取的器件焊接到电路板上。
完成后进行电路的检查、组装和连线等工作。
7. 软件烧录：通过编程器将软件程序烧录到微控制器中。
8. 调试测试：进行电源接入，对时钟的各个功能进行测试调试，确保其正常运行。
9. 外壳设计与制作：设计合适的外壳以保护电子数字钟，可以采用3D打印、注塑等方式制作外壳。
10. 最终装配与测试：将完整的电子数字钟进行装配，并进行
最后的测试以确保其功能正常。
数字钟的制作和设计
3
图3 a秒计数器
图中，QA1、QB1、QC1、QD1为秒个位上十进制显示的二进制BCD码，QA1、QB2、QC2、QD2为秒十位上6进制BCD码，当十位要显示十进制6时即0110，QB2、QC2位均为1，利用此条件，经74LS08（四二输入与门）内部与门输出为1即高电平，给15脚，高电平使CD4518一组十位上的计数输出全部为0并向前输出一高电平，其他时候为低电平，此脉冲即为分脉冲的输入信号。CD4518 15脚和2脚分别为清零端，当它为高电平时，QD～QA=0为低电平，执行计数功能，其脉冲输入有2个方式，从2脚10脚输入时，为下降沿计数，此时9脚1脚接低电平才有效，否则不能计数，计数脉冲信号从9脚1脚输入时，从脉冲的上升沿开始计数，此时，2脚10脚应高电平才有效，否则不能计数。
【关键词】：电子钟秒脉冲分频器计数器译码驱动振荡器整点报时调试制作
电子数字钟的应用十分广泛，通过计时精度很高的石英晶振（也可采用卫星传递的时钟标准信号），采用相应进制的计数器，转化为二进制数，经过译码和显示电路机械钟相比，它具有走时准确，显示直观，无机械传动，无需人经常调整等优点。它广泛用于电子表、车站、码头、广场等公共场所的大型远距离时间显示电子钟。
多功能数字钟电路的设计与制作
摘要：电子数字钟的应用十分广泛，通过计时精度很高的石英晶振（也可采用卫星传递的时钟标准信号），采用相应进制的计数器，转化为二进制数，经过译码和显示电路准确地将时间“时”“分”“秒”用数字的方式显示出来。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，无需人的经常调整等优点。它广泛用于电子表、车站、码头、广场等公共场所的大型远距离时间显示电子钟。
为止，
图2秒信号发生电路
2:“时”“分”“秒”计数器电路
数字钟的设计与制作
数字钟的设计与制作一、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、设计要求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；（4）计时过程具有报时功能，当时间到达整点后进行蜂鸣报时10秒；（5）具有清零功能，具有开机自动清零功能，并且在任何时刻，按动清零开关，可以进行计数器清零。
2，设计要求先在EWB5.0 或者MULTISM2001软件中进行数字钟的设计和仿真，然后在MAX+PLUS软件中修改设计方案，最后下载到FLEX EPF10K10LC84-4中并验证数字钟的功能。
（1）画出电路原理图（或仿真电路图）；（2）元器件及参数选择；（3）电路仿真与调试；（4）安装，调试；3，制作要求：自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
4，编写设计报告：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。
三、数字钟的组成与原理框图数字计时器是由计时电路、译码显示电路、脉冲发生电路和控制电路等几部分组成的，其中控制电路按照设计要求可以由校分电路、清零电路和报时电路组成。
具体的原理框图如图（一）所示。
图（一）四、设计原理，方法，步骤1，信号发生电路。
由555设计一个多谐振荡器产生1秒脉冲信号。
原理图如下2，计数器及译码电路。
在MAX+PLUS软件中进行设计，仿真，下载验证。
6.1.2数字钟设计的方法和步骤(精)
主讲老师：裴焕宇
第
第六章 数字钟设计与制作
二、数字钟设计的方法和步骤
（ 一）数字钟设计概述 设计数字钟 要根据设计目的、设计任务对数字钟性能指标的要求，确定 整机电路的方框流程图。再根据流程图设计各部分单元电路，在单元电路 设计中，首先画出单元电路图，根据电路图要确定原件的型号、性能参数 并合理地选择这些原件。 （二）数字钟设计步骤
功能要求：24小时为一个周期显 示分秒时。计时、校时、整点报 时，具有单独校时功能，计时过 程有报时功能，当时间到达整点 前5秒开始蜂鸣报时。为保证计时 的稳定和稳定准确，由晶体整荡 器提供基准信号。
第 4
1.整机方框图设计
页
译码驱动
译码驱动
译码驱动
译码驱动
译码驱动
译码驱动
驱动驱动
星期
时十位
时个位
页
图: 1
图：2
C1 0.01 F G1 G2
工作原理：G1CMOS非门输出电压U1与晶体、电 容、电阻组成振荡电路。G2的功能是整形，将U1 近似正弦波，整形为方波U2输出。输出反馈电阻 R1为G2提供偏置，使电路工作在放大区，使非门近 似于高增益的反相放大器。C1C2与晶体构成谐振网 络，完成对振荡频率的控制功能，并有180度的相 移。从而和非门组成正反馈网络，实现振荡器功 能。晶体具有较高的频率稳定性和准确性，频率 越高准确度越高，选石英振荡器的频率为4MHZ振 荡器的输出频率为4MHZ，保证了系统的稳定度。
1 2 3 4 5 6 7 8
4518
16 15 14 13 12 11 10 9
470Ω
第 7
4. 计数译码显示电路设计
右图为七段显示电路和计数译码器。 在确定了标准“秒”的时间信号后，可根据 60进制分别确定“分”和“时”及24小时为一 天的周期计数，正确连接就可以将计数器 的状态经译码器译码，通过显示器显示。 “秒”“分”“时”三个显示电路原理如图所示。
数字钟的设计与制作
数字钟的设计与制作摘要系统使用EDA技术设计了数字钟，采用硬件描述语言VHDL按模块化方式进行设计，然后进行编程，时序仿真等。
利用VHDL语言完成了数字钟的设计。
该数字钟能实现时、分、秒计数的显示功能，且以24小时循环计时。
整个系统结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。
关键字数字钟；EDA；VHDL；目录1引言 (1)1.1课题的背景、目的 (1)1.2设计的内容 (1)2 EDA、VHDL简介 (2)2.1EDA技术 (2)2.2硬件描述语言——VHDL (2)★VHDL的简介 (2)★VHDL语言的特点 (2)★VHDL的设计流程 (3)3 数字钟设计 (4)3.1数字钟的工作原理 (4)3.2晶体振荡器 (5)3.3分频器电路 (6)3.4时、分、秒计数器电路 (6)4 系统仿真 (9)1.秒表计数器电路仿真图 (9)2.小时计数器电路仿真图 (9)3.分计数器电路仿真图 (10)结束语 (11)致谢 (12)参考文献 (13)附录 (14)1 引言随着社会的发展，科学技术也在不断的进步。
特别是计算机产业，可以说是日新月异，数字钟作为计算机的一个组成也随之逐渐进入人们的生活，从先前的采用半导体技术实现的数字钟到现在广泛应用的采用高集成度芯片实现的数字钟。
数字钟正在向着功能强，体积小，重量轻等方向不断发展，本设计主要介绍的是一个基于超高速硬件描述语言VHDL对数字钟中显示电路进行编程实现。
近年来，集成电路和计算机应用得到了高速发展，现代电子设计技术已迈入一个崭新的阶段，具体表现在：（1）电子器件及其技术的发展将更多地趋向于为EDA服务；（2）硬件电路与软件设计过程已高度渗透；（3）电子设计技术将归结为更加标准、规范的EDA 工具和硬件描述语言VHDL的运用；（4）数字系统的芯片化实现手段已成主流。
因此利用计算机和大规模复杂可编程逻辑器件进行现代电子系统设计已成为电子工程类技术人员必不可少的基本技能之一。
数字钟的设计与制作
数字钟的设计与制作袁江贤【摘要】数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械制的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。
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。
数字钟使用于打铃、自动广播，也试用于节电、节水及自动控制多电路电气设备。
它是由数字钟电路、定时电路、放大执行电路、电源电路。
为了简化电路结构，数字钟电路于定时电路之间的连接，采用直接译码技术，具有电路结构简单动作可靠、使用寿命长、更改设定时间容易、制造成本低等优点。
【关键词】数字钟【参考文献】《数字电子技术基础》《电子技术实践与训练》《电子测量与仪器》【实验目的】1、巩固和加深学生对模拟电子技术，数字逻辑电路等课程基本知识的理解，综合运用课程中所学到的理论知识去独立完成一个实际课题。
2、根据磕碜需要，通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析和解决十几问题的能力。
3、通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选用元器件，通过电路组装，调试和检测环节，掌握电路的分析方法和设计方法。
4、熟用常用电子元器件的内心和特征，并掌握合理选用原则。
5、掌握电路图、学会电路的安装与调试。
6、掌握常用仪器、仪表的正确使用方法，学会电路整机指标的测试方法。
【实训要求】1、数字钟的功能要求：准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间，小时计时要求为“24翻1”，分秒的计时要求为60进位，要有校正时间电路。
2、直流稳压电源的功能要求：输入220交流电压，输出+5直流电压。
数字钟电路的设计与制作
数字钟电路的设计与制作数字钟电路是一种常见的电子设计，它可以非常简单地显示出当前的时间，这种钟可以用在家庭和商业中，也可以放在公共场所和办公室中。
数字钟电路的设计和制作需要一定的电子知识和技术，下面将详细介绍数字钟电路的设计和制作过程。
数字钟电路的设计需要考虑多个方面，包括时钟芯片、显示屏、电源和按键等。
首先是时钟芯片的选择，这个芯片的作用是提供精确的时间数据，数字钟电路使用的最常见的时钟芯片是DS1307。
DS1307是一个非常好用的实时时钟芯片，它通过I2C接口和单片机通信，可以提供年、月、日、时、分、秒和星期等信息。
在使用DS1307芯片时需要注意时钟芯片的连接，要保证它的供电和通信正确连接，这可以通过查看数据手册来设置。
其次是显示屏的选择，数字钟电路通常使用7段数码管来显示时间信息，这种显示屏可以显示数字、字母和符号。
选择显示屏时需要考虑它的亮度、大小和功耗等因素，在选择的时候应该评估这些因素以确保选择了合适的显示屏。
电源是数字钟电路不可缺少的组成部分，数字钟电路通常使用直流电源供电，供电电压通常在3V到5V之间。
数字钟电路的功耗很低，只需要很少的电能，所以可以选择很小的电源，例如小型锂电池、太阳能电池等。
最后是按键，数字钟电路通常需要设置按键来调整时间和日期等参数，因此需要选择合适的按键来保证操作的方便和舒适。
数字钟电路的制作需要打印电路板、焊接元件和编程单片机等步骤。
首先是打印电路板，电路板是数字钟电路的核心部分，需要按照设计图纸打印出所需的电路板。
打印电路板的过程需要注意先清洗电路板，然后使用特殊的UV光照射设备将设计图纸转移到电路板上面。
其次是焊接元件，数字钟电路需要焊接多个元件，包括时钟芯片、显示屏、按键和电容等。
焊接之前需要将元件按照设计图纸的要求放置电路板上面，并使用焊锡将元件固定在电路板上面。
最后是单片机编程，数字钟电路使用单片机来控制时钟芯片、处理输入信息和显示时间等功能。
数字钟的设计与制作课程设计
数字钟的设计与制作课程设计数字钟的设计与制作是一门很有趣的课程，它可以帮助我们学习到电路设计、程序编程、机械制作等多个方面的知识，同时也可以让我们制作出一个实用性强的产品。
在这篇文章中，我将从课程内容、制作流程、所需材料等多个方面来介绍数字钟的设计与制作过程。
一、课程内容数字钟的设计与制作课程通常包含以下内容：1.电路设计电路设计是数字钟制作中最重要的一环，它涉及到各种电子元件的选择、电路的组成、信号的输入输出等多个方面。
在电路设计中，我们需要学会使用电子元件，如晶体管、电容、电阻等，同时也需要掌握电路的基本概念，如电压、电流、电阻等。
2.程序编程数字钟的程序编程是制作数字钟过程中另外一个重要的环节。
在程序编程中，我们需要学会使用编程语言，如C语言、Python等，同时也需要掌握计算机程序的基本概念，如变量、函数、循环等。
3.机械制作数字钟的机械制作是最后一个环节，它涉及到机械结构的设计、材料的选择、加工工艺等多个方面。
在机械制作中，我们需要使用各种机械工具，如钳子、锤子、钻头等，同时也需要掌握机械设计的基本概念，如力学、材料力学等。
二、制作流程数字钟的制作流程可以分为以下几个步骤：1.确定设计方案在数字钟的制作中，我们需要首先确定设计方案，包括电路设计、程序编程、机械制作等方面。
在确定设计方案时，我们需要考虑到数字钟的实用性、美观性、成本等因素。
2.电路设计在确定设计方案后，我们需要进行电路设计，包括各种电子元件的选择、电路的组成、信号的输入输出等方面。
在电路设计中，我们需要使用电子元件，如晶体管、电容、电阻等，同时也需要掌握电路的基本概念，如电压、电流、电阻等。
3.程序编程在电路设计完成后，我们需要进行程序编程，包括选择编程语言、编写程序代码等方面。
在程序编程中，我们需要掌握编程语言的基本语法、变量、函数、循环等。
4.机械制作在程序编程完成后，我们需要进行机械制作，包括机械结构的设计、材料的选择、加工工艺等方面。
基于51单片机的数字钟设计与制作
一．基于52单片机制作的数字钟1.设计任务⑴时间显示: 上电后,系统自动进入时钟显示,从00:00:00开始计时,此时可以设定当前时间.⑵时间调整：按下k1，k2，k3键可以顺序设置秒、分、时,并在相应数码管上显示设置值,直至6位设置完毕。
2.系统基本方案选择和论证本时钟的设计具体有两种方法。
一是通过单纯的数字电路来实现；二是使用单片机来控制实现。
本次设计选取了较为简单的单片机控制；而选择这一方法后还要进行各个芯片的选择。
以下是我在这次设计中所用的方案。
2.1 芯片的选择方案一：采用AT89C51芯片，其为高性能CMOS 8位单片机，该芯片内含有4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）、128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）、 32位可编程I/O口线、2个16位定时/计数器、6个中断源、可编程串行UART通道及低功耗空闲和掉电模式，但是由于AT89C51芯片可擦写的空间不够大，且中断源提供的较小，为防止运行过程中出现不必要的问题，我们不选用AT89C51。
方案二:采用AT89C52芯片，它除了具备AT89C51的所有功能与部件外，其最大的优势就是AT89C52提供了8K字节可擦写Flash闪速存储器空间、8个中断源、及256*8字节内部存储器（RAM），解决了我们对可反复擦写的Flash闪速存储器空间大小与中断源的不够问题的担心。
2.2显示模块选择方案和论证方案一：采用LCD，电路比较简单，且在软件设计上也相对简单，具有低功耗功能。
价格贵。
方案二：采用LED数码管显示，显示较为清楚。
价格便宜。
所以本方案采用LED数码管显示。
2.3 时钟信号的选择方案和论证直接采用单片机定时计数器提供的秒信号，使用程序实现年、月、日、周、时、分、秒计数。
采用此种方案可减少芯片的使用，节约成本，实现的时间误差较小。
2.4 电路设计最终方案决定综上各方案所述,对此次数字时钟的方案选定为: 采用AT89C52作为主控制系统; 并由其定时计数器提供时钟; LED作为显示电路来实现功能。
数字钟的设计与制作ppt课件
响为四低一高，最后一响正好为整点。 其中：2〕、3〕为学生的扩展〔选做〕
部分 2．完成安装及调试。 3．写出设计总结报告。
明确数字钟的总体方案
1．秒脉冲信号源 本系统中的振荡电路选用555定时器构成的
多谐振荡器。 2．计数器 有了时间规范“秒〞信号后，就可以根据
数字钟的设计与制造
主要内容
设计的根本步骤 设计要求 明确数字钟的总体方案 划分并实施功能部件 数字钟的组装与调试 静态和动态检测与调试
设计步骤
方案设计-----根据设计义务书给定的技术目 的和条件，初步设计出完好的电路
方案实验------对所选定的设计方案进展装调 实验。
工艺设计------完成制造测试样机所必需的文 件资料，包括整机构造设计及印制电路板设 计等。
调试的方法地在电路的输入端加上所需 的信号源，并循着信号的注射逐级检测 各有关点的波形、参数和性能目的能否 满足设计要求， 如必要，要对电路参数作进一步伐整。 发现问题，要排除缺点。
样机制造及调试------包括组装、焊接、调试 等。
总结鉴定------考核样机能否全面到达规定的 技术目的，同时写出设计总结报告
数字钟的设计要求
1．数字钟应具有以下功能： 1)、设计一台能直接显示“时〞、“分〞、
“秒〞的数字钟，要求24小时为一计时周期。 2)、当电路发生走时误差时，要求电路具
路，用万用表电压档监测电源电压，察看有 无异常景象：如冒烟、异常气味等， 如发现异常情况，立刻切断电源，排除缺点 如无异常情况，分别丈量各关键点直流电压， 如静态任务点、输入端和输出端的逻辑关系 等能否在正常任务形状下，如不符，那么改 换元器件等，使电路正常。
数字钟的设计与制作
任务一 认识数码管、译码器和计数器
一、数码管 1.工作原理图
2.外形图
3.管脚图
e d c h
g f a b
二、CD4511译码器 1.引脚图
2.真值表
三、CD4518计数器 1.引脚图
2.真值表
任务二 安装个位十进制电路--- 循 环显示“0～9”十个数码
一、方框图
二、多谐振荡器
1.电路图
2.计算振荡周期
T 0.7(R1 2R2 )C1
三、设计个位十进制电路
四、安装电路要求
1.电阻、二极管、集成电路均采用水平式安装， 电阻的色标方向应一致。 2.面包板上元件排列整齐，装配外形美观、线 路板清洁。 3.连线正确无误，无接触不良和漏点。 4.安装过程中不损耗元器件。
三、使用工具、设备等
1.主要设备：面包板、万用表、稳压电源 2.主要工具：尖镊子、指甲钳、剥线钳 3.主要元器件： LED数码管、CD4511、 CD4518等
四、任务分解
1.认识数码管、译码器和计数器 2.安装个位十进制电路 3.安装十位六进制电路 4.安装四位数字钟电路 ----- 循环显示 “0000～2359”
数字钟的显示(小时、分钟各两位)数字钟，以24 小时计时 2.工作稳定，进位正确 3.布线横平竖直、不能相互交叉
二、学习目标
1．认识数码管、译码器、计数器，学会使用 十进制计数器。 2．能理解数字钟方框图。 3．能设计、安装、调试数字钟电路。 4．培养学生应用面包板安装电路的能力和认 真细致的工作态度。
数字电子钟的设计电路图pcb图
数字电子钟的设计与制作一、设计概述1.设计任务➢时钟脉冲电路设计➢60进制计数器设计➢24进制计数器设计➢“秒”，“分”，“小时”脉冲逻辑电路设计➢“秒”，“分”，“小时”显示电路设计➢“分”，“小时”校时电路➢整点报时电路2.功能特性➢设计的数字钟能直接显示“时”，“分”，“秒”，并以24小时为一计时周期。
➢当电路发生走时误差时，要求电路具有校时功能。
➢要求电路具有整点报时功能，报时声响为四低一高，最后一响正好为整点。
3.原理框图图 1 原理框图二、设计原理数字钟是一个将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为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。
干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。
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，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。
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秒发现胡一个“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”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码，通过六位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脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。
校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
三、设计步骤1.计数器电路根据计数周期分别组成两个60进制（秒、分）和一个24进制（时）的计数器。
把它们适当连接就可以构成秒、分、时的计数，实现计时功能。
CC4518的符号如图，一个芯片集成了两个完全相同的十进制计数器，其异步清零信号CR是高电平有效。
多功能数字钟的设计方案及制作
目录摘要 (1)1数字钟的结构设计及方案选择 (2)1.1振荡器的选择 (2)1.2计数单元的构成及选择 (3)1.3译码显示单元的构成选择 (3)1.4校时单元电路设计及选择 (4)2 数字钟单元电路的设计 (4)2.1振荡器电路设计 (4)2.2时间计数单元设计 (4)2.2.1集成异步计数器74LS390 (5)2.2.2 用74LS390构成秒和分计数器电路 (5)2.2.3用74LS390构成时计数器电路 (6)2.2.4 时间计数单元总电路 (7)2.3译码显示单元电路设计 (7)2.4 校时单元电路设计 (7)2.5整点报时单元电路设计 (1)3 数字钟的实现电路及其工作原理 (9)4电路的搭建与调试 (10)5结束语 (10)参考文献 (11)附录1： (12)摘要数字钟被广泛用于个人家庭及公共场所,成为人们日常生活中的必需品。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、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。
数字电子钟，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。
数字电子钟有以下几部分组成：振荡器，分频器，60进制的秒、分计时器和12进制计时计数器，秒、分、时的译码显示部分及校正电路等。
关键词：数字钟 555多谐振荡器计数器 74LS390 74LS48数字电子时钟的设计及制作1数字钟的结构设计及方案选择数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
主要由振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。
振荡器产生稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，通常使用石英晶体震荡器，然后经过分频器输出标准秒脉冲，或者由555构成的多谐振荡器来直接产生1HZ的脉冲信号。
秒计数器满60后向分计数器进位，分计数器满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“12翻1”规律计数。
`多功能数字钟的设计与制作
目录1 绪论 (2)1.1概述 (2)1.2设计任务 (2)1.3功能要求 (2)2 电路设计 (2)2.1设计方案 (2)2.2单元电路的设计 (3)2.2.1 主体电路部分 (3)2.2.1.1 振荡电路 (3)2.2.1.2 计数电路 (7)2.2.1.3 校时电路 (10)2.2.1.4 译码与显示电路 (11)2.2.2 扩展功能电路的设计 (11)2.2.2.1 定时控制电路 (11)2.2.2.2 仿广播电台正点报时电路 (12)2.2.2.3 自动报整点时数电路 (13)2.2.2.4 触摸报整点时数电路 (14)3 调试 (15)3.1主体电路部分 (15)3.2扩展电路部分 (16)4 总结 (22)谢辞............................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献 .. (23)附录 (24)1 绪论1.1 概述1.2 设计任务设计一种多功能数字钟，该数字钟具有基本功能和扩展功能两部分。
其中，基本功能部分的有准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。
扩展功能部分则具有：定时控制、仿广播电台正点报时、自动报整点时数和触摸报正点的功能。
数字钟的电路也是由主体电路和扩展电路两部分构成，在电路中，基本功能部分由主体电路实现，而扩展功能部分则由扩展电路实现。
这两部分都有一个共同特点就是它们都要用到振荡电路提供的1Hz脉冲信号。
在计时出现误差时电路还可以进行校时和校分，为了使电路简单所设计的电路不具备校秒的功能。
并且要用数码管显示时、分、秒，各位均为两为显示，扩展部分要有相应的响应电路。
1.3 功能要求基本功能（1）时的计时要求为“12翻1”，分和秒的计时要求为60进制（2）准确计时，以数字形式显示时，分，秒的时间（3）校正时间扩展功能（1）定时控制；（2）仿广播电台报时功能；（3）自动报整点时数；（4）触摸报整点时数；2 电路设计2.1设计方案根据设计要求首先建立了一个多功能数字钟电路系统的组成框图，框图如图1所示。
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实验25 计数译码器应用—数字钟
一、实验目的
1．了解数字钟的基本原理，自行设计数字钟电路。
2．学习调试较复杂数字电路的方法，验证所设计电路的功能。
3．掌握中规模集成电路74LS290（二－五－十进制计数器）、74LS247（七段译码驱动器）的逻辑功能及使用方法，了解七段数码管的使用。
二、实验原理及设计要求
1．数字钟是目前最为普遍的一种计时器，它是数字电路中计数器的具体应用。
本实验采用数码管、计数器、译码器等器件来模拟数字钟的原理，实现正常计时及手动校时的功能。
其原理框图如图5.25.1所示，它由秒脉冲发生电路，秒、分、时计数显示电路，时间校准电路及定时报时电路组成。
图5.25.1 数字钟原理框图
由秒脉冲发生器产生的秒脉冲信号送入秒计数器电路，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。
通过校时电路可以对分和时进行校时。
2．本实验要求学生利用中、小规模集成电路设计、接线和调试一台数字钟电路，其功能要求如下：
（1）正常的时、分、秒计时显示。
（2）手动校时。
（3）定时报时。
（本实验要求24点）
3．为了节省时间，本实验中的显示部分可由实验室提供一块制作好的六位数码显示板，同学们只需设计调试其它部分即可。
227
三、实验仪器、设备和元器件
直流稳压电源1台；数字万用表1只；74LS2901只；74LS247 1只；、74LS157 1只；CD4017 1只；NE555 1只；74LS85 1只；CD4093 1只；晶体三极管9013 1只；蜂鸣器 1只；数字实验箱；电阻、电容若干。
四、实验任务
1．自行设计秒、分和时三部分计时电路。
2．按设计好的电路在实验台上接线，建议按各部分分别接线调试，待各部分调试好后再将时、分、秒连在一起统调。
3．实验中的秒计时脉冲可利用实验室的函数发生器，频率调整为1Hz。
（也可调到10Hz，以便较快地验证各部分功能）。
4．连接校时电路，利用实验台上的开关和发光二极管验证校时脉冲是否正确，若无错误，即可连接到校时接口上，验证其功能。
5．连接定点报时线路并与数字钟连接验证其功能。
五、预习要求
1．了解集成电路74LS290、74LS247、74LS157、74LS85的逻辑功能和管脚分布情况；
2．复习由555集成定时器构成的多谐振荡器工作原理。
3．根据实验任务要求画出所设计的数字钟各部分原理电路图，并在图上标出各引线管脚号，以便接线时方便。
4．根据实验任务，写出各部分电路的实验调试步骤。
六、实验总结报告
1．画出经实验验证的数字钟电路图。
2．将实验中遇到的困难和问题作一总结并说明自己是怎样解决的，经过此次实验自己有何体会。
附注：数字钟实验参考电路
1．秒脉冲发生器
秒脉冲发生器参考电路如图5.25.2所示，图（a）为555集成定时器组成的多谐振荡器。
改变电阻或电容可以调整振荡器输出信号的频率。
图（b）是由CD4093“与非”门和CD4017计数器组成的1H Z秒信号发生器。
CD4093是施密特触发的四2输入与非门，当输入信号增加和减少时，电路有不同的阈值电压，其传输特性如图5.25.3所示。
由其构成的多谐振荡器产生10H Z方波经CD4017计数器十分频后得
228
229
到1H Z 的脉冲信号。
接通电源瞬间，电容C 1上的电压为0V ，CD4093的输出为高电平。
输出电压通过电位器R P 和电阻R 1对电容C 1充电，当电容的电压达到U P 时，4093翻转，输出为低电平，此后电容又开始放电，输入电压下降，当输入下降到U N 时，电路又发生翻转，如此周而复始形成振荡，输出端可以得到连续的振荡波形。
电容C 1的充放电时间决定了振荡器的振荡频率。
改变电位器R P 的值即可改变振荡频率。
R R C
R F
μ3.3k CC
图5.25.2 秒脉冲发生电路
（a ）555集成定时器组成的秒信号发生器 (b) 与非门和计数器组成的秒信号发生器
2．计时电路
（1）六十进制计数器
图5.25.4所示为74LS290构成的六十进制计数器，可以作为秒和分的计数单元。
图中IC2的Q 1、Q 2与R 0A 、R 0B 相连，当输出为“6” （0110）时，则反馈信号使得IC2清“0”，以实现六十进制。
I
U P
N
计数脉冲输入
图5.25.3 CD4093传输特性 图5.25.4 六十进制计数器原理图
（2）二十四进制计数器
图5.25.5所示为二十四进制计数器原理图，图中计数脉冲输入应与分计数电路的进位相连。
当IC4为“2”（0010）和IC3为“4”（0100）时，计数器同样是利用反馈清“0”法实现“24”时的清“0”。
图5.25.5 二十四进制计数器原理图
3．校时电路
校时电路可以采用数据选择器74LS157，该器件具有四个二选一数据选择通道，一个独立的选通输入，其功能如表5.25.1所示，从表中可见，当选择端S为低电平时，输出端与输入端A相同，当选择端为高电平时，输出端与输入端B相同。
其输入端接脉冲输入和校时两个通道，即可用选择端的设置来确定校时还是计时。
参考电路如图5.25.6所示。
图5.25.6 校时电路
4．定时报时电路
定时报时电路可采用74LS85四位数值比较器来完成，74LS85可以执行普通二进制码和普通BCD码的比较，能对两个四位数字（A，B）进行译码后做出三种判断，并将三种判断在三个输出端输出。
参考电路如图5.25.7所示。
电路中A0、A1和A=B作为预置端，先置“1”，B1和B0与计数端相连，当24点时，时十位的Q1=1，个位的Q2=1，则A0＝B0 A1=B1，比
较器的输出端为“1”，逻辑显示灯亮，实现定时报时。
图5.25.7 定时报时电路
230
表5.25.2 74LS85 功能表
附：74LS290（74LS90）、74LS157、74LS247 管脚图
S
S
Q
Q
CC
0B
0A
P1
P0
3
CP0
Q0
Q3
GND
Q1
Q2
S9B
S9A
U CC
R
0B
R0A
CP
U CC
G
4A
4B
4Y
3A
3B
3Y
1B
1A
S
74LS290管脚图74LS90管脚图74LS157管脚图
U
CC
A
D
RBI
RBO
LT
C
B
U CC
A3
B2
A2
A1
B1
A0
B0
F
F
F
U CC
A4
F4
F3
B3
A3
B2
A2
F1
B1
A1
B4
F2
74LS247管脚图74LS85管脚图CD4093管脚图
231。