数字电子钟设计说明
数字电子钟的设计说明
目录摘要与关键字·2ABSTRACT·2一.设计要求·2二.总体方案设计·3三.各子模块设计原理·· 31.计秒模块··32.计分模块··53.计时模块··64.校准模块··75.显示模块··96.报时模块··127.分频模块··138.去抖动模块··15四. 硬件下载与测试··161.硬件下载··162.测试··173.功能扩展··17五.结论·17参考文献··18数字电子钟的设计摘要与关键字：数字电子钟是生活中最常用的电子设备之一，其主要功能是能够显示时、分、秒实时信息，并能够方便地进行时、分、秒的初始值设置，以便时间校准。
实现数字电子钟有很多方法，本课程是采用VHDL硬件语言的强大描述能力和EDA 工具的结合在电子设计领域来设计一个具有多功能的数字电子钟。
关键字：数字电子钟VHDL硬件语言EDA工具ABSTRACT:Digital electric clock in life are the most commonly used one of the electronic equipment. Its main function is to display, minutes and seconds real-time information and can be easily when carried out, minutes and seconds, so that the initial value is set time calibration.There are many methods of designdigital electric clock.This course is a powerful by VHDL hardware language describe ability and EDA tools in electronic design field with versatile to design a digital electric clock .Key work:Digital electric clockVHDL hardware language EDA tools一．设计要求:1.设计一个电子钟能够显示时，分，秒；24小时循环显示。
数字电子钟设计说明书概论
目录1 数字电子钟设计任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1)1.1设计任务 (1)1.2总体方案介绍及工作原理说明 (1)1.2.1 数字电子钟硬件与软件原理框图 (1)1.2.2 单片机的基本结构 (2)1.2.3 工作原理介绍 (3)2 数字电子钟的软件设计 (5)2.1KEIL软件介绍 (5)2.2单片机资源使用说明 (5)2.3软件系统各模块功能介绍 (6)2.4电子钟程序流程图 (6)2.5数字电子钟软件系统程序清单 (11)3 数字电子钟的仿真分析 (12)3.1系统的组成及使用说明 (12)3.2仿真结果 (12)3.3设计课题的仿真调试 (12)3.4误差分析 (12)4 数字电子钟硬件系统的设计 (13)4.1硬件原理框图 (13)4.2设计课题硬件系统各模块功能简要介绍 (13)4.2.1 AT89S52单片机原理简介 (13)4.2.2 9012 PNP三极管 (16)4.2.3 四位一体数码管 (16)4.3数字电子钟PCB图 (18)4.4电路的硬件调试 (18)4.5元器件清单 (18)5 设计总结 (20)5.1使用说明 (20)5.2设计结论 (20)5.3心得体会 (20)5.4教学建议 (21)结束语 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录A 电路原理图 (25)附录B 数字电子钟PCB图 (26)附录C PROTUES仿真原理图 (27)附录D 数字电子钟元器件布局图 (28)附录E 数字电子钟实物图 (29)附录F 程序清单 (30)1数字电子钟设计任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 设计任务设计一个具有特定功能的电子钟。
该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0时0分0秒开始运行，进入时钟运行状态；再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整时间，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。
数字电子钟设计说明..
数字电子钟课程设计一、设计任务与要求(1)设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟，显示时间从00: 00: 00到23: 59: 59;(2)设计的电路包括产生时钟信号，时、分、秒的计时电路和显示电路(3)电路能实现校正(5)整点报时二、单元电路设计与参数计算1. 振荡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。
这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。
2. 分频器由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲需要分频，本实验采用一片74LS90 和两片74LS160实现，得到需要的秒脉冲信号。
3. 计数器秒脉冲信号经过计数器，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及 “时”个位、十位的计时。
“秒” “分”计数器为六十进制，小时为二十四进制。
（1）六十进制计数由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完 成一分钟之内秒数目的累加，并达到 60秒时产生一个进位信号。
本作品选用一 片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。
（2）二十四进制计数“24翻1”小时计数器按照“ 00— 01—02,, 22—23— 00—01”规律计数。
与生 活中计数规律相同。
二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。
但 清零方式采用的是异步清零方式。
MMgM加EHagij qZ1进位信号脉冲4 •译码器译码是指把给定的代码进行翻译的过程。
计数器采用的码制不同，译码电路也不同。
74LS48驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的七段译码驱动器。
74LS48配有灯测试LT、动态灭灯输入RBI,灭灯输入/动态灭灯输出BI/RBO,当LT=O时，74LS48出去全1。
数字电子钟--设计加详细说明(全)
中国………..电子技术课程设计总结报告题目：数字电子钟学生姓名：系别：专业年级：指导教师：年月日一、设计任务与要求1、用单片机设计一个数字电子钟，采用LED数码管来显示时间。
2、显示格式为：XX：XX：XX，即：时：分：秒。
3、时间采用24小时制显示，4、设置一个按键用于时间显示方式的切换,能进行时间的调整，可暂停时间的变动。
..二、方案设计与论证图1 系统整体框图1、单片机芯片选择方案方案一：AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。
主要性能有：与MCS-51单片机产品兼容、全静态操作：0Hz～33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符、易编程。
方案二：AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）。
主要性能有：兼容MCS51指令系统、32个双向I/O口、256x8bit内部RAM、3个16位可编程定时/计数器中断、时钟频率0-24MHz、2个串行中断、可编程UART串行通道、2个外部中断源、6个中断源、2个读写中断口线、3级加密位、低功耗空闲和掉电模式、软件设置睡眠和唤醒功能。
从单片机芯片主要性能角度出发，本数字电子钟单片机芯片选择设计采用方案一。
2、数码管显示选择方案方案一：静态显示。
静态显示，即当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定导通或截止。
该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。
静态显示时较小电流能获得较高的亮度，且字符不闪烁。
但因当所需显示的位数较多时，静态显示所需的I/O口数较大，造成资源的浪费。
电子行业数字电子钟设计说明书
电子行业数字电子钟设计说明书1. 引言本文档旨在提供对数字电子钟的设计说明，为电子行业相关从业人员提供详细的设计方案和操作指南。
2. 设计目标数字电子钟的设计目标是提供准确、可靠且易于使用的时间显示功能。
具体需求如下：•数字显示：要求使用7段数码管显示小时和分钟。
•时间设置：用户能够通过按钮设置当前时间。
•时钟功能：能够准确地显示当前时间，并根据实时时钟模块同步时间。
•日期功能：可选功能，能够显示当前日期。
3. 硬件设计3.1 时钟模块选择在数字电子钟中，时钟模块是关键组件之一，它负责获取和维护时间信息。
常用的时钟模块有DS1302和DS3231等，我们可以根据实际需求选择适合的模块。
3.2 数码管显示数字电子钟需要使用7段数码管进行时间的显示。
这里可以选择常用的共阴极数码管或共阳极数码管，根据实际需求选择合适的型号和数量。
3.3 按钮输入为了方便用户设置时间，我们需要使用按钮来接收用户的输入。
通常使用矩阵按键或者触摸开关作为输入设备，以提供更好的用户体验。
3.4 控制电路数字电子钟的控制电路主要负责控制数码管显示、时钟模块的读取和按钮输入的响应。
可以选择单片机或者专用集成电路来实现控制功能。
4. 软件设计4.1 主控程序结构数字电子钟的软件设计主要包括主控程序的编写和时钟模块的驱动程序。
主控程序的结构如下：int mn(){// 初始化时钟模块InitClock();// 初始化按钮输入InitButton();while(1){// 读取当前时间ReadTime();// 检测按钮输入，根据用户的设置对时间进行调整CheckButton();// 更新数码管显示UpdateDisplay();}}4.2 时钟模块驱动程序时钟模块驱动程序负责与时钟模块进行通信，读取和更新时间信息。
根据所选择的时钟模块，编写相应的驱动程序，确保正确读取和设置时间。
4.3 按钮输入处理按钮输入处理程序负责检测按钮输入，并根据用户的操作进行相应的时间调整。
《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。
数字电子钟设计
数字电子钟设计数字电子钟是指一种通过数字显示时间的钟表。
它是现代化生活中不可或缺的一部分，随着时间的推移，数字电子钟也在不断地演变，设计出更加人性化的功能和操作方式。
下面介绍一下数字电子钟的设计。
一、需求分析在数字电子钟的设计之前，需要对市场需求进行分析。
用户对数字电子钟的需求一般集中在以下几个方面：显示数字清晰，时间准确，操作简单方便，样式美观大方，价格实惠，功能齐全等。
因此，在设计数字电子钟时，需要考虑这些方面的需求。
二、结构设计数字电子钟的结构设计包括：电路设计、显示屏设计和电源设计。
电路设计是数字电子钟的核心，主要指控制数字显示、计时和报时等功能的电路。
电路设计需要满足硬件和软件的要求，确保数字电子钟具有高速度、高精度和高可靠性的特点。
同时，为了方便用户操作，电路设计中需要设置一些指示灯指示模式、报警和定时等功能。
为了保证数字电子钟在长时间使用中不出现故障，电路板的制作需要采用高质量的材料，如陶瓷基板或玻璃纤维板。
显示屏设计是数字电子钟的外观设计，它直接关系到数字电子钟的美观度和实用度。
显示屏必须具备数字清晰、字体美观、对比度高的特点。
常用的显示屏有LED数字管和LCD液晶屏，LED数字管显示清晰、亮度高，但造型单调，适用性较小。
LCD液晶屏则能够呈现更加丰富多彩的界面，造型也更加美观，但价格相对较高。
电源设计是数字电子钟长时间稳定工作的保障。
数字电子钟一般采用市电插头和纽扣电池作为电源，设计制作时需要考虑化学电源和市电设备在使用中产生的漏电和电磁干扰。
为了避免出现电源波动等情况，电源设计中还需要加入节约能源的控制电路和电源滤波器等。
三、功能设计数字电子钟的功能设计是数字电子钟设计时的重要环节之一。
一般来说，数字电子钟的功能包括时间显示、闹钟功能、计时、秒表以及温度和湿度显示等。
这些功能在设计时需要充分考虑用户的需求，设置用户可以自由修改的选项和键盘快捷键等，方便用户掌握和操作。
时间显示是数字电子钟的基础功能。
数字电子钟的设计
数字电子钟的设计数字电子钟的设计随着科技的不断发展，数字电子钟已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
它不仅可以告诉我们时间，还可以让我们随时随地掌握时间。
本文将从数字电子钟的功能、设计要素和实现过程三个方面探讨数字电子钟的设计。
一、数字电子钟的功能数字电子钟最基本的功能是显示当前时间。
同时，数字电子钟还可以有多种附加功能，例如显示当前日期、闹钟定时、倒计时、秒表计时等等。
这些功能可以根据用户的需求进行扩展和定制。
数字电子钟还可以根据个人偏好设定显示模式。
比如，可以设定12小时还是24小时制显示，可以选择显示中文还是英文，可以选择不同的背景颜色和字体大小等等。
二、数字电子钟的设计要素数字电子钟的设计要素包括时钟芯片、数字显示器、主芯片、功率模块等多个组成部分。
下面我们来分别介绍一下。
1. 时钟芯片时钟芯片是数字电子钟的核心部件。
它可以提供高精度的时间信号，控制数字显示器显示时间。
常见的时钟芯片有DS1302和DS3231等。
其中，DS3231是一款高精度时钟芯片，可以达到非常高的精度要求。
2. 数字显示器数字显示器是数字电子钟最显著的部分。
常见的数字显示器有LED、LCD和OLED三种类型。
LED数字显示器是最常见的数字显示器，具有显著的视觉效果。
LCD数字显示器可以显示更多的信息，而且更加柔和。
OLED数字显示器颜色更加丰富，显示效果更加真实。
3. 主芯片主芯片是数字电子钟的中央处理器，负责控制各个组成部分间的通讯和协同。
常见的主芯片有STM32和ATMega328P等。
其中，STM32性能比较出色，可以满足高性能要求。
4. 功率模块数字电子钟的功率模块负责提供电源。
常见的功率模块有锂电池和AC/DC适配器两种。
锂电池电量长，使用方便，但是需要经常充电。
AC/DC适配器可以提供长期稳定的电源，但是需要连续供电。
三、数字电子钟的实现过程数字电子钟的实现过程需要进行硬件设计和软件开发两个步骤。
硬件设计包括电路设计和PCB设计两个方面。
数字电子钟设计报告,完整版
一、任务技术指标设计一个数字电子钟（1）能显示小时、分钟和秒；（2）能进行24小时和12小时转换；（3）具有小时和分钟的校时功能。
二、总体设计思想1.基本原理该数字钟由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器和校时电路等六部分组成。
振荡器产生的钟标信号送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波秒信号。
秒信号送入计数器进行计数，计数到60秒后向分进位，同理计数到60分后向小时进位，并将计数的结果以BCD-七段显示译码器显示出来。
计数选用十进制计数器74LS760D，校时电路通过选通开关对“时”和“分”进行校时。
二十四小时和十二小时的转换也可以用开关进行选择。
2.系统框图如图1：振荡器产生的钟标信号送到分频器，分频电路将时标信号送至计数器。
计数器通过译码显示把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。
整个过程中可选择用校时电路进行校时。
图1 系统框图三、具体设计1.总体设计电路该数字钟由振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。
振荡器产生的钟标信号送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波秒信号。
秒信号送入计数器进行计数，计数到60秒后向分进位，同理分计数器计数到60分后向小时进位，并将计数的结果以BCD-七段显示译码器显示出来。
计数选用十进制计数器74LS760D，校时电路通过选通开关对“时”和“分”进行校时。
二十四小时和十二小时的转换可以用开关进行选择。
图2 总体电路图2.模块设计（1）振荡器的设计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。
电路中采用的是将石英晶体与对称式多谐振荡器中的耦合电容串联起来，就组成了如图3所示石英晶体多谐振荡器。
图3振荡器电路图和仿真波形图（2）分频器的设计对于分频器的设计选定74LS90集成芯片。
数字电子钟设计说明书样本
1前言《当代电子技术》是一门实用性较强课程。
通过对这门课程学习我掌握了数字逻辑门电路、组合逻辑器件、组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑器件、时序逻辑电路分析与设计等有关知识。
Proteus是一种实用数字电路仿真软件。
虽然我并没有系统去学习过这种软件。
但通过每次实验课摸索性使用, 我掌握了Proteus基本操作。
上述知识以及先修课程所学知识为本次《当代电子技术》课程设计奠定了基本。
就在课程设计前几天学院教师给咱们买好了数字电路惯用元器件, 这为设计物理实现提供了条件。
这次我课程设计题目为: 数字电子钟设计。
我所设计数字电子钟功能有: 能显示星期、时、分、秒；能校时；能整点报时总体来讲, 这次设计实现涉及两个过程：设计及Proteus仿真；实物焊接。
设计及Proteus仿真可以说是整个设计最最核心过程, 能否完毕好这个过程直接关系到设计成败。
在设计与Proteus仿真这个过程设是对所学理论知识运用而Proteus仿真是对设计对的与否检查以及完毕对设计优化。
实物焊接是设计物理实现。
需要阐明是因事先不懂得实验室所具备芯片型号在完毕设计与仿真后才懂得自己所用有些芯片实验室没有（实验室有74ls48、74ls90、74LS161和555定期器而我在设计时用是74ls248、74ls390、74LS163和晶振）因而日后我又用实验室具备芯片重新进行了设计并仿真这样使得我做了两份设计虽然两种设计最后所实现功能时相似但因使用芯片不同导致其内部连接也不同。
这里因篇幅限制在正文某些我将仅对后一种设计进行阐述。
在本次课程设计中我顺利完毕了两种办法设计与仿真, 但在实物焊接过程却浮现了一点问题。
详细内容将在正文某些阐述。
数字钟从原理上讲是一种典型数字电路, 其中涉及了组合逻辑电路和时序电路。
本次设计与制作数字电子钟目是让学生在理解数字钟原理前提下, 运用刚刚学过数电知识设计并制作数字钟, 并且通过数字钟制作进一步理解各种在制作中用到中小规模集成电路作用及其用法。
毕业设计76简易数显电子钟设计
毕业设计76简易数显电子钟设计一、引言电子钟是指使用数字显示的时钟，通过LED或LCD等显示器件显示时间。
本文将设计一款简易数显电子钟，采用数字管显示器件，实现准确显示时间的功能。
设计的电子钟具有简单、易操作、精确显示等特点，适合作为毕业设计的对象。
二、设计原理1.时钟芯片选取：选用高精度的时钟芯片，可以提供准确的时间信号。
2.数字显示器件选取：采用数字管显示时、分、秒的数据。
3.控制电路设计：根据时钟芯片提供的时间信号，通过控制电路将时、分、秒的数据传输到数字显示器件进行显示。
三、设计步骤1.选择时钟芯片：根据设计需求，选择适合的高精度时钟芯片，如DS13022.搭建电路原理图：根据选定的时钟芯片的电路原理图，搭建控制电路的原理图，包括时钟芯片、数字显示器件等。
3.PCB设计：根据电路原理图，进行PCB设计，制作电路板。
4.组件焊接：根据PCB设计制作的电路板，将所有的电子组件焊接到电路板上。
5.软件编程：根据时钟芯片的数据手册，编写软件程序，实现数据传输和显示功能。
6.系统调试：完成软硬件的搭建后，进行系统调试，检查时钟芯片和控制电路的正常工作情况。
7.最终制作：将电路板安装到外壳中，搭建简易数显电子钟的最终产品。
四、设计注意事项1.保证电路的稳定性和可靠性：在电路设计和焊接过程中，注意选择合适的电子元件，以确保电路的稳定性和可靠性。
2.时钟芯片的驱动：在软件编程过程中，需要熟悉时钟芯片的控制寄存器和通信协议，以确保准确的数据传输。
3.屏幕显示：在选择数字显示器件时，需考虑显示器件的亮度、清晰度等因素，以保证用户操作的便捷性。
五、设计成果展示通过厚一学期的努力，成功设计并制作了一款简易数显电子钟。
设计的电子钟具有准确的时间显示功能，通过数字管显示时、分、秒的数据。
用户可以方便地通过操作按钮调整时间。
电子钟外观简洁大方，适合放置在家居或办公场所使用。
六、结论本文以设计一款简易数显电子钟为目标，经过认真的设计与制作，成功实现了时、分、秒的准确显示功能。
数字电子时钟设计说明
一、设计任务数字电子时钟设计二、设计要求1、以数字形式显示时、分、秒的时间；2、时钟显示周期为24小时；3、具有校时功能；4、清零、或计时停止功能。
5、定时控制，其时间自定；6、正点报时功能，触摸报整点时数或自动报整点数。
三、元件清单1.七段显示器（共阴极） 10个2.门电路（74LS00 74LS04 74LS08 74LS21 74LS32）若干3.译码器（74LS48） 10个4.十进制计数器（74LS160） 10个5.数值比较器（74LS85） 4个6.石英晶体 1个7.555定时器 1个8.蜂鸣器、按钮、开关若干9.电阻、电容、导线等若干四、设计1.主要思路数字钟主要分为秒信号发生部分，计数部分，定时部分，校时部分，蜂鸣器部分五个主要部分组成，用石英晶体振荡构成秒信号发生，将信号输入计数部分。
计数部分秒计数器，秒，分，时，计数器分别为60进制，60进制，24进制。
计数器输出通过译码器接到显像管，实现时钟的显示。
校时部分为按钮开关与门电路的组合，将时钟信号断开，用按钮开关输入脉冲，调整时间。
定时部分也为计数器，译码器，显像管的结构，不同的是没有时钟输入信号，取而代之的是按钮开关按钮，通过按钮输入脉冲，实现计数功能。
蜂鸣器部分为555定时器与蜂鸣器的结构，在输入高电平时蜂鸣器会发出声音通过比较器比较定时部分与计时部分的时间，弱时间相同，则有高电平输出至蜂鸣器部分。
在整点时输出一个高电平信号，连接到蜂鸣器，实现整点报时功能。
电路原理方框图2.信号发生部分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，它是电子钟的核心，用它产生标准频率信号，再由分频器分成秒时间脉冲。
图为用反相器与石英晶体构成的振荡电路石英晶体振荡器选用32768kHz的石英晶体，发生的信号不符合始终的要求，但通过分频，可产生1Hz的秒信号。
由于32768÷16÷16÷16÷8=1，所以用3个16分频和1个8分频便可解决问题用4个16进制计数器74LS161组成分频电路，与晶振部分共同组成信号发生部分，如下图。
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。
数字电子时钟设计说明
数字电⼦时钟设计说明⼀、设计任务数字电⼦时钟设计⼆、设计要求1、以数字形式显⽰时、分、秒的时间；2、时钟显⽰周期为24⼩时；3、具有校时功能；4、清零、或计时停⽌功能。
5、定时控制，其时间⾃定；6、正点报时功能，触摸报整点时数或⾃动报整点数。
三、元件清单1.七段显⽰器（共阴极） 10个2.门电路（74LS00 74LS04 74LS08 74LS21 74LS32）若⼲3.译码器（74LS48） 10个4.⼗进制计数器（74LS160） 10个5.数值⽐较器（74LS85） 4个6.⽯英晶体 1个7.555定时器 1个8.蜂鸣器、按钮、开关若⼲9.电阻、电容、导线等若⼲四、设计1.主要思路数字钟主要分为秒信号发⽣部分，计数部分，定时部分，校时部分，蜂鸣器部分五个主要部分组成，⽤⽯英晶体振荡构成秒信号发⽣，将信号输⼊计数部分。
计数部分秒计数器，秒，分，时，计数器分别为60进制，60进制，24进制。
计数器输出通过译码器接到显像管，实现时钟的显⽰。
校时部分为按钮开关与门电路的组合，将时钟信号断开，⽤按钮开关输⼊脉冲，调整时间。
定时部分也为计数器，译码器，显像管的结构，不同的是没有时钟输⼊信号，取⽽代之的是按钮开关按钮，通过按钮输⼊脉冲，实现计数功能。
蜂鸣器部分为555定时器与蜂鸣器的结构，在输⼊⾼电平时蜂鸣器会发出声⾳通过⽐较器⽐较定时部分与计时部分的时间，弱时间相同，则有⾼电平输出⾄蜂鸣器部分。
在整点时输出⼀个⾼电平信号，连接到蜂鸣器，实现整点报时功能。
电路原理⽅框图2.信号发⽣部分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，它是电⼦钟的核⼼，⽤它产⽣标准频率信号，再由分频器分成秒时间脉冲。
图为⽤反相器与⽯英晶体构成的振荡电路⽯英晶体振荡器选⽤32768kHz的⽯英晶体，发⽣的信号不符合始终的要求，但通过分频，可产⽣1Hz的秒信号。
由于32768÷16÷16÷16÷8=1，所以⽤3个16分频和1个8分频便可解决问题⽤4个16进制计数器74LS161组成分频电路，与晶振部分共同组成信号发⽣部分，如下图。
数字电子钟设计报告
数字电子钟设计报告
本报告将介绍数字电子钟的设计，包括系统架构、硬件设计和软件设计。
1. 系统架构
数字电子钟的系统架构分为两部分：信息输入和显示输出。
信息输入包括时间信息和闹钟设置信息，可以通过按钮进行设置。
显示输出部分包括LED数字显示屏、音响和闹钟提示灯。
2. 硬件设计
数字电子钟的硬件设计包括微控制器、时钟模块、数码管驱动器、按钮和声音电路。
微控制器采用ATmega32芯片，具有良好的性能和良好的可靠性。
时钟模块采用DS1302实时时钟芯片，可以提供准确的时
间信息。
数码管驱动器采用常用的MAX7219芯片，非常方便，可以控制8位数码管。
按钮用于输入时间信息和闹钟设置信息。
声音电路包括一个蜂鸣器和一个三极管，可以产生响亮的闹钟声。
3. 软件设计
数字电子钟的软件设计包括时钟模块、数码管显示模块、按钮扫描模块和闹钟模块。
时钟模块负责读取DS1302芯片提供的时间信息，并将其存储在ATmega32芯片中。
数码管显示模块负责将存储在ATmega32芯片中的时间信息通过MAX7219芯片发送给8位数码管进行显示。
按钮扫描模块负责扫描按钮输入信息，并将其存储在ATmega32芯片中。
闹钟模块负责读取ATmega32芯片中的闹钟设置信息，并在设定的时间点触发闹钟提示灯和蜂鸣器发出响亮的闹钟声。
4. 总结
数字电子钟的设计包括系统架构、硬件设计和软件设计。
该设计可以提供准确的时间信息和实用的闹钟功能。
它可以广泛应用于家庭、办公室和学校等领域。
数字电子钟的设计报告
数字电子钟的设计报告设计报告：数字电子钟1.引言：数字电子钟是一种数字显示时间的钟表。
它采用数字显示技术，以数字方式传达时间信息，相比于传统的机械钟表，数字电子钟更加准确、方便，并且可以提供更多附加功能。
本设计报告将介绍数字电子钟的设计方案。
2.设计目标：设计数字电子钟的目标是能够准确地显示时间，并具备以下功能：(1) 显示当前时间，包括小时、分钟、秒钟，并提供24小时制和12小时制的选择；(2) 提供闹钟功能，用户可以设定闹钟时间，并在到达指定时间时提醒用户；(3) 提供定时器功能，用户可以设定定时器时间，并在倒计时结束时提醒用户；(4) 显示日期和星期；(5) 提供时间调整功能，用户可以进行时间调整。
3.设计方案：(1) 显示模块：采用数码管或者液晶显示屏作为显示模块，通过驱动电路将数字信号转换为对应的数字显示；(2) 时钟芯片：使用时钟芯片来提供准确的时间数据，并通过串行通信接口与主控芯片进行通信；(3) 主控芯片：采用单片机或者微处理器作为主控芯片，负责接收和处理用户的输入，并控制显示模块的显示；(4) 按键模块：用户可以通过按键模块来进行时间设定、闹钟设定等操作，并通过主控芯片进行处理；(5) 蜂鸣器：用于提醒用户设定的闹钟时间或定时器时间到达。
4.功能实现：(1) 时间显示功能：主控芯片从时钟芯片获取时间数据，并将数据转换为数码管或者液晶显示屏上的数字显示；(2) 闹钟功能：用户可以通过按键模块设定闹钟时间，主控芯片与时钟芯片进行比较，当到达设定时间时，蜂鸣器会发出提醒声音；(3) 定时器功能：用户可以通过按键模块设定定时器时间，主控芯片进行倒计时，并在倒计时结束时发出提醒声音；(4) 日期和星期显示：主控芯片从时钟芯片获取日期和星期数据，并将数据转换为数码管或者液晶显示屏上的文字显示；(5) 时间调整功能：用户可以通过按键模块进行时间调整，主控芯片与时钟芯片进行通信，更新时间数据。
数字电子钟设计说明
24时制数字电子钟设计采用石英晶体振荡器产生固定频率的脉冲，经分频器分频后充当数字电子钟的秒脉冲，分频器用14级二进制串行分频器CD4060及双D触发器74LS74构成。
选用集成十进制异步计数器74LS90分别构成六进制、十进制和二十四进制计数器，来构成秒、分、时计数器。
选用BCD-7段译码器CD4511作为译码输出并将时、分、秒显示在LED显示器上。
校时电路与报时电路主要由门电路构成，选用74LS系列集成电路。
图1-1-2为数字电子钟的系统框图。
图1-1-2 数字电子钟系统框图1.2系统设计图1-2-1-1 秒脉冲发生器电路秒脉冲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电子钟的质量。
选用高精度和高稳定度的石英晶体振荡器发出脉冲，经过分频获得1Hz的秒脉冲。
该设计选用标称频率为32768Hz的石英晶振，通过15次二分频后获得1Hz的脉冲输出。
电路图如图1-2-1-1所示，74LS74的5脚输出1Hz秒脉冲。
集成芯片CD406C是14级二进制串行分频器，其引脚图和内部结构图分别如图74LS74的引脚图如图1-2-1-4所示。
1-2-1-2和图1-2-1-3所示。
双D触发器图1-2-1-2 CD4060 引脚图图1-2-1-4 74LS74 引脚图图1-2-1-3 CD4060 内部结构图122 秒、分、时计数器利用6片集成十进制异步计数器74LS90分别构成2个六十进制和1个二十四进制计数器，充当秒、分、时计数器。
由于74LS90本身带有置0和置9功能，因而不需外加门电路即可实现清0功能。
74LS90的引脚图和功能表如图1-2-2-1和表1-2-2所示。
当Q0 和CLK1相连时，其功能为8421BCD码十进制计数器。
当MR1和MR2全为高电平时，计数器置0;当MS1和MS2全为高电平时，计数器置9。
因此秒个位和分个位计数器直接将74LS90 的12脚与1脚相连构成，而秒十位和分十位由74LS90构成六进制计数器，即将其9、8脚分别接2、3脚。
数字电子钟课程设计说明书
目录一．摘要二．设计目的和意义课程设计方案1.设计内容2.设计任务3.设计要求4.设计目的三．电路工作原理1.结构框图及说明2.系统原理图及工作说明3.单元工作原理四．软件仿真设计1.仿真设计2.仿真过程3.分析仿真4.仿真结果五．总结1．缺点2．改进3．结论六．致谢参考文献一：摘要：数字电路具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强、程序软件控制等一系列优点。
随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。
为了充分发挥数字电路在信号处理上的强大功能，我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。
本次课程设计的主题是数字电子钟。
干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、显示器、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，这里用protues软件来实现。
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。
关键词：数字电子钟；设计；时分秒；十进制。
二．设计目的和意义（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）初步掌握使用protues（电子设计自动化）工具设计数字逻辑电路的方法，包括设计输入、编译、软件仿真、下载和硬件仿真等全过程；（4）经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使学生得到一次较全面的工程实践训练，通过理论联系实际，提高和培养创新能力（5）电子钟亦称数显钟（数字显示钟），是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，数字电子钟是用数字集成电路做成的现代计时器，与传统的机械钟相比，它具有走时准确（用高稳定度石英晶体振荡器作时钟源）、显示直观（用液晶或荧光七段数码管显示器）。
数字电子时钟设计
数字电子时钟设计数字电子时钟是现代社会中使用最广泛的计时工具之一。
其设计不仅涉及到电子技术和计算机科学，同时也涉及到人机交互和用户体验等方面。
本文将就数字电子时钟的设计进行详细探讨。
1. 功能设计数字电子时钟的最基本功能就是显示时间。
在设计时，需要考虑到时分秒三个时间显示单元的排列方式，以及显示方式的美观程度。
通常情况下，显示屏采用液晶(LCD)显示，具有体积小、功耗低、精度高等优点。
同时，在使用过程中还可以设置闹钟、倒计时、计时器等辅助功能。
2. 用户交互设计用户交互设计是数字电子时钟设计中非常重要的一个环节，直接关系到用户使用体验的好坏。
在设计时，需要考虑到以下因素：（1）按键设计数字电子时钟通常需要设置各种各样的功能，因此需要考虑按键的数量、位置、大小等因素。
合理的按键设计不仅能够提升用户的使用舒适度，还能够避免误操作。
（2）语音提示语音提示是数字电子时钟的一个重要功能，能够方便用户了解时钟当前的状态。
例如，在设置闹钟时，时钟可以通过语音提示告诉用户设置成功或失败。
（3）屏幕亮度调节数字电子时钟的显示屏通常具有不同的亮度调节功能。
在设计时应该考虑到用户在不同环境下的使用需求，为用户提供不同的亮度选择功能。
3. 硬件设计数字电子时钟的硬件设计主要包括时钟芯片、LCD液晶显示屏、控制单元等。
其中时钟芯片是数字电子时钟的核心部件，其精度和稳定性决定了整个电子时钟的精度和稳定性。
同时，LCD液晶显示屏的选择也需要考虑到屏幕尺寸、分辨率、反显等因素。
4. 软件设计数字电子时钟的软件设计主要包括驱动程序设计和用户交互处理程序设计两个部分。
驱动程序的设计需要考虑到硬件的特性，能够将硬件的信号转化为软件可以处理的数据。
同时，用户交互处理程序的设计需要考虑到时钟不同功能模块之间的调用关系，以及用户的操作行为。
5. 总结数字电子时钟是现代社会中不可或缺的计时工具，其设计涉及到电子技术、计算机科学、用户交互等多个方面。
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数字电子钟课程设计
一、设计任务与要求
（1）设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟，显示时间从00：00：00到23：59：59；
（2）设计的电路包括产生时钟信号，时、分、秒的计时电路和显示电路（3）电路能实现校正
（5）整点报时。
二、单元电路设计与参数计算
1.振荡器
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。
这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。
2.分频器
由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲需要分频，本实验采用一片74LS90和两片74LS160实现，得到需要的秒脉冲信号。
3.计数器
秒脉冲信号经过计数器，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。
“秒”“分”计数器为六十进制，小时为二十四进制。
（1）六十进制计数
由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完成一分钟之内秒数目的累加，并达到60秒时产生一个进位信号。
本作品选用一片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。
（2）二十四进制计数
“24翻1”小时计数器按照“00—01—02……22—23—00—01”规律计数。
与生活中计数规律相同。
二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。
但清零方式采用的是异步清零方式。
4．译码器
译码是指把给定的代码进行翻译的过程。
计数器采用的码制不同，译码电路也不同。
74LS48驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的七段译码驱动器。
74LS48配有灯测试LT、动态灭灯输入RBI，灭灯输入/动态灭灯输出BI/RBO,当LT=0时，74LS48出去全1。
5．显示器
本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字，显示器有两种：共阳极显示器或共阴极显示器。
74LS48译码器对应的显示器是共阴极显示器。
6．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；在分校正时不影响秒和小时的正常计数。
需要注意的时，校时电路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，为防止这一情况的发生我们接入一个由RS触发器组成的防抖动电路来控制。
校时开关功能表
8.整点报时电路
整点报时电路的功能要求是，每当数字钟计时快要到整点时发出声响，通常按照4低音1高音的顺序发出间断声响，以最后一声高音结束的时刻为整点时刻。
设4声低音（约500Hz）分别发生在59分51秒、53秒、55秒及57秒，最后一声高音（约1KHz）发生在59分59秒，它们的持续时间均为1秒。
因是额外附加电路，所以不加入总图中
四、总原理图及元器件清单1．总原理图
1．元件清单
六、设计流程
1、查找资料、通过对比确定电路模型及所选取的元件。
2、进行Multisim仿真，不断调试，查看仿真结果是否达到我们期望的效果。
3、按照仿真电路，进行插线。
首先连接信号发生器电路，进行调试，使其稳定输出1HZ
的脉冲信号。
4、连接“秒”电路部分，进行调试，使“秒”部分电路实现正常计数功能，再连接“分”电路，进行调试。
5、“秒”、“分”电路计时均正确后连接“时”部分电路，进行调试直至正确计数。
6、“秒”、“分”、“时”电路基本计数功能实现后，连接校时电路，进行调试，直至校时效果出现。
7、校时完成后，连接测试电路准确性。
8、所有部分都完成后，进行整个电路所有功能调试，出现故障一部分一部分的检查排除，直至最后效果出来为止。
七、故障分析及调试
1、在电路设计过程中存在元件使用的不当如输入端与输出端的链接失误。
应多次进行仿真模拟推测失误的地方。
2、在仿真过程中由于软件应用的不熟练导致在实用软件的过程中连线不正确。
器件找的不对，并且在模拟过程中易出错。
比如本图中两个开关实在找不到直接进行的连线，应当反复检查是否出现错误，并通过不断地实验设计完善对软件的使用。
3、如果出现仿真错误时可能是因为在校时电路中连接的失误导致的。
八、精度分析
通过模拟仿真的得出的结论可以使得该电路实现数字电子钟的功能。
但是存在一定的误差，应该是在555定时器在发出信号时的误差。
九、收获体会
通过对数字时钟课程设计的设计和仿真，我觉得自己真的学到了很多。
首先，我对数字时钟的结构及原理与了很好的了解，对时、分、秒的设计以及校时有了一定的了解；其次，我了解了不少器件功能的应用，能够较合理的选用集成电路器件，加深了对数字电路的认识和理解，将所学的理论知识与实际运用结合起来；再次，我学会了操作和使用仿真软件Multisim以及其他版本的仿
真软件，如EWB等，能够较好地利用这些软件进行电路的仿真和调试。
更重要的是，这次课程设计的制作过程中，在不断地发现问题和调试并解决问题的过程中，我学会了在设计中独立地解决问题，也包括怎样去查找问题，同时我发现，只有不断的尝试，亲手去操作，我们才能真正发现学习的乐趣，得到我们想要的结果。
在整个设计阶段，调试过程我花的时间比较多，其间更换了不少器件。
因为当我们利用Multisim等软件对设计的电路进行计算机仿真时，软件有时会出问题，在理论上可行的电路在调试中未必能显示出来，所以我只能通过查阅相关资料，不断地尝试，更换器件，耐心、仔细地分析问题，直到得到最后正确的结果。
通过对本次课程设计的研究，将“模拟电子技术”、“数字电子技术”等课程的理论与实践有机的结合起来。
每次课程设计是一次难得的锻炼机会，让我们能够充分利用所学过的理论知识还有自己的想象的能力，另外还让我们学习查找资料的方法，以及自己处理分析电路，设计电路的能力。
我相信是对我的一个很好的提高。
平时在学习理论知识的时候，我们应该更注重实践。
这次的课程设计让我懂得了它们在实际中的用途，还有我们身边的很多数字钟电路，这些都是我们自己可以实现的，以前那些神秘的东西在不断的学习过程中变得不再那么神秘，我相信，以后还有更多的谜底被揭开。
通过这次课程设计，我还更加深了理论知识的学习。
这次的设计电路我用到了计数器、译码器等，通过自己分析和设计更好地运用了它们，而且还学会了它们更多的功能，发现它们的功能远比书上说的多很多，可以利用不同的接法设计出各种各样不同的电路出来。
我不仅更进一步的巩固了以往所学的知识，而且很好的了解和掌握了原来不知道或掌握不好的知识结构，特别是了解和掌握了很多时钟专用芯片的功能以及用法，这些芯片的功能和用法都是和人们的实际生产生活紧密相关的，在实际的研发过程中都具有很强的代表性。
在此次的设计中，通过对电路性能指标的测试与调试，加强了我在分析和解决设计故障方面的能力,为以后做设计打下了基础。
我还懂得理论与实际相结合是很重要的，只有书上的理论知识是远远不够的，只有把理论知识与实际相结合，在实际操作中验证理论的正确性，加强自己对知识的理解，才能加重自己在社会
中拼搏的筹码。
所以，我们必须好好掌握这些知识结构，为将来走上工作岗位，解决实际问题打下良好的基础。