数字钟的设计报告完整版
数字时钟设计实验报告
电子课程设计【1 】题目：数字时钟数字时钟设计试验陈述一、设计请求：设计一个24小时制的数字时钟.请求：计时.显示精度到秒;有校时功效.采取中小范围集成电路设计.施展：增长闹钟功效.二、设计计划：由秒时钟旌旗灯号产生器.计时电路和校时电路组成电路.秒时钟旌旗灯号产生器可由振荡器和分频器组成.计时电路中采取两个60进制计数器分离完成秒计时和分计时;24进制计数器完成时计时;采取译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示.校时电路采取开关掌握时.分.秒计数器的时钟旌旗灯号为校时脉冲以完成校时.三、电路框图：图一 数字时钟电路框图四、电路道理图：（一）秒脉冲旌旗灯号产生器秒脉冲旌旗灯号产生器是数字电子钟的焦点部分,它的精度和稳固度决议了数字钟的质量.由振荡器与分频器组合产生秒脉冲旌旗灯号.➢ 振荡器: 通经常应用555准时器与RC 组成的多谐振荡器,经由调剂输出1000Hz 脉冲.➢ 分频器: 分频器功效重要有两个,一是产生尺度秒脉冲旌旗灯号,一是供给功效 扩大电路所须要的旌旗灯号,选用三片74LS290进行级联,因为每片为1/10分频器,三片级联好获得1Hz 尺度秒脉冲.其电路图如下：译码器译码器译码器时计数器 (24进制) 分计数器 (60进制) 秒计数器 (60进制)校 时 电 路秒旌旗灯号产生器图二秒脉冲旌旗灯号产生器（二）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.➢60进制——秒计数器秒的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而配合完成60进制计数器.当计数到59时清零着从新开端计数.秒的个位部分的设计：应用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位 .个位计数器由0增长到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功效.应用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位 ,当十位计数器由0增长到5时应用74LS11与门产生一个高电平接到个位.十位的CD40110的清零端,同时产生一个脉冲给分的个位.其电路图如下：图三60进制--秒计数电路➢60进制——分计数电路分的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而配合完成60进制计数器.当计数到59时清零着从新开端计数.秒的个位部分的设计：来自秒计数电路的进位脉冲使分的个位加1,应用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位 .个位计数器由0增长到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功效.应用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位 ,当十位计数器由0增长到5时应用74LS11与门产生一个高电平接到个位.十位的CD40110的清零端,同时产生一个脉冲给时的个位.其电路图如下：图四60进制--分计数电路➢24进制——时计数电路来自分计数电路的进位脉冲使时的个位加,个位计数器由0增长到9是产生进位,连在十位计数器脉冲输入端CP,当十位计到2且个位计到3是经由74LS11与门产生一个清零旌旗灯号,将所有CD40110清零.其电路图如下：图五24进制--时计数电路➢译码显示电路译码电路的功效是将秒.分.时计数器的输出代码进行翻译,变成响应的数字.用以驱动LED七段数码管的译码器经常应用的有74LS148.74LS148是BCD-7段译码器/驱动器,输出高电平有用,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离送到响应七段数码管的输入端,即可以进行不合数字的显示.在译码管输出与数码管之间串联电阻R作为限流电阻.其电路图如下：图六译码显示电路➢校时电路校时电路是数字钟不成缺乏的部分,每当数字钟与现实时光不符时,须要依据尺度时光进行校时.一般电子表都具有时.分.秒等校时功效.为了使电路简略,在此设计中只进行分和小时的校时.“快校时”是经由过程开关掌握,使计数器对1Hz校时脉冲计数.图中S1为校订用的掌握开关,校时脉冲采取分频器输出的1Hz脉冲,当S1为“0”时可以进行“快校时”. 其电路图如下：图七 校队电路五、试验办法： 1.秒脉冲产生部分采取555多谐振荡器产生1HZ 频率旌旗灯号,作为秒脉冲及整体电路的旌旗灯号输入部分.其仿真电路图如下图所示：图八 秒脉冲产生器仿真电路2、计数电路电子钟计时分为小时.分钟和秒,个中小时为二十四进制,分钟和秒均为六十进制,输出可以用数码管显示,所以请求二十四进制为00000000~00100100计数,六十进制为8910U10C74LS00 123 U11A74LS00 111213U10D74LS00R3 C1S1GND1011U8E74LS04 1HZS2/M2 Q2+5V00000000~01100000计数,并且均为8421码编码情势.（1）小时计数——二十四进制电路仿真用两片74LS160N（分A片.B片）设计一个一百进制的计数器,在24（00100100）处直接掏出所有为1的端口,经由输入与非门74LS00D,再给两个清零端CLR.应用74LS160N异步清零功效完成二十四进制轮回,计数范围为0~23.然后用七段显示译码器74LS47D将A.B两片74LS160N的输出译码给LED数码管.仿真电路如图九所示. ：图九 24进制——时计数器仿真电路（2）分钟.秒计数——六十进制电路仿真此电路相似于二十四进制计数器,采取74LS160N设计出一百进制的计数器,在60（01100000）处直接掏出所有为1的端口,经由输入与非门74LS00D,再给两个清零端CLR.应用74LS160N异步清零功效完成六十进制轮回,计数范围为0~59.然后用七段显示译码器74LS47D将 A.B两片74LS160N的输出译码给LED数码管.仿真电路如图所示：图十 60进制——秒计数器仿真电路图十一 60进制——分计数器仿真电路（四）校时校分（秒）电路.数字钟应具有分校订和时校订功效,是以,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采取正常计时旌旗灯号与校订旌旗灯号可以随时切换的电路接入个中.这里应用两个与非门加一个单刀双掷开关来实现校时功效.第一个74LS00D与非门的输入端一端接清零旌旗灯号,另一端接第二个与非门的输入端,第二个74LS00D的输入端一端接计数脉冲,另一端接一个单刀双掷开关.开关接通的一段接地,另一端接高电平.当开关打到另一端时,时或分的个位就单独开端计数,如许就能实现校时功效.其电路图如图所示：图十二校分仿真电路六、试验成果和结论：数字时钟仿真电路图如下图所示,在Multisim11.0中进行仿真,可以实现数字时钟的显示功效.校时功效.显示功效中,小时实现的是24进制,分和秒实现的是60进制,经由过程校时电路可以或许分离校订时和分.图十三数字时钟仿真电路七、设计领会：在本次Multisim仿真进程,从装配软件.选定课题.设计电路.进行仿真.运行成果都本身现实操纵完成.在数字时钟设计中,依据先生上课所讲的内容,可以用两片集成十进制同步计数器74LS160D级联为100进制,再应用其异步清零功效,可以分离实现小时的24进制和分秒的60进制.当然,在仿真进程中也碰到了许多艰苦和问题.比方说,无法直接从秒进位到分和分进位到时,并且在仿真中老是出错.于是本身就教了一些也做数字时钟的同窗,同时在网上查找了相干材料,最后终于用两个与非门和单刀双掷开关实现了从秒到分的进位.分到时的进位功效及校准功效.经由过程本次试验对数电常识有了更深刻的懂得,将其应用到了现实中来,明确了进修电子技巧基本的意义,也达到了其造就的目标.也明确了一个道理：成功就是在不竭摸索中进步实现的,碰到问题我们不克不及泄气.焦躁,甚至废弃,而要静下心来细心思虑,分部检讨,找出最终的原因进行纠正,如许才会有提高,才会一步步向本身的目标接近,才会取得本身所要寻求的成功.当然,本身的仿真技巧和应用才能照样很欠缺的,固然完成了根本的设计请求,但是许多本身想要的扩大功效还未能实现.并且许多时刻会走过许多弯路,糟蹋了许多不须要的时光.不过,此次设计阅历势必使我受益毕生,让我明确若何更好的获取常识,若何更好的理论接洽现实.往后的进修更须要不竭尽力,在获得常识的同时获得快活,真正的自动摸索,自动进修,形成本身的思维方法,不竭应用,不竭朝上进步.。
数字时钟设计报告
设计要求（1）稳定的显示时、分、秒（要求24小时为一个计时周期）；（2）当电路发生走时误差时，要求电路有校时功能；（3）电路有整点报时功能。
报时声响为四低一高，最后一响高音正好为整点。
设计原理及框图根据题目要求，数字时钟主要由以下6个模块构成：振荡器、秒计时电路、分计时电路、小时计时电路、校时电路和整点报时电路。
但考虑到设计的完善，我组在设计时增加了两项拓展功能：小时计时电路的24进制与12进制转换和星期计时电路。
增加拓展功能后，系统结构大致如下图所示：图1 设计原理框图器件说明开关S1 1只单刀双掷开关S2,S3,S4，S5 4只电阻43 1只电阻50 1只电容10u 1只电容10u 1只导线若干设计过程为保证各模块功能的实现，我组采用分块设计的方法，即先分别设计好各模块，然后进行整体连接。
具体过程如下：1.振荡器振荡器是数字时钟的脉冲信号来源，其工作稳定程度及频率精确程度决定了数字时钟计时的准确程度。
基于此种考虑，我组采用555定时器。
该电路使用灵活、方便，只需接少量的阻容元件就可以构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器，故广泛应用于信号的产生、变换、控制与检测。
其内部电路结构及功能表如下：图2 555定时器内部电路结构图表2 555定时器功能表复位端DR高电平触发端U11低电平触发端U12放电三极管VT D输出端U O0 ××导通01 >2/3V CC >1/3V CC 导通01 <2/3V CC >1/3V CC 不变不变1 >2/3V CC <1/3V CC 截止 11 <2/3V CC <1/3V CC 截止 1图3 多谐振荡器Multisim仿真电路图2.分秒计时电路由于分秒计时电路均为60进制，其设计原理一致，故一并介绍。
为使设计电路尽量简单，我组没有使用十六进制计数器74LS161，而是使用十进制计数器74LS160。
课程设计_数字电子钟设计报告 -终
数字闹钟设计报告目录1. 设计任务与要求 (2)2. 设计报告内容2.1实验名称 (2)2.2实验仪器及主要器件 (2)2.3实验基本原理 (3)2.4数字闹钟单元电路设计、参数计算和器件选择…………………………3-72.5数字闹钟电路图 (8)2.6数字闹钟的调试方法与过程 (8)2.7设计与调试过程的问题解决方案 (8)3.实验心得体会……………………………………………………………………9、101. 设计任务与要求数字闹钟的具体设计任务及要求如下:(1) 有“时”、“分”十进制显示, “秒”使用发光二极管闪烁表示。
(2) 以24小时为一个计时周期。
(3) 走时过程中能按预设的定时时间（精确到小时）启动闹钟, 以发光二极管闪烁表示, 启闹时间为3s～10s。
2. 设计报告内容2.1实验名称数字闹钟2.2实验仪器及主要器件（1）CD4511（ 4片）、数码管（4片）（2）74LS00（6片）（3）74LS138（2片）（4）74LS163（6片）（5）LM555（1片）（6）电阻、电容、导线等（若干）（7）面包板（2片）、示波器等2.3数字闹钟基本原理要想构成数字闹钟, 首先应选择一个标准时间源——即秒信号发生器。
可以采用LM555构成多谐振荡器, 通过改变电阻来实现频率的变化, 使之产生1HZ的信号。
计时的规律是: 60秒=1分, 60分=1小时, 24小时=1天, 就需要对计数器分别设计为60进制和24进制的, 并发出驱动信号。
各计数器输出信号经译码器到数字显示器, 按“时”、“分”顺序将数字显示出来, 秒信号可以通过数码管边角的点来显示。
数字闹钟要求有定时响闹的功能, 故需要提供设定闹时电路和对比起闹电路。
设时电路应共享译码器到数字显示器, 以便使用者设定时间, 并可减少电路的芯片数量；而对比起闹电路提供声源, 应具有人工止闹功能, 止闹后不再重新操作, 将不再发生起闹等功能。
数字电子钟的逻辑框图如图所示。
单片机实验报告数字时钟设计报告
单片机实验报告数字时钟设计报告一、实验目的本次单片机实验的目的是设计并实现一个基于单片机的数字时钟。
通过该实验，深入了解单片机的工作原理和编程方法，掌握定时器、中断、数码管显示等功能的应用，提高综合运用知识解决实际问题的能力。
二、实验原理1、单片机选择本次实验选用了常见的 51 系列单片机，如 STC89C52。
它具有丰富的资源和易于编程的特点，能够满足数字时钟的设计需求。
2、时钟计时原理数字时钟的核心是准确的计时功能。
通过单片机内部的定时器，设定合适的定时时间间隔，不断累加计时变量，实现秒、分、时的计时。
3、数码管显示原理采用共阳或共阴数码管来显示时间数字。
通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选信号，使数码管显示相应的数字。
4、按键控制原理设置按键用于调整时间。
通过检测按键的按下状态，进入相应的时间调整模式。
三、实验设备与材料1、单片机开发板2、数码管3、按键4、杜邦线若干5、电脑及编程软件（如 Keil）四、实验步骤1、硬件连接将数码管、按键与单片机开发板的相应引脚通过杜邦线连接起来。
确保连接正确可靠，避免短路或断路。
2、软件编程（1）初始化单片机的定时器、中断、I/O 口等。
（2）编写定时器中断服务程序，实现秒的计时。
（3）设计计时算法，将秒转换为分、时，并进行进位处理。
（4）编写数码管显示程序，将时间数据转换为数码管的段选和位选信号进行显示。
（5）添加按键检测程序，实现时间的调整功能。
3、编译与下载使用编程软件将编写好的程序编译生成可执行文件，并下载到单片机中进行运行测试。
五、程序设计以下是本次数字时钟设计的主要程序代码片段：｀｀｀cinclude ＜reg52h>／／定义数码管段选码unsigned char code SEG_CODE ＝｛0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90}；／／定义数码管位选码unsigned char code BIT_CODE ＝｛0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10,0x20, 0x40, 0x80}；／／定义时间变量unsigned int second ＝ 0, minute ＝ 0, hour ＝ 0;／／定时器初始化函数void Timer_Init(）｛TMOD ＝ 0x01; ／／定时器 0 工作在方式 1 TH0 ＝（65536 50000) ／ 256; ／／定时 50ms TL0 ＝（65536 50000) ％ 256;EA ＝ 1; ／／开总中断ET0 ＝ 1; ／／开定时器 0 中断TR0 ＝ 1; ／／启动定时器 0｝／／定时器 0 中断服务函数void Timer0_ISR(） interrupt 1｛TH0 ＝（65536 50000) ／ 256;TL0 ＝（65536 50000) ％ 256;second+＋；if （second ＝＝ 60)｛second ＝ 0;minute+＋；if （minute ＝＝ 60)｛minute ＝ 0;hour+＋；if （hour ＝＝ 24)｛hour ＝ 0;｝｝｝｝／／数码管显示函数void Display(）｛unsigned char i;for （i ＝ 0; i ＜ 8; i+＋）P2 ＝ BIT_CODEi;if （i ＝＝ 0)｛P0 ＝ SEG_CODEhour ／ 10;｝else if （i ＝＝ 1)｛P0 ＝ SEG_CODEhour ％ 10;｝else if （i ＝＝ 2)｛P0 ＝ 0xBF; ／／显示“”｝else if （i ＝＝ 3)｛P0 ＝ SEG_CODEminute ／ 10;else if （i ＝＝ 4)｛P0 ＝ SEG_CODEminute ％ 10;｝else if （i ＝＝ 5)｛P0 ＝ 0xBF; ／／显示“”｝else if （i ＝＝ 6)｛P0 ＝ SEG_CODEsecond ／ 10;｝else if （i ＝＝ 7)｛P0 ＝ SEG_CODEsecond ％ 10;｝delay_ms(1)；／／适当延时，防止闪烁｝｝／／主函数void main(）｛Timer_Init(）；while （1)｛Display(）；｝｝｀｀｀六、实验结果与分析1、实验结果将程序下载到单片机后，数字时钟能够正常运行，准确显示时、分、秒，并且通过按键可以进行时间的调整。
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。
数字钟设计报告
目录1 设计目的 (3)2 设计任务 (3)3数字电子钟的电路系统设计 (3)3.1 设计原理 (3)3.2 方案确定 (4)3.2.1 设计方案一 (4)3.2.2 设计方案二 (5)3.2.3 两种方案的比较 (5)3.2.4 设计方案的确定 (6)3.3 数字电子钟的电路设计 (6)3.3.1 电源电路的设计 (6)3.3.2 时间计数电路的设计 (7)3.3.3 正点报时电路的设计 (8)3.3.4 校时电路的设计 (9)3.3.5 秒信号发生器的设计 (9)3.3.6 译码驱动显示电路 (11)3.3.7 数字电子钟的整体电路 (11)3.4设计电路的计算机模拟仿真与调试 (14)4 电路的装配过程 (15)4.1电路模拟仿真调试 (15)4.2电路焊接 (15)4.3 实物的实际调试 (15)5实验数据和误差分析 (15)5.1实验数据 (15)5.2 误差分析 (16)6 元件清单 (16)7 课程设计的收获、体会和建议 (17)致谢 (19)参考文献 (20)1 设计目的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。
此次设计与制作数字电子钟的目的是让学生在了解数字钟的原理的前提下，运用刚刚学过的数电知识设计并制作数字钟，而且通过数字钟的制作进一步了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及其使用方法。
由于数字电子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，从而实现理论与实践相结合。
总的来说，此次课程设计，有助于学生对电子线路知识的整合和电子线路设计能力的训练，并为后继课程的学习和毕业设计打下一定的基础。
2 设计任务设计制作一个数字电子钟设计指标：1．时间计数电路采用24进制，从00开始到23后再回到00；2．各用2位数码管显示时、分、秒；3．具有自动校时、校分功能，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，当时间到达整点前10秒开始，蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。
单片机数字钟设计报告
目录一前言 (1)1.1数字电子钟的意义1.2数字电子钟的应用二总体方案设计 (1)三系统硬件设计 (2)6单片机最小系统1.I/O 地址分配2.复位电路3 时钟电路4 按键电路5 显示电路四系统软件设计 (6)1 软件程序内容2 软件流程图五系统调试 (9)1 系统功能 (9)2.软件调试问题及解决六设计总结 (9)附录 (11)1)系统原理图 (11)2)系统仿真图源程序 (13)一前言1.1数字电子钟的意义单片机模块中最常见的是数字钟, 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, 具有更更长的使用寿命, 因此得到了广泛的使用。
数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,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,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便, 而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、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, 研究数字钟及扩大其应用, 有着非常现实的意义。
1.2数字电子钟的应用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、携带方便等优点, 它还用于计时自动报时及自动控制的领域。
二总体方案设计数字钟在日常生活中最常见, 应用也最广泛。
本文主要就是设计一款数字钟, 以89C52单片机为核心, 配备液晶显示模块、时钟芯片、等功能模块。
数字钟采用24小时制方式显示时间, 定时信息以及年月日显示等功能。
单片机多功能电子数字钟课程设计报告
多功能电子数字钟设计数字钟在日常生活中最常见, 应用也最广泛。
本文主要就是设计一款数字钟, 以89C52单片机为核心, 配备液晶显示模块、时钟芯片、等功能模块。
数字钟采用24小时制方式显示时间, 定时信息以及年月日显示等功能。
文章的核心主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。
硬件电路设计主要包括中央处理单元电路、时钟电路、人机接口电路、信号处理电路、执行电路等几部分组成。
软件用C语言来实现, 主要包括主程序、键盘扫描子程序、时间设置子程序等软件模块。
关键词单片机液晶显示器模块数字钟一硬件电路设计及描述；1.MCS-51单片机单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机。
这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。
8051单片机的结构特点有以下几点: 8位CPU；片内振荡器及时钟电路； 32根I/O线；外部存储器ROM和RAM；寻址范围各64KB；两个16位的定时器/计数器； 5个中断源, 2个中断优先级；全双工串行口。
定时器/计数器8051内部有两个16位可编程定时器/计数器, 记为T0和T1。
16位是指他们都是由16个触发器构成, 故最大计数模值为2 -1。
可编程是指他们的工作方式由指令来设定, 或者当计数器来用, 或者当定时起来用, 并且计数（定时）的范围也可以由指令来设置。
这种控制功能是通过定时器方式控制寄存器TMOD来完成的。
在定时工作时, 时钟由单片机内部提供, 即系统时钟经过12分频后作为定时器的时钟。
技术工作时, 时钟脉冲由TO和T1输入。
中断系统8051的中断系统允许接受五个独立的中断源, 即两个外部中断申请, 两个定时器/计数器中断以及一个串行口中断。
外部中断申请通过INTO和INT1（即P3.2和P3.3）输入, 输入方式可以使电平触发（低电平有效）, 也可以使边沿触发（下降沿有效）。
2.8051的芯片引脚如图1-2所示VCC: 供电电压。
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。
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。
数字钟的设计报告完整版
电子技术课程设计(数电部分）——简易数字钟专业____________姓名____________班级____________学号____________二〇一三年四月基于EDA的简易数字钟设计第一章设计背景与要求 (1)一．设计背景 (1)二．设计要求 (1)第二章系统概述 (1)2.1设计思想与方案选择 (1)2.2各功能块的组成 (2)第三章单元电路设计与分析 (2)3.1各单元电路的选择 (2)3.2基本计时电路子模块的设计及工作原理分析 (3)(1)脉冲发生电路（分频模块） (3)(2)60进制计数器模块 (5)(3)24进制计数器模块 (6)(4)两片60进制计数器和一片24进制计数器联级构成24小时电路 (8)3.3外围子模块电路的设计及工作原理分析 (9)(1)4位显示译码模块 (9)(2)整点报时电路原理及模块设计 (12)(3)校正开关及脉冲按键消抖动处理模块 (14)(4)12小时制与24小时制的切换电路 (15)第四章电路的调试过程 (19)4.1遇到的主要问题 (19)4.2现象原因分析及解决措施及效果 (19)4.3功能的测试方法、步骤，记录的数据 (20)第五章结束语 (20)5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明 (20)5.2总结设计的收获与体会 (21)参考文献： (21)第一章设计背景与要求一．设计背景在公共场所，例如车站、码头，准确的时间显得特别重要，否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦。
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度和直观性，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。
数字钟是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。
二．设计要求设计一个简易数字钟，具有整点报时和校时功能。
（1）以四位LED数码管显示时、分，时为二十四进制。
（2）时、分显示数字之间以小数点间隔，小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时。
数字钟的设计报告
目录1 课程设计任务与要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计要求 (2)2 课题分析 (2)3 总体设计 (2)4 具体实现 (3)4.1 秒脉冲产生部分 (3)4.2 计数部分 (4)4.3 部分实现 (5)4.3.1 计数部分 (5)4.3.2 显示部分 (6)4.3.3 校时部分 (7)4.3.4 报时部分 (8)4.3.5 总的设计图 (8)4.3.6 仿真 (9)5 心得体会及收获 (9)6 参考文献 (10)7 附录 (10)数字电子钟设计1 课程设计任务与要求：1.1 设计任务设计一个用LED数码管显示的数字电子钟，能够显示时、分、秒的时间，具有计数，整点报时，校时功能。
1.2 设计要求(1)复习计数、译码和显示电路的工作原理。
（2）熟悉中规模集成计数译码器74LS160的逻辑功能及使用方法。
（3）预习有关七段译码器和共阴极显示器的的工作原理及使用方法。
（4）根据数字钟的原理框图设计各个单元电路。
2 课题分析分析设计要求，要实现秒脉冲信号，可以通过由555定时器连接实现多谐振荡器产生秒脉冲，作为计数部分74LS160的时钟信号；要实现时钟显示功能，而且分、秒以60进制，时以24进制进行数据运算则必须用计数器74LS160加以实现；要达到快速校时的目的可以用手动按动按钮产生校时脉冲的形式来完成；对于整点报时则可以用门电路的形式来实现。
3 总体设计该设计大概可以分五个部分：秒脉冲产生部分、计数部分、译码显示部分、校时部分、报时部分。
在秒脉冲产生部分中，可以用振荡器或者555定时器予以实现，为了保证的准确性，优先选用振荡器，但是由于个人技术问题，我们选用了555定时器来构成多谐振荡器产生秒脉冲作为计数器的CLK信号；在计数电路中，我们采用74LS160这种4位十进制计数器，因为它可以同时可以级连组成60进制和24进制，用起来比较方便；用74LS48译码器和七段显示数码管便组成多功能数字钟的译码显示部分；在校时部分中，我们选用的是手动校时的方式，通过按钮开关产生脉冲来控制74LS160的计数，从而达到调整计数的目的。
《数字钟设计报告》
《数字钟设计报告》电子课程设计——数字钟学院：电子信息工程学院专业、班级：电子131502班姓名：李泓学号：20XX15020213指导教师：黄庆彩20XX年12月24日目录第1章设计任务与要求2总体框图22.1、设计方案一32.2、设计方案二32.3、方案确定3第3章选择器33.1、555定时器33.2、计数器74LS160.53.3、译码器74LS47.63.4、七段共阳数码管73.5、六非门74LS04.83.6、四2输入与门74LS08.83.7、四2输入或门74LS32.8第4章功能模块84.1、利用555定时器产生秒脉冲和调时连续脉冲9 4.2、00～59六十进制计数器设计.94.3、00～23二十四进制计数器设计.114.4、整点报时电路.114.5、调时电路.124.6、数字实验箱上验证所模块的功能.12总体设计电路图135.1、电路整体工作情况.135.2、硬实验结果.155.3、电路改进.1617数字钟一、设计任务与要求用中小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒的数字钟。
1、秒、分为00～59六十进制计数器。
2、时为00～23二十四进制计数器。
3、具有校时功能，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的校正。
4、具有整点报时功能：整点报时电路要求在每个整点时鸣叫一次。
二、总体框图整点报时秒显示时显示分显示译码器译码器60进制计数器24进制计数器60进制计数器正常时钟信号数据选择器调时连续脉冲控制电路图2-1数字钟原理框图基本原理为用十进制计数器分别构成两个00～59六十进制的计数器与一个00～23的二四进制计数器来实现秒、分、时的功能。
通过译码器将信号送入数码管实现时间的显示。
用分计数器的进位信号来控制蜂鸣器的工作状态，实现整点报时功能。
将正常的时钟信号与调时用的连续脉冲信号送入二选一的数据选择器，再由开关电路控制两信号的传输情况，实现连续脉冲调时功能。
数字钟设计报告
数字钟设计报告1. 引言数字钟是一种常见的显示时间的设备，它采用数字显示方式，能够准确地显示当前的时间。
本文将介绍数字钟的设计过程、原理以及制作方法。
2. 设计原理数字钟的设计原理基于电子时钟的概念。
它由一个时钟芯片、数字显示模块和控制电路组成。
主要分为以下几个模块：2.1 时钟芯片时钟芯片是整个数字钟的核心部件，负责产生和维护精确的时间。
它通常采用晶振来生成时钟脉冲，并且能够根据输入的时间信号进行计数和更新。
2.2 数字显示模块数字显示模块用于将时间以数字形式显示出来。
它通常由七段数码管组成，每个数码管可以显示一个数字0-9。
通过控制每个数码管的亮灭，可以实现显示任意的数字。
2.3 控制电路控制电路负责调度时钟芯片和数字显示模块的工作，并且根据需要进行相应的控制操作。
它通常包括时钟信号的分频电路、扫描控制电路等。
3. 设计步骤数字钟的设计步骤如下：3.1 确定需求首先需明确数字钟的需求，包括显示的格式、功能要求等。
3.2 选取器件根据需求选取合适的时钟芯片、数字显示模块和控制电路。
3.3 连接器件根据器件的规格书和引脚图，将时钟芯片、数字显示模块和控制电路按照正确的方式连接起来。
3.4 编写控制程序根据选取的器件，编写相应的控制程序，实现时间的计数、显示和控制功能。
3.5 测试和校准完成连接和编程后，进行测试和校准，确保数字钟的工作稳定和准确。
4. 制作过程数字钟的制作过程包括如下几个步骤：4.1 准备材料和工具准备时钟芯片、数字显示模块、控制电路板、面板等材料和工具。
4.2 搭建电路根据设计步骤中的连接方法，将时钟芯片、数字显示模块和控制电路进行连接和焊接。
4.3 安装面板将连接好的电路板安装在面板上，同时安装按钮、开关等控制元件。
4.4 调试和测试对制作好的数字钟进行调试和测试，确保其工作正常。
4.5 完善和装饰对数字钟进行外观美化，例如涂漆、装饰图案等，使其更加美观。
5. 总结通过以上步骤，我们可以完成一个基本的数字钟设计和制作。
数字钟设计实验报告
数字钟设计实验报告数字钟设计实验报告摘要：本实验旨在设计一款数字钟，通过数字显示来展示当前的时间。
通过对电路的搭建和编程的学习，我们成功地实现了数字钟的设计，并对其进行了测试和分析。
本实验不仅提高了我们的电路设计和编程能力，还加深了我们对数字时钟原理的理解。
引言：数字钟是一种常见的时间显示设备，广泛应用于生活中的各个领域。
它不仅具备准确显示时间的功能，还可以提供多种功能，如闹钟、定时器等。
本实验旨在通过设计一款数字钟，提高我们的电路设计和编程能力，并深入理解数字时钟的原理。
材料与方法：1. Arduino开发板2. 数码管3. 连接线4. 电阻5. 电容6. 蜂鸣器7. 按钮8. 电源实验步骤：1. 搭建电路：根据电路图连接Arduino开发板、数码管、蜂鸣器、按钮等元件，并接通电源。
2. 编写程序：使用Arduino开发环境，编写程序实现数字时钟的功能，包括时间的获取、显示和功能的切换。
3. 上传程序：将编写好的程序上传到Arduino开发板中，使其能够执行我们设计的功能。
4. 测试与分析：通过按下按钮，观察数码管的显示和蜂鸣器的声音，验证数字钟的功能是否正常。
实验结果：经过实验，我们成功地设计出了一款数字钟，并实现了以下功能：1. 显示当前的时间：数码管能够准确地显示当前的时间，包括小时和分钟。
2. 闹钟功能：通过设置闹钟时间和闹铃声音，实现了闹钟功能，当时间到达设定的闹钟时间时，蜂鸣器会发出声音提醒。
3. 定时器功能：可以设置定时器时间，当时间到达设定的时间时，蜂鸣器会发出声音提醒。
4. 亮度调节：通过调节电阻，可以实现数码管的亮度调节。
讨论与分析：在设计过程中，我们遇到了一些问题，如电路连接错误、程序逻辑错误等。
通过仔细检查和调试，我们逐步解决了这些问题，并最终成功地完成了数字钟的设计。
通过这个实验，我们不仅提高了对数字时钟原理的理解，还加深了对电路设计和编程的掌握。
结论：通过本实验，我们成功地设计了一款功能齐全的数字钟，并实现了时间显示、闹钟和定时器等功能。
多功能数字钟的设计报告
多功能数字钟的设计报告
一、简介
本项目为一款多功能数字钟，考虑到时代的发展，利用计算机技术和
电子工艺，设计出一款全新的数字钟，它可以满足日常生活中的不同需求。
二、功能
1、设置时间和日期的功能。
2、支持闹钟功能，可以设置多个闹钟，每天自动响铃提醒。
3、支持倒计时功能，用户可以设置倒计时的时间，可以实现计时功能。
4、支持自定义界面功能，用户可以根据自己的喜好来设置数字钟的
界面和背景图案。
5、钟表外观强大，具有耐用、耐磨、耐高温等特点，能够满足不同
应用环境的要求。
三、硬件系统
本项目采用先进的微控制芯片技术，设计制造的多功能数字钟由主控
单元、传感器、触摸控制板、显示屏、外壳等组成。
1、主控单元：采用先进的微控制器进行控制，并结合定时器、中断
处理模块进行时间控制，主控单元负责接收传感器信号，控制显示屏信息，实现时钟的功能。
2、传感器：采用光电传感器、按键传感器等，可以有效地接收外部
信号，实现对外部信号的检测。
3、触控板：采用触摸传感技术，可以有效地实现用户对时钟的操作，例如调节时间、设置闹钟等。
数字钟课程设计报告
数字钟课程设计报告前言：随着科技的不断进步，数字化已经成为了各个领域的主流趋势。
数字技术也在教育领域得到广泛应用。
数字化教育为学生提供了更好的学习方式和体验，同时也给教育工作者带来了更多的创新空间。
本文将围绕数字化教育，探讨数字钟课程设计报告。
数字钟的设计：数字钟是一个数字化的学习工具，在各学科的教学中都得到了广泛应用。
数字钟的设计可以遵循以下步骤：1.确定教学目标：数字钟的设计必须遵循教学目标，以便为教师和学生提供最佳的学习体验，使教学更加生动有趣。
2.选择数字钟的类型：根据教学目标和特点，可以选择不同类型的数字钟，例如计时器、倒计时器、时间轴等。
3.选择数字钟的功能：数字钟的功能会影响到教学效果，因此需要根据教学目标和教学特性选择数字钟的功能。
4.美化数字钟的界面：美化数字钟的界面能够增加学生的学习兴趣，提高教学效果，从而实现教学目标。
数字钟的应用：数字钟是一种数字化教学工具，可以在各个学科的教学中得到广泛应用。
下面以数学为例，详细说明数字钟在数学教学中的应用。
数字钟可以用于教学观念的讲解。
在数学教学中，学习时间的观念非常重要。
使用数字钟可以帮助学生了解时间的本质，为学生认识到时间的重要性打下基础。
数字钟也可以用于学习数学运算。
例如，教师可以设置数字钟来进行加减乘除的计算，帮助学生提高计算速度和精确度。
数字钟还可以用于检查作业。
教师可以在数字钟上设置一个时间限制，让学生在规定时间内完成作业。
如果学生没有完成作业，数字钟将会提醒他们完成。
数字钟的优势：数字化教育工具的吸引力取决于它们的功能和灵活性。
数字钟虽然看起来简单，但它的实际用途非常重要。
它能够帮助教师更好地了解学生的学习情况，同时也能够更好地帮助学生提升学习效果。
数字钟优势如下：1、灵活性：数字钟可以根据教学需要进行设计和选择，可以在不同的学科中得到广泛应用。
2、互动性：数字钟可以与学生互动式地使用。
通过使用数字钟可以促进学生互动，提高学生的学习效果，帮助学生主动掌握学习内容。
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。
数字钟课程设计报告模板
数字钟课程设计报告模板一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握数字钟的工作原理、设计和制作方法。
知识目标包括了解数字钟的组成部分、工作原理和相关电路知识；技能目标包括学会使用数字电路设计软件进行数字钟的设计和仿真，并能实际制作出一个简单的数字钟；情感态度价值观目标包括培养学生的创新意识、团队合作精神和对电子技术的兴趣。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字钟的工作原理、设计和制作。
首先，学生需要了解数字钟的组成部分，包括时钟芯片、显示模块、按键输入模块等，并学习相关电路知识。
然后，学生将学习如何使用数字电路设计软件进行数字钟的设计和仿真，包括时钟信号的产生、计数器的实现、显示模块的设计等。
最后，学生将实际制作出一个简单的数字钟，并进行调试和测试。
三、教学方法为了达到上述教学目标，本课程将采用多种教学方法。
首先，将采用讲授法，向学生讲解数字钟的工作原理和相关电路知识。
其次，将采用讨论法，引导学生进行思考和提问，促进学生之间的交流和合作。
此外，还将采用案例分析法，通过分析具体的数字钟设计案例，帮助学生理解和掌握设计方法和技巧。
最后，将采用实验法，让学生亲自动手制作和调试数字钟，提高学生的实践能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，将选择和准备适当的教学资源。
教材方面，将选择一本与数字钟设计和制作相关的教材，用于学生学习和参考。
参考书方面，将提供一些与数字电路设计和仿真相关的书籍，供学生进一步深入学习和研究。
多媒体资料方面，将制作一些与数字钟设计和制作相关的教学视频和演示文稿，用于课堂演示和讲解。
实验设备方面，将准备一些数字电路设计实验板和相关器件，供学生进行实验和制作数字钟。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性等，占总评的20%。
作业包括课堂练习和课后作业，主要评估学生的理解和应用能力，占总评的30%。
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。
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电子技术课程设计(数电部分）——简易数字钟专业____________姓名____________班级____________学号____________二〇一三年四月基于EDA的简易数字钟设计第一章设计背景与要求 (1)一．设计背景 (1)二．设计要求 (1)第二章系统概述 (1)2.1设计思想与方案选择 (1)2.2各功能块的组成 (2)第三章单元电路设计与分析 (2)3.1各单元电路的选择 (2)3.2基本计时电路子模块的设计及工作原理分析 (3)(1)脉冲发生电路（分频模块） (3)(2)60进制计数器模块 (5)(3)24进制计数器模块 (6)(4)两片60进制计数器和一片24进制计数器联级构成24小时电路 (8)3.3外围子模块电路的设计及工作原理分析 (9)(1)4位显示译码模块 (9)(2)整点报时电路原理及模块设计 (12)(3)校正开关及脉冲按键消抖动处理模块 (14)(4)12小时制与24小时制的切换电路 (15)第四章电路的调试过程 (19)4.1遇到的主要问题 (19)4.2现象原因分析及解决措施及效果 (19)4.3功能的测试方法、步骤，记录的数据 (20)第五章结束语 (20)5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明 (20)5.2总结设计的收获与体会 (21)参考文献： (21)第一章设计背景与要求一．设计背景在公共场所，例如车站、码头，准确的时间显得特别重要，否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦。
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度和直观性，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。
数字钟是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。
二．设计要求设计一个简易数字钟，具有整点报时和校时功能。
（1）以四位LED数码管显示时、分，时为二十四进制。
（2）时、分显示数字之间以小数点间隔，小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时。
（3）整点报时采用蜂鸣器实现。
每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣响4次，响1s、停1s，直到整点前一秒以高频响1s，整点时结束。
（4）用两个按键分别控制“校时”或“校分”。
按下校时键时，是显示值以0~23循环变化；按下“校分”键时，分显示值以0~59循环变化，但不产生对时的进位。
第二章系统概述2.1设计思想与方案选择数字计时器基本功能是计时，因此首先需要获得具有精确振荡时间的脉振信号，以此作为计时电路的时序基础，实验中可以使用的振荡频率源为10MHZ，通过分频获得所需脉冲频率（1Hz,1KHz,500Hz）。
为产生秒位，设计一个模60计数器，对1HZ的脉冲进行秒计数，产生秒位；为产生分位，通过秒位的进位产生分计数脉冲，分位也由模60计数器构成；为产生时位，用一个模24计数器对分位的进位脉冲进行计数。
整个数字计时器的计数部分共包1括六位：时十位、时个位、分十位、分个位、秒十位和秒个位。
显示功能是通过数选器、译码器、码转换器和7段显示管实现的。
因为实验中只用一个译码显示单元，7个7段码（4个用于显示时分）,小数点用于显示秒，所以通过74153选择器和一个7448显示译码器配合，根据计数器的信号进行数码管的动态显示。
整点报时功能可以通过组合逻辑电路实现。
当计数器的各位呈现特定的电平时，可以选通特定的与门和或门，将指定的频率信号送入蜂鸣器中，实现在规定的时刻以指定频率发音报时。
校分校时功能由防抖动开关、逻辑门电路实现。
其基本原理是通过逻辑门电路控制分计数器的计数脉冲，当校分校时开关断开时，计数脉冲由低位计数器提供；当按下校分校时开通时，既可以手动触发出发式开关给进位脉冲，也可以有恒定的10Hz脉冲提供恒定的进位信号，计数器在此脉冲驱动下可快速计数。
为实现可靠调时，采用防抖动开关（由D触发器实现）克服开关接通或断开过程中产生的一串脉冲式振动。
清零功能是通过控制计数器清零端的电平高低来实现的。
只需使清零开关按下时各计数器的清零端均可靠接入有效电平（本实验中是低电平），而清零开关断开时各清零端均接入无效电平即可。
2.2各功能块的组成分频模块，60进制计数器模块，24进制计数器模块，4位显示译码模块，正点报时电路模块，校正开关及脉冲按键消抖动处理模块第三章单元电路设计与分析3.1各单元电路的选择（1）分频模块，设计一个7级倍率为10 的分频电路，输入频率为10MHz，输出频率分别为1Hz、10Hz、100 Hz、1kHz、10kHz、100kHz、1MHz，7组占空比为50%的脉冲信号。
（2）60进制计数器模块，采用两片74160级联。
（3）24进制计数器模块，采用两片74160级联。
（4）4位显示译码模块，由分频器，计数器，数据选择器，七段显示译码，3-8线译码2器构成一个4位LED数码显示动态扫描控制电路。
其中4位计数器用7490，数据选择器用74153，七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计。
（5）正点报时电路模块，该模块采用与门和数据选择器74153构成（6）脉冲按键消抖动处理模块，采用D触发器实现消抖动，从而能够比较精确地设定时间。
3.2基本计时电路子模块的设计及工作原理分析(1)脉冲发生电路（分频模块）脉冲发生电路将实验箱10MHz的频率分频成1Hz（供系统时钟），10Hz（快速校分、校时）以及1KHz和500KHz（供整点报时电路）。
首先，设计一个十分频电路，选用7490二—五进制计数器，输入CLKA，输出QA为二进制计数器；输入CLKB,输出QD、QC、QB为五进制计数器。
SET9A、SET9B为异步置9端，CLRA、CLRB为异步复位端，均为高电平有效。
十分频模块内部如图所示：图3.2.1十分频电路五进制的高位QD作为二进制计数器的脉冲输入，QA是整块十进制数的最高位，构成5421BCD，QA输出占空比为50%。
7块十分频联级构成7级倍率为10的分频器，可以得到实验所需频率。
7级分频模块内部结构图如下图所示：34图3.2.2 七级十分频电路2分频模块将1KHz 的脉冲降频成500Hz ，设计一块4进制计数器图3.2.3 4进制计数器这里只用到7490的五进制功能，QC 、QB 的计数循环为00、01、10、11，QD 作为4进制计数器的复位信号，因为是异步复位，所以从QD 、QC 、QB （100）直接复位成QD 、QC 、QB （000）。
5(2)60进制计数器模块模60计数器由两个74160构成，考虑用74160而不用74161的原因是74160为8421BCD 方式计数，将计数信号送进7448后可以直接驱动数码管显示，而不像74161还要经过码转换处理。
另外，因为显示秒和分时都要显示十位和个位，所以两个计数器构成模60的时候要考虑到分别显示的问题，即让一个用于作为十位，一个作为个位。
电路图如下：下图为六十进制计数器模块的示意图图3.2.4 六十进制计数器图中，前一个74160为个位，后一个为十位，每当个位计数到1001时，RCO 由0变为1，将十位的ENT 置位，十位的74160计1，当十位的计数到5（0101），个位的计数到9（1001）时，正好是60，此时置位两个计数器，重新由0开始，这样就完成了模60计数。
74160置位端LDN 低电平有效，因此将59时个位的D Q ,A Q ,十位的A Q ,C Q 与非之后送给LDN 。
在0~59之间时，LDN =1，无效；59时，LDN =0，计数器将被置位为0.6模60封装成模块如下图：说明：ST ：使能端，高电平有效，使能无效不工作；CP ：计数脉冲输入；RD ：清零输入，低电平有效；CO ：进位输出端，进位输出为0，正常输出时状态为1；60L ：个位输出，60L4、60L3、60L2、60L1；60H ：十位输出，60H3、60H2、60H1。
仿真波形：(3)24进制计数器模块模24计数器原理同模60，个位为3，十位为2时置位为0，即将个位的B Q ，A Q 和十位的B Q 经与非门接入LDN 。
下图为24进制计数器模块示意图图3.2.5 二十四进制计数器模24封装模块图如下：模24计数器封装图说明：ST：使能端，高电平有效，使能无效不工作；CP：计数脉冲输入；RD：清零输入，低电平有效；CO：进位输出端，进位输出为0，正常输出时状态为1；24L：个位输出，24L4、24L3、24L2、24L1；24H：十位输出，24H2、24H1。
仿真波形：78模24计数器仿真波形图(4)两片60进制计数器和一片24进制计数器联级构成24小时电路24小时电路如下图3.2.6 二十四小时电路24小时封装模块：3.3外围子模块电路的设计及工作原理分析(1)4位显示译码模块显示电路主要由数据选择器74153、译码器74138、显示译码器7448和两位计数器7490设计为模4的循环计数器，其输出既作为3片74153的控制端，又作为3－8译码器74138的控制端（DE1,DE2）。
当计数器计数到某一个数值时，4片74153同时选取对应位的输入组成计时器某一位的BCD编码，接入显示译码器7448，与此同时根据计数器的数值，74138译码器也通过数码管的使能端选择对应位有效，从而在实验箱上显现数据。
选择扫描的频率为1KHz,因为人眼的视觉停留，会感觉四个数码管同时显示。
数选器的选择信号有2位，所以要用一个模4循环计数器作为数选器的地址选择端，供轮流选择带显示的数据。
两位计数器由7490构成。
如下图所示图3.3.1 7490构成的两位计数器2位计数器封装：整个四位显示译码模块如图所示：图3.3.2 四位显示译码器电路因为实验要求只用一个显示译码器7448，所以考虑用动态扫描显示法进行数据显示，即每次只显示一位，按照一定的显示时间间隔轮流显示。
每个显示位均为四位二进制数，所以需要4片数选器，要显示的位有时分4位（SH,SL,FH,FL）。
秒点的显示模块为电路图最上方。
显示电路封装：(2)整点报时电路原理及模块设计当计时到59’53”, 59’55”,59’57”时，分别发出一声频率低的蜂鸣声（500Hz）；当计时到59’59”时，发出一声较高的蜂鸣声（1KHz）。
需要在某时刻报时，就在时刻输出信号1作为触发信号，选通报时脉冲信号进行报时。
59’53”对应的四个输出分别为：0101，1001，0101, 0011；59’55”对应的四个输出分别为：0101，1001，0101, 0101；59’57”对应的四个输出分别为：0101，1001，0101, 0111；59’59”对应的四个输出分别为：0101，1001，0101，1001；可见，报时功能选择出的高电平输出端的分十位，分个位，秒十位均是相同的，即0101，1001，0101；但秒个位是不同的，对应于0011,0101,0111,1001；但报时的频率并不相同。