简易数字电子钟的设计
数字电子钟毕业设计(数字IC构成)
论文题目:数字电子时钟一、设计题目数字电子钟设计二、设计要求1.能够利用软件设计数字电子钟电路原理图。
2.要求熟悉集成芯片功能。
前言目前市场上提供的无论是机械钟还是石英钟在晚上无照明的情况下都是不可见的。
要知道当前的时间,必须先开灯,故较为不便。
现在市场上出现了这样一类的电子钟,它以六只LED数码管来显示时分秒,与传统的以指针显示秒的方式不同,超越了人们传统的习惯与理念。
数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛的应用。
如,日常生活中的电子手表,车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
要实现数字电子钟的设计可以由单片机控制或者由数字IC构成。
这里我们要做的是一个由数字IC构成的数字电子钟设计。
目录1 设计功能要求 (1)2 设计方案 (2)3设计中所用到的元器件 (3)3.1译码器 (3)3.2计数器 (4)3.3显示器 (5)3.4振荡器 (5)4 电路设计 (7)4.1时分秒计数器 (7)4.1.1秒计数器的设计 (7)4.1.2分计数器的设计 (8)4.1.3时计数器的设计 (8)4.2校时电路 (9)4.3译码显示电路 (10)4.4总体电路 (11)5器件清单 (13)结束语 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录A 数字电子钟整体体电路图 (17)1 设计功能要求设计一数字钟,该数字钟能够准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。
在电路中,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、校分和校秒的功能。
并且要用数码管显示时、分、秒,各位均为两位显示。
具体要求如下:1.时的计时要求为“23置0”,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。
2 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2.1所示。
设计制作电子时钟
设计制作简易数字钟一、设计要求1、设计一振荡源,用于产生1Hz的脉冲信号;2、能完成从00时00分00秒到23时59分59秒走时,并实时显示时、分、秒;3、具有手动校时、校分、校秒功能。
发挥部分:具有正点报时功能。
要求在59分58秒开始报时,持续5秒钟。
二、总体设计方案1、方案选择数字钟实际上是由一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路为主要部分构成的。
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来构成数字钟的标准时间基准信号。
数字钟的组成框图如下图所示。
数字钟计时周期是24,因此必须设置24 计数器,秒、分、时由七段数码管显示。
为使数字钟走时与标准时间一致,校时电路是必不可少的。
设计中采用状态机控制校时,通过切换开关用秒脉冲或手动按键产生脉冲先后对“时” “分” “秒”计数器进行校时操作。
2、数字钟的构成(1)数字钟的构成:振荡器、分频器、计数器、译码器、LED数码管显示器等几部分。
附加功能的实现还需采用T’触发器及与门和或门及蜂鸣器组成报时电路。
(2)数字钟的时、分、秒实际上就是由一个24 进制计数器(00-23),两个60 进制计数器(00-59)级联构成。
设计数字钟实际上就是计数器的级联。
(3)芯片选型:由于24进制、60进制计数器均由集成计数器级联构成,且都包含有基本的十进制计数器,从设计简便考虑,芯片选择十进制计数器74LS390。
3、元器件列表:型号74LS00、74LS04、74LS08、74LS21、74LS32、74LS47、74LS74、74LS86、74LS390、CD4068、CD4060、CD4511。
晶体管8050、510欧姆电阻、LED、轻触开关、自锁开关、蜂鸣器、10p电容、晶振32768、10M电阻。
三、系统工作原理1、主计数部分原理图图1主计数部分原理图如图所示,用两个十进制计数器74LS390组成60进制计数器和24进制计数器,分别用于对分、秒和时的计数。
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。
基于51单片机的简易电子钟设计
基于51单片机的简易电子钟设计一、设计目的现代社会对于时间的要求越来越精确,电子钟成为家庭和办公场所不可缺少的设备之一、本设计基于51单片机,旨在实现一个简易的电子钟,可以显示当前的时间,并且能够通过按键进行时间的调整和设置闹钟。
二、设计原理本设计主要涉及到51单片机的IO口、定时器、中断、LCD显示技术等方面知识。
1.时钟模块时钟模块采用定时器0的中断进行时间的累加和更新。
以1秒为一个时间单位,每当定时器0中断发生,就将时间加1,并判断是否需要更新小时、分钟和秒的显示。
同时,根据用户按键的操作,可以调整时间的设定。
2.显示模块显示模块采用16x2字符LCD显示屏,通过51单片机的IO口与LCD连接。
可以显示当前时间和设置的闹钟时间。
初次上电或者重置后,LCD显示时间为00:00:00,通过定时器中断和键盘操作,实现时间的更新和设定闹钟功能。
3.键盘模块键盘模块采用矩阵键盘连接到51单片机的IO口上,用于用户进行时间的调整和设置闹钟。
通过查询键盘的按键状态,根据按键的不同操作,实现时间的调整和闹钟设定功能。
4.中断模块中断模块采用定时器0的中断,用于1秒的定时更新时间。
同时可以添加外部中断用于响应用户按键操作。
三、主要功能和实现步骤1.系统初始化。
2.设置定时器,每1秒产生一次中断。
3.初始化LCD显示屏,显示初始时间00:00:00。
4.查询键盘状态,判断是否有按键按下。
5.如果按键被按下,根据不同按键的功能进行相应的操作:-功能键:设置、调整、确认。
-数字键:根据键入的数字进行时间的调整和闹钟设定。
6.根据定时器的中断,更新时间的显示。
7.判断当前时间是否与闹钟设定时间相同,如果相同,则触发闹钟,进行提示。
8.循环执行步骤4-7,实现连续的时间显示和按键操作。
四、系统总结和改进使用51单片机设计的简易电子钟可以显示当前时间,并且实现时间的调整和闹钟设定功能。
但是由于硬件资源有限,只能实现基本的功能,不能进行其他高级功能的扩展,例如闹铃的音乐播放、温度、湿度的显示等。
简易数字电子钟的设计
简易数字电子钟的设计姓名:何格张炬刚叶常挺班级:测控071 学号:0702381018 指导老师:周利兵摘要:数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置,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,大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
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。
数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。
与传统机械钟相比,它具有走时准确、显示直观无机械传动装置等优点。
在数字显示方面,目前以有集成的记数、译码电路,他可以直观的驱动数码显示器件。
也可直接采用CMOS-LED光电组合器件,构成模块式石英晶体数字钟。
这些电路装置十分小巧,安装使用也方便,如果想实现大型光电数字显示,可以加一定的驱动电路,采用霓虹灯或白炽灯显示系统,做起来也不困难。
数字钟是以不同的计数器为基本单元构成的,它的用途十分广泛,只要有计时、计数的存在,便要用到数字钟的原理及结构;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。
关键词:电子钟计数器译码器显示器一、设计任务与要求⑴由555定时器产生1HZ的标准秒信号,⑵秒,分为00-59六十进制计数器,⑶时为00-23二时四进制计数器,⑷可以手动校正: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,时进手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。
二、方案设计与论证1.时间脉冲产生电路方案一: 由集成逻辑门与RC 组成的时钟源振荡器或由集成电路定时器555与RC 组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。
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。
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。
简易电子钟设计范文
简易电子钟设计范文电子钟是一种通过电子技术实现时间显示的设备。
它通常由一个数字显示屏,一个控制电路和一个电源组成。
其主要功能是显示小时、分钟和秒钟等时间信息,可以准确地显示时间,并可以根据需要设置闹铃功能。
设计一款简易电子钟可以使用Arduino等开发板或单片机来实现。
首先,我们需要选择一块合适的数字显示屏。
常见的数字显示屏有数码管和液晶显示屏两种类型,它们的显示原理和控制方式有所不同。
如果选择数码管作为显示屏,可以考虑使用常见的7段数码管,它由八个LED灯组成,可以显示0-9的数字以及一些字母和特殊符号。
数码管的控制方式是通过控制每个LED灯的亮灭来实现显示,可以使用数字输出口来控制。
Arduino的数字输出口可以输出高电平(5V)和低电平(0V),通过控制输出口的电平,就能够控制数码管的亮灭。
如果选择液晶显示屏作为显示器,可以选择字符型液晶显示屏或者图形型液晶显示屏。
字符型液晶显示屏通常可以显示一些字符或者数字,它的控制方式是通过并行或者串行接口来控制,可以使用开发板的GPIO口来实现。
图形型液晶显示屏可以显示更多的信息,它的控制方式是通过SPI接口或者I2C接口来控制,这需要相应的驱动库或者芯片来实现。
无论选择数码管还是液晶显示屏,我们都需要编写程序来控制显示。
程序的核心是一个循环,其中使用时钟模块来获取当前的时间,并使用相应的控制方式将时间信息显示在显示屏上。
如果需要设置闹铃功能,可以在循环中判断当前时间和设置的时间是否相等,如果相等则触发闹铃。
设计一个简易电子钟的完整步骤如下:1. 选择适合的开发板或者单片机,例如Arduino。
2.选择合适的显示屏,例如7段数码管或者液晶显示屏。
3.连接显示屏到开发板,根据显示屏的类型选择合适的引脚连接方式。
4.编写代码来控制显示屏显示时间信息。
5.添加时钟模块,用来获取当前的时间信息。
6.根据需要添加闹铃功能。
7.测试电子钟的功能和性能,不断优化改进。
简易电子钟设计报告
简易电子钟设计报告一设计目的电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械钟相比具有更高的准确性和直观性,且具有无机械传动装置等特点,因此得到了广泛的使用。
电子钟从原理上看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。
设计与制作电子钟可以使我们了解电子钟的原理,并且学会制作电子钟.而且通过电子钟的制作进一步地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。
且由于电子钟包括组合逻辑电路和时序电路,通过此次设计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。
二设计任务设计制作一个数字电子钟指标:(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)用6块74LS90异步计数器和1块74LS08二输入端四与门实现该电子钟的逻辑功能。
三数字电子钟电路系统设计下面将介绍数字电子钟的整个电路系统设计的过程。
包括数字电子钟的设计原理,设计方案的确定,数字电子钟的电路设计计算机模拟仿真几大部分。
3.1设计原理U2数字电子钟是一个对标准频率(1Hz )进行计数的计数电路。
主要由振荡器、计数器、集成门电路和显示器电路功能模块组成。
振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果通过显示器以“时”、“分”、“秒”的顺序以数字形式显示出来。
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。
3.2 设计方案本电路系统由晶体振荡电路(在此该电路由脉冲时钟发生器替代,不做设计),时间计数电路,集成门电路组成。
其中,时间计数电路用六个 74LS90 组成。
U1U7U6U810000000Hz141 2 3 INA INB R01 R02 QA12 QB 9 QC 8 QD11DCD_HEXDCD_HEX6 7R91 R92GND74LS90DU5AGND14 12 3 6 7INA INB R01 R02 R91 R92QA 12 QB 9 QC 8 QD1174LS08D74LS90DU9U12U1114 1 2 3 INAINB R01 R02 QA 12 QB 9 QC 8 QD11DCD_HEXDCD_HEXGND6 7R91 R92U13AU15U1474LS90DU3GND14 12 3 6 7U10 INA INB R01 R02 R91 R92QA12 QB 9 QC 8 QD1174LS08D141 2 3 6 7INA QA12 INB QB 9 QC 8R01 QD 11R02 R91 R9274LS90DU16ADCD_HEXDCD_HEX74LS90DU474LS08DGND14 1 2 36 7INA INB R01 R02 R91 R92QA12 QB 9 QC 8 QD11GND74LS90D电路整体原理电路图GND秒钟设计部分电路图U11 U9U1214 1 2 3INAINBR01R02QA12QB9QC8QD11DCD_HEXDCD_HEXGND67R91R9274LS90DU10U13A74LS08DGND1412367INAINBR01R02R91R92QA12QB9QC8QD1174LS90D分钟设计部分电路图U15U14 U314 1 2 3INAINBR01R02QA12QB9QC8QD11DCD_HEX DCD_HEX6 7R91R9274LS90DU4U16A74LS08DGND1412367INAINBR01R02R91R92QA12QB9QC8QD11GND74LS90D时钟设计部分电路图大致工作原理:当分(秒)个位的74LS90芯片的进位输入端11端的脉冲进位信号传到十位的脉冲输入端时,十位端便计数一次,十位端计数满6时便会向时(分)脉冲端进位。
简易数字电子钟设计
设计任务
• 1.由晶振振荡器产生的脉冲经过整形、分 频获得1Hz的秒脉冲。 • 2.秒、分为60进制计数器,时为24进制计 数器。 • 3.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,分别对 秒、分、时进行单独计数,计数脉冲由单 次脉冲或连续脉冲输入。 • 4.用七段显示数码管显示时间。
简易数字电子钟设计
组员:
设计目的
• 数字电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的 装置,与机械钟相比具有更高的准确性和直观性,且具有 无机械传动装置等特点,因此得到了广泛的使用。 数字 电子钟从原理上看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。设计与制做数字电子钟可以使我 们了解数字电子钟的原理,并且学会制作数字电子钟.而 且通过数字电子钟的制作进一步地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.且由于数字电子 钟包括组合逻辑电路和时序电路.通过此次设计可以进一 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.
24进制计数器
THANK YOU.
ห้องสมุดไป่ตู้
设计原理
• 数字电子钟是一个对标准频率(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、显示器和校时校分电路功能模块组成。振荡器 产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉 冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果通过六 个七段显示数码管以“时”、“分”、“秒”的顺 序以数字形式显示出来。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。
晶体振荡器
• 振荡器是数字电子钟的核心,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。
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。
24时制数字电子钟设计
实验八 综合设计实验——设计24时制数字电子钟一、实验方案数字钟是一个将“ 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,另外应有闹钟功能和报时功能.。
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、整点报时电路、闹钟电路组成。
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LED 七段显示器显示出来.整点报时电路及闹钟电路是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.(由于EWB 元件中没有扬声器,故电路中一红色小灯泡代替)。
二、系统框图三、数字时钟的原理图:1、信号源及分频器信号源及分频器是数字电子中的核心,其作用是信号源产生一个频率标准,即时间标准信号,然后再由分频器生成秒脉冲。
由于实验室的信号源可提供10Hz 的信号,故要分频成1hz。
74290的引脚图74290的功能表分频电路的仿真图为:2、振荡器(如果要做成一个独立的电子时钟,则要一个能自动产生信号的电路,即振荡电路)振荡器是数字电子中的核心,其作用是产生一个频率标准,即时间标准信号,然后再由分频器生成秒脉冲。
我们有三种选择,即石英晶体振荡器、集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器和由集成电路定时器555和RC组成的多谐振荡器。
简易电子钟的设计与实现.docx
简易电子钟的设计与仿真一、设计要求和电路原理1.1 设计要求1)可以准确地显示北京时间。
2)时间显示选择24小时模式。
3)选用AT89C52单片机,将编写的程序下载到该单片机中,并能使数码管显示。
4)采用Keil C51编译,Proteus软件进行仿真。
1.2 设计原理与思路利用单片机的定时与中断系统功能实现电子钟的计数和调时。
采用AT89C52定时中断方式实现24小时制时钟精确的计时。
通过外部的12M(11.0529M)Hz 晶振产生稳定的谐振,在AT89C52的内部定时器电路实现定时,当定时器溢出时产生中断,累计定时器的定时时间达一秒时,数码管的秒显示加1,判断数码管的秒显示达60时,秒显示自动清零,分显示加1,判断分显示达60时,分显示自动清零,时显示加1,判断时显示达24时,时显示自动清零。
从而实现00:00:00—23:59:59 之间的任意时刻显示。
为了使时钟能够灵活的对时间进行调整、校对,通过增加外部的按键实现简单的复位、时调整、分调整的功能。
形成一个具有复位和校时功能的简易电子时钟。
二、电子时钟设计方案2.1电子钟设计的基本方法2.1.1电子钟实现计时的方法利用MCS-51系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现时钟计时。
(1) 计数初值计算:把定时器T0设为工作方式2,产生0.25ms定时中断,计数溢出4000次即得时钟计时最小单位秒,而4000次计数可用软件方法实现。
假设使用T/C0,方式2,0.25ms定时,fosc=12MHz。
则初值a满足(256-a)×1/12MHz×12μs =250μsa=6 (6H)TH0=#6H; TL0=#6H(2) 采用中断方式进行溢出次数累计,计满4000次为秒计时(1秒);(3) 从秒到分和从分到时的计时是通过累加和数值比较实现。
2.1.2 电子钟的时间显示电子钟的时钟时间在8位数码管上进行显示,时、分、秒的显示值可以在单片机的内部RAM设置三个缓冲单元,30H、31H、32H分别存储时、分、秒的值。
数字电子钟逻辑电路设计
数字电子钟逻辑电路设计数字电子钟是一种应用广泛的数字化产品,它不仅方便准确地显示时间,还具备功能丰富、外观美观等优点。
本文将介绍数字电子钟的逻辑电路设计,包括时钟信号输入模块、计数模块、显示模块以及设置功能模块等方面。
一、时钟信号输入模块时钟信号输入模块是数字电子钟的核心模块之一,它负责提供准确的时钟信号供其他模块使用。
在设计时钟信号输入模块时,我们可以采用晶振作为时钟源,通过将晶振输出的脉冲信号进行适当的处理,得到精确的时钟信号。
具体而言,我们可以通过使用频率分频电路,将晶振输出的高频脉冲信号分频成我们需要的低频时钟信号。
这样能够降低电路的复杂度,提高系统的稳定性和可靠性。
二、计数模块计数模块是实现数字电子钟时间计数功能的核心模块。
在设计计数模块时,我们可以采用分秒计数和时分计数两种方式。
对于分秒计数,我们可以使用两个计数器分别表示分钟和秒钟,当秒钟计数到59时,分钟计数器加1,同时秒钟计数器清零,从而实现分秒的连续计数。
对于时分计数,我们可以使用两个计数器分别表示小时和分钟,同样采用类似的逻辑实现。
当分钟计数到59时,小时计数器加1,同时分钟计数器清零,从而实现时分的连续计数。
三、显示模块显示模块是数字电子钟的重要组成部分,它负责将计数模块得到的时间信息以合适的形式显示出来。
在设计显示模块时,我们可以采用数码管来显示时间信息。
数码管是一种方便实用的数字显示元件,它可根据控制信号显示0至9的数字。
我们可以通过将计数器输出的二进制信号转换为对应的数码管控制信号,从而实现时间的数字显示。
四、设置功能模块设置功能模块是数字电子钟的附加功能之一,它可以实现时间的设置和调整。
在设计设置功能模块时,我们可以引入按钮和开关等输入元件,通过对输入元件状态的检测和判断,实现时间的设置和调整。
具体而言,我们可以设计一个按钮矩阵用于选择要设置的时间单位(例如时、分、秒),再通过加减按钮来实现时间数值的单步增减操作。
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。
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。
如何设计简单的数字时钟电路
如何设计简单的数字时钟电路数字时钟电路是一种常见的电子电路,用于显示时间并具备时间计时功能。
设计一个简单的数字时钟电路可以通过以下步骤实现。
第一步:确定数字时钟的显示方式常见的数字时钟电路可以采用七段数码管进行显示,每个数码管由七个LED灯组成,用于显示数字0-9。
可以根据需要选择合适的数码管来完成数字时钟的显示。
第二步:确定时钟的计时器数字时钟电路需要一个计时器来跟踪时间。
常见的计时器可以使用555定时器或者基于微控制器的计时器模块。
选择适合自己的计时器并连接到电路中。
第三步:连接七段数码管将选定的七段数码管连接到电路中。
每个数码管的七个LED灯分别对应数码管的a、b、c、d、e、f、g引脚,根据数码管的型号和引脚布局进行正确连接。
例如,将数码管的a引脚连接到计时器的输出引脚,b引脚连接到计时器的另一个引脚,以此类推。
第四步:设计时钟功能根据需要设计时钟功能,包括显示当前时间、设置闹钟、调节亮度等。
可以通过增加按钮开关、旋转编码器或者完成基于微控制器的编程来实现这些功能。
第五步:连接电源和调试将数字时钟电路与合适的电源连接,并进行必要的调试。
确保电路中的元件连接正确并正常工作。
如果有需要,可以使用示波器或多用途测试仪来辅助调试。
总结:通过以上步骤,我们可以设计一个简单的数字时钟电路。
根据需求选择合适的数码管和计时器,连接七段数码管,设计时钟功能并连接电源进行调试。
这样就可以得到一个能够准确显示时间并具备计时功能的数字时钟电路。
需要注意的是,以上步骤只是设计一个简单的数字时钟电路的基本流程,具体的实现可能因项目需求和硬件平台的差异而有所不同。
在实际应用中,还需要考虑电路的稳定性、精度和可靠性等因素,并根据实际情况进行细节调整和优化。
简易数字电子时钟的设计
快速性和温度的稳定性。因此,此系统电路的晶体振荡器的值为 12MHz,电容应尽可能的选 择陶瓷电容,电容值约为 22μ F。在焊接刷电路板时,晶体振荡器和电容应尽可能安装得与 单片机芯片靠近,以减少寄生电容,更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。
3. 复位 RST 在振荡器运行时,有两个机器周期(24 个振荡周期)以上的高电平出现在此引腿时,将 使单片机复位,只要这个脚保持高电平,51 芯片便循环复位。复位后 P0-P3 口均置 1 引脚 表现为高电平,程序计数器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。当复位脚由高电平变为低电平 时,芯片为 ROM 的 00H 处开始运行程序。复位是由外部的复位电路来实现的。片内复位电路 是复位引脚 RST 通过一个斯密特触发器与复位电路相连,斯密特触发器用来抑制噪声,它的 输出在每个机器周期的 S5P2,由复位电路采样一次。复位电路通常采用上电自动复位和按钮 复位两种方式,此电路系统采用的是按钮复位电路。 4.输入输出引脚 (1) P0 端口[P0.0-P0.7] P0 是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口,端口置 1(对端口写 1)时作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动 8 个 TTL。 对内部 Flash 程序存储器编程时,接收指令字节;校验程序时输出指令字节,要求外接上 拉电阻。 在访问外部程序和外部数据存储器时,P0 口是分时转换的地址(低 8 位)/数据总线,访 问期间内部的上拉电阻起作用。 (2) P1 端口[P1.0-P1.7] P1 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可 驱动 4 个 TTL。端口置 1 时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。 对内部 Flash 程序存储器编程时,接收低 8 位地址信息。 (3) P2 端口[P2.0-P2.7] P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可 驱动 4 个 TTL。端口置 1 时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。对内部 Flash 程 序存储器编程时,接收高 8 位地址和控制信息。 在访问外部程序和 16 位外部数据存储器时,P2 口送出高 8 位地址。而在访问 8 位地址 的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。 (4) P3 端口[P3.0-P3.7] P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可 驱动 4 个 TTL。端口置 1 时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。
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[5] 邱关源.电路.高等教育出版社.2006年
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、校正作用。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。
本次设计以数字电子为主,分别对1S时钟信号源、秒计时显示、分计时显示、小时计时显示、整点报时及校时电路进行设计,然后将它们组合,来完成时、分、秒的显示并且有整点报时和走时校准的功能。并通过本次设计加深对数字电子技术的理解以及更熟练使用计数器、触发器和各种逻辑门电路的能力。电路主要使用集成计数器,如74ls48、74ls90、NE555,74ls48,LED数码管及各种门电路和基本的触发器等,电路使用USB供电,很适合在日常生活中使用。
图 3 60进制计数电路
图 4 24进和数码显示电路是将数字钟和计时状态直观清晰地放映出来,被人们的视觉器官所接受,它的任务就是将计数器输出的8421BCD码译成数码器显示所需要的高低电平。这里所选用的译码器就是常用的BCD译码/驱动器74LS48,其中A1、A2、A3、A4与计数器的四个输出端按设计要求相连或接地,a、b、c、d、e、f、g则与七段数码显示器对应端相连。具体电路图见总图部分。
正文:
一,设计原理及方框图
数字钟实际上是一个对标准频率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。构成方框图如下:
图1
由图可见:本数字钟电路主要由震荡器、校时电路、时分秒计数器、译码显示器构成。它们的工作原理是:由震荡器产生的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准,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,该信号作为分计数器的脉冲信号,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12进制计数器。译码显示电路将时、分、秒计数器的输出状态送到七段译码显示器,通过六位LED七段显示器显示出来。校时电路用来对时、分显示数字进行调整。
小时计数器是一个“23翻0”的特殊计数器,即当数字钟运行到23时59分59秒时,秒的个位计数器再输入一个秒脉冲,数字钟自动显示为00时00分00秒。通过两个十进制计数器的级联构成一个一百进制的计数器。然后通过输出控制可得到二十四进制计数器。把第一个计数器的Qb和第二个计数器的Qc连接到两个置零度端,并且两个芯片的置零度端连接,这样计数器到二十四时计数器就清零,就得到二十四进制计数器。
二,各部分电路的设计及实现
1.震荡器电路
震荡器电路是数字钟的核心,主要用来产生时间标准信号,数字钟的精度,主要取决于时间标准信号的频率及稳定度。一般来说,震荡器的频率越高,计时精度越高。通常采用石英晶体震荡器经过分频得到这一信号,也可采用由门电路或555定时器构成的多谐震荡器作为时间标准信号源。
本设计方案采用的是集成电路定时器555与RC组成的多谐震荡器,如下图所示:
图6
结论:由于时间和个人知识的有限,未能很好的设计出一个属于自己创意的数字电子钟,但通过本次查阅资料,理解数字电子钟的制作原理,也是收获颇丰的。
参考文献:
[1] 伍时和.数字电子技术基础.清华大学出版社.2009
[2] 吴有宇.模拟电子技术基础.清华大学出版社.2009
[3]邹虹.数字电路与逻辑设计.人民邮电出版社.2004
图2
接通电源后,电容C1被充电,Vc1上升,当Vc1上升到2/3Vcc时,触发器被复位,同时放电BJTT导通,此时Vo为低电平,电容C1通过R和T放电,使Vc1下降。当Vc1下降到1/3Vcc时,触发器又被复位,Vo翻转为高电平,电容C1放电所需要的时间为:
t1=RC1ln2=0.7R1C1
当C1放电结束是,T截止,Vcc将通过R1,R2向电容器C1冲电,Vcc由1/3Vcc
关键词:数字电子钟 秒脉冲发生器 计时器 显示电路 译码器
引言:随着电子技术的飞速发展,以及集成电路技术的发展和先进的石英技术,数字钟已成为人们日常生活中必不可少的电子产品,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。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。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。
简易数字电子钟的初步设计
摘要:本数字电子钟电路系统采用中小规模的74LS系列(双列直插式)组件实现所选定的电路,由秒信号发生器(采用555构成的多谐振荡器)﹑“时﹑分﹑秒”计数器(采用十进制74LS90)﹑译码器(采用74LS47)及显示器(采用共阳极八段数码管配合显示译码器74LS47来显示计数器输出的数字)﹑校时电路(采用74LS00﹑74LS02﹑74LS08)组成。
图5
4.校时电路
校时电路是在刚接通电源或钟表走时出现误差时进行时间校准,本电路只对分和秒进行校准。校时电路要求各种校准必须互不影响,即在小时校正时不影响分和秒的正常计数;在分校正时不影响小时和秒的正常计数。校时方式有“快校时”和“慢校时”两种,“快校时”是通过开关控制,使计数器对1Hz的校时脉冲计数,“慢校时”是手动产生单脉冲作为校时脉冲。具体电路如下图所示:其中S1为校“分”用的控制开关,S2为校“时”用的控制开关,校时脉冲采用分频器输出的1Hz脉冲,当S1或S2分别为“0”时可进行“快校时”。如果校时脉冲由单次脉冲产生器提供,则可进行“慢校时”。
上升到2/3Vcc所需要的时间为:
t2=(R1+R2)C1ln2=0.7(2R1+R2)C1
当Vc上升到2/3Vcc是,触发器又发生翻转。如此周而复始,在输出端就得到一个周期性的方波,其频率为:
f=1/(t1+t2)=1.43/(2R1+R2)C1
这里设震荡频率f=1Hz。
2.计数器的设计
有了时间标准“秒”信号后,就可以根据设计要求设定时、分、秒计数器:分和秒计数器都采用60进制计数器,计数规律均为00,01,02------58,59,00,01------,这里均选用十进制计数器74LS90。74LS90有两个置零度端,通过与输出信号连接得到任意小于十进制的计数器。例如六进制计数器。然后与十进制计数器级联可得到六十进制计数器。