数字电子时钟
数字电子钟的课程设计
数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子时钟的基本原理,掌握计时器的基础知识。
2. 学生能描述数字电子时钟的组成部分,包括时钟电路、计数器、显示装置等。
3. 学生能解释数字电子时钟中二进制数与十进制数之间的转换关系。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的数字电子时钟电路。
2. 学生能够通过实验操作,完成数字电子时钟的组装和调试。
3. 学生能够利用计数器等电子元件解决实际问题,培养动手操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子技术的兴趣,激发创新精神。
2. 学生通过实践操作,体会团队合作的重要性,增强沟通与协作能力。
3. 学生能够认识到科技发展对社会生活的积极影响,提高社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标注重理论与实践相结合,以培养学生的动手操作能力和创新能力为核心。
课程目标具体、可衡量,便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生能够掌握数字电子时钟的基本原理和组装技巧,提高解决实际问题的能力。
同时,注重培养学生对科技的兴趣和情感态度,为学生的全面发展奠定基础。
二、教学内容1. 数字电子时钟的基本原理- 时钟电路的工作原理- 计数器的作用与分类- 显示装置的原理与种类2. 数字电子时钟的组成与功能- 时钟芯片:时钟振荡器、分频器等- 计数器:二进制计数器、十进制计数器等- 显示装置:LED数码管、LCD液晶显示屏等3. 数字电子时钟的制作与调试- 电路图的绘制与解读- 元器件的选择与安装- 电路的调试与故障排除4. 二进制与十进制数的转换- 二进制数与十进制数的对应关系- 转换方法:除2取余法、位权展开法等5. 实践操作与团队协作- 分组合作,设计并组装数字电子时钟- 交流展示,分享制作过程中的经验与问题- 评价与反馈,提高制作质量与团队协作能力教学内容依据课程目标制定,注重科学性和系统性。
教学大纲明确,按照以下进度安排:第一课时:数字电子时钟的基本原理第二课时:数字电子时钟的组成与功能第三课时:二进制与十进制数的转换第四课时:数字电子时钟的制作与调试(实践操作)第五课时:实践操作与团队协作(交流展示、评价与反馈)教学内容与课本紧密关联,确保学生能够掌握课程知识,培养实际操作能力。
电子行业数字电子钟说明书
电子行业数字电子钟说明书概述本说明书旨在向用户介绍并指导使用电子行业数字电子钟。
本产品是一款高精度、多功能的数字电子钟,适用于电子行业及其他需要精确时间记录和显示的场景。
1.高精度:采用了先进的时钟芯片,确保准确的时间显示。
2.多功能:除了基本的时间显示功能,还提供了闹钟、倒计时、计时器等实用功能。
3.大屏幕显示:采用了大尺寸的数字液晶屏幕,清晰明了。
4.多种显示模式:提供了12小时制和24小时制两种时间显示模式,可以根据实际需要进行切换。
•尺寸:150mm x 100mm x 30mm•重量:200g(不含电池)•电源:2节AAA干电池(不包含)•屏幕:大屏幕液晶显示屏•温度范围:0℃ ~ 50℃•湿度范围:10% ~ 90% RH使用方法安装电池1.打开电子钟背部的电池仓盖。
2.按照正负极的标识,正确地安装2节AAA干电池。
3.关上电池仓盖。
时间设置1.电池安装完成后,屏幕将亮起,并显示12:00 AM。
2.按下“设置”按钮,屏幕上会显示时间设置的界面。
3.使用“上”和“下”按钮调整小时、分钟和秒数。
长按“上”或“下”按钮可以快速调整。
4.设置完成后,再次按下“设置”按钮退出设置模式。
闹钟设置1.在时间显示界面,按下“闹钟”按钮进入闹钟设置模式。
2.使用“上”和“下”按钮调整闹钟的小时和分钟。
3.设置完成后,按下“闹钟”按钮保存设置,并返回时间显示界面。
4.在设定的闹钟时间到达时,电子钟将发出蜂鸣声提醒。
倒计时设置1.在时间显示界面,按下“倒计时”按钮进入倒计时设置模式。
2.使用“上”和“下”按钮调整倒计时的小时和分钟。
3.设置完成后,按下“倒计时”按钮保存设置,并返回时间显示界面。
4.在倒计时结束时,电子钟将自动停止并发出蜂鸣声提醒。
计时器功能1.在时间显示界面,按下“计时器”按钮进入计时器模式。
2.按下“开始/暂停”按钮开始计时,再次按下暂停计时。
3.按下“复位”按钮重置计时。
注意事项1.请勿将产品暴露在高温、高湿度或极低温度环境下,以免对电子元件造成损坏。
《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。
数字电子钟的课程设计
数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字电子钟的基本原理,掌握计时、显示等关键功能的工作机制。
2. 学生能够阐述数字电子钟中常见电子元件如晶体振荡器、计数器、显示器的功能及其相互关系。
3. 学生能够运用所学知识,分析并解释数字电子钟电路图的构成及工作原理。
技能目标:1. 学生能够通过小组合作,完成数字电子钟的搭建,并对其进行调试。
2. 学生能够运用基本的电路知识和编程技能,实现对数字电子钟功能的修改和优化。
3. 学生能够运用信息检索和问题解决策略,自主解决在搭建和调试过程中遇到的技术难题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术和物理科学的兴趣,激发他们探索未知、创造新知的欲望。
2. 培养学生团队协作意识,提高沟通与协作能力,培养共同解决问题的责任感。
3. 通过对数字电子钟的学习与实践,增强学生的环保意识和科技伦理观念,引导他们合理使用电子设备,关注电子产品对环境的影响。
课程性质分析:本课程属于电子技术领域,结合物理科学与工程技术,注重理论联系实际,强调实践操作能力。
学生特点分析:考虑到学生所在年级,应具备一定的物理知识和数学基础,同时具备初步的电路理解和动手能力。
教学要求:结合学生特点,教学应注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,通过项目式学习,促进学生深度理解和技能掌握。
通过具体的学习成果分解,为教学设计和评估提供明确的标准。
二、教学内容1. 数字电子时钟原理:晶体振荡器、时钟芯片、计数器、显示器工作原理及其在数字电子钟中的应用。
- 教材章节:第二章第三节《计时器与电子时钟》2. 电路元件功能与连接:介绍常见电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等在数字电子钟中的作用及连接方式。
- 教材章节:第一章《电子元件及其特性》3. 数字电子钟电路分析与设计:分析典型数字电子钟电路图,学习电路设计方法和技巧。
- 教材章节:第三章《数字电路分析与设计》4. 数字电子钟编程与调试:介绍简单的编程知识,使用编程软件对数字电子钟进行编程与调试。
数字电子钟课程设计
数字电子钟 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子钟的基本原理,掌握其组成结构,包括时钟芯片、数字显示管等;2. 学生能掌握数字电子时钟的电路连接方式,了解各部分功能及相互关系;3. 学生能运用所学知识分析并解决数字电子钟在实际应用中出现的问题。
技能目标:1. 学生能运用所学知识设计简单的数字电子钟电路,具备实际操作能力;2. 学生能通过查阅资料、合作交流等方式,提高自主学习能力和团队协作能力;3. 学生能运用数字电子钟的设计原理,进行创新设计,提高创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,树立学习信心,培养勇于探索、积极进取的精神;2. 学生认识到数字电子钟在生活中的广泛应用,了解科技发展对人类生活的影响,增强社会责任感;3. 学生在设计和制作过程中,培养耐心、细致的工作态度,提高审美观念。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术学科特点,注重理论与实践相结合。
在教学过程中,关注学生个体差异,充分调动学生的主观能动性,培养其创新思维和实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高综合素养。
二、教学内容1. 数字电子钟原理及组成- 时钟芯片工作原理- 数字显示管工作原理- 数字电子钟的组成结构及功能2. 数字电子钟电路设计- 电路连接方法- 各组成部分的选型与参数- 电路图的绘制与解读3. 数字电子钟编程与调试- 基本编程知识- 编程控制数字显示- 电路调试与故障排查4. 数字电子钟的创新设计- 创新设计理念与方法- 功能拓展与优化- 设计实例分析教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,按照以下进度安排:第一课时:数字电子钟原理及组成第二课时:数字电子钟电路设计第三课时:数字电子钟编程与调试第四课时:数字电子钟的创新设计在教学过程中,注重理论与实践相结合,引导学生通过观察、实践、思考,掌握数字电子钟的设计与应用。
同时,鼓励学生进行创新设计,提高其解决问题的能力和创新思维。
数字电子钟电路图
数字电子钟电路图一、引言数字电子钟是一种广泛应用于现代生活中的电子设备,它能够精确显示时间,并具有一系列实用的功能,如日期显示、闹钟设置等。
数字电子钟的核心部分是电路板,通过电路板上的元件和连接线来实现时间的获取和显示。
本文将详细介绍数字电子钟的电路图设计及其原理。
二、电路图设计数字电子钟的电路图设计通常包括以下几个主要部分:1. 电源电路:数字电子钟需要一个稳定的电源来供电,通常使用直流电源。
在电路图中,电源电路主要由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。
变压器将交流电转换为适当的电压,整流电路将交流电转换为直流电,滤波电路去掉直流电中的杂波,稳压电路稳定电压,以保证电子元件的正常工作。
2. RTC芯片:RTC芯片负责获取并记录时间信息。
它通常包含一个晶振电路、一个时钟计数器、一个时钟芯片以及一些时钟设置和显示控制的接口。
在电路图中,RTC芯片与其他电子元件通过引脚相连接,以实现时间数据的传输和显示。
3. 数码管:数码管是显示时间和日期的主要输出设备。
它具有多个数码管显示单元,每个数码管显示一个数字。
数码管接收来自RTC芯片的时间信息,并将其以数码形式显示出来。
在电路图中,数码管与RTC芯片之间通过引脚相连,以传输和显示时间数据。
4. 控制电路:控制电路负责对数字电子钟的功能进行控制和设置。
它通常包括按键开关、解码电路和逻辑门电路等。
按键开关用于设置闹钟、日期等功能,解码电路将接收到的按键信号转换为相应的控制信号,逻辑门电路用于实现各种功能的逻辑判断。
三、原理解析数字电子钟的原理基于时钟的计算和显示。
具体原理如下:1. 时间计算原理:RTC芯片中的晶振电路产生一个精确的时钟信号,通过时钟计数器进行计数,并根据计数结果得出当前的时间信息。
通过时钟计数器的设置和控制,可以实现时间的增减、精确校准等功能。
2. 时间显示原理:数字电子钟使用数码管将时间信息以数字形式显示出来。
数码管的每个数码显示单元通过不同的电压脉冲控制来显示不同的数字。
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。
eda数字电子钟课程设计
eda数字电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字电子时钟的基本原理,掌握EDA技术及其在数字电子时钟中的应用。
2. 使学生掌握数字电子时钟的设计流程,包括硬件设计、软件编程及系统调试。
3. 让学生掌握时钟信号的产生、计数、显示等模块的工作原理和电路设计。
技能目标:1. 培养学生运用EDA工具(如Protel、Multisim等)进行电路设计与仿真测试的能力。
2. 培养学生具备编程和调试数字电子时钟程序的基本技能,提高实际动手操作能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达、问题分析和解决的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子工程学科的兴趣,激发学生学习热情,形成积极的学习态度。
2. 培养学生具有创新意识和实践精神,鼓励学生勇于尝试,不断优化设计方案。
3. 培养学生关注社会发展,了解电子产品在生活中的应用,提高社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标将分解为以下具体学习成果:1. 学生能够独立完成数字电子时钟的电路设计和程序编写。
2. 学生能够运用EDA工具进行电路仿真测试,分析并解决设计中出现的问题。
3. 学生能够以团队形式进行项目汇报,展示设计成果,接受提问并给予解答。
4. 学生通过课程学习,提升对电子工程的兴趣,树立正确的价值观和人生观。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 数字电子时钟原理及EDA技术概述- 时钟信号的产生与计数原理- 数字电子时钟的组成与工作原理- EDA技术简介及其在数字电子时钟设计中的应用2. 数字电子时钟设计与实现- 硬件设计:时钟信号电路、计数器电路、显示电路等- 软件编程:基于单片机的程序编写,实现时钟功能- 系统调试:电路测试、程序调试及优化3. 教学实践与项目汇报- 实践操作:运用EDA工具进行电路设计与仿真测试- 项目实施:分组进行数字电子时钟设计,培养学生的团队协作能力- 项目汇报:展示设计成果,锻炼学生的沟通表达和问题分析解决能力教学内容安排和进度如下:1. 第一周:数字电子时钟原理及EDA技术概述2. 第二周:硬件设计与软件编程基础3. 第三周:系统调试与优化4. 第四周:实践操作与项目实施5. 第五周:项目汇报与评价教学内容与教材章节关联如下:1. 《电子技术基础》第三章:数字电路基础2. 《单片机原理与应用》第四章:单片机程序设计3. 《EDA技术及应用》第二章:EDA工具使用与电路设计实例三、教学方法针对本章节内容,采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:用于对基本原理和概念进行系统讲解,如数字电子时钟的工作原理、EDA技术概述等。
电子行业电子数字时钟
电子行业电子数字时钟1. 简介电子行业中的电子数字时钟是一种常见的时间显示装置。
它通过使用数码管或液晶显示屏,以数字形式显示时间。
这种时钟广泛应用于电子产品中,如手机、平板电脑、电视、微波炉等。
2. 工作原理电子数字时钟的工作原理通常包括以下几个关键组件:2.1 时钟芯片时钟芯片是控制整个数字时钟工作的核心部件。
它通常由一个精确的振荡器和各种逻辑电路组成。
振荡器提供时钟信号,逻辑电路将时钟信号转化为需要的显示形式,并进行计算、存储等操作。
2.2 数码管或液晶显示屏数码管或液晶显示屏用于显示时钟的数字。
数码管是一种包含七段LED灯的组件,每个段代表一个数字,通过控制不同的段的亮灭来显示不同的数字。
液晶显示屏则是一种电子显示技术,通过液晶分子的改变来显示不同的数字或图形。
2.3 控制电路控制电路负责接收时钟芯片发送的信号,并通过控制数码管或液晶显示屏的亮灭来实现时间的显示。
控制电路还可以包括各种设置按钮、调节旋钮等,用于对时钟进行调整和设置。
3. 功能特点电子数字时钟具有以下几个功能特点:3.1 精确度高由于电子数字时钟采用了精确的振荡器来提供时钟信号,所以其精确度较高,通常能够达到亚秒级别的准确性。
3.2 显示清晰数码管或液晶显示屏的显示效果较好,数字清晰可见,不易模糊或反光,可在不同的环境下清晰显示时间。
3.3 功能多样电子数字时钟可以具备各种功能,如显示时、分、秒,显示日期、年份,具备闹钟功能,甚至还可以添加温度、湿度等传感器,实现更多实用功能。
3.4 能耗低电子数字时钟采用的电子元件能耗较低,相对于传统的机械时钟来说,能够节省能源。
电子数字时钟广泛应用于电子行业中,其应用领域包括但不限于以下几个方面:4.1 消费电子产品手机、平板电脑、电视等消费电子产品中都需要一个精确的时间显示装置。
电子数字时钟能够满足这一需求,并且可以与其他功能进行结合。
家用电器如微波炉、洗衣机、烤箱等在操作过程中需要显示时间。
【精品】24时数字电子钟
【精品】24时数字电子钟
24时数字电子钟,又称多功能数字电子钟,是一种采用微处理器技术,能够显示当前时间的电子装置。
可以用来显示24小时制的时间,并以12小时制的格式显示。
它可以兼容多种时间控制系统,支持不同的时区、日期、时间格式设置。
它通常用于商用房间、大型庆典等场合,以显示该地区实时时钟,不会受到地点距离、夜晚时间及外界因素的影响。
24时数字电子钟外观造型简约大气,采用抗偏色的高品质无闪烁LED模块,光源色彩稳定,显示清晰,而且可以调节背景光,增强各种光源相间的视觉效果;此外,它主要运用的储存器为博基诺存储器,可支持多种显示格式,时分秒显示,模式切换设定等,电源稳定,使用寿命长,保证数据准确更新。
24时数字电子钟采用先进的智能技术,可以自动更新时间,准确无误;内置计算机程序技术,实现实时时间更新;此外,它可实现定时开关机等功能,实现省电与节能,满足各种应用需求;有报警功能,可以提醒使用者在规定的时间做好对应的工作。
数字电子钟报告
数字电子钟报告数字电子钟是一种数字显示时钟,由内部电路和稳定的时基构成,它能够精确地显示时间。
数字电子钟报告主要介绍数字电子钟的特点、运作原理及其应用领域。
一、数字电子钟的特点数字电子钟具有以下特点:1. 精确:数字电子钟运用内部电路和稳定的时基,能够实现高精度的时间显示。
2. 显示清晰:数字电子钟采用液晶显示器或LED显示器,可以清晰地显示时间及其他信息。
3. 造型多样:数字电子钟不像传统机械钟表有固定的样式和形状,它可以采用各种不同的材料、造型和尺寸,从而满足不同消费者的需求。
4. 功能可扩展:数字电子钟不仅仅是一个单独的时钟,它还可以具有辅助功能,如闹钟、日期显示、温度和湿度显示等功能。
二、数字电子钟的运作原理数字电子钟的运作原理是由内部电路控制芯片以及稳定的时基共同构成。
其运作过程如下:1. 内部电路控制芯片:数字电子钟的控制芯片是集成电路芯片,可以控制时钟的所有指令,包括时区、夏令时、时钟校正等功能。
2. 稳定的时基:数字电子钟内部的时基通常采用石英晶体。
当稳定的电子波通过石英晶体时,会产生高精度的振荡,从而确保时钟的准确性。
3. 显示器:数字电子钟的显示器可以使用不同的技术,如LED、LCD、VFD和OLED等。
4. 电源:数字电子钟一般使用电池或者插电源供电。
使用电池供电的数字电子钟不受电力故障影响,不易出现时间误差。
三、数字电子钟的应用领域数字电子钟广泛应用于各个领域,如工业、医疗、军事、交通等。
下面是具体的应用场景:1. 家庭:数字电子钟是家庭中普遍使用的电子产品,家用数字电子钟通常用于厨房、客厅、卧室等地方,可帮助家庭成员便利地计算时间。
2. 工业:数字电子钟通常被用于工业环境中,以确保生产环节和工业过程的顺利进行。
3. 体育:数字电子钟被广泛用于体育场馆,如计时器、裁判计分板等,以确保比赛的正确进行,并确保结果的准确。
4. 交通:数字电子钟可以用于火车站、机场和公共汽车站等各种交通枢纽,从而确保准确的到达和离开时间。
数字电子时钟设计
数字电子时钟设计数字电子时钟是一种简单易用、精度高、使用方便的时钟仪器。
在现代化的生活中,数字电子时钟已经成为人们生活和工作中不可缺少的一部分。
本文将介绍数字电子时钟的设计及其原理。
1. 数字电子时钟的结构数字电子时钟一般由数字显示器、电源、时钟芯片、振荡电路和控制电路等几个部分组成。
数字显示器:数字电子时钟采用的是七段数码管作为显示器,显示出当前时刻的时间。
电源:数字电子时钟的电源一般采用直流电源,可以通过普通的插座或者电池供电。
时钟芯片:时钟芯片是数字电子时钟的核心部分,可以提供高精度的时钟信号,并且可以根据用户设置的时间来进行计时。
振荡电路:振荡电路是数字电子时钟的发挥器,用于产生一个稳定的高精度的时钟信号。
控制电路:控制电路主要用于对数字电子时钟进行各种设置,并且可以控制数字电子时钟的各种功能。
2. 数字电子时钟的操作原理数字电子时钟的操作原理是通过时钟芯片来实现的。
时钟芯片可以提供一个高精度的时钟信号,这个时钟信号可以被控制电路所接收,并且控制电路可以将这个信号转化为秒、分、时等时间单位。
随着科技的发展,数字电子时钟的精度越来越高,可以达到秒级甚至毫秒级的精度。
这些高精度的时钟芯片可以通过电子时钟所连接的振荡电路来产生非常稳定的时钟信号。
3. 数字电子时钟设计的技术要求数字电子时钟的设计需要考虑以下几个方面的技术要求:(1)高精度的时钟信号数字电子时钟的时钟信号需要具有高精度,通常要求时钟误差不超过几秒钟。
这就需要时钟芯片具有非常高的精度的时钟信号源,同时还需要连接高精度的振荡电路。
(2)显示效果清晰明了数字电子时钟的显示效果要求非常的清晰明了,这就需要采用高质量的七段数码管,并且数量要足够,以显示出完整的时间信息。
(3)快速响应、稳定性好由于数字电子时钟是人们生活和工作中不可缺少的一部分,因此数字电子时钟的响应速度和稳定性也非常的重要,需要在设计时特别注重。
4. 数字电子时钟的优点和缺点数字电子时钟有以下几个优点:(1)高精度稳定数字电子时钟可以提供高精度的时钟信号,并且可以保持这个时钟信号的稳定性,误差范围非常小。
电子行业多功能数字电子钟22
电子行业多功能数字电子钟一、简介电子行业是一个以电子技术为核心的新兴行业,涵盖了电子设备的设计、制造、销售、维修和服务。
随着时代的发展,人们对电子产品的需求也越来越多样化。
多功能数字电子钟作为电子行业中的一种常见产品,具有时间显示、闹钟、计时器、温度显示等多项功能。
二、多功能数字电子钟的组成部分多功能数字电子钟由以下几个组成部分组成:1.显示屏:多功能数字电子钟通过显示屏向用户展示时间、日期和其他功能的信息。
2.控制电路:多功能数字电子钟的控制电路负责控制各个功能模块的运作,并根据用户输入的指令进行相应的操作。
3.时钟芯片:时钟芯片是多功能数字电子钟的核心部件,负责精准的时间计数和显示。
4.闹钟模块:多功能数字电子钟的闹钟模块可以根据用户设置的时间,在设定的时刻发出响铃提醒用户。
5.温度传感器:温度传感器可以监测环境温度,并将温度信息传输给多功能数字电子钟进行显示。
6.声音模块:声音模块用于发出闹钟铃声,以及其他需要发出声音的功能。
三、多功能数字电子钟的使用方法多功能数字电子钟的使用方法一般如下:1.时间设置:用户可以通过按键或旋钮等方式进行时间的调整,确保多功能数字电子钟显示准确的时间。
2.闹钟设置:用户可以设定闹钟时间,并选择是否重复响铃等功能。
在设定的时间到达时,多功能数字电子钟会发出响铃声进行提醒。
3.计时器使用:多功能数字电子钟一般会内置计时器功能,用户可以使用计时器进行时间的计数和记录。
通过按键或旋钮等方式进行计时器的启动、暂停和复位等操作。
4.温度显示:多功能数字电子钟的温度传感器可以监测环境温度,并将温度信息显示在屏幕上。
用户可以通过按键或旋钮等方式切换温度显示模式。
5.电源使用:多功能数字电子钟一般使用电池或外部电源供电,用户可以根据需要选择合适的电源方式。
四、多功能数字电子钟的应用场景多功能数字电子钟具有广泛的应用场景,主要包括以下几个方面:1.家居领域:多功能数字电子钟可以作为家居装饰品,放置在客厅、卧室等地方,方便居民查看时间、设置闹钟等功能。
数字电子时钟
数字电子时钟数字电子时钟是一种使用电子元件来显示时间的设备,它采用数字显示方式,可以显示24小时制和12小时制的时间。
它由一个微处理器控制,并且可以通过计时器编程来进行定时操作。
数字电子时钟广泛应用于各种场合,如家庭、办公室、学校、公共场所等等。
数字电子时钟主要由以下几个部分组成:1. 引导电路引导电路通常由一个小电池提供电源,使数字电子时钟在停电的情况下仍能正常工作。
引导电路还能观察到电池的状态,并在需要更换时发出警告。
2. 晶振晶振产生非常稳定的时钟信号,这是数字电子时钟的核心部件。
我们可以使用晶振来控制微处理器的计时器以更新时间。
晶振非常精确并且稳定,它可以保持时钟的准确性在可接受的范围内。
3. 显示器显示器是数字电子时钟的重要组成部分,通常使用LED显示屏幕或LCD屏幕。
LED屏幕更加清晰,但是一般只能够显示六七位数字。
LCD屏幕则可以显示更多的内容,例如当前日期、星期几等等,但是会使得数字显示较不清晰。
4. 微处理器微处理器是数字电子时钟的核心部分。
它通过晶振产生的时钟信号控制计时器以及其他相关部件,来实现时钟芯片的计算和处理。
在技术上,微处理器的能力可以决定我们的数字电子时钟的功能和特性。
数字电子时钟的优点数字电子时钟相比于传统的挂钟和石英表等,有许多优点:1. 安装简单。
数字电子时钟通常可以挂在墙面或者放在桌面上,而不需要像传统的挂钟一样需要在墙上钉钩;2. 观察方便。
数字电子时钟的数字显示清晰,更加容易观察到时间;3. 准确度高。
数字电子时钟使用晶振来产生准确信号,因此它们通常比传统的挂钟或石英表精确度更高;4. 更加多样化的功能。
数字电子时钟可以通过微处理器来实现更多功能,例如定时器、报警器、定时计时器、秒表、不同时区与世界时的计算等等;5. 更加高效的能耗。
数字电子时钟通常使用微电子系统,能够通过计时器来控制能量的消耗。
这使得电子时钟能够节省更多的能源,同时可以延长电池的寿命并减少更换电池的次数。
数字电子钟课程设计
数字电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电子钟的基本原理,理解其电路构成及工作流程;2. 让学生了解数字电子钟各部分功能及相互关系,如时钟电路、计数器、显示电路等;3. 使学生了解数字电子钟的设计方法,掌握相关电子元器件的使用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并制作简单数字电子时钟的能力;2. 培养学生动手实践能力,学会使用相关工具和仪器进行电路搭建;3. 培养学生团队协作能力,学会与他人共同分析问题、解决问题。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和实验操作的规范性;3. 培养学生关注社会发展,认识到电子技术在实际应用中的重要性。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,以理论为基础,注重实践操作。
学生特点:本课程针对初中或高中年级学生,他们对电子技术有一定的基础知识,具备一定的动手能力,但需进一步引导和培养。
教学要求:结合学生特点,课程目标具体、明确,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养其创新能力和实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够独立设计并制作简单的数字电子钟,提高其综合素养。
二、教学内容1. 数字电子钟原理及电路构成- 时钟电路原理及振荡器设计- 计数器原理及其应用- 显示电路原理及驱动方式2. 数字电子钟设计方法- 电路设计基本流程与方法- 电子元器件的选择与应用- 电路仿真与调试技巧3. 实践操作环节- 数字电子钟电路搭建- 电路调试与故障排查- 数字电子钟功能拓展4. 教学内容安排与进度- 第一课时:数字电子钟原理及电路构成介绍- 第二课时:电路设计方法及元器件选择- 第三课时:实践操作环节,电路搭建与调试- 第四课时:总结与展示,拓展数字电子钟功能5. 教材章节及内容列举- 教材第四章:数字电路基础,涉及时钟电路、计数器、显示电路等基本原理- 教材第五章:电子电路设计,包含电路设计流程、元器件选择与应用、仿真与调试方法- 教材第六章:实践操作,涉及电路搭建、调试及故障排查教学内容科学系统,注重理论与实践相结合,确保学生在掌握基本原理的基础上,能够独立完成数字电子钟的设计与制作。
数字电子时钟课程设计背景
数字电子时钟课程设计背景一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电子时钟的基本原理,包括时钟芯片的工作原理、显示原理等。
2. 让学生了解数字电子时钟的各个部分功能,如时、分、秒显示,闹钟功能等。
3. 使学生能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的数字电子时钟。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,学会使用万用表、电烙铁等工具进行电路搭建。
2. 培养学生的问题分析能力,能够通过查阅资料、小组讨论等方式解决数字电子时钟制作过程中遇到的问题。
3. 提高学生的团队协作能力,学会在小组合作中发挥各自优势,共同完成项目任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发他们探索科学技术的热情。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度,养成认真观察、耐心调试的好习惯。
3. 增强学生的环保意识,教育他们珍惜资源,爱护电子设备。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术学科特点,注重理论与实践相结合,旨在提高学生的动手能力、问题解决能力和团队协作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,培养他们热爱科学、探索未知的兴趣。
同时,注重情感态度价值观的培养,为学生树立正确的价值观,为他们的全面发展奠定基础。
二、教学内容1. 数字电子时钟原理:介绍时钟芯片的工作原理,晶体振荡器、分频器、计数器等基本组成部分的功能,以及数字显示原理。
教材章节:《电子技术基础》第四章第三节2. 数字电子时钟设计:讲解数字电子时钟的电路设计,包括时钟芯片的选择、显示器件的连接、电源电路等。
教材章节:《电子技术基础》第四章第四节3. 电路搭建与调试:指导学生使用万用表、电烙铁等工具,搭建数字电子时钟电路,并进行调试。
教材章节:《电子技术基础》第四章实验部分4. 闹钟功能扩展:介绍如何为数字电子时钟增加闹钟功能,包括闹钟电路的设计与实现。
教材章节:《电子技术基础》第四章第五节5. 项目实践:组织学生进行小组合作,共同完成一个具有时、分、秒显示及闹钟功能的数字电子时钟设计与制作。
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。
课程设计数字电子钟
课程设计数字电子钟一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字电子时钟的原理,掌握基础电子元件的功能及电子时钟的主要部件。
2. 学生能够运用所学知识,分析并描述数字电子时钟的显示方式和工作流程。
3. 学生掌握二进制与十进制之间的转换方法,并能应用于电子时钟的时间设定。
技能目标:4. 学生能够运用所学的电子知识,设计简单的数字电子时钟电路,并进行组装和调试。
5. 学生能够通过小组合作,运用问题解决策略,克服在电子时钟制作过程中遇到的技术难题。
6. 学生能够运用信息技术工具,如面包板、电子元件等,进行实践操作,提高动手能力。
情感态度价值观目标:7. 学生通过制作数字电子时钟,培养对电子科学的兴趣和好奇心,增强对科技创新的热情。
8. 学生在小组合作中学会沟通与协作,培养团队精神和责任感。
9. 学生通过探索与实践,培养勇于尝试、面对挑战的积极态度,增强自我效能感。
课程性质:本课程为实践操作性强的学科项目,结合电子科学与技术知识,旨在提升学生的动手实践能力及跨学科综合运用能力。
学生特点:考虑到学生处于初中高年级阶段,具备一定的物理知识和数学基础,好奇心强,喜欢探索和动手实践。
教学要求:教师需引导学生主动探索,鼓励学生动手实践,通过项目驱动的教学方式,让学生在“做中学”,提高解决问题的能力。
同时,注重培养学生的团队合作意识和科学态度。
通过具体的学习成果的达成,评估学生对知识的掌握及技能、情感态度价值观的培育情况。
二、教学内容1. 数字电子时钟原理:电子时钟基本工作原理,时分秒显示方式,基础电子元件介绍(如LED灯、晶体管、集成电路等)。
2. 二进制与十进制转换:二进制计数方法,二进制与十进制之间的转换技巧,应用于电子时钟时间设定。
3. 电路设计基础:电路图识别,电子元件连接方式,电路调试与故障排查。
4. 数字电子时钟制作:电子元件选择,电路搭建,程序编写,时钟显示调整。
5. 小组合作与问题解决:分组进行项目实践,共同探讨解决制作过程中遇到的技术问题。
数字电子钟(数字IC构成)
数字电子钟的设计(由数字IC构成)一、设计目的1. 熟悉集成电路的引脚安排。
2. 掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
3. 了解面包板结构及其接线方法。
4. 了解数字钟的组成及工作原理。
5. 熟悉数字钟的设计与制作。
二、设计要求1.设计指标时间以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;计时过程具有报时功能,当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时;为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
2.设计要求画出电路原理图(或仿真电路图);元器件及参数选择;电路仿真与调试;PCB文件生成与打印输出。
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、设计原理及其框图1.数字钟的构成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。
图3-1所示为数字钟的一般构成框图。
图3-1 数字钟的组成框图⑴晶体振荡器电路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。
不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
⑵分频器电路分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768()次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。
分频器实际上也就是计数器。
⑶时间计数器电路时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为12进制计数器。
⑷译码驱动电路译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
电子行业数字电子钟
电子行业数字电子钟1. 引言数字电子钟是电子行业中一种常见的产品,它利用数字技术来提供精确的时间显示。
在现代社会中,数字电子钟被广泛应用于家庭、办公场所、交通工具以及其他各种场合。
本文将介绍数字电子钟的工作原理、应用领域以及发展趋势。
2. 工作原理数字电子钟采用数字显示技术来显示时间。
它由时钟芯片、数码管、控制电路和电源等部分组成。
时钟芯片可以通过内部的晶体振荡器来产生一个精确的时钟信号,然后通过控制电路将时钟信号转换成数码管可以显示的数字格式。
数码管由多个发光二极管组成,每个发光二极管可以显示一个数字。
控制电路负责将时钟信号分解为小时、分钟和秒钟三个部分,并将它们分别送入数码管中。
通过这样的方式,数字电子钟可以实现精确的时间显示。
3. 应用领域数字电子钟在许多领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:3.1 家庭在家庭中,数字电子钟被用作墙挂式钟表或床头钟。
它们以简洁、明亮的数字显示方式,方便人们随时了解时间,帮助人们合理安排生活。
一些数字电子钟还带有闹钟功能,可以提醒人们起床或者进行其他重要活动。
3.2 办公场所在办公场所,数字电子钟被用作时间管理工具。
它们可以根据预设的时间表提醒人们参加会议、完成任务等。
数字电子钟通常有多种显示格式可供选择,可以根据需要显示时间、日期、星期等信息。
3.3 交通工具数字电子钟也常常被应用于交通工具,例如汽车、火车和飞机等。
在汽车上,数字电子钟可以显示当前时间和行驶时间,并通过GPS技术自动校准时间。
在火车和飞机上,数字电子钟也起到重要的角色,它们可以提醒乘客准时到达目的地。
3.4 其他场合除了上述应用领域,数字电子钟还可以在许多其他场合得到应用。
例如,它们可以被用作广播电视台的时间提醒器,也可以被用作体育比赛中的计时器。
数字电子钟的应用领域非常广泛,随着技术的发展,它们的应用范围还会继续扩大。
4. 发展趋势数字电子钟在过去几十年中经历了巨大的发展,未来的发展趋势也非常值得关注。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
吉林建筑大学电气与计算机学院数字电子技术课程设计报告设计题目:数字电子时钟(仿真)专业班级:自动化151学生姓名:***学号:*********指导教师:***设计时间:2017.06.12-2017.07.06目录第1章绪论 (1)1.1 (1)1.2 (2)第2章设计任务和要求 (3)2.1 (3)2.2 (3)2.3 (3)2.4 (4)第3章电路设计的计算与分析 (5)3.1 (5)3.2 (6)3.3 (9)3.4 (10)3.5 (11)3.6 (12)第4章方案的制作与安装 (15)4.1 (15)4.2 (15)4.3 (16)第5章电路的仿真与调试 (18)总结 (19)参考文献 (21)元件清单 (22)第1章绪论1.1多功能电子时钟简介多功能数字电子钟实际上是一个标准频钟表作为一种定时工具被广泛的使用在生产生活的各方面。
人类最初依靠太阳的角度来进行定时,所以受天气的影响比较大,为了克服依靠自然现象定时的缺点人们发明的机器钟表,电子钟表一系列的定时工具。
而电子钟表具有价格便宜,质量轻,定时误差小等优点,被广泛的应用在生产,生活的各个方面。
由于电子钟的能提供精确又被广泛的运用在测量之中。
此数字电子钟采用555定时器提供定时脉冲,74160,74290集成块作为计时模块,8段数码显示管作为显示工具。
其设计的产品可以广泛的用于公共场所,匾额装饰,以及教学等方面。
率计数的计数电路,它的计时周期为二十四小时。
数字电子钟主要由时钟信号源、秒计数器、分计数器、时计数器、译码显示管组成。
其中电路系统由时钟信号源,时、分、秒计数器,译码器及显示器电路组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号,一般多用555定时器来实现,将标准时基信号送入秒计数器,秒计数器采用六十进制计数器,每累计六十秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为分计数器的计数脉冲,分计数器同样采用六十进制计数器,每累计六十分钟,发出一个时脉冲信号,而该信号将被送到式计数器,时计数器采用十二进制计数器,可以实现对一天二十四小时的计时。
译码显示电路将时、分、秒的计数器输出状态通过显示驱动电路,七段显示译码器译码,在经过六位LED七段显示器显示出来。
1.2发展前景随着人类社会步入高度发达的信息化时代,电子信息类产品日益广泛地应用于各个领域。
市场需求的变化使产品更新换代越来越快,能否尽快开发出适应市场需求的产品已成为企业生存发展的关键。
定时器在实际工作中用到的场合很多,它成为今天工业控制领域、通讯设备、信息处理以及日常生活中最广泛使用的电路之一,在许多领域中计时器均得到普遍应用,诸如在体育比赛,定时报警器、游戏中的倒时器,交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸,药片,胶囊在指定时间提醒,用于各种竞赛的计时器、竞赛用定时器、数控电梯、数控机床、交通灯管理系统、各种智能医疗器械等,定时器是家用电器中的常用产品。
电子技术的高速发展和计算机技术的普遍应用,电子设计也越来越普遍地应用于整个电子行业中。
电子设计是人们进行电子产品设计、开发和制造过程中十分关键的一步,其核心就是电子电路的设计。
电子技术课程设计能巩固电子技术的理论知识,提高电子电路的设计水平,加强综合分析问题和解决问题的能力,进一步培养我们的实验技能和动手能力,启发我们的创新意识及创新思维。
课程设计是针对一些课程的要求,对我们综合性的训练,培养我们的独立能力,能够运用课程中所学到的理论与实践紧密结合地去独立地解决实际问题,使我们灵活应用电路原理和电子技术的有关知识。
我们通过自己动脑动手解决实际问题,巩固和运用在“模拟电子技术”、“数字电子技术”及“电路分析”等课程中所学的理论知识和实验技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高设计能力和实验技能,通过从原理图的设计和仿真到具体电子系统的安装和调试,全面提高了我们的实际动手能力、安装调试能力、科学试验能力等方面的综合素质,对进行毕业设计及毕业后从事电子技术方面的工作都有很大的帮助第2章设计任务和要求2.1设计任务1.时钟显示功能,能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
2.具有校准“时”、“分”的功能。
3.整点自动报时:在整点时自动发出鸣叫声并有指示灯闪烁。
4.闹钟功能:可按设定的时间报时。
2.2设计要求1.用Multisim画出整个系统电路图,并列出所需器件清单。
2.调试振荡电路,用Multisim提供的示波器观察其输出波形是否复合要求。
3.实现整个数字电子钟电路各项任务的正常工作2.3总体设计方案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,用555定时器接成的多谐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”采用六十进制计数器,每累计六十秒发现胡一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用六十进制计数器,每累计六十分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用二十四进制计时器,可实现对一天二十四小时的累计。
指示器部分是由T触发器构成的,每有一个脉冲进入T触发器,其输出端状态就会发生改变,与原态相反。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态由七段显示译码器译码,通过四位LED七段显示器显示出来。
校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
校准部分是将单次脉冲转换为二进制代码,再经过译码器对输出端进行选择,从而形成对电路的校准的可控制。
总体结构总共分为六个小部分:时间显示部分,译码部分,分频器部分,调时部分,稳压电路部分以及信号发生电路部分,此设计各部分由统一电源集中供电。
电阻选择时,应考虑到受温度影响较小的固态铝质电解电容确保定时的精确性分频器采用74160使用方便,而其容易购买显示部分采用LED七段数码显示管,具有显示明亮,容易识别,价格便宜等优点,调时部分采用普通的按建开关。
2.4各部分电路功能的简单介绍2.4.1 秒脉冲信号发生器秒脉冲信号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钟的质量。
由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。
2.4.2 分频器电路分频器: 分频器功能主要有两个,一是产生标准秒脉冲信号,一是提供功能扩展电路所需要的信号2.4.3 校时电路当数字钟刚接通电源或走时出现误差时,需要对其进行时间的校准,实用校时电路很多。
校时电路包括校准小时电路、校准分钟电路和校准秒电路,但校准信号频率必须要大,可手动较时或脉冲校时,可用普通机械开关或由机械开关与门电路构成无抖动开关来实现校时。
2.4.4 时间计数器电路时间计数电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器为六十进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为二十四进制计数器。
2.4.5 数字显示电路计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出,选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流,选用DCD_HEX作为显示译码电路。
第3章电路设计的计算与分析3.1 振荡电路多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器,也称矩形波发生器。
“多谐”指矩形波中除了基波成分外,还含有丰富的高次谐波成分。
多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态。
在工作时,电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换,由此产生矩形波脉冲信号,常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。
用555定时器构成的多谐振荡器电路如图①:图中电容C、电阻R2和R4作为振荡器的定时元件,决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。
定时器的触发输入端(2脚)和阀值输入端(6脚)与电容相连;集电极开路输出端(7脚)接R1、R2相连处,用以控制电容C的充、放电;外界控制输入端(5脚)通过0.01uF电容接地。
图1通过仿真,示波器XSC1输出图2所示波形。
图2从图1一中得知:R4=100K,R2=20K,C3=100Nf,C4=10nF。
因此其输出频率为1HZ。
可以作为电子时钟电路的秒脉冲信号。
3.2 时间计数电路3.2.1 十进制计数器74160计数器是对CP 脉冲进行计数的时序逻辑电路。
如果组成计数器中的各个触发器的CP 不是同一信号,这样的计数器称异步计数器。
本次设计采用6片十进制同步计数器74160组成两个六十进制的计数器(分、秒)和一个二十四进制计数器(时)。
74160如图③所示。
74160是中规模集成的同步十进制加法计数器,有着同步预置数、异步置零和保持的功能。
其功能表如表1所示。
图33.2.2六十进制计数器与十进制计数器的连接电子时钟的“分”和“秒”由六十进制计数器实现,“时”由二十四进制计数器实现。
因此,就需要用74160接成两个六十进制和一个二十四进制计数器。
多片计数器组合,各级之间的连接方式分串行进位方式、并行进位方式。
本次设计采用串行进位的方式。
在串行进位方式中,以低位片的进位输出信号作为高位片的时钟输入信号。
两片74160的EP和ET恒为1,都工作在计数状态,第一片每计到9(1001)时,C端输出变为高电平,经反相器后使第二片的CLK端为低电平。
下一个计数输入脉冲到达后,第一片记成0(0000)状态,C端跳回低电平,经反相器后使第二片的输入端产生跳变,于是,第二片计入1。
从而,将两片十进制计数器74160串联成一个百进制计数器。
得到百进制计数器后,应用整体置零的方法接成六十进制和二十四进制计数器。
当计数器从全0状态开始计数,计入60个脉冲时,经与非门产生低电平信号,立即将两片74160同时置零,于是便得到一个六十进制计数器,如图4。
同理,当计入24个脉冲时,经与非门产生的低电平信号立即将两片74160同时置零,得到二十四进制计数器,如图5。
图4图53.2.3按“秒”、“分”、“时”的顺序,将两片六十进制计数器和一片二十四进制计数器串联,便得到完整的电子时钟计时电路,如图6。
图63.3 显示电路数码管按照其发光二极管的连接方式不同,可分为共阳极和共阴极两种。
共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平,而阳极分别由a、b、c、d、e、f、g输入信号驱动,当某个输入为高电平时,相应的发光二极管点亮;共阳极数码管则相反,它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平,而阴极分别由a、b、c、d、e、f、g输入信号驱动,当某个输入为低电平时,相应的发光二极管点亮。
由于计数器输出的是8421BCD码,数码管不能直接显示成数字,为了让数数码管显示人们能看懂的数字,就需要把计数器输出的8421BCD码转换成数码管显示的阿拉伯数字,这就需要译码器的翻译。