数字时钟电路设计书资料
数码管数字时钟电路的设计
程序如下： ORG 0000H AJMP MAINT NOP ORG 000BH AJMP INT01 NOP ORG 001BH AJMP INT11 NOP
；转主程序 ；转定时器T0中断程序 ；转定时器T1中断程序
******主程序******
MAINT：
MOV R0，#7FH
；00H～7FH单元清零
开始
内存单元清零 T0， T1为 16位 计 数 器
允 许 T0中 断
调用显示子程序
N
P 2 .7 ＝ 0 ？
Y 调时程序
图10-7 主程序流程图
2) 显示子程序
数码管显示的数据存放在50H～55H内存单元中， 其中50H、51H单元存放秒数据，52H、53H单元存放 分数据，54H、55H单元存放时数据。时间数据采用 BCD码表示，对应的显示用段码表存放在ROM中。
AJMP
XYZ4
；转到XYZ4循环
KMTES: SETB ET0 ；省电状态，开T0中断
SETB TR0 ；启动T0(开时钟)
KMA: JB P2.7，$ ；无按键按下，等待
LCALL XSZCX
；通过调用显示时间程序延时消抖动
JB P2.7，KMA ；是干扰返回等待
KMA1:
JNB P2.7，$
ET1
；允许T1中断
SETB
TR1
；启动T1
XYZ2：JNB P2.7，XYZ1
；P2.7端为0，等待
CLR 01H
；置调分标志位为1
XYZ4：JB P2.7，XYZ3
；等待键按下
LCALL
YS05S
；延时0.5 s
JNB
P2.7，XYZHH
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路设计1设计内容简介数字钟是一个简单的时序组合逻辑电路，数字钟的电路系统主要包括时间显示，脉冲产生，报时，闹钟四部分。
脉冲产生部分包括振荡器、分频器；时间显示部分包括计数器、译码器、显示器；报时和闹钟部分主要由门电路构成，用来驱动蜂鸣器。
2设计任务与要求Ⅰ以十进制数字形式显示时、分、秒的时间。
Ⅱ小时计数器的计时要求为“24翻1”，分钟和秒的时间要求为60进位。
Ⅲ能实现手动快速校时、校分；Ⅳ具有整点报时功能，报时声响为四低一高，最后一响为整点。
Ⅴ具有定制控制（定小时）的闹钟功能。
Ⅵ画出完整的电路原理图3主要集成电路器件计数器74LS162六只；74LS90三只；CD4511六只；CD4060六只；三极管74LS191一只；555定时器1只；七段式数码显示器六只，74LS00 若干；74LS03(OC) 若干；74LS20 若干；电阻若干，等4设计方案数字电子钟的原理方框图如图（1）所示。
该电路由秒信号发生器、“时，分，秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路、闹钟定时等电路组成。
秒信号产生器决定了整个计时系统的精度，故用石英晶体振荡器加分频器来实现。
将秒信号送入“秒计时器”，“秒计时器”采用六十进制计数器，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”也采用六十进制计数器，每60分钟，发出一个“时脉冲”，该信号经被送到“时计数器”作为“时计数器”的时钟脉冲，而“时计数器”采用二十四进制计数器，实现“24翻1”的计数方式，可实现对一天二十四小时的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过七段式显示译码器译码，通过刘伟LED 七段显示器显示出来。
整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后触发一音频发生器实现整点报时，定时电路与此类似。
校时电路是用“时”、“分”、“秒”显示数5电路设计5.1秒信号发生器秒信号发生器是数字钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量，通常用晶体整荡器产生的脉冲经过整形、分频获得1 Hz的秒脉冲。
《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。
A功能数字钟的电路设计
功能数字钟的电路设计数字钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，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、定时启闭路灯等。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
1、设计目的1）掌握数字钟的设计、组装与调试方法。
2）熟悉集成电路的使用方法。
2、设计任务与要求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，便自动发出鸣叫声，时长1s。
选做：1）闹钟功能，可按设定的时间闹时。
2）日历显示功能。
将时间的显示增加“年”、“月”、“日”。
3、数字钟的基本原理及电路设计一个具有计Array时、校时、报时、显示等基本功能的数字钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等七部分组成。
石英晶体振荡器产生的信号经过分频器得到秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器译码，并通过显示器显示时间。
数字钟的整机逻辑框图如下：图 1数字钟整机逻辑图振荡器方案一：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。
图 2 555与RC 组成的多谐振荡器图 分析：图中的C2为保护电容，其取值并没有什么要求。
在本设计中，我假设输出的脉冲的占空比为2/3，并且把555与RC 组成的多谐振荡，参考书本上的方案得出占空比3222121=++=R R R R q 故得到R1=R2。
又有电路的振荡周期T=T1+T2=(R1+2R2)Cln2得T=(R1+2R2)Cln2=103-S 。
我在实验中取电容为10nf 。
带入式中，可以得出R1=R2=48K Ω。
在这里取两个47K Ω电阻和滑动电阻2K Ω。
仿真结果如图所示，误差还是比较低的。
方案二：石英晶体振荡器。
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。
数字时钟各单元电路的设计方案及原理说明
数字时钟各单元电路的设计方案及原理说明数字时钟是现代生活中常见的时间显示工具，它通过使用数字来表示小时和分钟。
而数字时钟的核心组成部分则是由各个数字显示单元电路组成的。
在本文中，我将为您介绍数字时钟各单元电路的设计方案及原理说明，希望能帮助您更深入地了解数字时钟的工作原理。
我们需要了解数字时钟的基本原理。
数字时钟使用了七段显示器来显示数字，每个数字由七个LED（Light Emitting Diode）组成，分别表示了该数字的不同线条。
为了控制七段显示器显示特定的数字，我们需要设计相应的驱动电路。
1. 数字时钟的驱动电路设计方案a. 时钟信号生成器：数字时钟需要一个稳定的时钟信号来驱动各个单元电路，通常使用晶振电路来生成精确的时钟信号。
b. 时分秒计数器：用于计数时间，并将计数结果转化为可以驱动七段显示器的信号。
时分秒计数器可以使用计数逻辑电路来实现，其中包括触发器和计数器芯片等。
c. 译码器：译码器用于将计数器输出的二进制数据转换为可以驱动七段显示器的控制信号。
根据不同的数字，译码器会选通对应的七段LED。
2. 数字时钟的各单元电路原理说明a. 时钟信号生成器的原理：晶振电路通过将晶振与逻辑电路相连，通过振荡来生成稳定的时钟信号。
晶振的振荡频率决定了时钟的精确度，一般使用32.768kHz的晶振来实现。
b. 时分秒计数器的原理：时分秒计数器使用触发器和计数器芯片来实现，触发器可以保存二进制的计数值，并在时钟信号的作用下进行状态切换。
计数器芯片可以根据触发器的状态进行计数和重置操作。
c. 译码器的原理：译码器根据计数器输出的二进制数据选择对应的七段LED。
七段LED通过加电来显示数字的不同线条，然后通过译码器的工作，将二进制数据转换为驱动七段LED的信号。
通过以上的设计方案和原理说明，我们可以更好地理解数字时钟各单元电路的工作原理。
数字时钟通过时钟信号生成器来提供稳定的时钟信号，时分秒计数器记录并计算时间，译码器将计数结果转化为可以驱动七段显示器的信号。
多功能数字钟电路设计【PPT课件】PPT课件
3取27晶68振构频Hz的成率，频因振越率其荡高为内器,计电时路精。度一2越2J般M高T 来。说,振荡1R50器k的
部有15级2分频集
成电路，所以输出
32768Hz
端正好可得到1Hz 的标准脉冲
C1 3/22pF
C2 20pF
5
1. 振荡器的设计
＋5V R1 2k
如果精度要求 不高也可以采用第
3
三、主体电路的设计与装调
主体电路是由功能部件或单元电路 组成的。在设计这些电路或选择部件时, 尽量选用同类型的器件,如所有功能部件 都采用TTL集成电路或都采用CMOS集成 电路。整个系统所用的器件种类应尽可 能少。下面介绍各功能部件与单元电路 的设计。
4
1. 振荡器的设计
子手如表图集所成示振电为路荡电（器是数字钟的1 核心。振荡1器 vo 体如振5C荡7的钟0器2）稳计电中路定时的，度的晶常及准频 确率 程的 度精,通R确常F 度选决用定石了英数晶字体
Q3
7 4 L S 9 0 (3 )
C P A C P B R 0(1) R 9(1)
10
四、功能扩展电路的设计
定时控制电路的设计 仿广播电台正点报时电路的设计 报整点时数电路的设计 触摸报整点时数电路的设计
11
1. 定时控制电路的设计
例 要求上数午字7钟时在59指分定发的出时闹刻时发信出号信,持号续, 时间 为1分或钟驱。动音响电路“闹时”;或对某 解 7时装5置9的分电对源应进数行字接钟通的或时断个开位“计控数器的状态 为(Q制3Q”2Q。1Q 0)H1=0111,分十位计数器的状态 为(Q3Q2Q不1Q管0)是M2闹=0时10还1是,分控个制位,都计要数求器时的状态为 (Q3Q间2Q准1Q确0)M,即1=信10号01的。开若始将时上刻述与计持数续器时输出为 “1”的间所必有须输满出足端规经定过的与要门求电。路去控制音响电 路,可以使音响电路正好在7点59分响,持续1分 钟后(即8点时)停响。
数字钟时钟电路图设计
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1.设计目的错误!未定义书签。
2.设计功能要求错误!未定义书签。
3.电路设计错误!未定义书签。
3.1设计方案错误!未定义书签。
3.2单元电路的设计错误!未定义书签。
3.2.1主体电路部分错误!未定义书签。
振荡电路错误!未定义书签。
计数电路错误!未定义书签。
校时电路错误!未定义书签。
译码与显示电路错误!未定义书签。
5.总结错误!未定义书签。
致谢错误!未定义书签。
参考文献错误!未定义书签。
附录错误!未定义书签。
前言：中国是世界上最早发明计时仪器的国家。
有史料记载，汉武帝太初年间（纪元前104-101年）由落下闳创造了我国最早的表示天体运行的仪器——浑天仪。
东汉时期（公元130年）张衡创造了水运浑天仪，为世界上最早的以水为动力的观测天象的机械计时器，是世界机械天文钟的先驱。
盛唐时代，公元725年张遂（又称一行）和梁令瓒等人创制了水运浑天铜仪，它不但能演示天球和日、月的运动，而且立了两个木人，按时击鼓，按时打钟。
第一个机械钟的灵魂——擒纵器用于计时器，这是中国科学家对人类计时科学的伟大贡献。
它比十四世纪欧洲出现的机械钟先行了六个世纪。
第一只石英钟出现在二十世纪二十年代，从三十年代开始得到了推广，从六十年代开始，由于应用半导体技术，成功地解决了制造日用石英钟问题，石英电子技术在计时领域得到了广泛的应用。
并取代机械钟做了更精确的时间标准。
早在1880年，法国人皮埃尔·居里和保罗·雅克·居里就发现了石英晶体有压电的特性，这是制造钟表“心脏”的良好材料。
科学家以石英晶体制成的振荡计时器和电子钟组合制成了石英钟。
经过测试，一只高精度的石英钟表，每年的误差仅为3-5秒。
1942年，著名的英国格林尼治天文台也开始采用了石英钟作为计时工具。
在许多场合，它还经常被列为频率的基本标准，用于日常测量与检测。
大约在 1970 年前后，石英钟表开始进入市场，风靡全球。
数字电子钟逻辑电路设计
内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《数字电路》课程设计报告设计题目数字电子钟逻辑电路设计指导教师戚桂美职称讲师姓名勿日勒学号*********日期2008-10-24数字电子钟逻辑电路设计计算机与信息工程学院2006级2班勿日勒200018524指导教师戚桂美讲师摘要本次数字时钟电路设计使用了三片74LS161二进制计数器,三片74LS160十进制计数器和一片74LSOO二输入四与非门采用异步连接设计构成数字电子钟。
分、秒均使用60进制循环计数，时使用24进制循环计数。
关键词电子时钟；清零；循环计时1设计任务及主要技术指标和要求1.1 设计任务：用中小规模集成电路设计一台能显示时，分，秒的数字电子钟。
1.2 主要技术指标和要求：1.2.1 由555定时器产生1Hz的标准秒信号。
1.2.2 秒、分为00~59进制计数器1.2.3 时为00~23二十四进制计数器。
2引言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。
3工作原理数字电子钟所采用的是十六进制计数器74LS161和十进制计数器74SL160，根据时分秒各个部分的的不同功能，设计成不同进制。
秒的个位，需要10进制计数器，十位需6进制计数器（计数到59时清零并进位）。
秒部分设计与分钟的设计完全相同；时部分的设计为当时钟计数到24时，使计数器的小时部分清零，从而实现整体循环计时的功能。
3.1 4位同步计数器74LS161引脚结构图，如图1（74SL160的引脚结构与74SL161完全相同）：3.2 二输入四与非门74LS00引脚结构图，如图2：3.3 74LS161功能如表1所示：3.4 非门真值表如表2所示：输入输出P T CP C D1D2D3Q0Q1Q2Q3 L ××××××××L L L LH L ××↑D0D1D2D3D0D1D2D3H H H H ↑××××计数H H L ××××××保持H H ×L ×××××保持表1 74LS161功能表A B Y0 0 10 1 11 0 11 1 0表2 与非门真值表4电路组成部分4.1 计数部分：利用74LS161芯片，74LS160芯片和74LS00芯片组成的计数器，它们采用异步连接，利用外接标准1Hz脉冲信号进行计数。
数字时钟电路的设计(Multisim仿真)
一、数字时钟电路的设计
1、设计任务和要求
设计一个数字时钟电路，要求显示时、分、秒，频率为1Hz。
2、基本设计思路
设计两个模60计数器（分别作为“秒”和“分”显示）和一个
模24计数器(作为“时”显示)
其中，用两片十进制计数器74LS162，同步级联，时钟频率为1
赫兹，当级联的计数器输出BCD码为01100000时，用一个二输
入与非门将“十位”的QC和QB两个输出接入CLEAR端，同时
接入下一个级联的计数器组，完成“秒”向“分”,同理实现“分”
向“时”的进位。
对于“时”,当计数器输出BCD码为00100100
时，用一个二输入与非门将“十位”的QB和“个位”的QC输
出接入CLEAR端。
最后将各片计数器的输出端都依次接LED数码管，显示时间变
化。
3、电路仿真结果
我们用Multisim进行仿真，得到了正确的结果，仿真过程中若
干时间点的结果如下：
秒分时
秒分时。
电子技术数字时钟报告电路原理图
电子技术课程设计报告设计题目：数字电子时钟班级：学生姓名：学号：指导老师：完成时间：一.设计题目：数字电子时钟二.设计目的：1.熟悉集成电路的引脚安排和各芯片的逻辑功能及使用方法;2.了解数字电子钟的组成及工作原理 ;3.熟悉数字电子钟的设计与制作;三、设计任务及要求用常用的数字芯片设计一个数字电子钟,具体要求如下：1、以24小时为一个计时周期；2、具有“时”、“分”、“秒”数字显示；3、数码管显示电路；4、具有校时功能；5、整点前10秒,数字钟会自动报时,以示提醒；6、用PROTEUS画出电路原理图并仿真验证；四、设计步骤：电路图可分解为：1.脉冲产生电路；2.计时电路；3.显示电路；4校时电路；5整点报时电路;1.脉冲电路是由一个555定时器构成的一秒脉冲,即频率为1HZ；电路图如下：2.计时电路即是计数电路,通过计数器集成芯片如：74LS192 、74LS161、74LS163等完成对秒脉冲的计数,考虑到计数的进制,本设计采用的是74LS192;秒钟个位计到9进10时,秒钟个位回0,秒钟十位进1,秒钟计到59,进60时,秒钟回00,分钟进1；分钟个位计到9进10时,分钟个位回0,分钟十位进1,分钟计到59,进60时,分钟回00,时钟进1；时钟个位记到9进10时,时钟个位回0,时钟十位进1,当时钟计数到23进24时,时钟回00.电路图如下：3.显示电路是完成各个计数器的计数结果的显示,由显示译码器和数码管组成,译码器选用的是4511七段显示译码器,LED数码管选用的是共阴极七段数码管,数码管要加限流电阻,本设计采用的是400欧姆的电阻;电路图如下：4.校时电路通过RS触发器及与非门和与门对时和分进行校准,电路图如下：5.整点报时电路即在时间出现整点的前几秒,数值时钟会自动提醒,本设计采用连续蜂鸣声；根据要求,电路应在整点前10秒开始整点报时,也就是每个小时的59分50秒开始报时,元器件有两个三输入一输出的与门,一个两输入一输出的与门,发生器件选择蜂鸣器;具体电路图如下：六.设计用到的元器件有：与非门74LS00,与门74LS08,74LS11,7段共阴极数码管,计数器芯片74LS192,555定时器,4511译码器,电阻,电容,二极管在电路开始工作时,对计数电路进行清零时会使用到,单刀双掷开关;设计电路图如报告夹纸;七.仿真测试：1.电路计时仿真电路开始计数时：计数从1秒到10秒的进位,从59秒到一分钟的进位,从1分到10分的进位,从59分到一小时的进位,从1小时到10小时的进位,从23小时到24小时的进位,然后重新开始由此循环,便完成了24小时循环计时功能,仿真结果如下：1. 7.2.8.3. 9.4. 10.5. 11.6. 12.13.2.电路报时仿真由电路图可知,U18：A和U18：B的6个输入引脚都为高电平时,蜂鸣器才会通电并发声,当计数器计数到59分50秒是,要求开始报时,而59分59秒时,还在报时,也就是说只需要检测分钟数和秒计数的十位,5的BCD码是4和1,9的BCD码是8和1,一共需要6个测端口,也就是上述的6个输入端口,开始报时时,报时电路状态如图：3.校时电路仿真正常计时校时U15：D和u15:C是一个选通电路,12角接的是秒的进位信号,9角接的是秒的脉冲信号,当SW1接到下引脚时,U15：D接通,u15:C关闭,进位信号通过,计数器的分技术正常计时；当SW1接到上引脚时,U15：D关闭,u15:C接通,校时的秒脉冲通过,便实现了分钟校时,时钟的校时与分钟校时大致相同;八.心得体会以及故障解决设计过程中遇到了一个问题,就是在校时电路开始工作时,校时的选择电路会给分钟和时钟的个位一个进位信号,也就是仿真开始时电路的分钟和时钟个位会有一个1;为了解决这个问题,我采用的是在电路开始工作时,同时给分钟和时钟的个位一个高电平的清零信号来解决,由于时钟的个位和十位的清零端是连在一起的,再加上分钟的个位,在校时小时的时候且当小时跳完24小时时,会给分钟的个位一个清零信号,这时在电路中加一个单向导通的二极管变解决了,具体加在那儿,请参考电路图;在设计过称中,我们也许遇到的问题不止一个两个,而我们要做的是通过努力去解决它；首先我们要具备丰富的基础知识,这是要在学习和实际生活中积累而成的；其次,我们还有身边的朋友同学老师可以请教,俗话说：三人行,必有我师；最后,我们还有网络,当今是个信息时代,网络承载信息的传递,而且信息量非常大,所以我们也可以适当的利用网络资源;通过这次对数字钟的设计与制作,让我了解了设计电路的步骤,也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真,仿真成功之后才实际接线;但是仿真是在一个比较好的状态下工作,而电路在实际工作中需要考虑到一些驱动和限流电阻等等,因为,再实际接线中有着各种各样的条件制约和干扰;而且,在仿真中无法成功的电路接法,在实际中因为芯片本身的特性而能够成功;所以,在设计时应考虑两者的差异,从中找出最适合的设计方法;这次学习让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解,才能在实际生活和工作中应用起来;。
数字时钟电路设计实验报告
数字时钟电路设计实验报告
实验目的：
本实验的目的是设计一台数字时钟电路，通过对时钟的设置和调整，实现准确计时和时间显示功能，同时训练学生的电路设计能力。
实验设备：
本实验所需设备包括数字电路实验板、电源、示波器、数字万用表等。
实验原理：
数字时钟电路主要由定时器、锁存器、计数器、时钟发生器、数码显示器、按键等部件组成。
其中，时钟发生器是严格按照预设的时间间隔输出脉冲信号，计数器用于计数，锁存器用于锁存一定的时间值，数码显示器用于显示时间信息。
实验步骤：
1.准备工作：将数字电路实验板连接到电源上，调节电源电压为正常值。
将示波器连接到电路中，以便观察电路工作情况。
2.电路设计：根据实验要求设计数字时钟电路，并将其连入数字电路实验板中。
根据实验需要确定计数器、锁存器、时钟发生器和数码显示器的接口，设置时钟发生器的工作频率和计数器的计数值。
3.测试电路：打开电源，观察数码显示器是否能够正常显示时间信息。
对电路进行调试，确保计时准确、时间显示准确。
4.时钟调整：通过按键对时钟进行调整，完成对时间的设置和运行。
实验结果：
经过设计、连接、调试和测试，数字时钟电路的工作稳定，能够准确计时、显示时间信息，并支持时间的设置和调整。
实验总结：
本次实验通过数字时钟电路的设计与调试，提高学生的电路设计
能力，让学生掌握数字电路设计的基本原理和方法，增强学生的创新能力和实践能力，是一次非常有益的实验训练。
数字电子钟设计报告(显示、调整、报时、万年历、闹钟、秒表)
目录一、引言 (2)二、方案论证选择 (3)2.1设计要求 (3)1.基本要求 (3)2.发挥部分 (3)2.2系统框图 (3)分钟+调整 (3)秒钟 (3)时钟+调整 (3)秒表 (3)闹钟功能 (3)定时报闹 (3)万年历功能 (3)三、电路仿真与设计 (4)3.1核心芯片及芯片管脚图 (4)3.2时、分计数电路模块设计 (4)3.3切换电路模块设计 (5)3.4调整电路模块设计 (6)（1）方案一：利用74125的三态。
(6)（2）方案二：利用74162的置数端（LOAD），置数调整。
(7)3.5整点报时电路模块设计 (8)3.6秒表电路模块设计 (9)3.6定时报闹电路模块设计 (11)3.7万年历电路模块设计 (12)四、遇到的问题.......................................................................... 错误！未定义书签。
五、心得体会.............................................................................. 错误！未定义书签。
一、引言电子钟亦称数显钟（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，与机械时钟相比，直观性为其主要显著特点，且因非机械驱动，具有更长的使用寿命，相较石英钟的石英机芯驱动，更具准确性。
电子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、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大地方便。
相对于其他时钟类型，它的特点可归结为“两强一弱”：比机械钟强在观时显著，比石英钟强在走时准确，但是它的弱点为显时较为单调。
数字钟的核心即数字电子技术课程中有关时序逻辑电路、组合逻辑电路的内容。
这些也是我们学电子的学生应该掌握的最基本知识。
通过这次试验，不仅可以加深我对数字电子技术课程的理解，也可以提高自己的动手能力以及实际问题中解决问题的能力，培养对数字电子技术的兴趣。
数字时钟电路设计
EDA课程设计报告系别：电子通信工程系专业：电子信息工程姓名：孙进宝学号： 070608119指导教师：马鹏阁张松炜王春彦目录1 任务书 (1)2 设计方案 (1)2.1 时钟电路 (2)2.2 按键电路 (3)2.3 显示电路 (3)2.4 芯片EPM7064简介 (4)2.5 JTAG接口电路 (4)2.6 软件设计流程图 (5)2.7 引脚配置 (6)2.8 工程创建流程图 (7)3 实验仪器 (8)4 测试步骤 (8)5 测设结果 (8)6 遇到的问题和解决方法 (8)7 总结 (9)参考文献： (9)附件一：电路图 (10)附录二：源程序 (11)基于EPM7064的数字时钟电路设计1 任务书1、设计一个数字时钟，4位数码管显示“分（2位）”，“秒（2位）”,带复位功能和暂停功能。
2、用中小规模集成电路组成电子钟；电源5V，系统时钟12MHz，带JTAG下载电路；3.核心芯片Altera，EPM7064，PLCC44封装。
2 设计方案本设计由石英晶体振荡器、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,然后经过分频器输出标准秒脉冲。
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。
设计原理框图如下：图1. 电路设计框图此次设计的多功能数字钟主要有五部分组成:（1）有源晶振部分：主要产生时钟频率为12MHZ的输入信号脉冲（2）开关控制部分：主要实现数字钟的暂停、复位。
（3）EPM7064芯片部分：是整个数字钟的核心部分。
主要是程序写入以及对输入脉冲的接收与转换输出工作。
芯片采用ATERA EPM7064，PLCC44封装（4）下载电路部分：使用JTAG下载电路（5）数码管显示部分：4位数码管显示分(2位)、秒(2位)2.1 时钟电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个品种稳定准确的方波信号，可保证数字钟的走私准确及稳定。
与晶振并联的电阻的作用——与晶振并联的电阻R17是反馈电阻，是为了保证反相器输入端的工作点电压在VDD/2，这样在振荡信号反馈在输入端时，能保证反相器工作在适当的工作区。
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。
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路可以用来显示时间、日期、闹钟和定时器等功能。
下面是一个简单的多功能数字钟电路设计，它基于CD4511七段译码器和CD4543 BCD-七段译码器。
1. 时间显示功能
为了显示时间，我们需要使用CD4543 BCD-七段译码器。
该译码器接收来自实时时钟（RTC）模块的BCD编码输出。
RTC模块可以用来跟踪时间和日期，它通常包括一个晶体振荡器、计数器和存储器。
BCD 编码输出通过CD4543译码器转换为七段LED显示。
2. 日期显示功能
类似于时间显示功能，日期显示也需要使用RTC模块。
RTC模块可以提供年份、月份和日期的BCD编码输出。
这些编码输出通过CD4543译码器转换为七段LED显示。
3. 闹钟功能
闹钟功能可以通过计时器和比较器实现。
我们可以使用555定时器作
为计时器，它可以生成一个固定的时间间隔。
然后，我们可以使用一个比较器来比较当前时间和闹钟时间。
如果它们匹配，闹钟就会响起。
4. 定时器功能
定时器功能可以通过555定时器来实现。
我们可以设置计时器的时间间隔，并使用CD4511七段译码器来显示剩余时间。
当定时器完成计时时，它可以触发一个报警器或执行其他操作。
总之，多功能数字钟电路可以实现时间、日期、闹钟和定时器等多种功能。
这些功能可以通过RTC模块、CD4511七段译码器、CD4543 BCD-七段译码器和555定时器等元件来实现。
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吉林建筑工程学院数字电子技术课程设计报告课题名称：数字时钟课程设计 2011～2012学年第二学期专业电气工程及自动化班级101班姓名陈贵君学号10110130指导教师王锐魏大慧2012年6月目录一．前言 (3)二．设计要求 (3)三．设计目的 (3)四．电路设计方案 (4)五.单元电路设计及参数计算 (5)5.1.译码显示电路设计 (5)5.2.计数器电路设计 (7)5.3.脉冲发生电路设计 (8)六．电路原理图及工作原理 (10)数字时钟电路总原理图 (11)数字时钟电路总仿真图 (11)秒电路仿真 (12)分电路仿真 (13)脉冲发生器仿真 (13)校对电路仿 (14)七．电路的安装与测试 (14)八．心得体会 (14)九．参考文献 (15)附录１元件清单 (15)一．前言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。
自改革开放以来我国科技得以高速发展，尤其是电子技术的飞速发展。
各种各样的电器器材凭空而出。
下面我们就以数字钟为例简单介绍一下。
数字钟我们听到这几个字，第一反应就是我们所说的数字，不错数字钟就是以数字显示取代模拟表盘的钟表，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，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。
由于电子钟能提供精确又被广泛的运用在各种测量之中。
二．设计要求1.设计一个能直接显示“分”、“秒”的数字电子钟,要求60分钟为一计时周期。
2.电路具有校时(分)功能。
三．设计目的此次实验设计目的在于培养学生们的操作实践能力。
通过对数字时钟原理的学习，增强同学们的理论知识以及思维能力。
此次实验设计不单是理论的实现，相反的，更多的在于操作能力的锻炼。
通过对数字时钟的实践操作，让同学们从中收获甚多。
学会元器件识别、测试和安装的方法，掌握万用表的使用方法，学会利用软、硬件独立进行电子设备的整机装配、调试方法，并达到产品的质量要求，从而锻炼和提高学生的动手能力，巩固和加深对电子学理论知识的理解和掌握，为以后专业设计、课程设计及毕业设计准备必要的工艺知识和操作技能。
培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。
掌握电子线路的基本原理、基本方法，掌握焊接的基本技能，达到焊点大小适中、均匀、圆润、光亮、无虚焊的要求，通过简单电器的安装制作，熟悉电子仪器的安装制作过程和电路的调试及简单故障排除的技能。
四．电路设计方案多功能数字钟原理框架如图所示，电路包括以下几个部分：标准秒信号发生器、显示电路、分秒计数器、校时电路。
显示电路分译码器秒译码器分计数器秒计数器分校对电秒校对电脉冲发生电路此次数字数字设计利用所给的芯片设计完成。
利用4个数码管完成显示电路的设计，所用数码管为共阴性。
CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，所以CD4511用做此次数字时钟的译码器。
本实验用到的计数器是74LS90,74LS90是二—五—十进制计数器，它有两个时钟输入端CKA和CKB。
其中，CKA和0Q组成一位二进制计数器；CKB和321Q Q Q组成五进制计数器。
设计中用了两个开关，分别用做分、秒校对。
最后数码管跳动一秒所用的脉冲由555提供。
五.单元电路设计及参数计算5.1.译码显示电路设计由于计数器输出的是一个8421BCD码，所以可以用CD4511译码器和共阴数码管来组成译码显示电路。
CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点如下：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
用CD4511实现LED与接口方法如表5-1所示：表5-1CD4511的工作真值表如表5-2所示：输入输出LE BI LI D C B A a b c d e f g 显示X X 0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 8 X 0 1 X X X X 0 0 0 0 0 0 0 消隐0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 00 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 10 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 20 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 30 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 40 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 50 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 60 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 70 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 80 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 90 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 消隐0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 消隐0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 消隐1 1 1 X X X X 锁存锁存表3-2 CD 4511的真值表5.2.计数器电路设计本次电路设计所采用的计数器为74LS90。
74LS90是二—五—十进制计数器，它有两个时钟输入端CKA 和CKB 。
其中，CKA 和0Q 组成一位二进制计数器；CKB 和321Q Q Q 组成五进制计数器；若将0Q 与CKB 相连接，时钟脉冲从A CP 输入，则构成了8421BCD 码十进制计数器。
74LS90有两个清零端R0（1）、R0（2），两个置9端R9（1）和R9（2），其BCD 码十进制计数时序如表5-4。
74LS90的管脚图如图5-3。
图5-3表5-4 BCD 码十进制计数时序CK D QC QB QA Q0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 911R0(1) 2R0(2)3 R9(1) 6 R9(2) 7 CKA 14 QA 12 CKB1QB9 QC8 QD 1174LS9074LS90的功能：(1)异步清零功能。
当R0=R0(2),R0(1)=0时，若R9=R9(1),R9(2)=0时，则计数器清零，并与CK 无关。
(2)异步置9功能。
当R0=R0(2),R0(1)=1时，计数器置9，即被置成1001的状态，置9功能也于CK 无关。
(3)计数功能，当R0=0,R9=0时计数器计数。
根据不同接法，还可实现二进制、五进制。
5.3.脉冲发生电路设计555定时器的集成电路引脚如5-5图所示1脚为接地端（GND ）、2脚为低触发端（TR ）、3脚为输出端 （OUT ）、4脚为复位端（R ）、5脚为控制电压端（CO ）、6脚为高触发端（TH ）、7脚为放电端（D ）、8脚为电源端（VCC ）。
表5-6 555定时器的功能表输入中间状态输出 放电管状态高触发端TH U低触发端TR U直接复位D RR SQ× × 0 × × 0 导通 >cc V 32 >cc V 31 1 0 1 0 导通 <cc V 32 >cc V 31 1 1 1 保持 保持不变 <cc U 32<cc V 31111截止表5-7 555定时器的输入、输出关系复位端控制电压端高出发端低触发端输出端OUTT 的状态图2-1 555定时器电路引脚图RCO V TH V TR**U OL 导通 1CC V 32> CC V 31> U OL 导通 CC V 32< CC V 31> 不变 不变 *CC V 31< U OH 截止 1>V COCO V 21> U OL 导通 <V CO CO V 21> U OL 不变 *CO V 21< 不变截止555定时器1HZ 脉冲输出的计算：由NE555的特性参数可知，当电源电压去5V 时，在100mA 的输出电流下输出电压的典型值为3.3V ，所以取Vcc=5V 可以满足对输出脉冲幅度的要求。
若采用如下图所示的电路，则：322R2R1R2R1q =++=故得R1=R2.又由公式可知：T=（R1+2R2）Cln2=1 若去C=10uf ，则代入上式得到： 3R1Cln2=1Cln21R1==48k因R1=R2，所以取两只47k 的电阻与一个2k 的电位器串联，即得到1HZ 的输出脉冲。
六．电路原理图及工作原理数字时钟电路总原理图数字时钟电路总仿真图秒电路仿真脉冲发生器仿真七．电路的安装与测试测试：电路设计好之后需要经过测试确认电路可行性后，方可安装焊接电路。
测试顺序为：分频电路模块、计数器模块、译码显示电路模块、校对模块。
每个模块进行测试都确认无误后，即可把每个模块连接好，组成一个完整的数字时钟。
根据ＥＷＢ软件对电路仿真后得出的结论是没有问题的，在一般情况下接线后不会有问题，但是测试时接线不能出错。
安装焊接：首先应把芯片整体的排布有一个概念，尽量做到整齐、容易检查、走线、飞线简单。
注意各个芯片的接地端和电源端要焊接好，不要出现虚焊等情况。
由于电路比较复杂，焊接完成后若出现问题，需要反复检查，尽量解决问题。
八．心得体会通过此次的数字时钟课程设计，无疑的一点：我学到了很多。
早在大一的时候我就在问自己我学电路分析究竟拿来干什么，学数字电子技术基础拿来干什么，媒体啊摹都埋头苦干在书本上，一点兴趣都没有，一点趣味都没有，以至于花了时间在课本上，却没让自己得到更多的收获。
可这次不一样了，我对专业的兴趣来了，我对专业的热情燃烧了，此次的数字时钟课程设计就是我对专业热情燃烧的导火线。
通过此次的数字时钟课程设计，不仅让我对专业重新了解，也让我在其中学到了很多，从理论学习到实践学习，其理论、实践的完美结合更让我知道了电子信息工程的本质。
九．参考文献【1】阎石《数字电子技术基础（第五版）》北京：高等教育出版社2006 【2】张克农《数字电子技术基础》北京：高等教育出版社2003【3】赵淑范等《电子技术实验与课程设计》北京：清华大学出版社2006 【4】陈光明等《电子技术课程设计与综合实训》北京：北京航空航天大学出版社2007【5】李银华等《电子线路设计指导》北京：北京航空航天大学出版社2006 【6】黄智伟《全国大学生电子设计竞赛制作实训》北京：北京航空航天大学出版社2007.8【7】杨志忠《数字电子技术基础》北京：高等教育出版社2004【8】彭介华《电子技术课程设计指导》北京：高等教育出版社2004【9】路勇《电子电路实验及仿真》北京：清华大学出版社2004附录１元件清单Comment Description Designator Footprint LibRef Quantity电容 10uf Capacitor C1 CAPR5-4X5 Cap2 1电容 10uf Capacitor C3 RAD-0.1 Cap 1电容 0.01uf Capacitor C4 RAD-0.3 Cap 1数码管Dpy Blue-CC 12.5*19*7.8mm GeneralPurpose Blue7-SegmentDisplay: CC,RH DP, GraySurfaceDS3, DS4, DS5,DS6LEDDIP-10/C15.24RHDDpy Blue-CC 4电源插座PWR2.5 Low VoltagePower SupplyConnectorJ1 KLD-0202 PWR2.5 1电阻 68K Resistor R1 AXIAL-0.3 Res1 1TappedResistorR2 TO-220-AB Res Tap 1 电阻 20K Resistor R3 AXIAL-0.3 Res1 1 电阻 1K Resistor R5, R6 AXIAL-0.3 Res1 2开关SW-DPST 6*6mmSingle-ThrowSwitchS2, S3 KEY SW-DPST 2译码器CD4511BCN BCD-to-7SegmentLatch/Decoder/DriverU4, U5, U7 N16E CD4511BCN 3译码器CD4511BCN BCD-to-7SegmentLatch/Decoder/DriverU6 DIP-14 CD4511BCN 1脉冲发生器NE555N General-Purpose SingleBipolar TimerU8 DIP8 NE555N 1计数器SN7490AN DecadeCounterU11, U12, U13,U14N014D SN7490AN 4或门SN7486N Quadruple2-InputExclusive-ORGateU15 N014 SN7486N 1。