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整点报时数字钟电路设计

课程设计说明书（2009 /2010 学年第一学期）

课程名称：数字逻辑课程设计

题目：整点报时数字钟电路设计

专业班级：通信工程2班

学生姓名：XXX

学号：XXXXXXX

指导教师：XX

设计周数： 1

设计成绩：

2010年01月15 日

1 设计目的 (3)

2设计要求 (3)

3数字钟的基本组成及工作原理 (4)

3.1数字钟的构成 (4)

四、数字钟的工作原理 (6)

五、总体框图 (13)

六、元器件及报表 (15)

七、设计总结 (16)

八、心得体会 (17)

9参考文献 (18)

1、课程设计目的 (1)

2、设计要求 (1)

3、数字钟的基本组成及工作原理 (1)

3.1数字钟的构成

3.2 单元电路设计

4、数字钟的工作原理 (5)

4.1晶体振荡器电路

4.2分频器电路

4.3时间计数器电路

4.4译码驱动电路

4.5数码管

5、总体框图 (12)

6、元器件及报表 (13)

7、设计总结 (14)

8、心得体会 (15)

9、参考文献 (16)

1 设计目的

1.显示时、分、秒采用24小时进制。

2.具有校时功能，可以对小时和分单独校时，对分校验时的时候，停止分对时的进位。

3. 计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时。

4为了保证计时准确、稳定，由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。

2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；具有校时功能，可以对小时和分单独校时，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10秒进行蜂鸣报时，为了保证计时准确、稳定，由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。

2、设计要求画出电路原理图；元器件及参数选择。

3编写设计报告：写出设计与制作的全过程，附上相关资料和图片。

3数字钟的基本组成及工作原理

3.1数字钟的构成

电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。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，将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”，该计数器采用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进制计数器，可以实现一天24h的累计。译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通过六位LED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个脉冲信号，然后去触发音频发生器实现报时。校时电路是来对“时、分”显示数字进行校对调整。

数字钟的组成框图

2、单元电路设计 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

译码驱动

显示器

译码驱动

时个位计数

分十位计数

分个位计数

秒十位计数校时控制电路

校分控制电路

D 触发器二分频

32768晶振 4060分频器时十位计数

秒个位计数

整点报时

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。

⑸数码管

数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本设计提供的为LED 数码管。

四、数字钟的工作原理

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。

１）晶体振荡器电路

晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。

２）分频器电路

通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到1Hz的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级2进制计数器来实现。

分频器电路

３）时间计数单元

时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。时计数单元一般为12进制计数器或24进制计数器。

24进制计数器：由74LS90构成的二十进制计数器，将一片74LS90设计成4进制加法计数器，另一片设置2进制加法计数器。既个位计数状态为Qd Qc Qb Qa = 0100十位

计数状态为Qd Qc Qb Qa = 0010时，要求计数器归零。通过把个位Qc、十位Qb相与后的信号送到个位、十位计数器的清零端，使计数器清零，从而构成24进制计数器。如图下：

60进制计数器：由74LS90构成的60进制计数器，将一片74LS90设计成10进制加法

计数器，另一片设置6进制加法计数器。两片74LS90按反馈清零法串接而成。秒计数器的十位和个位，输出脉冲除用作自身清零外，同时还作为分计数器的输入脉冲CP1。下图电路即可作为秒计数器，也可作为分计数器。如图下：

4）译码驱动及显示单元

计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出，为了将计数器输出的8421BCD码显示出来，需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，一般这种译码器通常称为7段译码显示驱动器。

5）校时电源电路

数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。即为用COMS与或非门实现的时或分校时电路，In1端与低位的进位信号相连；In2端与校正信号相连，校正信号可直接取自分频器产生的1H Z或2H Z（不可太高或太低）信号；输出端则与分或时个位计时输入端相连。当开关打向下时，因为校正信号和0相与的输出为0，而开关的另一端接高电平，正常输入信号可以顺利通

过与或门，故校时电路处于正常计时状态；当开关打向上时，情况正好与上述相反，这时校时电路处于校时状态。

。

校时电源电路

6）整点报时电路

一般时钟都应具备整点报时电路功能，即在时间出现整点前数秒内，数字钟会自动报时，以示提醒。其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波，较复杂的也可以是实时语音提

示。

整点报时电路

电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。

当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持

不变，分别为5、9和5，因此可将分计数器十位的Q

Ｃ和Q

Ａ

、个位的Q

Ｄ

和Q

Ａ

及秒计数器十位的Q

Ｃ和Q

Ａ

相与，从而产生报时控制信号。

五、总体框图

整点报时数字钟总电路设计图

六、元器件及报表

七、设计总结

从1月11日到1月15日，我们进行了为期一周的课程设计。通过这次课程设计，我拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到较大提高。安排课程设计的基本目的，在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通，进一步提高思想觉悟。尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力，以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。作为整个学习体系的有机组成部分，课程设计虽然安排在一周进行，但并不具有绝对独立的意义。它的一个重要功能，在于运用学习成果，检验学习成果。运用学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。对我们通信专业的本科生来说，实际能力的培养至关重要，而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的，必须从课堂走向实践。这也是一次预演和准备毕业设计工作。通过课程设计，让我们找出自身状况与实际需要的差距，并在以后的学习期间及时补充相关知识，为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备，从而缩短从校园走向社

会的心理转型期。

通过电路设计的整个过程，掌握了对电子钟的设计使用。通过理论与实际的结合，进一步深入的体会到一种学习的方法，特别对于电子设计方面。首先要明显总体的设计方案和方法，其次是对各个部件进行设计和改进，最近将各个部件进行整合和观察。

基于数字电路知识的局限性，在选择元器件方面有所困难，开始无从下手该使用何种元器件。通过查找资料等过程首先确定了元件，从而确定了总电路图。

总的来说，电子钟的课程设计有利于我们对电子设计的兴趣，是一次很好的理论与实际的结合，希望有更多机会进行这些课程设计。

八、心得体会

这次数电课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在崔老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在崔老师的身上我学得到很多实用的知识。总体来说,这次实习我受益匪浅.在摸索该如何设计程序使之实现所需功能的过程中,特别有趣,培养了我的设计思维,增加了实际操作能力.在让我体会到了设计的艰辛的同时,更让我体会到成功的喜悦和快乐. 这次数电课程设计,虽然短暂但是让我得到多方面的提高：1、提高了我们的逻辑思维能力，使我们在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步。加深了我们对组合逻辑电路与时序逻辑电路的认识，进一步增进了对一些常见逻辑器件的了解。另外，我们还更加充分的认识到，数字电路这门课程在科学发展中的至关重要性2，查阅参考书的独立思考的能力以及培养非常重要，我们在设计电路时，遇到很多不理解的东西，有的我们通过查阅参考书弄明白，有的通过网络查到，但由于时间和资料有限我们更多的还是独立思考。3，相互讨论共同研究也是很重要的，经常出现一些问题，比如电路设计中的分频器的设计，开始并不理解分频器的原理，但是和其他的专业同学讨论后，理解了分频器的基本原理后，很快的设计了电路原理图。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。

同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。

这次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅。

在此，感谢于崔老师的细心指导，也同样谢谢同组同学之间的无私帮助！

9参考文献

[1]康华光.电子技术基础.高等教育出版社，2005

[2]潘永雄电子线路CAD实用教程西安电子科技大学出版社2007

[3]郁汉琪数字电路实验及课程设计指导书中国电力出版社2007

[4]祁存荣.电子技术基础实验.武汉：武汉理工大学出版社，2006

EDA课程设计——多功能数字钟

哈尔滨工业大学(威海) 电子学课程设计报告带有整点报时的数字钟设计与制作姓名: 蒋栋栋班级: 0802503 学号: 080250331 指导教师: 井岩

目录一、课程设计的性质、目的和任务 (3) 二、课程设计基本要求 (3) 三、设计课题要求 (3) 四、课程设计所需要仪器 (4) 五、设计步骤 (4) 1、整体设计框图 (4) 2、各个模块的设计与仿真 (4) 2.1分频模块 (4) 2.2计数器模块 (6) 2.3控制模块 (10) 2.4数码管分配 (13) 2.5显示模块 (14) 2.6报时模块 (16) 六、调试中遇到的问题及解决的方法 (18) 七、心得体会 (18)

一、课程设计的性质、目的和任务创新精神和实践能力二者之中，实践能力是基础和根本。这是由于创新基于实践、源于实践，实践出真知，实践检验真理。实践活动是创新的源泉，也是人才成长的必由之路。通过课程设计的锻炼，要求学生掌握电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力，提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，培养学生的创新精神。二、课程设计基本要求掌握现代大规模集成数字逻辑电路的应用设计方法，进一步掌握电子仪器的正确使用方法，以及掌握利用计算机进行电子设计自动化(EDA)的基本方法。三、设计课题要求（1）构造一个24小时制的数字钟。要求能显示时、分、秒。（2）要求时、分、秒能各自独立的进行调整。（3）能利用喇叭作整点报时。从59分50秒时开始报时，每隔一秒报时一秒，到达00分00秒时，整点报时。整点报时声的频率应与其它的报时声频有明显区别。 #设计提示（仅供参考）：（1）对频率输入的考虑数字钟内所需的时钟频率有：基准时钟应为周期一秒的标准信号。报时频率可选用1KHz和2KHz左右(两种频率相差八度音，即频率相差一倍)。另外，为防止按键反跳、抖动，微动开关输入应采用寄存器输入形式，其时钟应为几十赫兹。（2）计时部分计数器设计的考虑分、秒计数器均为模60计数器。小时计数为模24计数器，同理可建一个24进制计数器的模块。（3）校时设计的考虑数字钟校准有3个控制键：时校准、分校准和秒校准。微动开关不工作，计数器正常工作。按下微动开关后，计数器以8Hz频率连续计数(若只按一下，则计数器增加一位)，可调用元件库中的逻辑门建一个控制按键的模块，即建立开关去抖动电路(见书70页)。（4）报时设计的考虑

使用Quartus进行多功能数字钟设计

EDA设计使用Quartus II进行多功能数字钟设计院系：机械工程专业：车辆工程姓名：张小辉学号：指导老师：蒋立平、花汉兵时间： 2016年5月25日

摘要本实验是电类综合实验课程作业，需要使用到QuartusⅡ软件，（Quartus II 是Altera公司的综合性PLD/FPGA开发软件，原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera Hardware 支持Description Language）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程）。本实验需要完成一个数字钟的设计，进行试验设计和仿真调试，实验目标是实现计时、校时、校分、清零、保持和整点报时等多种基本功能，并下载到SmartSOPC实验系统中进行调试和验证。关键字：电类综合实验 QuartusⅡ数字钟设计仿真

Abstract This experiment is electric comprehensive experimental course work and need to use the Quartus II software, Quartus II is Altera integrated PLD / FPGA development software, schematic and VHDL, Verilog HDL and AHDL (Altera hardware description language support) etc. a variety of design input form, embedded in its own synthesizer and simulator can complete hardware configuration complete PLD design process from design entry to). The need to complete the design of a digital clock, and debug the design of experiment and simulation, the experimental goal is to achieve timing, school, reset, keep and the whole point timekeeping and other basic functions, and then download to the smartsopc experimental system debugging and validation. Key words: Electric power integrated experiment Quartus II Digital clock design Simulation

整点报时数字钟设计

信息与电气工程学院课程设计说明书课程名称：整点报时数字钟题目：整点报时数字钟专业班级：电气工程及其自动化07-05 学生姓名：学号：指导教师：崔春艳设计周数：2周设计成绩：

1. 课程设计目的……………………………………………………… 2 .课程设计的要求…………………………………………………… 3. 数字钟方案设计…………………………………………………… 3.1方案设计…………………………………………………………… 3.2数字钟逻辑框架图………………………………………………… 4. 单元电路的设计和元器件的选择………………………………… 4.1 时钟秒脉冲的产生………………………………………………… 4.2 六十进制计数电路的设计………………………………………… 4.3 双六十进制计数电路设计………………………………………… 4.4 二十四进制计数电路的设计……………………………………… 4.5 译码驱动及显示单元电路设计…………………………………… 4.6 整点报时器单元电路……………………………………………… 4.7 校正单元电路的设计……………………………………………… 5.数字钟的PCB 板图的设计…………………………………………… 5.1PROTEL99的使用…………………………………………………… 5.2具体工艺要求和相关规则………………………………………… 5.3 注意事项………………………………………………………… 6.系统调试……………………………………………………………… 6.1 系统调试方法……………………………………………………… 6.2调试出现的问题及解决方法……………………………………… 7. 元器件清单………………………………………………………… 8. 主要元件介绍……………………………………………………… 9. 课程设计总结和心得体会………………………………………… 9.1 设计过程中遇到的问题及解决方法……………………………… 9.2 个人体会…………………………………………………………… 10. 参考文献……………………………………………………………附录…………………………………………………………………… 1 数字钟原理图……………………………………………………… 2 数字钟PCB板………………………………………………………课程设计评语表格……………………………………………………

数电课程设计多功能数字钟的电路设计

课程设计任务书学生姓名： XXX 专业班级：指导教师：工作单位：题目: 多功能数字钟电路设计初始条件：74LS390，74LS48，数码显示器BS202各6片，74LS00 3片，74LS04，74LS08各 1片，电阻若干，电容，开关各2个，蜂鸣器1个，导线若干。要求完成的主要任务: 用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟，要求如下： 1.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。 2.秒、分为00-59六十进制计数器。 3.时为00-23二十四进制计数器。 4.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调整。 5.整点报时。整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音（500HZ），整点时再鸣叫一次高音（1000HZ）。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日多功能数字钟电路设计摘要 (1) Abstract (2) 1系统原理框图 (3) 2方案设计与论证 (4)

2.1时间脉冲产生电路 (4) 2.2分频器电路 (6) 2.3时间计数器电路 (7) 2.4译码驱动及显示单元电路 (8) 2.5校时电路 (8) 2.6报时电路 (10) 3单元电路的设计 (12) 3.1时间脉冲产生电路的设计 (12) 3.2计数电路的设计 (12) 3.2.1 60进制计数器的设计 (12) 3.2.2 24进制计数器的设计 (13) 3.3译码及驱动显示电路 (14) 3.4 校时电路的设计 (14) 3.5 报时电路 (16) 3.6电路总图 (17) 4仿真结果及分析 (18) 4.1时钟结果仿真 (18) 4.2 秒钟个位时序图 (18) 4.3报时电路时序图 (19) 4.4测试结果分析 (19) 5心得与体会 (20) 6参考文献 (21) 附录1原件清单 (22) 附录2部分芯片引脚图与功能表 (23) 74HC390引脚图与功能表 (23)

数字钟设计(带仿真和连接图)

- 数字电子技术课程设计报告题目：数字钟的设计与制作：专业：电气本一班学号：姓名：指导教师：时间： - —

一、设计内容数字钟设计 … 技术指标：（1）时间以24小时为周期；（2能够显示时,分,秒; （3）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; (4)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; (5)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. ~ 二、设计时间：第十五、十六周三、设计要求：（1）画出设计的电路原理图； $ (2) 选择好元器件及给出参数，在原理图中反应出来；（3）并用仿真软件进行模拟电路工作情况；（4）编写课程报告。

！摘要数字钟实际上是一个对标准频率（1Hz）进行计数的计数电路。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，并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。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。一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、数码显示器等几部分组成。振荡电路：主要用来产生时间标准信号，因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度，所以采用石英晶体振荡器。分频器：因为振荡器产生的标准信号频率很高，要是要得到“秒”信号，需一定级数的分频器进行分频。计数器：有了“秒”信号，则可以根据60秒为1分，24小时为1天的进制，分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器，分别为60进制，60进制,24进制计数器，并输出一分，一小时，一天的进位信号。译码显示：将“时”“分”“秒”显示出来。将计数器输入状态，输入到译码器，产生驱动数码显示器信号，呈现出对应的进位数字字型。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可以对分和时进行校时。另外，计时过程要具有报时功能，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。 } 为了使数字钟使用方便，在设计上使用了一个变压器和一个整流桥来实现数字钟电能的输入，使得可以方便地直接插入220V的交流电就可以正常地使用了。关键词数字钟振荡计数校正报时

多功能数字钟电路设计

多功能数字钟电路设计一、数字电子钟设计摘要 (2) 二、数字电子钟方案框图 (2) 三、单元电路设计及相关元器件的选择 (3) 1.6进制计数器电路的设计 (3) 2.10进制计数器电路的设计 (4) 3.60进制计数器电路的设计 (4) 4.时间计数器电路的设计 (5) 5.校正电路的设计 (6) 6.时钟电路的设计 (7) 7.整点报时电路设计 (8) 8. 译码驱动及单元显示电路 (9) 四、系统电路总图及原理 (9) 五、经验体会 (10) 六、参考文献 (10) 附录A:系统电路原理图附录B:元器件清单

一、数字电子钟设计摘要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。此次设计数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路。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。二、数字电子钟方案框图图1 数字电子钟方案框图

三、单元电路设计和元器件的选择 1. 6进制计数器电路的设计现要设计一个6进制的计数器，采用一片中规模集成电路74LS90N芯片，先接成十进制，再转换成6进制，利用“反馈清零”的方法即可实现6进制计数，如图2所示。图2

2. 10进制电路设计图3 3. 60 进数器电路的设计 “秒”计数器与“分”计数器都是六十进制，它由一级十进制计数器和一级六进制计数器连接而成，如图4所示，采用两片中规模集成电路74LS90N串接起来构成“秒”“分”计数器。

数字时钟电路

摘要数字钟就是一种用数字电路技术实现日、时、分、秒计时的装置,与传统的机械式时钟相比,具有更高的准确性与直观性,且无机械传动装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。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。本课程设计要用通过简单的逻辑芯片实现数字时钟。要点在于用555芯片连接成输出1000秒的多谐振荡器,然后经过74LS90构成的分频器输出1HZ的秒脉冲,用74LS160(10进制计数器)连接成60与24进制的计数器,再通过七段数码管显示,外加上校时电路,整点报时电路即构成了简单数字钟。扩展电路可实现定点报时功能。关键字:多谐振荡器;分频器;计时电路;闹钟电路;校时电路;整点报时电路目录 1 设计内容及要求 0 1、1设计目的 0 1、2设计内容与要求 0 1、3创新部分 0 2 系统总体设计方案 0 2、1 数字时钟的组成 0 2、2原理分析 0 2、3基本逻辑功能框图 (1) 3 器件选择 (1) 3、1 555集成定时器 (1) 3、2 74LS160 (2) 3、3 LED显示屏 (3)

3、4 4位十进制同步可逆计数器74LS90 (4) 3、5 4位数值比较器74LS85 (5) 4 数字时钟的电路设计 (7) 4、1 时钟振荡电路 (7) 4、1、1 555多谐振荡器产生1KHz (7) 4、1、2 时钟信号发生电路 (7) 4、1、3 时钟振荡电路的Multisim仿真 (8) 4、2 分频器电路 (9) 4、3秒脉冲发生器电路 (10) 4、4 分脉冲发生器电路 (11) 4、5 时脉冲发生器电路 (12) 4、6 校时电路 (12) 4、7 整点报时电路 (13) 4、8闹钟功能电路 (15) 4、9 数字时钟总仿真电路图 (16) 5 心得体会 (17) 5、1 关于数字时钟的心得体会 (17) 5、2 关于收音机的焊接与调试心得体会 (18) 参考文献 (19)

数字电子钟(计时、校时以及整点报时)数电课程设计报告

设计要求 1.用秒脉冲作信号源，构成数字钟，显示秒、分、时 2.具有“对时”功能，即时间可以快速预置 3.具有整点提示功能。一种实现的方法是每到整点时触发“音乐芯片”或每到整点前几秒钟，发出如“的、的、的、答”声音信号。系统框图设计过程时间显示模块电路可以用3个CD4518作为核心芯片，进行级联，再辅以若干逻辑门，完成进位、置零等功能，CD4518是双十进制计数器，有两个时钟输入端，正好可以满足进位和校时的功能，而不会产生干扰，且有一个置零功能，可以组成六十进制和二十四进制的计数器。整点报时模块电路用的是555芯片和一块CD4068芯片组成的电

路，555芯片可以接成多谐振荡器，提供交变信号使蜂鸣器发出声音，而整点报时的控制可以用CD4068实现，CD4068是8输入与/与非门，可以在整点之前输出脉冲信号，经过由555芯片组成的多谐振荡器，为其提供一个信号，这样由多谐振荡器输出端可以使蜂鸣器发出“嘀、嘀、嘀”的响声。秒信号发生器可以用实验箱上的秒脉冲信号代替。考虑到开关抖动现象，校时模块电路实验实验箱上的按键开关，每输出一个脉冲信号可以改变分个位和十个位，同时考虑到干扰问题，进位接线和校时接线接在不同的时钟输入端。电路仿真与设计 3.1所需芯片及芯片管脚图 CD4518 CD4068 CD4002 CD4011

CD4069 555 3.2时、分、秒显示电路模块设计整个电路的的核心芯片是CD4518，它是一个双10进制加法计数器，因此只需要三个芯片，进行级联即可实现两个六十进制和一个二十四进制计数器，再加上一些合适的逻辑门，实现置零和进位。上图是秒显示电路设计图，右边为秒个位，左边为秒十位，秒个位的电路中置零引脚和时钟输入端CP1必须接地，这是因为CMOS 的引脚不能悬空，否则会影响实验结果，CP0接秒脉冲信号，考虑到秒个位计数到9的时候必须进位，所以在显示0的同时输出一个进位信号，输出是0000，因此可以用一个或非门，当输出是0000的时候提供一个进位信号至秒十位的时钟输入端，秒十位另一个时钟输入端接地，当秒十位计数器计到5时，在输出为0110时提供一个信号到秒十位计数器的置零端，使其实现0110——0000，即六十进制。

单片机数字钟电路图

数字钟设计一、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。

数字逻辑电路课程设计数字钟

数字逻辑课程设计数字钟姓名：学号：班级：物联网工程131班学院：计算机学院 2015年10月10日

一、任务与要求设计任务：设计一个具有整点报时功能的数字钟要求： 1、显示时、分、秒的十进制数字显示，采用24小时制。 2、校时功能。 3、整点报时。功能： 1、计时功能：要求准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。小时的计时要求为“12翻1”。 2、校时功能：当数字钟接通电源或者计时出现误差时，需要校正时间（简称校时）。校时是数字钟应具备的基本功能，一般电子手表都具有时、分、秒等校时功能。为使电路简单，这里只进行分和小时的校时。对校时电路的要求是：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。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”是用手动产生单脉冲作校时脉冲。 3、整点报时：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。二、设计方案电路组成框图：主体电路扩展电路时显示器时译码器时计数器分显示器分译码器分计数器校时电路秒显示器秒译码器秒计数器定时控制仿电台报时报整点时数

数字钟电路是一个典型的数字电路系统，其由时、分、秒计数器以及校时和显示电路组成。其主要功能为计时、校时和报时。利用60进制和12进制递增计数器子电路构成数字钟系统，由2个60进制同步递增计数器完成秒、分计数，由12进制同步递增计数器完成小时计数。秒、分、时之间采用同步级联的方式。开关S1和S2分别是控制分和时的校时。报时功能在此简化为小灯的闪烁，分别在59分51秒、53秒、55秒、57秒及59秒时闪烁，持续的时间为1秒。三、设计和实现过程 1.各元件功能 74LS160：可预置BCD异步清除器，具有清零与置数功能的十进制递增计数器。 74LS00：二输入端四与非门 74LS04：六反相器 74LS08：二输入端四与门 74LS20：四输入端双与非门 2.各部分电路的设计过程（1）时分秒计数器的设计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。秒/分钟显示电路：由于秒钟与分钟的都是为60进制的，所以它们的电路大体上是一样的，都是由一个10进制计数器和一个6进制计数器组成；有所不同的是分钟显示电路中的10进制计数器的ENP和ENT引脚是由秒钟显示电路的进位信号控制的。分和秒计数器都是模M=60的计数器，其计数规律为00—01—…—58—59—00…。可选两片74LS160设计较为简单。时计数器是一个“12翻1”的特殊进制计数器，即当数字钟运行到12时59分59秒时，秒的个位计数器再输入一个秒脉冲时，数字钟应自动显示为01时00分00秒，实现日常生活中习惯用的计时规律。可选两片74LS160设计。

多功能数字钟电路的设计与制作

多功能数字钟电路的设计与制作一、设计任务与要求设计和制作一个多功能数字钟，要求能准确计时并以数字形式显示时、分、秒的时间，能校正时间，准点报时。二、方案设计与论证 1．数字钟设计原理数字电子钟一般由振荡器、译码器、显示器等几部分电路组成，这些电路都是数字电路中应用最广的基本电路。振荡器产生的1Hz的方波，作为秒信号。秒信号送入计数器进行计数，并把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。“秒”的计数、显示由两级计数器和译码器组成的六十进制计数电路实现；“分”的计数、显示电路与“秒”的相同；“时”的计数、显示由两级计数器和译码器组成的二十四进制计数电路实现。所有计时结果由七段数码管显示器显示。用4个与非门构成调时电路，通过改变方波的频率，进行调时。最后用与非门和发光二极管构成整点显示部分。

2．总体结构框图如下：图14 总体框图三、单元电路设计与参数计算 1．脉冲产生电路图15 晶振振荡器原理图图16 555定时器脉冲产生电路原理图振荡器可由晶振组成(如图15)，也可以由555定时器组成。图16是由555定时器构成的1HZ 的自激振荡器，其原理是：第一暂态2、6端电位为Vcc 3 1 ，则输出为高电平，三极管不导通，电容C 充电，此时2、6端电位上升。当上升至大于Vcc 3 2 时，输出为低电平，三极管导通，电容C 放电， 11 21 C 1 R C 2 R O

此时2、6端电位下降，下降至Vcc 3 1 时，输出高电平，以此循环。根据公式C R R f )2(43.121+≈ 得，此时频率为0.991。图17 555定时器波形关系图18 555定时器产生1Hz 方波原理图 2．时间计数电路图19 74LS161引脚图 74LS161功能表 v V 2 3 V 1 3 v U 1 74L S 161D Q A 14Q B 13Q C 12Q D 11R C O 15A 3B 4C 5D 6 E N P 7E N T 10 ~L O A D 9~C L R 1 C L K 2

数字钟的设计(含有闹钟功能)

# 综合设计报告~ 设计名称：数字逻辑综合设计报告设计题目：数字电子钟学生学号：专业班级： … 学生姓名：学生成绩：指导教师（职称）：课题工作时间：至

目录摘要……………………………………………………………………………………… II Abstract …………………………………………………………………………………... II 第一章课题背景（或绪论、概述） (1) 数字电子钟应用 (1) 电子钟的应用前景 (x) 第二章设计简介及设计方案论述 (x) 设计原理简介 (x) 设计方案论述 (x) 设计目的概述 (x) 第三章详细设计 (x) 实验元件及介绍 (x) 模块的详细设计 (x) 3.2.1 二十四时制显示模块 3.2.2 校时电路模块 3.2.2 整点报时模块 3.2.2 闹钟模块第四章设计结果及分析 (x) 设计电路 (x) 运行结果及分析 (x) 结果分析 (x) 总结 (x) 致谢 (x)

参考文献 (x) 附录主要程序代码 (x) 摘要【关键词】电子钟、校时电路、比较器、整点报时数学逻辑课程设计选题是电子钟的设计，运用 SP3版仿真软件进行电子钟的设计。主要原理是由555芯片及门电路产生多谐震荡，输出稳定的为1HZ秒脉冲，作为时间基准。秒计时器满60向分计时器仅为，分计时器满60向小时计时器进位，小时计时器以24为一个周期，并实现了小时高位具有零熄灭的功能，计时器的输出送到显示屏，课在相应位置正确显示时、分。秒。计时出现误差或者调整时间时用校时电路进行时、分的调整。而且添加了整点报时功能，并利用比较器实现了闹钟功能。 Abstract 【Keywords】Digital clock, divider chip, the decoder chip, the campus circuit, the whole point alarm The desigining topic of the electronic technology course is the digital clock. The main principle by the oscillator transistor multivibrator oscillation, after the output frequency divider and stable pulse,60 seconds over the counter sub-counters to carry, at least 60 minutes to the hour counter binary counter, hours counter for a period of 24 and achieve a high level with zero off-hour functions. Counter displays the output sent by the decoder can be displayed correctly in the appropriate location, minutes, second. Timing errors, or adjust the time when the school when the circuit is available, the minutes of the adjustment. In this circuit, The whole point alarm will last 10 seconds per hour.

整点报时数字钟课程设计

信息工程学院课程设计报告书（2009 /2010 学年第二学期）课程名称：电子技术课程设计题目：能整点报时的电子表专业班级：自动化111 学生姓名：胡义海学号：6100311301 指导教师：康耀明设计成绩：

1课程设计目的 (1) 2系统的方案设计 (1) 3 系统的详细设计 (3) 3.1脉冲产生和分频电路 (3) 3.1.1脉冲产生和分频电路的设计 (3) 3.1.2馆建器件74 LS74的介绍 (4) 3.1.3关键器件CD4060的介绍 (5) 3.2计时电路 (7) 3.2.1分，秒计时电路的设计 (7) 3.2.2小时计时电路的设计 (9) 3.2.3关键器件CD4510的介绍 (10) 3.3显示译码电路 (12) 3.3.1显示译码电路的设计 (12) 3.3.2关键器件CD4511和数码管的介绍 (13) 3.4校时电路 (15) 3.4.1校时的电路的详细设计 (15) 3.4.2关键器件RS触发器的详细介绍 (16) 3.5整点报警电路 (19) 4 心得体会 (24) 5 参考文献 (25)

1课程设计目的 ※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； ※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； ※提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力；※培养书写综合实验报告的能力。 2系统的方案设计 2．1简述数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时﹑日的记时装置，与传统的机械钟相比，他具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用：小到人们的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。 2．2课程设计题目描述和要求（1）设计一个有“时”、“分”、“秒”（12小时59分59秒）显示，且有校时功能的电子钟；（2）用中小规模集成电路组成电子钟，并在实验箱上进行组装、调试；（3）画出框图和逻辑电路图，写出设计、实验总结

报时数字钟的设计

数字系统设计实习报告课题 : 报时式数字钟的设计系别：自动化班级学号： 10－1（25）姓名：张小康指导老师：赵莹 2012.5.28-6.1 北华大学电气信息工程学院

目录一、前言 (3) 二、题目设计要求 (4) 三、方案设计 (5) 四、电路图 (10) 五、合成波形 (11) 六、实习心得 (14) 七、参考文献 (15)

前言一、软件介绍 Max+plus II开发软件是美国Altera公司自行设计的的第三代PLD开发系统。Altera是世界上最大可编程逻辑器件的供应商之一。Max+plus II界面友好，使用便捷，在Max+plus II上可以完成设计输入、元件适配、时序仿真和功能仿真、编程下载整个流程。主要特点介绍如下。 1、提供开放性的界面 Max+plus II支持Cadence,Exemplarlogic,Mentor Graphics,Synplicty,Viewlogic和其他公司所提供的EDA工具接口。 2、提供与PLD器件结构无关的设计环境 Max+plus II系统的核心Complier支持Altera公司的FLEX10K、FLEX8000、FLEX6000、MAX9000、MAX7000、MAX5000和Classic可编程逻辑器件，提供了世界上唯一真正与结构无关的可编程逻辑设计环境。使用者无需精通器件内部的复杂结构，只需用自己熟悉的设计输入工具，如原理图或硬件描述语言进行设计。Max+plus II将这些设计转换为目标结构所需求的格式，设计处理一般在数分钟内完成。3、完成集成化 Max+plus II的设计输入、处理与校验功能全部集成在统一的开发环境下，这样可以加快动态调试、缩短开发周期。 4、丰富的设计库 Max+plus II提供丰富的库单元供设计者调用，其中包括74系

数电课程设计多功能数字钟的设计与实现

课程设计任务书题目: 多功能数字钟的设计与实现初始条件：本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等，也可以使用单片机系统构建多功能数字钟。用数码管显示时间计数值。要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： 1）设计一个数字钟。要求用六位数码管显示时间，格式为00：00：00。 2）具有60进制和24进制（或12进制）计数功能，秒、分为60进制计数，时为24进制（或12进制）计数。 3）有译码、七段数码显示功能，能显示时、分、秒计时的结果。 4）设计提供连续触发脉冲的脉冲信号发生器， 5）具有校时单元、闹钟单元和整点报时单元。 6）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。 3、查阅至少5篇参考文献。按《******大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。时间安排： 1、2013年 3 月18 日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2013 年3 月22日至2013 年5 月10 日，方案选择和电路设计。 3、2013 年5 月25 日至2013 年7 月2 日，电路调试和设计说明书撰写。 4、2013 年7 月5 日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日

目录 1 引言 (1) 1.1 数字钟简介 (1) 1.2 EWB简介 (1) 2 方案选择 (3) 3 系统框图 (4) 4 分电路设计 (5) 4.1 脉冲产生电路 (5) 4.1.1设计要求 (5) 4.1.2所需元件 (6) 4.1.3元件介绍 (6) 4.1.4参数计算 (7) 4.1.5电路设计 (8) 4.2计数电路 (9) 4.2.1秒电路 (9) 4.2.2分电路 (11) 4.2.3时电路 (13) 4.3显示电路 (14) 4.3.1所需元件 (14) 4.3.2元件介绍 (14) 4.3.3原理说明 (14) 4.3.4电路设计 (15) 4.4整点报时电路 (15)

数字钟电路设计

本次设计题目：数字钟电路设计 1 简述数字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。在控制系统中也常用来做定时控制的时钟源。 2 题目要求（1）具用时、分、秒十进制数字显示的计时器功能；（2）具有手动校时、校分的功能；（3）通过开关能实现小时的十二进制和二十四进制转换；（4）具有整点报时功能。主要集成芯片：计时单元74160 报时单元74192 3 总体方案设计数字钟由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时等电路组成。其中振荡器和分频器组成标准秒信号发生器，直接决定计时系统的精度。由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。将标准秒信号送入采用60进制的“秒计数器”，每累计60sec就发出一个“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60min，发出一个“时脉冲”，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用12或24进制计数器，可实现对一天12h 或24h的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过6位7段译码显示器显示出来，可进行整点报时，计时出现误差时，可以用校时电路校时、校分。数字钟的原理框图如图2.1所示。

时显示器校分控制电路校时控制电路秒计时器分计时器时计时器秒显示器分显示器报时分频晶振图2.1 数字钟原理框图 4 单元电路设计提示本题目的设计采用自下而上的层次电路设计法。先设计单元电路，再设计总电路。（1）秒脉冲产生电路秒脉冲产生电路在此例中的主要功能有两个：一是产生标准脉冲信号，二是可提供整点报时所需要的频率信号。可用1Hz 的秒脉冲时钟信号源替代。 V11 Hz 5 V 图2.2 1Hz 的秒脉冲时钟信号源（2）秒、分、时计时器电路秒计时器本质上为对1Hz 的秒脉冲时钟信号源进行60进制计数的计数器，其由一个10进制计数器（个位）和一个6进制计数器（十位）串接组成。个位与十位计数器之间采用同步级联复位方式，将个位计数器的进位输出端RCO 接至十位计数器的时钟信号输入端CLK ，完成个位对十位计数器的进位控制。十位计数器选择Q B 和Q C 端做反馈端，经与非门输出至控制清零端CLR ，形成6进制计数形式。十位

整点报时数字钟课程设计

信息工程学院课程设计报告书（ / 年第二学期）课程名称：电子技术课程设计题目：能整点报时的电子表专业班级：自动化111 学生姓名：胡义海学号：指导教师：康耀明设计成绩：

1课程设计目的................................................................... 错误!未定义书签。2系统的方案设计............................................................... 错误!未定义书签。 3 系统的详细设计 ............................................................... 错误!未定义书签。 3.1脉冲产生和分频电路.................................................... 错误!未定义书签。 3.1.1脉冲产生和分频电路的设计 .................................. 错误!未定义书签。 3.1.2馆建器件74 LS74的介绍........................................ 错误!未定义书签。 3.1.3关键器件CD4060的介绍 ....................................... 错误!未定义书签。 3.2计时电路 ....................................................................... 错误!未定义书签。 3.2.1分，秒计时电路的设计 .......................................... 错误!未定义书签。 3.2.2小时计时电路的设计 .............................................. 错误!未定义书签。 3.2.3关键器件CD4510的介绍........................................ 错误!未定义书签。 3.3显示译码电路................................................................ 错误!未定义书签。 3.3.1显示译码电路的设计 .............................................. 错误!未定义书签。 3.3.2关键器件CD4511和数码管的介绍........................ 错误!未定义书签。 3.4校时电路 ....................................................................... 错误!未定义书签。 3.4.1校时的电路的详细设计 .......................................... 错误!未定义书签。 3.4.2关键器件RS触发器的详细介绍............................. 错误!未定义书签。 3.5整点报警电路................................................................ 错误!未定义书签。 4 心得体会 .......................................................................... 错误!未定义书签。 5 参考文献 .......................................................................... 错误!未定义书签。

整点报时数字钟电路设计

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