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数字电子钟课程设计说明书

数字电子钟课程设计说明书
数字电子钟课程设计说明书

数字电子钟

[摘要]:随着现代电子技术的飞跃发展,各类智能化产品相应而出,为人类的生活带来了无比便利。其中数字电路是智能化产品的重要组成部

分。数字电路具有电路简单、可靠性高、成本低等优点,本设计就以

数字电路为核心设计电子钟。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。电路系统由秒信

号发生器、时、分、秒计数器,显示器,校时电路组成。

[关键词]:电子钟、计数、秒脉冲

Digital Clock

[Abstract]: With therapid development ofmodern electronic technology,the correspondin

gout all kinds of intelligent products fo

r humanlife has brought tremendous conveni

ence.Digital circuitwhich is an importan

t part ofintelligentproducts.Digital c

ircuithas a simple circuit, high reliability,low cost,

thedesign ofdigital electronic circuit d

esign as the coreclock. A digital clock isthe

"hour","minute", "second"displayorgan i

nthe human visual timing device.It

stime period is 24 hours, the full scal

eof 23:59:59,while the other school should f

unction. By the second signal generator ci

rcuit system,hours,minutes, seconds counte

r,display,timing circuit.

[Keywords]: Digital Clock;Counter;One second pulse

目录

1 前言............................................................. 1

1.1数字电子钟的现状........................................... 1 1.2设计目的...................................................

1 2设计内容与要求...................................................

2 3 电路工作原理及分析...............................................

3

3.1数字钟的基本逻辑功能框图...................................

33.2秒信号发生器...............................................

3 3.3时、分、秒计数器电路.......................................

3.4校时电路................................................... 4 4数字电路的设计...................................................

5

4.1 计数电路的设计............................................. 5

4.2校时电路的设计.............................................

7 5主要芯片的技术参数...............................................

8

5.1 74LS90芯片................................................

8

5.2 74LS290芯

片............................................... 8 6 心得体会.........................................................1

0参考文献..........................................................

11

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1前言

1.1数字电子钟的现状

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,具有更长使用寿命的优点,因此得到了更广泛的使用,数字电子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

1.2设计目的

此次设计数字电子钟是为了了解数字电子钟的原理,掌握数字钟的设计方法,熟悉集成电路的使用方法。从而学会制作数字电子钟。而且通过数字电子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,再通过使用Multisim 9仿真技术,实际运用能力,独立完整地设计具有一定功能的电子电路。且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和使用方法。

2设计内容与要求

2.1设计内容

设计一个有“时”,“分”,“秒” (23小时59分59秒)显示且有校时功能的电子钟。

2.2设计要求

(1)时间以24小时为一个周期,显示满刻度为23时59分59秒。

(2)各用2位数码管显示时、分、秒。

(3)具有手动校时、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。

3电路工作原理及分析

数字电子钟主要由以下几个部分组成:秒信号发生器,时、分、秒计数器,显示器,校时校分电路。

3.1数字钟的基本逻辑功能框图

图1数字钟的基本逻辑功能框图

3.2秒信号发生器

秒信号由秒脉冲发生器(CLOCK VOLTAGE)产生并发出。秒脉冲发生器如图2所示:

图2 秒脉冲发生器

秒脉冲发生器能为数字电路提供一个稳定的100HZ的方波信号,如图3,可保证数字电子钟的走时准确及稳定

图3秒脉冲发生器产生的波形

3.3时、分、秒计数器电路

时、分、秒计数器电路由秒个位和秒十位,分个位和分十位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,而时个位和时十位为24进制计数器。

3.4校时电路

通过开关,触发器,逻辑门组成的校时电路来校时。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的

4 数字电路的设计

4.1计数电路的设计

由2个74LS90计数器和4个74LS290计数器组成的时分秒的计数电路。

4.1.1六十进制计数电路

秒计数和分计数单元为60进制计数器,其输出为8421BCD码。采用十进制计数器74LS290来实现时间计数单元的计数功能。由图可知,74LS90为异步清零计数器,有异步清零端12,13脚(高电平有效)。

图4 六十进制计数器

(1) 秒计数器电路的电路图如图4所示

秒个位计数单元为10进制计数器,无需进制转换,当Q A Q B Q C Q D从1001变成0000时,U1向U3的输入端发出一个脉冲信号,使秒十位进1位。

秒十位计数单元为6进制,当QAQ B QCQ D变成0110时,通过与Q B QC相连的导线,给U3两个清零端一个信号,把它的两个清零端都变成1,计数器的输出被置零,跳过0110到1111的状态,又从0000开始,如此重复,十位和个位

合起来就是60进制。

(2)分计数器

分的个位和十位计数单元的状态转换和秒的是一样的,只是它要把进位信号传输给时的个位计数单元,电路图如图4所示

4.1.2二十四进制计数器电路

时计数单元为24进制计数器,其输出为8421BCD码。采用十进制计数器74LS90来实现时间计数单元的计数功能。

时计数器电路的电路图如图5所示

图5 二十四进制计数器

当“时”十位的QA Q B Q C Q D为0000或0001时,“时”的个位计数单元是十进制计数器,当个位的QAQ B QCQ D到1010时,通过与非门使得个位74LS90上的清零端为0,则计数器的输出直接置零,从0000开始。当十位的QA Q B Q C Q D 为0010时,通过与非门使得该74LS90的清零端为0,“时”的十位又重新从

0000开始,此时的个位计数单元变成4进制,即当个位计数单元的Q A Q BQCQ D为0100时,就要又从0000开始计数,这样就实现了“时”24进制的计数。

4.2校时电路的设计

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。如图6所示,当开关J1按下时,直接给分个位计数器一个脉冲信号,使分计数器进1位,同时不影响数字钟的运行。同理,由J2对时计数器进行校对。

图6校时校分电路

5 主要芯片的技术参数

5.1 74LS90芯片

74LS90芯片结构及引脚分布如图7所示,74LS90计数器是一种中规模的二一五进制计数器。它由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成,整个电路可分两部分,其中F A触发器构成一位二进制计数器;FD、F C、FB构成异步五进制计数器,在74LS90计数器电路中,设有专用置“0”端R1、R2和置位(置“9”)端S1、S2。

图7 74LS90芯片

5.2 74LS290芯片

74LS190芯片的管脚分布如图8所示,其中,R9(1)、R9(2)称为置“9”端,R0(1)、R0(2)称为置“0”端;A、B端为计数时钟输入端,QAQ BQC QD为输出端,NC表示空脚。74LS290具有以下功能:

置“9”功能:当R9(1)=R9(2)=1时,不论其他输入端状态如何,计数器输出QAQBQCQD=1001,而1001(2进制)=9(10进制),故又称为异步置数功能。

置“0”功能:当R9(1)和 R9(2)不全为1,并且R0(1)=R0(2)=1时,不论其他输入端状态如何,计数器输出Q AQB Q CQD=0000,故又称为异步清零功能或复位功能。

计数功能:当R9(1)和 R9(2)不全为1,并且R0(1)和R0(2)不全为1时,输入计数脉冲,计数器开始计数。

图8 74LS290芯片

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6心得体会

通过这次课程设计,大大提高了我分析问题的能力,同时提高了运用电工领域有关的软件进行电路模拟仿真的能力,将自己在课堂上学到的数电知识得到充分发挥,解决了很多问题,同时学到了很多元件和芯片的各种用途及性能,从中学到了很多书上没有明白的问题

本次的课程设计,是对所学的数电知识的一次综合应用,既考验了我的知识掌握程度,也锻炼了我的动手能力,在设计中,我时常遇到一些问题,经常查资料,请教老师和同学,最终问题一一被解决了,在此过程中,我学到很多新知识,对电工电子课程的学习也更有兴趣了。虽然此次课程设计花费了一番功夫,却让我收获了很多,让我知道了学无止境,永远不能满足现有的知识,人生就像在爬山,一座山峰的后面还有更高山峰在等着你。

从拿到题目到具体设计,从理论到实践,可以说得算是苦多于甜,但是通过此次设计不仅可以巩固以前学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过得知识。通过这次课程设计,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,才能真正为社会大众服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考能力。在课程设计的过程中,我遇到了很多问题,可以说困难重重,难免会遇到过各种各样的问题,同时在课程设计的过程中发现自己的不足之处,对以前所学的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。

我希望学校能多给我们一些动手实践操作的机会,多安排些时间,我想我们学到更多实践相关的知识。就我个人觉得,通过这次电工课程设计——数字电子钟,我渐渐地喜欢上做这方面的设计!因为在此过程中,我学到了很多知识,从中得到了很多快乐!

在这次数字电子钟课程设计中,也非常感谢老师的指导和同学的帮助!

参考文献

[1]康华光.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社04.

[2]郭锁利.基于Multisim 9的电子系统设计、仿真与综合应用. 人民邮电出版社09

[3].孙人杰.电路数据手册TTL电路.电子工业出版社。1989

[4]康华光. 电子技术基础(模拟部分)[M].北京:高等教育出版社,2002 [5]曹国清.数字电路与逻辑设计[M].北京:中国矿业大学出版社,2001 [6]彭介华. 电子技术课程设计指导[M].北京: 高等教育出版社,2003

多功能数字电子钟的设计

学号20103010342 毕业设计说明书 设计题目多功能数字电子钟的设计 系部机械电子系 专业机电一体化 班级机电103 班 姓名关付玲 指导教师肖玉玲 2012年 10月 13日

摘要 摘要: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。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作,与传统的机械表相比,它具有走时准,显示直观,无机械传动装置等特点。本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555震荡器,74LS90及与非,异或等门集成芯片等。该电路具有计时,整点报时和校时的功能。在对整个模块进行分析和画出总体电路图后,对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求! 关键词:计数器;译码显示器;校时电路;

Abstract Abstract:Digital clock is a "time", "Sub", "second" displays the organ in human visual mechanism. Its time for a period of 24 hours, show full scale 23:59 for 59 seconds. A basic digital clock circuits consists of second signal generator, "hours, minutes, seconds," counters, decoders and display components. Because of its pure digital hardware design, compared with the traditional mechanical watch, it has left, presents an intuitive, non-mechanical transmission device and so on. This digital clock used in the design of digital circuits on the "time" and "min", "second" display and adjustment. Through the use of integrated digital chip circuit structures to achieve appropriate functionality. Specific use of 555 oscillator, 74LS90 and non-, exclusive-or gate integrated circuits and so on. The circuits with timing, the whole point of time and error correction capabilities. In the analysis of the entire module and overall circuit diagram is painted, simulation to emulation and modules record the observed results. Experimental proof of the design circuit can basically meet the design requirement! Key words:Counter ,ten decoding display , citcuit Shool

数字电子钟课程设计

摘要 在生活中的各种场合经常要用到电子钟,现代电子技术的飞跃发展,各类智能化产品相应而出,数字电路具有电路简单、可靠性高、成本低等优点,本设计就以数字电路为核心设计智能电子钟。 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、整体清零等附加功能。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,整体清零电路,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。秒信号产生器将标准秒信号送入“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。计数器用的是74LS90。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到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。整体清零电路是根据74LS90计数器在2,3脚均为1时清零的特点用电源,开关和逻辑门组成的清零电路对“时”、“分”、“秒”显示数字清零。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的 关键词分频计数译码报时清零校时校分触发逻辑

目录 引言 1 设计目的............................................................ . (5) 2 设计任务 (5) 2.1设计指标 (5) 2.2设计要求 (5) 2.3方案的对比 (6) 3数字电子钟的组成 (6) 3.1数字钟的基本逻辑功能框图 (6) 3.2秒信号发生器(振荡器及分频电路) (7) 3.3时、分、秒计数器电路 (8) 3.4译码显示电路 (8) 3.4校时电路 (8) 3.6正点报时电路 (8) 3.7清零电路 (8) 4.数字钟的电路设计 (8) 4.1 秒信号发生器的设计 (8) 4.2计数电路的设计 (10) 4.2.1六十进制计数器 (10) 4.2.2 二十四进制计数器 (11) 4.2.3计数器的组间级联问题 (12) 4.3译码显示电路 (13) 4.4校时电路的设计 (13) 4.5正点报时电路的设计 (13) 4.6清零电路的设计 (15) 4.7数字电子钟的整体电路 (15) 4.7设计、调试要点 (15) 5元器件 (16) 5.1实验元器件清单 (16)

数字逻辑课程设计 数字电子钟

课程设计(综合实验)报告 题目:第四个实验数字电子钟院系:计算机科学系 班级:计算计科学与技术1班学号: 学生姓名: 队员姓名: 指导教师:

《数字逻辑》综合实验 任务书 一、目的与要求 1 目的 1.1综合实验是教学中必不可少的重要环节,通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能,提高综合运用知识的能力,逐步增强实际工程训练。 1.2注重培养学生正确的设计思想,掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。 1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能 及其基本工程素质。 2.要求 2.1 能够根据设计任务和指标要求,综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 2.2根据课题需要选择参考书籍,查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题,培养自己分析、解决问题的能力。 2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,掌握合理选用的原则。 2.4学会电子电路的安装与调试技能,掌握常用仪器设备的正确

使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法,解决实验中出现的问题。 2.5学会撰写综合实验总结报告。 2.6通过综合实验,逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度,培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中,坚持勤俭节约的原则,从现有条件出发,力争少损坏元件。 2.7在综合实验过程中,要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、主要内容 数字电子钟 设计一台能显示时﹑分、秒的数字电子钟,要求如下: 1)秒﹑分为00—59六十进制计数器,时为00—23二十四进制计数器; 2)可手动校正:可分别对秒﹑分﹑时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正,(校正时不能输出进位)。 元器件选择 74LS162:4块与非门74LS00:2块共阳数码管LED 74LS161:2块GAL16V8:2块晶体振荡器:1MHZ GAL20V8:1块TDS-4实验箱 导线若干 所需要器件的图片如下

数字电子钟设计说明

华南农业大学 电子线路综合设计 数字电子钟 班级:14电气类8班组别:4 指导教师: 2016年月

电子数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,比机械式时钟具有更高的精确性。本次课程设计的电子数字钟,具有以下功能:用24进制,从00开始到23后再回到00,各用2位数码管显示时、分、秒(如23:52:45);可实现手动或自动的对时、分进行校正;计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行报时,蜂鸣器响1秒停1秒地响5次。整个电路设计主要包括秒信号产生电路、时分秒计数电路、译码显示电路、时分的校正电路以及整点报时电路。 秒信号产生电路由石英晶体振荡器和分频器实现,将此信号接到秒计数器的信号输入端,在秒信号的驱动下,秒计数器向分计数器进位,分计数器向时计数器进位,最后通过译码器将计数器中的状态以时间的形式显示在数码管。整点报时电路由计时电路的输出状态产生脉冲信号送至蜂鸣器实现报时。校时电路加上一个脉冲送到时分计时器电路从而实现时和分的校整。 为了更好的完成本次课程设计,我们对题目进行了分析讨论,参考了很多相关的资料,同时考虑到实验室能提供的设备仪器及元件,确定了初步的设计方案;经过多次软件仿真,确定并完善了最终的设计方案。根据设计方案进行焊接、电子仪表检查、调试并测量电路的工作状态,排除电路故障,调整元件参数,改进电路性能,使之达到设计的指标和要求,做出成品。 关键词:晶体振荡器CD4060 CD4511 74LS90

1系统概述 (1) 1.1 设计任务和目的 (1) 1.2系统设计思路与总体方案 (1) 1.3设计方案选择 (1) 1.4总体工作过程 (2) 1.5各功能模块的划分和组成 (2) 2电路系统设计与分析 (4) 2.1秒信号的发生电路 (4) 2.2时、分、秒计数电路 (5) 2.3译码显示电路 (6) 2.4时、分校正电路 (7) 2.5整点报时电路 (8) 3电路的安装与调试 (9) 3.1安装调试的步骤 (9) 3.2电路软件仿真调式 (9) 3.3电路焊接及实物调式 (10) 3.4实验过程可能存在的问题 (10) 4实验数据和误差分析 (11) 5实验结论及分析 (11) 6实验收获、体会和建议 (12) 参考文献 (13) 附录1元器件清单明细表 (14) 附录2总原理接线图 (15) 附录3 电路焊接实物图 (16) 致 (17)

数字电子技术课程设计,数字钟的设计

武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书 目录 1绪论-----------------------------------------------------------------------------------------1 2设计方案概述-------------------------------------------------------------------------2 2.1系统设计思路与总体方案---------------------------------------------------------------2 2.2总体工作过程------------------------------------------------------------------------------2 2.3各功能块的划分和组成------------------------------------------------------------------3 3单元电路设计与分析--------------------------------------------------------------3 3.1秒信号的发生电路------------------------------------------------------------------------3 3.2时、分、秒计数电路---------------------------------------------------------------------4 3.2.1秒部分-----------------------------------------------------------------------------------5 3.2.2分部分-----------------------------------------------------------------------------------5 3.2.3时部分-----------------------------------------------------------------------------------6 3.3校正时、分电路---------------------------------------------------------------------------7 3.3.1校分电路--------------------------------------------------------------------------------7 3.3.2校时电路--------------------------------------------------------------------------------8 3.4整点报时电路------------------------------------------------------------------------------8 3.5闹钟功能电路------------------------------------------------------------------------------9 5电路的调试与仿真-----------------------------------------------------------------9 4总体电路原理图---------------------------------------------------------------------11 6元器件清单-----------------------------------------------------------------------------12 7设计体会及心得---------------------------------------------------------------------12 参考文献------------------------------------------------------------------------------------14

数字电子钟设计说明书概论

目录 1 数字电子钟设计任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1) 1.1设计任务 (1) 1.2总体方案介绍及工作原理说明 (1) 1.2.1 数字电子钟硬件与软件原理框图 (1) 1.2.2 单片机的基本结构 (2) 1.2.3 工作原理介绍 (3) 2 数字电子钟的软件设计 (5) 2.1KEIL软件介绍 (5) 2.2单片机资源使用说明 (5) 2.3软件系统各模块功能介绍 (6) 2.4电子钟程序流程图 (6) 2.5数字电子钟软件系统程序清单 (11) 3 数字电子钟的仿真分析 (12) 3.1系统的组成及使用说明 (12) 3.2仿真结果 (12) 3.3设计课题的仿真调试 (12) 3.4误差分析 (12) 4 数字电子钟硬件系统的设计 (13) 4.1硬件原理框图 (13) 4.2设计课题硬件系统各模块功能简要介绍 (13) 4.2.1 AT89S52单片机原理简介 (13) 4.2.2 9012 PNP三极管 (16) 4.2.3 四位一体数码管 (16) 4.3数字电子钟PCB图 (18) 4.4电路的硬件调试 (18) 4.5元器件清单 (18) 5 设计总结 (20) 5.1使用说明 (20) 5.2设计结论 (20) 5.3心得体会 (20)

5.4教学建议 (21) 结束语 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24) 附录A 电路原理图 (25) 附录B 数字电子钟PCB图 (26) 附录C PROTUES仿真原理图 (27) 附录D 数字电子钟元器件布局图 (28) 附录E 数字电子钟实物图 (29) 附录F 程序清单 (30)

数字电子钟课程设计实验报告

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 课程设计题目:数字电子钟的设计 起迄日期:2017年1月4日~2017年7月10日 课程设计地点:科学楼 指导教师:姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号:

指导教师:姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 指导教师:姚爱琴 2017 年月日

目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时,分,秒计时的装置,具有较高的准确性和直观性等各方面的优势,而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理,在设计数字电子钟的过程中,用数字电子技术的理论和制作实践相结合,进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用,同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高,因此,需要进行分频,使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1Hz)。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是:60秒=1分,60分=1小时,24小时=1天,就需要分别设计60进制,24进制计数器,并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器,是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是:任何记时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。校时电路一般

数电课程设计数字电子钟说明书

数字电子技术电路课程设计题目:数字钟课程设计 学院:XXXXX 专业:XXXXX 班级:XXXX 姓名:XXXX 学号:XXXXX 指导老师:XXXXX

一、设计目的 数字钟是一种用数字电子技术实现时,分,秒计时的装置,具有较高的准确性和直观性等各方面的优势,而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理,在设计数字电子钟的过程中,用数字电子技术的理论和制作实践相结合,进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用,同时学会使用Multisim电子设计软件。 二、设计要求 1.显示时,分,秒,用24小时制 2.能够进行校时,可以对数字钟进行调时间 3.能够正点报时(用555产生断续音频信号); 三、设计方案比较 方案一、采用中小规模集成电路实现 采用集成逻辑电路设计具有能实现,时、分、秒计时功能和定点报时功能,计时模块采用时钟信号触发,不需要程序控制。 方案二:EDA技术实现 采用EDA作为主控制器外围电路进行电压,时钟控制、键盘和LED控制。但此方案逻辑电路复杂,外围设备多,灵活性较低,不利于扩展 方案三、单片机编程实现 此方案采用单片机编程来设计和控制。 综上,根据自身的知识和方案比较,采用方案一,因为方案一简便灵活,扩展性好,同时符合此次数子电子知识设计的要求。 四、设计过程和说明 1.数字电子钟计时和显示功能的实现 (1)采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接,设计60进制的计数器,显示0到59,在59时采用置数的方法,将两片74LS160N同时置数至0,以循环显示0到59。(图)

(2)24进制亦采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接,设计24进制的计数器,显示0到23,在23时采用置数的方法,将两片74LS160N同时置数至0,以循环显示0到23(图)

单片机课程设计-电子钟

中北大学 单片机课程设计说明书 数字钟设计 1 设计任务与要求 (1)

1.1设计任务 (1) 1.2设计要求 (1) 2单片机简介 (2) 2.1单片机的发展历程 (2) 3系统设计思路和方案 (3) 3.1系统总体方案 (3) 3.2硬件简介 (3) 3.2.1硬件选择 (3) 3.2.2 51单片机的构成 (4) 3.2.3 STC89C52RC引脚功能说明 (5) 3.2.4 LED简介 (6) 3.3 Keil调试 (7) 4、系统实物图 (9) 5、课程设计体会 (9) 参考文献 (10) 附录A (11) 附录B (13) 附录C (14)

1 设计任务与要求 1.1设计任务 本课题应完成以下设计内容: 1)硬件设计 设计数字钟的电路原理图,用PROTEL绘制硬件电路。制作实物。 2)软件设计 (1)时、分、秒的设置及显示; (2)画出程序框图; (3)调试与分析。用PROTEUS仿真。 3)课程设计说明书 1.2设计要求 本课程设计的基本要求是使学生全面掌握单片机控制系统设计的基本理论,熟悉掌握MCS-51 系列单片机的编程方法,具体要求:本例利用AT89C51的定时器和6位7段数码管,设计一个电子时钟。显示格式为“XX XX XX”,由左向右分别是:时、分、秒。

2单片机简介 2.1单片机的发展历程 单片机是微型计算机的一个重要分支,也是一种非常活跃和颇具生命力的机种,特别适用于工业控制领域。1971年微处理器研制成功不久,就出现了单片机,但最早的单片机是1位的,处理能力有限。单片机的发展共分四个阶段:第一阶段是初级阶段,功能非常简单;第二阶段是低性能阶段, 16位定时器/计数器,片内ROM、RAM容量加大,直到现在仍被广泛应用,是目前应用数量较多的单片机。、32位单片机推出阶段,以满足不同的用户需要。纵观单片机几十年的发展历程,单片机的今后发展方向将向多功能、高性能、高速度、低功耗、低价格、外围电路内装化以及内存储器容量增加和FLASH存储器化方向发展。 2.2实用价值与理论意义 在单片机模块里比较常见,数字时钟是一种用0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,具有更高的使用寿命,新词得到了广泛的应用。 数字时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、办公室等公用场所,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,使得数字时钟的精度远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们的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。因此研究数字时钟及扩大其应用有着非常现实的意义。

数字电子钟课程设计报告-数电

华东交通大学理工学院课程设计报告书所属课程名称数字电子技术课程设计题目数字电子钟课程设计分院电信分院 专业班级10电信2班 学号20100210410201 学生姓名陈晓娟 指导教师徐涢基 20 12 年12 月18 日

目录 第1章课程设计内容及要求 (3) 第2章元器件清单及主要器件介绍 (5) 第3章原理设计和功能描述 (10) 第4章数字电子钟的实现 (15) 第5章实验心得 (17) 第6章参考文献 (18)

第1章课程设计内容及要求 1.1 数字钟简介 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展。在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高、产品更新换代的节奏也越来越快。数字钟已成为人们日常生活中必不可少的生活日用品。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、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点。 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。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、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点,电路装置十分小巧,安装使用也方便而受广大消费的喜爱。 1.2 设计目的 1. 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;

2. 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; 3. 提高电路布局,布线及检查和排除故障的能力。 1.3 设计要求 1. 设计一个有“时”、“分”、“秒”(23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、实验总结报告。 4. 整点报时。在59分59秒时输出信号,音频持续1s,在结束时刻为整点。

数字电子钟--设计加详细说明(全)

中国……….. 电子技术课程设计总结报告题目:数字电子钟 学生姓名: 系别: 专业年级: 指导教师: 年月日

一、设计任务与要求 1、用单片机设计一个数字电子钟,采用LED数码管来显示时间。 2、显示格式为:XX:XX:XX,即:时:分:秒。 3、时间采用24小时制显示, 4、设置一个按键用于时间显示方式的切换,能进行时间的调整,可暂停时间的变动。.. 二、方案设计与论证 图1 系统整体框图 1、单片机芯片选择方案 方案一:AT89S52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。主要性能有:与MCS-51单片机产品兼容、全静态操作:0Hz~33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符、易编程。 方案二:AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM)。主要性能有:兼容MCS51指令系统、32个双向I/O口、256x8bit内部RAM、3个16位可编程定时/计数器中断、时钟频率0-24MHz、2个串行中断、可编程UART串行通道、2个外部中断源、6个中断源、2个读写中断口线、3级加密位、低功耗空闲和掉电模式、软件设置睡眠和唤醒功能。 从单片机芯片主要性能角度出发,本数字电子钟单片机芯片选择设计采用方案一。 2、数码管显示选择方案 方案一:静态显示。静态显示,即当显示器显示某一字符时,相应的发光二极管恒定导通或截止。该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。静态显示时

数字电子课程设计数字钟

数字电路课程设计报告 目录 一、………设计课题 二、………设计任务 三、………设计要求 四、………分析及设计过程 五、………组装及调试过程 六、………参考文献(各芯片功能) 七、………设计心得及总结

一、设计课题 多功能数字钟电路设计. 二、设计任务 1给定的主要器件: 芯片数量芯片数量555 1 74ls191 1 74ls90 2 74ls74 1 74ls92 1 74ls00 2 74ls47 4 2实验原理图:

三、数字钟的功能要求 ①基本功能 以数字形式显示时、分、秒的时间,为节省器件,其中秒的个位可以用发光二极管指示,小时的十位亦可以用发光二极管指示,灯亮为“1”,灯灭为“0”。小时计数器的计时要求为“12翻1”。要求手动快速校时、校分或慢校时、慢校分。②扩展功能定时控制,其时间自定;仿广播电台整点报时;触摸报整点时数或自动报整点时数。 2、设计步骤与要求:①拟定数字钟电路的组成框图,要求设计优化,电路功能多,器件少,成本低。②设计并安装各单元电路,要求布线整齐、美观,便于级联与调试。③测试数字钟系统的逻辑功能,使满足设计功能的要求。④画出数字钟系统的整机逻辑电路图。⑤写出课程设计实验报告。 四、设计分析于过程 本课题是数字电路中计数、分频、译码、显示及时钟振荡器等组合逻辑电路与时序逻辑电路的综合应用。通过学习,要求掌握多功能数字钟电路的设计方法、装调技术及数字钟的扩展应用。 1、数字钟的功能要求(1)基本功能:①准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间;②小时的计时要求为“12翻1”,分和秒的计时要求为60进位;③校正时间。(2)扩展功能①定时控制;②仿广播电台整点报时; ③报整点时数;④触摸报整点时数。 2、数字钟电路系统的组成框图

数字逻辑课程设计 数字电子钟

课程设计(综合实验)报告题目:第四个实验数字电子钟院系:计算机科学系 班级:计算计科学与技术1班 学号: 学生姓名: 队员姓名: 指导教师:

《数字逻辑》综合实验 任务书 一、目的与要求 1 目的 综合实验是教学中必不可少的重要环节,通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能,提高综合运用知识的能力,逐步增强实际工程训练。 注重培养学生正确的设计思想,掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。 培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能 及其基本工程素质。 2.要求 能够根据设计任务和指标要求,综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 根据课题需要选择参考书籍,查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题,培养自己分析、解决问题的能力。 进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,掌握合理选用的原则。 学会电子电路的安装与调试技能,掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法,解决实验中出现的问题。

学会撰写综合实验总结报告。 通过综合实验,逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度,培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中,坚持勤俭节约的原则,从现有条件出发,力争少损坏元件。 在综合实验过程中,要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、主要内容 数字电子钟 设计一台能显示时﹑分、秒的数字电子钟,要求如下: 1)秒﹑分为00—59六十进制计数器,时为00—23二十四进制计数器; 2)可手动校正:可分别对秒﹑分﹑时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正,(校正时不能输出进位)。 元器件选择 74LS162:4块与非门74LS00:2块共阳数码管LED 74LS161:2块GAL16V8:2块晶体振荡器:1MHZ GAL20V8:1块TDS-4实验箱 导线若干 所需要器件的图片如下 1同步十进制计数器74LS162 3输入正与非门74LS00

电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子时钟的实现

电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子 时钟的实现 课程设计报告设计题目:数字电子时钟的设计与实现班级: 学号: 姓名: 指导教师: 设计时间: 摘要钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,大大的扩展了原先钟表的报时。诸如,定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等,这些,都是以钟表数字化为基础的。功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置,与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。从原理上讲,数字钟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。 因此,此次设计与制作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使用方法。通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。通过仿真过程也进一步学会了Multisim 7的使用方法与注意事项。

本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求,输 出方式灵活,如可以随意设置时、分、秒的输出,定点报时。由于集 成电路技术的发展,,使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、 性能稳定、维护方便等优点。 关键词:数字钟,组合逻辑电路,时序电路,集成电路目 录摘要 (1) 第1章概述 (3) 第2章课程设计任务及要求 (4) 2.1设计任务 (4) 2.2设计要求 (4) 第3章系统设计 (6) 3.1方案论证 (6) 3.2系统设计 (6) 3.2.1 结构框图及说明 (6) 3.2.2 系统原理图及工作原理 (7) 3.3单元电路设计 (8) 3.3.1 单元电路工作原理 (8) 3.3.2 元件参数选择···································14 第 4章软件仿真 (15) 4.1仿真电路图 (15) 4.2仿真过程 (16)

数字电子时钟课程设计

数字电子技术基础课程设计报告 班级:姓名: 学号: 一、设计目的 1掌握专业基础知识的综合能力。 2完成设计电路的原理设计、故障排除。 3逐步建立电子系统的研发、设计能力,为毕业设计打好基础。 4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。 5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。 6培养书写综合实验报告的能力。 二、设计仪器 1 LM555CH 2 74LS161N 74LS160N 74LS290 3 74LS00 74LS08 4 电源电阻电容二极管接地等 三数字电子钟的基本功能及用途 现在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、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。 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具,而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用,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。 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、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。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。 四设计原理及方框图 数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路,标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。由图可见:本数字钟电路主要由震荡器、、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

简易数字钟设计

信息与电气工程学院 课程设计说明书(2014 /2015 学年第二学期) 课程名称:单片机课程设计 题目:简易数字钟设计 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计周数:2周 设计成绩: 2015年6 月25 日

1、课程设计目的 (1)综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现,从而加深对单片机软硬知识的理解,获得初步的应用经验。 (2)学习A T89C51定时/计数器的原理及基本应用。 (3)掌握多为数码管动态显示方法。 (4)掌握Keil uVision2 IDE的使用方法。【包括项目文件的建立,给项目添加程序件, 编译、连接项目,形成目标文件,运行调试观察结果,多文件的处理,仿真环境的设置。】 (5)掌握Keil C51的调试技巧。【包括如何设置和删除断点,如何查看和修改寄存器的内容,如何观察和修改变量,如何观察存储器区域,并行口的使用,定时器/计数器的使用,串行口的使用,外中断的使用。】 (6)掌握PROTEUS软件使用过程。 2、简易数字钟的要求及软硬件的分析 2.1简易数字钟的设计要求 利用电子电路构成一个简易数字钟,该数字钟电路主要由C51单片机、4位共阳极数码管、时计数、分计数器、蜂鸣器、LED灯、NPN型和PNP型三极管、按键、若干电阻和导线组成。其中电路系统的分计数器采用60进制,时计数器采用24进制,。译码器显示电路将时、分计数器的输出状态通过三个两位共阳数码管显示出来。整点报时电路根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号,用蜂鸣器输出。相对机械钟而言,数字钟能达到准确计时,并显示小时、分钟,同时通过不同按键的不同功能对该数字钟进行小时和分钟调整,也可通过按键来接她通蜂鸣器来发出响声。 2.2数字钟的软件分析 2.1.1数字钟软件的系统分析 系统的软件设计也是工具系统功能的设计。单片机软件的设计主要包括执行软件(完成各种实质性功能)的设计和监控软件的设计。单片机的软件设计通常要考虑以下几个方面的问题:(1)根据软件功能要求,将系统软件划分为若干个相对独立的部分,设计出合理的总体结构,使软件开发清晰、简洁和流程合理; (2)培养良好的编程风格,如考虑结构化程序设计、实行模块化、子程序化。既便于调试、链接,又便于移植和修改; (3)建立正确的数学模型,通过仿真提高系统的性能,并选取合适的参数;

数字电子钟设计说明..

数字电子钟课程设计 一、设计任务与要求 (1)设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟,显示时间从00: 00: 00到23: 59: 59; (2)设计的电路包括产生时钟信号,时、分、秒的计时电路和显示电路(3)电 路能实现校正 (5)整点报时 二、单元电路设计与参数计算 1. 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。它还具有压电效应,在晶体某一方向加一电场,则在与此垂直的方向产生机械振动,有 了机械振动,就会在相应的垂直面上产生电场,从而机械振动和电场互为因果,这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时,才达到最后稳定。这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。 2. 分频器 由于振荡器产生的频率很高,要得到秒脉冲需要分频,本实验采用一片74LS90 和两片74LS160实现,得到需要的秒脉冲信号。

3. 计数器 秒脉冲信号经过计数器,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及 “时”个位、十位的计时。“秒” “分”计数器为六十进制,小时为二十四进制。 (1)六十进制计数 由分频器来的秒脉冲信号,首先送到“秒”计数器进行累加计数,秒计数器应完 成一分钟之内秒数目的累加,并达到 60秒时产生一个进位信号。本作品选用一 片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。 (2)二十四进制计数 “24翻1”小时计数器按照“ 00— 01—02,, 22—23— 00—01”规律计数。与生 活中计数规律相同。二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。但 清零方式采用的是异步清零方式。 MMgM 加 EHagij Z 1 进位信号 脉冲

数字电子钟课程设计

河南理工大学电子技术课程设计 数 字 电 子 钟

姓名:*** 学号:********* 班级:********** 摘要 本课程设计的主题是数字电子钟。该电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、显示器组成。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,这里用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”计数器的输出状态送到七段显示译码器进行译码,通过六个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。 本作品的主要设计目的是熟练使用555定时器构成多谐振荡器的方法,掌握使用74LS161构成60进制计数器的方法以及使用74LS160构成24进制计数器的方法,理解在实际的设计电路中电压电流关系对整个电路功能的实现所具有的重要性。 关键词:数字电子钟;555定时器;60进制计数器;24进制计数器;共阴极七段显

示译码器;

目录 综述- 1 - 第一章方案设计与选择- 2 - 第二章原理设计和功能描述.................................................................................... - 3 - 2.1数字计时器的设计思想- 3 - 2.2数字电子钟总体框架图- 4 - 2.3单元电路的设计- 4 - 2.3.1数字电子钟原理图- 4 - 2.3.2多谐振荡器电路- 5 - 2.3.3时间计数器电路....................................................................................... - 8 - 2.3.4显示器- 9 - 第三章数字电子钟仿真- 9 - 3.1 仿真效果- 9 - 3.2 结果分析- 10 - 第四章心得体会- 10 - 第五章参考文献- 12 - 附录一:元件清单- 1 - 附录二:数字电子钟完整电路图- 1 -

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