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数字时钟电路设计

数字时钟电路设计
数字时钟电路设计

东北石油大学

实习总结报告

实习类型生产实习

实习单位电子科学学院实习基地

实习起止时间 2011年7月4日至2010年7月23日

指导教师刘东明

所在院(系)电子科学学院

班级电子信息工程08-1

学生姓名梁磊

学号 080901140129

2011年 7月 23日

目录

第1章单片机系统硬件电路 (1)

1.1 实习目的 (1)

1.2 单片机型号及特性 (1)

1.3 单片机开发板 (2)

第2章单片机应用系统软件 (6)

2.1 STC下载软件 (6)

2.2 Keil软件 (7)

2.3 外部电路驱动 (8)

第3章数字时钟电路设计 (11)

3.1 DS1302 (11)

3.2 设计原理 (12)

3.3 实现方法 (13)

第4章实习总结 (14)

4.1 实习体会 (14)

4.2 设计硬件体会 (15)

参考文献 (16)

附录1 实物图 (17)

附录2 系统主要程序 (18)

东北石油大学生产实习总结报告

第1章单片机系统硬件电路

1.1实习目的

1、了解单片机最小系统;

2、了解keilc软件操作,程序下载及调试方法;

3、掌握单片机外部电路使用;

4、掌握键盘和数码管显示编程方法;

5、应用单片机开发板进行实验开发;

6、巩固和加深对单片机基本知识的理解;

7、提高综合运用所学知识的能力,提高分析解决实际问题的能力;

1.2单片机型号及特性

1、AT89S51单片机功能及特点

AT89S51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,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

主要性能特点:

4k Bytes Flash片内程序存储器;

1)全静态工作:0Hz-33MHz;

2)三级程序存储器保密锁定;

3)可编程串行通道;

4)低功耗的闲置和掉电模式

2、STC89C52单片机功能及特点

STC公司生产的STC89C52RC单片机,它是一款性价比非常高的单片机,它完全兼容ATMEL公司的51单片机,除此之外它自身还有很多特点,如:无法解密、低功耗、高速、高可靠、强抗静电、强抗干扰等。其次STC公司的单片机内部资源比起ATMEL公司的单片机来要丰富的多,它内部有1280字节的SRAM、8-64K 字节的内部程序存储器、2-8K字节的ISP引导码、除P0-P3口外还多P4口(PLCC

封装)、片内自带8路8位AD(AD 系列),片内自带EEPROM 、片机自带看门狗、双数据指针等。

STC89C52单片机特点:

1) 宽电压,不怕电源抖动,5V 供电 2) 宽温度范围,-40℃~85℃ 3) I/O 口驱动能力强 4) 用串口下载程序

1.3 单片机开发板

1、 复位电路

EA/VP P 31

XTAL119

XTAL218

RST

9P 3.7(RD)17P 3.6(W R)

16

P 3.2(INT0)12P 3.3(INT1)13P 3.4(T0)14P 3.5(T1)15

P 1.5(MOSI)

6

P 1.6(MISO)

7

P 1.7(SCK)8(AD5)(AD6)(AD7)

(A8)(A9)(A10)(A11)(A12)(A13)(A14)(A15)

P

ALE/P R

(TXD)(RXD)G

V

P 15P 16P 17P 32P 33P 34P 35

P 36

P 37RST

345678MP 2

12345678

MP 1

P 0

1 OUT 12

2 OUT 91 OUT 142 OUT

7C2+4C2 -

5

SC3

104

SC2104

P 30

T2OUT VCC

MK1RESET

MR24K7

RST

MC4

10U/16V VCC

VCC

OSC_IN OSC_OUT C2

D D

容,更好地保证震荡器稳定和可靠地工作

3、电源电路

电源电源图

该电路由USB输入+5V电源,后接6脚按钮开关,LED电源指示。

4、显示电路

显示电路图

采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字最合适,而且采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。所以采用了LED数码管作为显示。利用单片机的P0口控制数码管的显示的数字,利用程序的动态扫描达到数码管显示数字的效果。同时要加上8个上拉电阻,提高数码管的电压。

LED显示器中的发光二极管共有两种接法:共阳极接法和共阴极接法。共阳极接法是把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极,使用时公共阳极接+5V,这样阴极端输入低电平的段发光二极管就导通发光,而输入高电平的则不发光;共阴极接法是把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极,使用时公共阴极接地,这样阳极端输入高电平的段发光二极管就导通发光,而输入低电平的则不发光。

LED显示器与单片机的接口很简单,只需将单片机的一个8位并行I/O口经某种电路与LED数码管的发光二极管的引脚相连即可。因为单片机引脚的直接驱动能力有限,所以与LED显示器接口时须采用外围驱动电路。根据8位I/O口输出的不同数据,LED就可以显示不同的数字或字符。

LED显示器的驱动有静态锁存和动态扫描方式:静态锁存方式也称直流驱动,是指每个数码管都用一个译码器(如4511芯片)进行译码驱动,这种方式下显示内容可保持,无需CPU进行动态刷新,可提高CPU效率,但是要求硬件资源多,接口复杂,而且功耗大,一般不用。

动态扫描方式是所有数码管共同使用一个译码驱动器,使各位数码管轮流受控显示,当扫描频率很高时,其显示效果也非常好。这种方式功耗小,硬件资源要求少,所以应用较多。

单片机原理图

本次的单片机开发板是学校老师自行绘制的。以上原理图是用Protel99SE电路图绘制与仿真软件绘制而成。开发板中主要的元器件有电容、电阻、按键、晶振、LED灯、8位数码管、蜂鸣器、温度传感器DS18B20以及一些芯片等。主要芯片有STC89C52、DS1302、MAX232、24C04。

第2章单片机应用系统软件

2.1STC下载软件

1、STC下载软件简介:STC下载软件是单片机生产厂商宏晶科技为其生产的STC 单片机量身设计的程序下载软件。它将单片机程序编译软件Keil生成的后缀为hex 的单片机程序通过串口线下载到单片机芯片中。

2、运行STC下载软件——STC_ISP_V3.5,出现如下界面

STC_ISP_V3.5下载界面图

3、下载步骤

1)选择单片机型号,与学习板单片机一致。

2)打开要下载的HEX文件。

3)选择串口和波特率。波特率请选用默认值。

4)请选用默认值,特别是下次冷启动选择“与下载无关”。

5)点击下载按钮。

6)最后给目标板上电,程序下载即可完成。

4、不能下载程序的常见原因:

1)电压不足。板子用电量大时请采用外部直流电源供电。

2)下载线(串口线)接口接触不良或计算机串口损坏。

3)单片机芯片损坏。

STEP4/步骤4 选项中下次冷启动P1.0,P1.1:选择了“等于0,0才可以下载程序”,请改为“与下载无关”。

2.2Keil软件

1、系统概述

Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。用过汇编语言后再使用C来开发,体会更加深刻。安装MDK组建后,可以用于ARM开发。它提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全Windows界面。另外重要的一点,只要看一下编译后生成的汇编代码,就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程,那么Keil几乎就是你的不二之选,即使不使用C语言而仅用汇编语言编程,其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。

2、Keil C51单片机软件开发系统的整体结构

C51工具包的整体结构,uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos 的集成开发环境(IDE),可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及C51

编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件,也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件,以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试,也可由仿真器使用直接对目标板进行调试,也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。

使用独立的Keil仿真器时,注意事项

1)仿真器标配11.0592MHz的晶振,但用户可以在仿真器上的晶振插孔中换

插其他频率的晶振。

2)仿真器上的复位按钮只复位仿真芯片,不复位目标系统。

3)仿真芯片的31脚(/EA)已接至高电平,所以仿真时只能使用片内ROM,

不能使用片外ROM;但仿真器外引插针中的31脚并不与仿真芯片的31

脚相连,故该仿真器仍可插入到扩展有外部ROM(其CPU的/EA引脚接

至低电平)的目标系统中使用。

2.3外部电路驱动

1、串口

串行接口Serial Interface是指数据一位位地顺序传送,其特点是通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信,并可以利用电话线,从而大大降低了成本,特别适用于远距离通信,但传送速度较慢。串行接口一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是数据位传送,传按位顺序进行,最少只需一根传输线即可完成;成本低但传送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米;根据信息的传送方向,串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。

串口原理:

1) 接收的过程:先给REN置1,然后TXD置1,读RXD状态,高电平

就接收1,低电平接收0;然后拉低TXD,略微延时后TXD再置高,

读RXD,高电平就接收1,低电平接收0,以此类推。知道读完8个

位。然后RI变高。

2) 发送过程:给SBUF写进一个数,就自动发送。发送1时RXD先变

高,TXD再变高;然后TXD变低,发送0时RXD先变低,TXD再

变高;然后TXD变低,以此类推。

上述过程都是自动完成的,不用专门编程。

2、定时器

AT89S52单片机内有3个16-bit 定时器/计数器T0、T1和T2,它们的工作方式、定时时间、量程、启动方式等均可以通过程序来设置和改变。定时器由两特

殊功能寄存器TCON和TMOD及T0、T1组成,其中TMOD为模式控制寄存器,主要用来设置定时器/计数器的操作模式;TCON为控制寄存器,主要用来控制定时器的启动与停止。

控制寄存器—TCON

TCON的作用是用于控制定时器的启、停及定时器的溢出标志和外部中断

触发方式等。

TFi(TF0和TF1)计数器溢出标志。

当定时器/计数器溢出时,该位置1。使用查询方式,此位作状态位供查询,但在查询后应用软件方式及时清零;使用中断方式时,此位作中断标志,在转向中断服务程序时由硬件自动清零。TRi(TR0和TR1)定时器运行控制位TR0=0 停止定时器/计数器工作;TR1=1 启动定时器/计数器工作;

由软件使其置1或清零.IE(IE0和IE1)外中断请求标志位。

当CPU采样到INT0(或INT1)出现中断请求时,本位由硬件置1;中断响应后,由硬件自动清0。IT(IT)和IT1)外中断请求方式控制位IT=0脉冲方式(后沿原跳有效)IT=1电平方式(低电平有效)由软件使其置1或清零。

工作方式控制寄存器—TMOD

TMOD是一个专用寄存器,用于控制两个定时器/计数器的工作方式.TMOD寄存器不能位寻址,因此只能用字节传送指令设置其内容。

3、中断

AT89S52有8个中断源。中断系统由4个与中断有关的特殊功能积存器(TCON、SCON的相关位作中断源的标志位),中断允许控制寄存器IE和中断顺序查询逻辑等组成。

外部输入中断源(int0(p3.2) )和(int1(p3.1)),3个内部中断源T0 和T1的溢出中断源及串行口发送/接收中断源。int0和int1 :外部中断0和外部中断1,其中断求信号分别由P3.2,P3.3引脚输入。请求信号的有效电平由IT0和IT1设置,一旦输入信号有效,则将TCON中的IE或IE1标志位置1,可向CPU申请中断。TF0和TF1:定时器0和定时器1的溢出中断。当T0或T1计数器加1计数产生溢出时,则将TCON中的TF0或TF1置位,向CPU申请中断。RI和TI:串行口接收发送中断。

中断处理过程:

中断是单片机实时地处理内部或外部事件的一种内部机制。当某种内部或外部事件发生时,单片机的中断系统将迫使CPU暂停正在执行的程序,转而去进行中断事件的处理,中断处理完毕后,又返回被中断的程序处,继续执行下去。

中断处理过程可分为三个阶段:中断响应、中断处理和中断返回。中断响应

条件:

有中断源发出中断请求。

中断总允许位EA=1,即CPU开中断。

申请中断的中断源的中断允许位为1,即没有被屏蔽。

中断处理:C PU响应中断结束后转到中断服务程序的入口。从中断服务程序的第一条指令开始到返回指令为止,这个过程称为中断处理或中断服务。不同的中断源服务的内容及要求各不相同,其处理过程也有所区别。一般情况下,中断处理包括两部分内容:一是保护现场,二是为中断源服务。

中断返回:中断处理程序的最后一条指令是中断返回指令RETI。它的功能是将断点弹出送回PC中,使程序能返回到原来被中断的程序继续执行。

第3章数字时钟电路设计

3.1DS1302

DS1302是美国DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片。DS1302 时钟芯片包括实时时钟/ 日历和31 字节的静态RAM 。它经过一个简单的串行接口与微处理器通信。实时时钟/ 日历提供秒、分、时、日、周、月和年等信息。对于小于31 天的月和月末的日期自动进行调整,包括闰年校正的功能。时钟的运行可以采用24h 或带AM (上午)/PM (下午)的12h 格式。采用三线接口与CPU 进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多字节的时钟信号或RAM 数据。

DS1302引脚图

DS1302 有主电源和后备电源双电源引脚:Vcc1 在单电源与电池供电的系统中提供低电源,并提供低功率的电池备份;Vcc2 在双电源系统中提供主电源,在这种运用方式中,Vcc1 连接到备份电源,以便在没有主电源的情况下能保存时间信息以及数据。DS1302 由较大者供电。当Vcc2 大于Vcc1+0.2V 时,Vcc2给DS1302 供电;当Vcc2 小于Vcc1 时,DS1302 由Vcc1 供电。DS1302 在任何数据传送时必须先初始化,把RST 脚置为高电平,然后把8位地址和命令字装入移位寄存器,数据在SCLK 的上升沿被输入。无论是读周期还是写周期,开始8 位指定40 个寄存器中哪个被访问到。在开始8 个时钟周期,把命令装入移位寄存器之后,另外的时钟周期在读操作时输出数据,在写操作时写入数据。时钟脉冲在单字节方式下为8 加8 ,在多字节方式下为8 加字节数,最大可达248 个字节数。如果在传送过程中置RST 脚为低电平,则会中止本次数据传送,并且I/O引脚变为高阻态。上电运行时,在Vcc ≥ 2.5V 之前,RST 脚必须保持低电平.只有在SCLK 为低电平时, 才能将RST 置为高电平。

3.2设计原理

采用24小时标准计时制,显示时、分、秒;8位LED数码管从左到右分别显示时、分、秒(各占用2位),开始计时时为00-00-00,到23-59-59后变成00-00-00。计时过程具有报时功能,当时间到达整点前5妙进行蜂鸣报时。

有校时功能,可以分别对时及时进行单独校时,使其校正到标准时间;键盘上选定2个键分别作为小时、分的调校键。每按一次键,对应的显示值便加1。

分、秒、加到59后变为00;小时加到23后再按键即变为00再调校时均摊不向上一单位进位(例如分加到59后变为00;但小时不发生改变)。

3.3实现方法

1.通过STC89C52的P0口控制数码管的段选,决定显示的数值;

2.通过STC89C52的P1口控制数码管的位选,决定显示哪一位数码管;

3.通过STC89C52的P3口与独立键盘连接执行相应功能;

4.led发光二极管在闹钟定的时间到达时点亮,因为P0口没有上拉电

阻,所以与排阻相连。

第4章实习总结

4.1实习体会

程序是整个系统的核心,没有程序,硬件就无法运行,所以程序的编写就是我们学习的重点。学好了每一个软件的使用方法,自己就可以在软件里做自己想实现的工能。实习是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.

要做好一个课程设计,就必须做到:在设计程序之前,对所用单片机的内部结构有一个系统的了解,知道该单片机内有哪些资源;要有一个清晰的思路和一个完整的软件流程图;在设计程序时,不能妄想一次就将整个程序设计好,反复修改、不断改进是程序设计的必经之路;要养成注释程序的好习惯,一个程序的完美与否不仅仅是实现功能,而应该让人一看就能明白你的思路,这样也为资料的保存和交流提供了方便;在设计课程过程中遇到问题是很正常的,但我们应该将每次遇到的问题记录下来,并分析清楚,以免下次再碰到同样的问题。

回顾起此次单片机实习,从理论到实践,在近三个星期的日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。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,才能真正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,比如说对单片机汇编语言掌握得不好……通过这次实习之后,我对单片机的了解更深了。

单片机作为我们的主要专业课之一,虽然在开学初我对这门课并没有什么兴趣,觉得那些程序枯燥乏味,但在这次实习后我发现自己在一点一滴的努力中对单片机的兴趣也在逐渐增加。我觉得做单片机实习是十分有意义的,而且是十分必要的。在已度过的大学时间里,我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识,如何去锻炼我们的实践能力?如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢?我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。要做好一个课程设计,就必须做到:在设计程序之前,对所用

单片机的内部结构有一个系统的了解,知道该单片机内有哪些资源;要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图;在设计程序时,不能妄想一次就将整个程序设计好,反复修改、不断改进是程序设计的必经之路;要养成注释程序的好习惯,一个程序的完美与否不仅仅是实现功能,而应该让人一看就能明白你的思路,这样也为资料的保存和交流提供了方便;在设计课程过程中遇到问题是很正常的,但我们应该将每次遇到的问题记录下来,并分析清楚,以免下次再碰到同样的问题。

这次最有意义的的收获是让我更深的了解了知识,知道自己未来将面临的是怎样的工作,现在必须努力地学习专业知识,为自己的未来创造一片蓝天!!

4.2设计硬件体会

硬件设计过程中常出现硬件电路短路、断路、虚焊等情况产生,所以应当尽量避免此类情况的发生。注意电源系统检查,以防止电源短路和极性错误,并重点检查系统总线是否存在相互之间短路或与其它信号线路短路。必要时利用数字万用表的短路测试功能,可以缩短排错时间。在通电前,一定要检查电源电压的幅值和极性,否则很容易造成集成块损坏。加电后检查各插件上引脚的电位,一般先检查V CC与GND之间电位,若在5V~4.8V之间属正常。若有高压,联机仿真器调试时,将会损坏仿真器等,有时会使应用系统中的集成块发热损坏。

参考文献

[1]房小翠,王金凤.单片机使用系统设计技术[M]. 北京:国防工业出版社,1999.

[2] 何立民.单片机应用技术选编8[M]. 北京航空航天大学出版社,2000

[3] 杜春雷.ARM体系结构与编程[M].清华大学出版社,2005:21-43.

[4] 周立功.ARM嵌入式系统软件开发实例(一)[M].北京航空航天大学出版社,

2004:99-145.

[5] 幸友顺.单片机应用系统设计与实现[M].福建科学技术出版社,2005

[6] 张毅刚.单片机原理及应用[M].高等教育出版社,2010

[7] 徐玮.单片机快速入门[M].北京航空航天大学出版社,2010

附录1 实物图

附录2 系统主要程序

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar data dis_digit;

uchar key_s,key_v;

uchar code dis_code[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0, // 共阳极数码管编码代码0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, 0xff};

uchar data dis_buf[8];

uchar data dis_index;

uchar hour,min,sec;

uchar sec100,b;

sbit K1 =P3^2;

sbit K2 =P3^3;

sbit beep=P2^1;

bit scan_key();

void proc_key();

void inc_sec();

void inc_min();

void inc_hour();

void delayms(uchar ms);

void main(void)

{

P0 = 0xff;

P1 = 0xff;

TMOD = 0x11; // 定时器0和1,工作模式1

TH1 = (65536-50000)%256;

TL1 = (65536-50000)/256;

TH0 = 0xFC;

TL0 = 0x17;

hour =21;

min =13;

sec =14;

sec100 = 0;

dis_buf[0] = dis_code[hour / 10]; // 时十位

dis_buf[1] = dis_code[hour % 10]; // 时个位

dis_buf[3] = dis_code[min / 10]; // 分十位

dis_buf[4] = dis_code[min % 10]; // 分个位

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

数字时钟设计原理

数字时钟设计——原理图一.实验目的 设计一个多功能数字中电路,基本功能为:①准确计时,以数字形式显示分、秒的时间;②分和秒的计时要求为60进位;③校正时间。 二.设计框图和工作原理 由振荡器产生高稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准(系统时钟),再经分频器输出标准秒脉冲信号。秒计数器计满60后向分计数器进位,分计数器计满60后重新开始计时。计数器的输出经译码器送显示器。计时出现误差时可以用校时电路进行校分。 三.设计方案

1.振荡器的设计 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。一般来说,振荡器的频率越高,计时精度越高。 在这里我们选用由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。这里选用555构成的多谐振荡器,输出振荡频率v0=1KHz的脉冲,电路参数如下图所示。 2.分频器的设计 选用3片中规模集成电路计数器74LS90可以完成分频功能。因为每片为1/10分频,3片级联则可获得所需要的频率信号,即第1片的Q3端输出频率为100HZ,第2片的Q3端输出为10Hz,第3片的Q3端输出为1Hz。分频电路如下图所示:

3.分秒计数器的设计 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…选74LS92作十位计数器,74LS90作个位计数器。再将它们级联组成模数M=60的计数器。分秒计数电路如下: 74LS90的原理图如下: 74LS92的原理图如下: 4.校时电路的设计 当数字钟接通电源或者计时出现误差时,需要校正时间(或称校时)。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

微机原理课程设计数字时钟程序

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名:学号: 专业班级: 电子信息科学与工程 课程名称:微型计算机原理及应用 学年学期: 2 01 1 —2012 学年第1 学期 指导教师: 20 0 1 1年 1 2月 课程设计成绩评定表

目录 一、课设题目及目的………………………………….4 二、设计任务………………………………………….4 三、总框图及设计流程 (4) 四、?源程序清单 (6) 五、?调试结果及显示 (19) 六、?个人贡献………………………………………….19 七、课程设计总结及体会 (21) 一、课设题目及目的 实习题目:数字时钟程序 实习目的:通过实习,使我们进一步弄懂所学到的课本知识,巩固和深化对8086系统的指令系统、中断系统、键盘/显示系统、程序设计、应用开发等基本理论知识的理解,提高汇编语言应用于技术的实践操作技能,掌握汇编语言应用系统设计、研制的方法,培养利用科技革新、开发和创新的基本能力,为毕业后从事与其相关的工作打下一定的基础。

二、课设任务 本课题为利用汇编语言设置时钟程序,其显示效果为:截取系统时间,能以时、分、秒(其中时为24小时制)的形式显示,并且通过合理的操作能修改时和分的内容来修改时间。再有,可以给它设定一个ALARM时间,到这个时间它就能产生信号,起到定时作用,。除此之外还能显示日期,日期分为年、月、日,其显示方式为xxxx年xx 月xx日。 ' *

DB '***********PRESS ESCBUTTON TO EXIT**************',0AH,0DH,'$' TN DB'PLEASE INPUT THE NEW TIME(HH:MM:SS):',0DH,0AH,'$' TMDB'PLEASE INPUT THE ALARM TIME (HH:MM:SS):',0DH,0AH,'$' MUSICMESS DB'PLEASE CHOOSE THE TYPE OF MUSIC:1(FAST) 2(MIDDLE) 3(SLOW)',0DH,0AH,'$' MESS2DB'TIME IS:',0AH,0DH,'$' MESS3DB 'TODAY IS:',0AH,0DH,'$' DBUFFER1DB20DUP('') T_BUFFD B 40 ;在数据段开一段时间显示缓冲区 DB ? DB 40DUP(?) HOR DB? MIN DB? SEC DB? TEMPHOR DB ? TEMPMIN DB? TEMPSEC DB? MUSIC DW 800;存放音乐的频率数DATA ENDS STACK SEGMENT DB 100 DUP(?) STACK ENDS CODESEGMENT ASSUME CS:CODE,SS:STACK,DS:DATA START: CALL CLEAR ;调用清屏子程序 DISPLAY:;时间显示部分 MOV AX,DATA MOVDS,AX MOVBX,OFFSETT_BUFF;送T_BUFF的偏移地址到BX MOV AH,2CH;调用DOS时间调用功能,功能号:2CH,小时,分钟,秒数分别保存在CH,CL,DH中 INT 21H ;判断时间是否相等SUB DH,1;秒数+1修正 CALL CHECK ;.........................................................................

数字电子钟设计报告

《电子线路课程设计报告》 系别:自动化 专业班级:自动化0803 学生姓名:冯刚 指导教师:朱定华 (课程设计时间:2010年05月31日——2010年06月12日) 华中科技大学武昌分校

目录 1.课程设计目的 (3) 2.课程设计题目描述和要求 (3) 3.课程设计报告内容.....................................................................3-9 3.1实验名称 (3) 3.2实验目的 (3) 3.3实验器材及主要器件 (3) 3.4数字电子钟基本原理 (4) 3.5数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择..............................4-8 3.6数字电子钟电路图 (8) 3.7数字电子钟的组装与调试............................................................8-9 4.总结 (9) 参考文献 (10)

1.课程设计目的 ※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.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、实验总结报告; (4)选做:整点报时。在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz音频信号,在59分59秒时输出1000Hz信号,音频持续1s,在1000Hz荧屏结束时刻为整点。 3.课程设计报告内容 3.1实验名称 数字电子钟 3.2实验目的 ·掌握数字电子钟的设计、组装与调试方法; ·熟悉集成电路的使用方法。 3.3实验器材及主要器件 (1)74LS48(6片)(2)74LS90(5片)(3)74LS191(1片)(4)74LS00(5片)(5)74LS04(3片)(6)74LS74(1片)(7)74LS2O(2片) (8)555集成芯片(1片) (9)共阴七段显示器(6片)(10)电阻、电容、导线等(若干)

数字电子时钟设计

电子技术课程设计 数字电子时钟的设计 摘要: 设计一个周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,具有校时功能和报时功能的电子钟。本系统的设计电路由时钟译码显示电路模块、脉冲逻辑电路模块、时钟脉冲模块、整电报时模块、校时模

块等部分组成。计数器采用异步双十进制计数器74LS90,发生器使用石英振荡器,分频器4060CD及双D触发器74LS74D,整电报时电路用门电路及扬声器构成。 一、设计的任务与要求 电子技术课程设计的主要任务是通过解决一,两个实际问题,巩固和加深在“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”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,提高电子电路的设计和实验能力,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。电子技术课程设计的主要内容包括理论设计、仿真实验、安装与调试及写出设计总结报告。衡量课程设计完成好坏的标准是:理论设计正确无误;产品工作稳定可靠,能达到所需要的性能指标。 本次课程设计的题目是“多功能数字电子钟电路设计”。要求学生运用数字电路,模拟电路等课程所学知识完成一个实际电子器件设计。 二、设计目的 1、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; 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; 4、培养书写综合实验报告的能力。

三、原理方框图如下 1、图中晶体振荡电路由石英32.768KHZ及集成芯。 2、图中分频器4060BD芯片及D触发器构成分频器。 3、计数器由二——五——十73LS90芯片构成。 4、图中DCD_HEX显示器用七段数码显示器且本身带有译码器。 5、图中校时电路和报时电路用门电路构成。 四、单元电路的设计和元器件的选择 1、十进制计数电路的设计 74LS90集成芯片是二—五—十进制计数器,所以将INB与QA 相连;R0(1)、R0(2)、R9(1)、R9(2)接地(低电平);INA

基于单片机的数字钟设计-(1)

基于单片机的数字时钟摘要 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。 单片机模块中最常见的是数字钟,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。 本课题主要研究的是基于单片机的数字钟设计,采用AT89C51单片机作为系统的主控芯片,外接LED显示电路,按键电路,晶振电路,复位电路模块构成一个简单的数字钟。通过按键电路能对时、分、秒分别进行设置和实时调整,并将结果显示在数码管上。 关键词:数字钟,单片机,数码管

Abstract Author:cheng dong Tutor:wang xin Electronic technology has been developed rapidly in the 20 century,with its modern electronic products, pushed by almost permeated every area of society has vigorously promoted social productive forces development and improvement of social informatization level, also make modern electronic product performance further improved, and the rhythm of upgrade its products is becoming more and more quickly. The most common SCM module is a digital clock, a digital clock is a kind of digital circuit technology implementation, minutes and seconds, the timing device with mechanical clock compared with higher accuracy and intuitive and no mechanical device, has more longer service life, so it has been widely used. This topic research is the digital clock design based on SCM, AT89C51 SCM as the main control chip system, external LED display circuit, key circuits, crystals circuit, reset circuit module constitute a simple digital clock. Through the key circuits can respectively the diffculties, minutes and seconds setting and real-time adjustment, and the result showed that in the digital tube. Key words:digital clock SCM ; digital

数字时钟课程设计方案设计方案

课程设计题目名称:数字时钟 专业名称:电气工程及其自动化班级: ******** 学号: *******8 学生姓名: ******* 任课教师: *******

《电子技术课程设计》任务书

2.对课程设计成果的要求〔包括图表(或实物)等硬件要求〕:设计电路,安装调试或仿真,分析实验结果,并写出设计说明书,语言流畅简洁,文字不得少于3500字。要求图纸布局合理,符合工程要求,使用Protel软件绘出原理图(SCH)和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。 3.主要参考文献:⑴《电子技术课程设计指导》彭介华编,高等教育出版社,1997年10月 ⑵《数字电子技术》康华光编著高等教育出版社, 2001年 要求按国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》书写。 4.课程设计工作进度计划: 序号起迄日期工作内容 初步设想和资料查询,原理图的绘画 1 2015.11.18-2015.12.21 仿真调试,元件参数测定,实物的拼接与测试 2 2015.12.21-2016.1.8 叙写设计报告,总结本次设计,论文提交 3 2016.1.8-2016.1.18 主指导教师日期:年月日

摘要 数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛于个人家庭以及办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。并且数字时钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。报告围绕此次数字钟的设计进行介绍、总结,包含了设计的步骤,前期的准备,装配的过程。在实装时,采用了74LS90进行计数,用CD4060产生秒脉冲,CD4511进行数码管转换显示,还要考虑电路的校时、校分,每块芯片各设计为几进制等等,最后实现了数字钟设计所要求的各项功能:时钟显示功能;快速校准时间的功能。 关键字:数字时钟校时CD4511

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。

数字电子时钟逻辑电路设计

《数字逻辑》 课程设计报告 设计题目:数字电子钟 组员:冯燕升、吴永涛、卓小林、蔡卿指导老师:麦山 日期:2013/12/27

摘要数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置,本次数字时钟电路设计采用GAL系列芯片来分别实现时、分、秒的24进制和60进制的循环电路,并支持手动校正的功能。 关键词数字电子钟;计数器;GAL 1设计任务及其工作原理 用集成电路设计一台能自动显示时、分、秒的数字电子钟,只要将开关置于手动位置,可分别对秒、分、时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。 1.1工作原理 本数字电子钟的设计是根据时、分、秒各个部分的的功能的不同,分别用GAL16V8D 设计成六十进制计数器,个位设计成十进制计数器,十位设计成六进制进制计数器(计数从00到59时清零并向前进位)。分部分的设计与秒部分的设计完全相同;用GAL22V10D设计时的个位,设计成二进制计数器,十位设计为四进制计数器,当时钟计数到23时59分59秒时,使计数器的小时部分清零,进而实现整体循环计时的功能。 2电路的组成 2.1 计数器部分:利用GAL22V10和GAL16V8D芯片分别组成二十四进制计数器和六十进制计数器,它们采用同步连接,利用外接标准脉冲信号进行计数。 2.2 显示部分:将三片GAL芯片对应的引脚分别接到实验箱上的七段共阴数码显示管上,根据脉冲的个数显示时间。 3.3 分频器:由于实验箱上提供的时钟脉冲的时间间隔太小,所以使用GAL16V8D和CD4040芯片设计一个分频器,使连续输出脉冲信号时间间隔为0.5s 3设计步骤及方法 3.1 分和秒部分的设计: 分和秒部分的设计是采用GAL16V8D芯片来设计的60进制计数器,具体设计如图1示:

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

微机原理课程设计报告-数字时钟的实现(附代码)

合肥工业大学 计算机与信息学院 课程设计 课程:微机原理与接口技术设计专业班级:计算机科学与技术x班学号: 姓名:

一、设计题目及要求: 【课题6】数字时钟 1.通过8253 定时器作产生秒脉冲定时中断。在中断服务程序中实现秒、分、小时的进位(24小时制)。 2.在七段数码管上显示当前的时分秒(例如,12 点10 分40 秒显示为121040)。 3.按“C”可设置时钟的时间当前值(对准时间)。 二、设计思想: 总体思想: 1、功能概述: 实验箱连线: 本实验建立在Dais实验箱基础上完成的基本连线及程序如下: 138译码器: A,B,C,D,分别连接A2,A3,A4,GS; y0连接8253的CS片选信号; y1连接8259的CS片选信号; 8253连线: 分频信号T2接8253的CLK0; 8253的OUT0接8259的IR7; 8253的gate信号接+5V; 8259连线: 8259的数据线接入数据总线;

本程序包括显示模块,键盘扫描模块,时间计数模块,设置模块等几个模块, (1)程序运行后,LED显示000000初始值,并且开始计数 (2)按C键进行设置初始时间,考虑到第一个数只能是0,1,2,当第一个数显示2时第二个数只能显示0~4,同理下面各位应满足时钟数值的合理的取值; (3)在手动输入初始值时,按D键进行回退1位修改已设置值,连续按D键可以全部进行删除修改。 2、主程序设计 主程序中完成通过调用子程序完成对8253及8259的初始化,对8259进行中断设置。主要在显示子程序和键盘子处理程序之间不断循环,8253每一秒给8259一个刺激,当8259接受到刺激后会给CPU一个中断请求,CPU会转去执行中断子程序,而中断子程序设置成时间计数加,即完成电子表的整体设计。详细流程图见图三-1。 3、LED显示子程序设计 本程序显示部分用了6个共阳极LED作为显示管,显示程序要做到每送一次段码就送一次位码,每送一次位码后,将位码中的0右移1位作为下次的位码,从而可以实现从左到右使6个LED依次显示出相应的数字。虽然CPU每隔一定时间便执行显示程序,但只要这个时间段不太长,由于人眼的视觉作用,就可以在6个LED上同时见到数字显示。 4、键盘扫描子程序设计 本程序需要用键盘对时间的初始值进行设置,因此对键盘扫描的子程序需要满足的功能如下: 判断是否是C键,若不是就返回至主程序,若是C键就开始对时间初始值进行设置,同时因注意到第一个值不可以超过2,第一个数是2时第二数不能超过4,余下的同理要满足时间数值的取值范围呢,若不是合法输入不予反应继续等待输入。当遇到输入数值错误时可以按下D键进行删除一位重新设置;当6位初始值全部设置成功后,电子表将自动开始走表。 5、时间运算子程序设计 该子程序的主要功能是对时、分、秒的运算,并把运算出的最终结果存到事先已经开辟

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

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。

电子技术课程设计数字时钟

目录 目录 (1) 前言 (2) 内容摘要 (2) 设计要求 (2) 第一章方案设计 (3) 第二章硬件设计及仿真 (4) 2.1振荡器的设计 (4) 2.2分频器的设计 (6) 2.3时间计数器的设计 (7) 2.3.1六十进制计数器 (7) 2.3.2二十四进制计数器 (8) 2.4译码器与显示器的设计 (9) 2.5校时电路 (10) 第三章电路的总体设计 (11) 第四章元器件清单及部分芯片介绍 (12) 4.1元器件清单 (12) 4.2部分芯片功能介绍 (13) 4.2.1 74LS90N (13) 4.2.2 555 (14) 第五章总结 (16) 附录参考文献 (17)

前言 内容摘要 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! 设计要求 (1)、要求电路能够产生定时脉冲; (2)、要求电路能够根据对定时脉冲的计算得到时,分,秒;(3)、要求电路能够产生时,分,秒。

数字时钟设计实验报告

电子课程设计题目:数字时钟

数字时钟设计实验报告 设计要求: 设计一个24小时制的数字时钟。 要求:计时、显示精度到秒;有校时功能。采用中小规模集成电路设计。 发挥:增加闹钟功能。 设计方案: 由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。 秒时钟信号发生器可由振荡器和分频器构成。 计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时;24进制计数器完成时计时;采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。 校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。 电路框图: 图一 数字时钟电路框图 电路原理图: (一)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。 振荡器: 通常用555定时器与RC 构成的多谐振荡器,经过调整输出1000Hz 脉冲。 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,选用三片74LS290进行级联,因为每片为1/10分频器,三片级联好获得1Hz 标准秒脉冲。其电路图如下: 译码器 译码器 译码器 时计数器 (24进制) 分计数器 (60进制) 秒计数器 (60进制) 校 时 电 路 秒信号发生器

图二秒脉冲信号发生器 (二)秒、分、时计时器电路设计 秒、分计数器为60进制计数器,小时计数器为24进制计数器。 60进制——秒计数器 秒的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计:利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0增加到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功能。利用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位,当十位计数器由0增加到5时利用74LS11与门产生一个高电平接到个位、十位的CD40110的清零端,同时产生一个脉冲给分的个位。其电路图如下: 图三60进制--秒计数电路 60进制——分计数电路 分的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计:来自秒计数电路的进位脉冲使分的个位加1,利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0增加到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位

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

数字电子技术数字时钟设计书

数字电子技术数字时钟设计书一.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。

基于Multisim的数字电子时钟设计报告

大学大数据与信息工程学院 基于Multisim的数字电子时钟设计报告 学院:大数据与信息工程学院 专业:电子科学与技术 班级:151 学号:1500890151 学生:宋磊 指导教师:郭祥 2017年7月20日

目录 一、设计目的与要求 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计要求 (1) 二、基本元器件的选择与原理 (1) 2.1 555定时器 (1) 2.2 74LS390D计数器 (2) 2.2.1 分、秒位实现六十进制 (3) 2.2.2 小时位实现二十四进制 (3) 2.2.3 星期位实现七进制 (4) 2.3 显示器 (5) 2.4 其他元器件 (6) 三、虚拟实验平台与仿真 (6) 3.1 手动校准功能的实现 (6) 3.2 整点报时功能的实现 (6) 3.3 设计从设计从220V交流~6V直流 (7) 3.4 数字电子时钟功能的实现 (7) 附录设计总结与心得体会 (9)

一、设计目的与要求 1.1设计目的 用中、小规模集成电路设计日、时、分、秒的电子钟。 1.2设计要求 1)用555定时器产生1Hz秒信号; 2)秒、分为00~59六十进制; 3)时为00~23二十四进制; 4)星期为1~7七进制; 5)日、时、分可手动校准; 6)具有整点报时功能; 7)设计从220V交流~6V直流。 二、基本元器件的选择与原理 2.1 555定时器 单稳态触发器和施密特触发器主要用于脉冲的整形,多谐振荡器则用于产生脉冲信号。而利用555集成定时器,可以方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器,并且带负载能力较强。

此次数字电子钟的计数脉冲则由多谐振荡器提供。脉冲频率取决于555定时器电路。 在Multisim13下构建多谐振荡器,如图2.1: 图2.1 振荡频率:f=1.43/[(R9+2R10)C1] 振荡周期:T=1/f 2.2 74LS390D计数器 计数器——用于统计输入脉冲CP个数的电路。 本次设计统一采用74LS390D计数芯片,74LS390D是一种双四位十进制计数器。其功能表如表2.1所示。 表2.1 BCD计数顺序

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)

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