时钟设计实验报告
时钟设计实验报告
一、引言
时钟作为人们生活中不可或缺的一部分，承载着时间的流逝和生活的规律。在本次实验中，我们将通过设计一个时钟来探索时钟的原理和设计过程，并对时钟的功能和美学进行分析和评价。
二、实验目的
1. 了解时钟的基本原理和构造
2. 学习时钟的设计过程和技术
3. 分析时钟的功能和美学特点
三、实验方法
1. 确定时钟的类型和样式：我们选择了一款简约风格的挂钟作为设计对象，以体现现代生活的简约和时尚。
2. 确定时钟的尺寸和材质：考虑到挂钟的装饰性和实用性，我们选择了直径为30厘米的圆形挂钟，并使用金属材质制作，以提升时钟的质感和耐用性。
3. 设计时钟的表盘：我们采用了简洁的白色表盘，并使用黑色的罗马数字作为时刻标记，以增加时钟的可读性和美观度。
4. 选择时钟的指针：为了与表盘相协调，我们选择了黑色的指针，并采用了经典的箭头形状，以突出时钟的指示功能。
5. 安装时钟的机芯：我们选用了电子机芯，以确保时钟的准确性和稳定性，并提供了电池供电，以方便使用和维护。
四、实验结果
经过精心设计和制作，我们成功完成了一款简约风格的挂钟。该时钟具有以下
特点：
1. 简洁大方的外观：挂钟采用了圆形设计，简约的表盘和指针，使整个时钟看
起来简洁大方，符合现代生活的审美需求。
2. 易读的表盘：白色表盘和黑色罗马数字的搭配，使时钟的时间显示清晰明了，无论在白天还是晚上都能轻松读取时间。
3. 精确的时间显示：电子机芯的使用保证了时钟的准确性和稳定性，不易受到
外界环境的干扰，让人们能够准确掌握时间。
4. 耐用的材质和工艺：金属材质的挂钟具有较强的耐用性和防腐性，经过精细
的制作工艺，使时钟更加耐用和美观。
五、实验分析
1. 功能分析：我们的时钟具有基本的时间显示功能，能够准确显示小时和分钟。此外，挂钟的设计使其具备装饰性功能，可以作为家居的一部分，为室内空间
增添一份艺术氛围。
2. 美学分析：简约风格的设计使时钟更加符合现代人的审美需求，简洁的线条
和明亮的色彩使时钟更加美观。此外，挂钟的尺寸和造型也与人们的生活习惯
相契合，既不占用过多的空间，又能够清晰显示时间。
3. 实用性分析：时钟的准确性和稳定性对人们的生活和工作有着重要的影响，
我们选择了电子机芯来确保时钟的精准度。同时，金属材质的挂钟更加耐用，
不易损坏，具有较长的使用寿命。
六、实验总结
通过本次实验，我们深入了解了时钟的基本原理和构造，学习了时钟的设计过
程和技术。通过设计和制作一款简约风格的挂钟，我们对时钟的功能和美学特点有了更深入的认识。时钟作为人们生活中不可或缺的一部分，不仅具有时间显示的功能，还承载着人们对时间的规划和生活的习惯。因此，在时钟的设计中，不仅要注重功能的实现，还要考虑美学的表达和实用性的需求。通过不断的创新和设计，我们可以打造出更加符合人们需求的时钟产品，为人们的生活带来便利和美好。
数字钟设计实验报告 专业:工程技术系 班级:电信0901班 姓名:XX 学号:XXXXXX
数字钟的设计 目录 一、前言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计任务 (3) 四、设计方案 (3) 五、数字钟电路设计原理 (4) （一）设计步骤 (4) （二）数字钟的构成 (4) （三）数字钟的工作原理 (5) 六、总结 (9) 七、附录 (10)
一、前言 数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置，以其显示的直观性、走时准确稳定而受到人们的欢迎，广泛用于个人家庭、车站、码头、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，已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与 555 振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极人的方便，而目大大地扩展了钟表原先的报时功能。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、通断动力设备、以及各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 二、设计目的 1.掌握数字钟的设计方法。 2熟悉集成电路的使用方法。 3通过实训学会数字系统的设计方法； 4通过实训学习元器件的选择及集成电路手册查询方法； 5通过实训掌握电子电路调试及故障排除方法； 6熟悉数字实验箱的使用方法。 三、设计任务 设计一个可以显示时、分、秒的数字钟。要求： 1、24小时为一个计数周期； 2、具有校时功能； 3、具有整点报时功能； 4、主要采用中小规模集成电路完成设计； 5、电源电压+5V。 四、设计方案 一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器和定时器组成。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、电路组成。 首先构成一个由32768Hz的石英晶体振荡器和由CD4060构成的分频器构成的产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲，由74LS161采用清零法分别组成六十进制的秒计数器、六十进制分计数器、二十四进制时计数器和七进制的周计数器。使用由32768Hz
单片机电子时钟课程设计实验报告(1)单片机电子时钟课程设计实验报告 一、实验内容 本次实验的主要内容是使用单片机设计一个电子时钟，通过编程控制单片机，实现时钟的显示、报时、闹钟等功能。 二、实验步骤 1.硬件设计 根据实验要求，搭建电子时钟的硬件电路，包括单片机、时钟模块、显示模块、按键模块等。 2.软件设计 通过C语言编写单片机程序，用于实现时钟功能。 3.程序实现 （1）时钟显示功能 通过读取时钟模块的时间信息，在显示模块上显示当前时间。 （2）报时功能 设置定时器，在每个整点时，通过发出对应的蜂鸣声，提示时间到达整点。 （3）闹钟功能 设置闹钟时间和闹铃时间，在闹钟时间到达时，发出提示蜂鸣，并在屏幕上显示“闹钟时间到了”。 （4）时间设置功能
通过按键模块实现时间的设置，包括设置小时数、分钟数、秒数等。 （5）年月日设置功能 通过按键模块实现年月日的设置，包括设置年份、月份、日期等。 三、实验结果 经过调试，电子时钟的各项功能都能够正常实现。在运行过程中，时钟能够准确、稳定地显示当前时间，并在整点时提示时间到达整点。在设定的闹铃时间到达时，能够发出提示蜂鸣，并在屏幕上显示“闹钟时间到了”。同时，在需要设置时间和年月日信息时，也能够通过按键进行相应的设置操作。 四、实验感悟 通过本次实验，我深刻体会到了单片机在电子设备中的广泛应用以及C 语言在程序设计中的重要性。通过实验，我不仅掌握了单片机的硬件设计与编程技术，还学会了在设计电子设备时，应重视系统的稳定性与可靠性，并善于寻找调试过程中的问题并解决。在今后的学习和工作中，我将继续加强对单片机及其应用的学习与掌握，努力提升自己的实践能力，为未来的科研与工作做好充分准备。
. 《数字电子技术》课程设 计报告 设计题目: 数字钟 班级学号：1407080701221 1407080701216 1407080701218 学生：志强企海清 指导教师：周玲 时间：2016.6.15-2016.6.16
《数字电子技术》课程设计 一、设计题目：数字钟的设计 一、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”。其中时为24进制，分秒为60进制。 2. 其他功能扩展： （1）设计一个电路实现时分秒校准功能。 （2）闹钟功能，可按设定的时间闹时。 （3）设计一个电路实现整点报时功能等。在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出750Hz 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。 二、设计方案： 数字电子钟由石英晶体振荡器、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,小时计数器按照“24翻1”规律计数。计数器的输出分别经译码器送显示器显示。计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。 三、芯片选定及各单元功能电路说明： 实验器材及主要器件 （1）CC4511 6片 （2）74LS90 5片 （3）74LS92 2片 （4）74LS191 1片 （5）74LS00 5片 （6）74LS04 3片
（7）74LS74 1片 （8）74LS2O 2片 （9）555集成芯片1片 （10）共阴七段显示器6片 （11）电阻、电容、导线等若干 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。 一般来说，般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高，但耗电量将增大。如果精度要求不高也可以采用由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。如图1所示。设振荡频率f=1KHz，R为可调电阻，微调R1可以调出1KHz输出。 图1 ②分频器 由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲，需要分屏电路。本实验由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器，产生1KHz的脉冲信号。故采用3片中规模集成电路计数器74LS90来实现，得到需要的秒脉冲信号。
数电课程设计 实 验 报 告 班级：通信工程1001班 姓名：XX 学号：、、、、、、、、
数字钟的设计与制作 一、设计任务 本次课程设计要求以中规模集成电路为主，利用所学知识，设计一个数字钟。通过本次课程设计，进一步加强数字电路综合应用能力，掌握数字电路的设计技巧，增强实践能力，以及熟练掌握数字钟的系统设计、组装、调试及故障排除的方法。 二、设计要求 1.设计一台可以显示时、分、秒的数字钟。 2.具有校时功能，可以对时、分秒单独校时。 3.具有整点报时功能。 3.要求电路主要采用中小规模数字集成电路来实现。 三、工作原理 数字电子钟由秒信号发生器。“时、分、秒”计数器、译码显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号发生器主要由555振荡器分频后得到；秒、分都是60进制，故由60进制计数器构成；时为24进制，即由24进制计数器构成；显示部分由译码和数码显示构成，将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通过六位数码管显示出来。校时电路和整点报时电路由门电路和开关等构成。 1、秒脉冲信号发生器 秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量。由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。 ●振荡器: 通常用555定时器与RC构成的多谐振荡器，输出2KHz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，选用六片进行CC4518，因为每片为1/10分频器，三片级联刚好获得2Hz脉冲，再经过二分频得到标准1HZ脉冲，其余两片构成两个二分频得到1KHZ和500HZ脉冲供整点报时用，其电路图如下：
时钟设计实验报告 时钟设计实验报告 一、引言 时钟作为人们生活中不可或缺的一部分，承载着时间的流逝和生活的规律。在本次实验中，我们将通过设计一个时钟来探索时钟的原理和设计过程，并对时钟的功能和美学进行分析和评价。 二、实验目的 1. 了解时钟的基本原理和构造 2. 学习时钟的设计过程和技术 3. 分析时钟的功能和美学特点 三、实验方法 1. 确定时钟的类型和样式：我们选择了一款简约风格的挂钟作为设计对象，以体现现代生活的简约和时尚。 2. 确定时钟的尺寸和材质：考虑到挂钟的装饰性和实用性，我们选择了直径为30厘米的圆形挂钟，并使用金属材质制作，以提升时钟的质感和耐用性。 3. 设计时钟的表盘：我们采用了简洁的白色表盘，并使用黑色的罗马数字作为时刻标记，以增加时钟的可读性和美观度。 4. 选择时钟的指针：为了与表盘相协调，我们选择了黑色的指针，并采用了经典的箭头形状，以突出时钟的指示功能。 5. 安装时钟的机芯：我们选用了电子机芯，以确保时钟的准确性和稳定性，并提供了电池供电，以方便使用和维护。 四、实验结果
经过精心设计和制作，我们成功完成了一款简约风格的挂钟。该时钟具有以下 特点： 1. 简洁大方的外观：挂钟采用了圆形设计，简约的表盘和指针，使整个时钟看 起来简洁大方，符合现代生活的审美需求。 2. 易读的表盘：白色表盘和黑色罗马数字的搭配，使时钟的时间显示清晰明了，无论在白天还是晚上都能轻松读取时间。 3. 精确的时间显示：电子机芯的使用保证了时钟的准确性和稳定性，不易受到 外界环境的干扰，让人们能够准确掌握时间。 4. 耐用的材质和工艺：金属材质的挂钟具有较强的耐用性和防腐性，经过精细 的制作工艺，使时钟更加耐用和美观。 五、实验分析 1. 功能分析：我们的时钟具有基本的时间显示功能，能够准确显示小时和分钟。此外，挂钟的设计使其具备装饰性功能，可以作为家居的一部分，为室内空间 增添一份艺术氛围。 2. 美学分析：简约风格的设计使时钟更加符合现代人的审美需求，简洁的线条 和明亮的色彩使时钟更加美观。此外，挂钟的尺寸和造型也与人们的生活习惯 相契合，既不占用过多的空间，又能够清晰显示时间。 3. 实用性分析：时钟的准确性和稳定性对人们的生活和工作有着重要的影响， 我们选择了电子机芯来确保时钟的精准度。同时，金属材质的挂钟更加耐用， 不易损坏，具有较长的使用寿命。 六、实验总结 通过本次实验，我们深入了解了时钟的基本原理和构造，学习了时钟的设计过
《数字电子技术》课程设计报告 设计题目: 数字钟 班级学号：1407080701221 1407080701216 1407080701218学生姓名：谢志强陈企张海清 指导教师：周玲 时间：2016.6.15-2016.6.16 《数字电子技术》课程设计
一、设计题目：数字钟的设计 一、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”。其中时为24进制，分秒为60进制。 2. 其他功能扩展： （1）设计一个电路实现时分秒校准功能。 （2）闹钟功能，可按设定的时间闹时。 （3）设计一个电路实现整点报时功能等。在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出750Hz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。 二、设计方案： 数字电子钟由石英晶体振荡器、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,小时计数器按照“24翻1”规律计数。计数器的输出分别经译码器送显示器显示。计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。 三、芯片选定及各单元功能电路说明： 实验器材及主要器件 （1） CC4511 6片 （2） 74LS90 5片 （3） 74LS92 2片 （4） 74LS191 1片 （5） 74LS00 5片 （6） 74LS04 3片 （7） 74LS74 1片 （8） 74LS2O 2片 （9） 555集成芯片 1片
（10）共阴七段显示器 6片 （11）电阻、电容、导线等若干 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。 一般来说，般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高，但耗电量将增大。如果精度要求不高也可以采用由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。如图1所示。设振荡频率f=1KHz，R为可调电阻，微调R1可以调出1KHz 输出。 图1 ②分频器 由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲，需要分屏电路。本实验由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器，产生1KHz的脉冲信号。故采用3片中规模集成电路计数器74LS90来实现，得到需要的秒脉冲信号。
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。 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、设计指标 1. 时间以24小时为一个周期。 2. 显示时、分、秒。 3. 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。 三、具体要求 1.画出电路原理图。 2.设计各个功能模块的电路图。 3.选择合适的元器件，设计、选择合适的输入信号和输出 方式，在确保电路正确的同时，输出信号和输入方式要便于电路的测试和故障排除，在线路板上接线验证、调试各个功能模块的电路。 4.对整个电路的元器件和布线进行合理布局，进行整个数
字时钟电路的接线测试。 四、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。 下图为数字钟的一般构成框图： （1）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32 768Ｈz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。 （2）分频器电路
分频器电路将32768Ｈz的高频方波信号经32768（2的15次方）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。 （3）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24进制计数器。（4）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。 （5）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。 2.数字钟的各个单元电路工作原理 （1）晶体振荡器电路
电子时钟实验报告 一、实验目的 学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法; 二、设计任务及要求 利用实验平台上4个LED数码管,设计带有闹铃功能的数字时钟,要求： 1．在4位数码管上显示当前时间,显示格式为“时时分分”； 2．由LED闪动做秒显示； 3．利用按键可对时间及闹玲进行设置,并可显示闹玲时间;当闹玲时间到蜂鸣器发出音乐,按停止键使可使闹玲声停止; 三、工作原理及设计思路 利用单片机定时器完成计时功能,定时器0计时中断程序每隔5ms中断一次并当作一个计数,每中断一次计数加1,当计数200次时,则表示1s到了,秒变量加1,同理再判断是否1min钟到了,再判断是否1h到了;为了将时间在LED数码管上显示,可采用静态显示法和动态显示法,由于静态显示法需要数据锁存器等较多硬件,可采用动态显示法实现LED显示; 闹铃声由交流蜂鸣器产生,电路如右图,当P1.7输出不同频率的方波,蜂鸣器便会发出不同的声音; 四、电路设计及描述 1硬件连接部分： 在ZKS-03单片机综合实验仪上有四位共阳LED数码管,其标号分别为LED1~LED4; 为了节省MCU的I/O口,采用串行接口方式,它仅占用系统2个I/O口,即P1.0口和P1.1口,一个用作数据线SDA,另一个用作时钟信号线CLK,它们都通过跳线
选择器JP1相连; 由于采用共阳LED数码管,它的阴极分别通过限流电阻R20~R27连接到控制KD_0~KD_Q7;这样控制8个发光二极管,就需要8个I/O口;但由于单片机的I/O 口资源是有限的,因此常采用实验电路所示的串并转换电路来扩充系统资源;串并转换电路其实质是一个串入并处的移位寄存器,串行数据再同步移位脉冲CLK 的作用下经串行数据线SDA把数据移位到KD_0~KD_Q7端,这样仅需2根线就可以分别控制8个发光二极管的亮灭;而P0口只能作地址/数据总线,P2口只能作地址总线高8位,P3.0、P3.1作为串行输入、输出接口,实验仪上单片机可用作I/O的口仅有：P1.0--P1.7,8位；P3.2、P3.3、P3.4、P3.5,4位;其中：P1.0用作数据线SDA,P1.1用作时钟信号CLK,所以P1.0和P1.1应该接对应跳线的A 位,即跳线的中间和下面相连;P1.3、P1.4、P1.5和P1.6是四个数码管的位扫描线,其中P1.6对应数码管W1,显示小时高位；P1.5对应数码管W2,显示小时低位； P1.4对应数码管W3,显示分钟高位；P1.3对应数码管W4,显示分钟低位;P1.7连接蜂鸣器电路,输出不同频率的方波,使其发出不同的声音;P1.2用来控制秒的闪烁显示;故,P1.2也应该接对应跳线的A位; 其显示电路如下图所示： P3.2、P3.3、P3.4、P3.5分别连接单刀双掷开关S1、S2、S3、S4,从而输入高低电平;将S2S1定义为功能模式选择开关；S3定义为分钟数调整开关；S4定义为小时数调整开关; 当S2S1=00时,显示当前时间,不进行任何操作; 当S2S1=01时,显示当前时间,同时可进行时钟调整,若S3=1,分钟数持续加1,若S4=1,小时数持续加1; 当S2S1=10时,显示闹钟时间,同时可进行闹钟调整,若S3=1,分钟数持续加1,若
数字钟电路设计与制作实验报告 一、实验目的： 1、综合应用数字电路知识； 2、学习使用protel进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计 3、学习电路板制作、安装、调试技能。 二、实验任务及要求： 任务：设计一个12小时或24小时制的数字钟，显示时、分、秒，有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到准确时间。可以根据兴趣增加其它与数字钟有关的功能。 要求：画出电路原理图，元器件及参数选择，PCB文件生成、制板及实物制作 三、实验原理及电路设计： 1、设计方案与模块框图 利用74LS161和74LS00 ，555，数码管，开关来设计24小时数字时钟，构造它们主要实现时钟的显示，以及对时、分、秒进行调整，即实现调时的功能。其数字钟系统整体结构 ①74LS161和74LS00计数器：用来设计24小时
②开关与74LS00结合：用来校时，校分，校秒。 ③利用555振荡器：产生脉冲信号 ④数码管：用来显示时分秒。
2、各子模块电路设计及原理说明 74LS161 ：十六进制的计数器，当秒到60时要进位当分上利用74LS161与74LS00的结合，当秒、分到60时对其进行清零，进位。当时24时，对其进行清零。当时分秒个位到9时，对其本位（时分秒）清零和进位。 74LS00 与开关:74LS00与开关的结合，以此来控制校对。 555振荡器：利用555设计一个振荡器产生一个脉冲信号，以此来控制信号的进行与停止、时间的校对。 数码管：显示时分秒。 3、仿真图及仿真方法说明 连好图，按一下仿真键，
①若能仿真且准确无误，会出现24小时的显示则成功了。 ②若不能仿真，数码管不会显示出来示数，或者显示紊乱，则失败，检查电路是否正确，有没有连错，少连错连，不断地改正，不断改进，直到可以仿真，可以显示无错。 ③对校时、校分、校秒：按一下开关，脉冲过来就可以，增加一个数，依次按键对其进行时分秒校对。 四、主要实验元件及器材清单：
电子课程设计题目：数字时钟
数字时钟设计实验报告 一、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。 二、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。 三、电路框图： 图一 数字时钟电路框图 四、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： 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
单片机电子时钟设计报告 一、设计任务 本次课程设计的电子时钟电路，是基于单片机STC89C52、时钟芯片和液晶显示，运用C语言编程实现。电子时钟可以显示日期的年、月、日和时间的时、分、秒，具有复位功能。 二、系统硬件设备及芯片简介 数字电子钟系统设计已经成熟，但是目前系统设计时根本都是采用LED 作为显示电路，造成硬件电路复杂、功耗高、产品体积庞大等特点；液晶显示模块由于具有低功耗、寿命长、体积小、显示容丰富、价格低、接口控制方便等优点，因此在各类电子产品中被极广泛地推广和应用。字符型液晶显示模块是一类专门用于显示字母、数字、符号等点阵式液晶显示模块。本系统设计采用字符型液品显示模块LCD1602 作为显示器件，这样不仅简化了系统的硬件设计，而且极提高了系统的可靠性。 1 LCD1602简介 字符型液晶显示模块LCD1602已经是单片机应用设计中最常用的信息显示器件。LCD1602可以显示两行，每行16个字符，采用＋5V电源供电，外围电路配置简单，价格廉价，具有很高的性价比。 2 LCD1602功能介绍 2.1 引脚功能 LCD1602采用标准14脚〔无背光〕或16脚〔带背光〕接 口，各引脚功能见表1。 表1 引脚功能
2.2 LCD1602读写指令 LCD1602读写指令较多且较复杂，具体使用可以查相关资料，下面仅列 出最常用的的一些命令：①写指令38H：显示模式设置；②写指令08H： 显示关闭；③写指令01H：显示清屏；④写指令06H：显示光标移动设 置；⑤写指令0CH：显示开及光标设置。 2.3 LCD1602 读写操作时序 LCD1602 读写操作时序总体上来说是比拟简单的，掌握其有两种方法：一种是只看时序图，另外一种方法是直接记忆和总结读写时电平上下和变化。很显然第二种更简单和直接，下面就列出典型读写的时序要求，以方便编写程序。 （1）读状态：输入：RS＝L，RW＝H，E＝H。 输出：D0－D7＝状态字。 （2）写指令：输入：RS＝L,RW＝L,D0－D7＝指令码，E＝上升沿。 输出：无。 〔3〕读数据：输入：RS＝H，RW＝H，E＝H。 输出：D0－D7＝数据。 〔4〕写数据：输入：RS＝H,RW＝L,D0－D7＝数据，E＝上升沿。 输出：无。 2.4 LCD1602显示方法
华大计科学院之宇文皓月创作 数字逻辑课程设计说明书 题目：多功能数字钟 专业：计算机科学与技术 班级：网络工程1班 姓名：刘群 学号： 1125111023 完成日期： 2013-9 一、设计题目与要求 设计题目：多功能数字钟 设计要求： 1.准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。 2.小时的计时可以为“12翻1”或“23翻0”的形式。 3.可以进行时、分、秒时间的校正。 二、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尺度频率�（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不成能与尺度时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路。图 1 所示为数字钟的一般构成框图。 图1 数字电子时钟方案框图 ⑴多谐振荡器电路
多谐振荡器电路给数字钟提供一个频率1Hz 的信号，可包管数字钟的走时准确及稳定。 ⑵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24 进制计数器。 ⑶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，而且为包管数码管正常工作提供足够的工作电流。 ⑷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。 2.数字钟的工作原理 ⑴多谐振荡器电路 555 定时器与电阻R1、R2，电容C1、C2 构成一个多谐振荡器，利用电容的充放电来调节输出V0，发生矩形脉冲波作为时钟信号，因为是数字钟，所以应选择的电阻电容值使频率为1HZ。 ⑵时间计数单元 六片74LS90 芯片构成计数电路，按时间进制从右到左构成
一、实验任务及要求 在焊接的电路板中,4个LED数码管,设计带有闹铃功能的数字时钟,要求： 1、在4位数码管上显示当前时间;显示格式“时时分分”； 2、由LED闪动做秒显示； 3、利用按键可对时间及闹玲进行设置,并可显示闹玲时间;当闹玲时间到蜂鸣器发出声响,按停止键使可使闹玲声停止; 二、方案论证与比较 数字时钟方案 数字时钟是本设计的最主要的部分;根据需要,可利用两种方案实现; 方案一：本方案采用Dallas公司的专用时钟芯片DS12887A;该芯片内部采用石英晶体振荡器,其芯片精度不大于10ms/年,且具有完备的时钟闹钟功能,因此,可直接对其以用于显示或设置,使得软件编程相对简单;为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作,芯片内部包含锂电池;当电网电压不足或突然掉电时,系统自动转换到内部锂电池供电系统;而且即使系统不上电,程序不执行时,锂电池也能保证芯片的正常运行,以备随时提供正确的时间; 方案二：本方案完全用软件实现数字时钟;原理为：在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息;利用定时器与软件结合实现5毫秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的计数值加1；若计数值达到200,则将其清零,并将方案一：静态显示;所谓静态显示,就是当显示器显示某一字符时,相应的发光二极管恒定的导通或截止;该方式每一位都需要一个8 位输出口控制;静态显示时较小的电流能获得较高的亮度,且字符不闪烁;但当所显示的位数较多时,静态显示所需的I/O口太多,造成了资源的浪费;
方案二：动态显示;所谓动态显示就是一位一位的轮流点亮各个位,对于显示器的每一位来说,每隔一段时间点亮一次;利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示,但必须保证扫描速度合适,字符才不闪烁;显示器的亮度既与导通电流有关,也于点亮时间与间隔时间的比例有关;调整参数可以实现较高稳定度的显示;动态显示节省了I/O口,降低了能耗; 从节省I/O口和降低能耗出发,本设计采用方案二; 三、各个部分的分析 1显示电路：通过4个LED显示屏显示分钟和小时 两个两联的LED显示器,通过与单片机P1接口连接实现显示功能;而实现4个LED 灯动态显示,靠的是位选电路 2位选电路 四位共阳LED数码管,其标号分别为HourH,HourL,MinL,MinH,低电平选通,且任何时候仅有一位输出低电平,显示时对各显示器进行动态扫描,显示器分时轮流工作;虽然每次只有一个显示器显示,但是由于人的视觉暂留现象我们仍会感觉所有的显示器都在同时显示;P0口作为输出口控制8个发光二极管的亮灭,控制数码管的显示;因此,可以实现4个LED在我们看来同时亮,显示时间; 3）闹铃部分：使用蜂鸣器实现闹钟功能 其中,buzzer端口接到单片机的输出;端口连接在最后介绍 4）开关部分:使用了5个开关控制整个电路的启动,修改时间,设置闹钟,关闭电路等功能为查询方式典型电路;其中Setbutton为复位开关,swtich为转换模式开关,即工作模式和调时间模式,Increase为调时间模式中控制时间变化的按钮,STRAT和STOP分别为开启和结束按钮,这5个开关分别接到端口,以控制其输
单片机实验报告-数字时钟设计报告 一、实验目的 1、掌握单片机的主要原理及相关的功能和特点。 2、熟悉单片机测试与调试的一般步骤与操作。 3、掌握定时/计数功能在单片机系统中的实现方法。 4、领会单片机实验模块设计思想。 二、实验内容 本次实验主要是利用STC89C52单片机实现数字时钟设计，实验从硬件电路组成和单片机编程两个部分来实现数字时钟的设计。 （1）硬件电路设计 该系统的硬件电路设计主要包括PCB板的设计、电源的设置、单片机与外设的连接以及时钟芯片的接入。利用Altium Designer软件来进行电路板设计，将STC89C52芯片与时钟模块（DS1302）以及屏幕连接，整个电路如图1所示。 图1 数字时钟使用STC89C52的电路图 （2）单片机程序设计 本实验使用keil软件对单片机程序进行编程，主要的部分如下： （2.1）定义单片机IO口 首先定义单片机IO口，其定义方式如下： #include
sbit Col2=P1^4; //定义P1.4作为数字管的Col2控制端 sbit Col3=P1^5; //定义P1.5作为数字管的Col3控制端 sbit Col4=P1^6; //定义P1.6作为数字管的Col4控制端 （2.2）定义LED数码管数据和定义变量 //定义LED数码管数据 unsigned char code table[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; unsigned char i，j,k,m,n,s; （2.3）调用初始化函数 再调用初始化函数，用于完成I/O口、定时器0/1及外部中断的初始化，代码如下： void init (void){ TMOD=0x01; //定时器0的模式1 TH0=0x3c; //定时器0赋初值 TL0=0xb0; EA=1; //外部总中断开启 ET0=1; //允许定时器0中断 ET1=0; //不允许定时器1中断 TR0=1; //开启定时器0 TR1=1; //关闭定时器1 } （2.4）主函数 最后我们考虑到，应该实现的LED点阵的显示函数和定时更新时钟的函数，本实验的核心代码如下： void main（）{ init(); //调用初始化函数
数字时钟设计实验报告 数字时钟设计实验报告 引言： 在现代社会中，时钟是我们生活中不可或缺的一部分。无论是在家中、办公室还是在公共场所，我们都可以看到各种各样的时钟。随着科技的不断发展，数字时钟逐渐取代了传统的指针时钟，成为人们生活中的主流。本次实验旨在设计一个简单的数字时钟，通过实践来了解数字时钟的原理和工作方式。 一、实验目的 本次实验的主要目的是设计一个数字时钟，通过学习数字时钟的原理和工作方式，加深对时钟的理解，并提高对电子电路的实际操作能力。 二、实验原理 数字时钟是一种利用数字显示时间的设备，其核心部分是一个时钟芯片和数码管。时钟芯片负责计时和控制，而数码管则用于显示时间。时钟芯片通常由晶体振荡器、计数器、分频器和时钟控制电路组成。 三、实验材料和仪器 本次实验所需材料和仪器如下： 1. 时钟芯片 2. 数码管 3. 电阻、电容和晶体振荡器 4. 电路板和导线 5. 电源和示波器 四、实验步骤
1. 按照电路图连接电路板上的元件，确保连接正确无误。 2. 将时钟芯片插入电路板中，并连接晶体振荡器。 3. 将数码管插入电路板，并连接相应的引脚。 4. 连接电源和示波器，确保电路正常工作。 5. 调节示波器，观察时钟芯片的输出信号。 6. 调试电路，确保数码管能够正确显示时间。 五、实验结果和分析 经过调试和测试，我们成功设计出一个简单的数字时钟。通过示波器观察到时 钟芯片的输出信号，可以看到信号的频率和波形变化，进而控制数码管的显示。数码管能够准确地显示时间，实现了我们的设计目标。 六、实验心得 通过本次实验，我对数字时钟的原理和工作方式有了更深入的了解。通过亲自 动手搭建电路，我不仅加深了对电子电路的理解，还提高了对电路调试和故障 排除的能力。此外，我还学会了如何使用示波器观察信号波形，这对我今后的 学习和工作都具有重要意义。 结论： 本次实验成功设计出一个简单的数字时钟，通过实践加深了对数字时钟的理解 和对电子电路的掌握。通过亲自动手操作，我不仅学到了知识，还培养了动手 能力和解决问题的能力。数字时钟作为现代社会中不可或缺的一部分，我们应 该继续学习和探索，为时钟的发展做出更大的贡献。
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一、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。 二、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。 三、电路框图：
译译译 时计分计秒计 校时电路 秒信号发生器 图一数字时钟电路框图 四、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： 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时的个位。其电路图如下：