多功能数字钟1

多功能六位电子钟说明书一、原理说明：1、显示原理：显示部分主要器件为3只两位一体共阳极数码管，驱动采用 PNP 型三极管驱动，各端口配有限流电阻，驱动方式为动态扫描，占用 P3.0～P3.5 端口，段码由P1.0～P1.6输出。

冒号部分采用 4 个Φ3.0的红色发光二极管，驱动方式为独立端口P1.7驱动。

2、键盘原理：按键 S1～S3 采用复用的方式与显示部分的 P3.5、P3.4、P3.2 口复用。

其工作方式为，在相应端口输出高电平时读取按键的状态并由单片机消除抖动并赋予相应的键值。

3、迅响电路及输入、输出电路原理：迅响电路由有源蜂鸣器和 PNP 型三极管组成。

其工作原理是当 PNP 型三极管导通后有源蜂鸣器立即发出定频声响。

驱动方式为独立端口驱动，占用P3.7端口。

输出电路是与迅响电路复合作用的，其电路结构为有源蜂鸣器，5.1K定值电阻R6，排针J3并联。

当有源蜂鸣器无迅响时J3输出低电平，当有源蜂鸣器发出声响时J3输出高电平，J3可接入数字电路等各种需要。

驱动方式为迅响复合输出，不占端口。

输入电路是与迅响电路复合作用的，其电路结构是在迅响电路的 PNP 型三极管的基极电路中接入排针J2。

引脚排针可改变单片机I/O口的电平状态，从而达到输入的目的。

驱动方式为复合端口驱动，占用P3.7端口。

4、单片机系统：本产品采用了单片机AT89C2051为核心器件，并配合所有的外围电路，具有上电复位的功能，无手动复位功能。

二、使用说明：1、功能按键说明：S1为功能选择按键，S2为功能扩展按键，S3为数值加一按键。

2、功能及操作说明：操作时，连续短时间(小于1秒)按动S1，即可在以上的6个功能中连续循环。

中途如果长按(大于2秒)S1，则立即回到时钟功能的状态。

1）时钟功能：上电后即显示10：10：00 ，寓意十全十美。

2）校时功能：短按一次 S1，即当前时间和冒号为闪烁状态，按动 S2 则小时位加 1，按动 S3则分钟位加1，秒时不可调。

电子技术课程设计多功能数字钟学院：专业、班级：姓名：学号：指导老师：2008年12月目录1、设计任务与要求 (2)2、总体框图 (2)3、选择器件 (2)4、功能模块 (3)（1）时钟记数模块 (3)（2）整点报时驱动信号产生模块 (6)（3）八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块 (7)（4）驱动八段字形译码输出模块 (9)5、总体设计电路图 (10)（1）仿真图 (10)（2）电路图 (11)（3）管脚图 (11)6、设计心得体会 (12)一、设计任务与要求1、具有时、分、秒记数显示功能，以24小时循环计时。

2、要求数字钟具有清零、调节小时、分钟功能。

3、具有整点报时，整点报时的同时LED灯花样显示。

二、总体框图多功能数字钟总体框图如下图所示。

它由时钟记数模块（包括hour、minute、second 三个小模块）、驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块（seltime）、驱动八段字形译码输出模块（deled）、整点报时驱动信号产生模块（alart）。

系统总体框图三、选择器件网络线若干/人、共阴八段数码管6个、蜂鸣器、hour(24进制记数器)、minute(60进制记数器)、second(60进制记数器)、alert(整点报时驱动信号产生模块)、seltime(驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块)、deled(驱动八段字形译码输出模块)。

四、功能模块多功能数字钟中的时钟记数模块、驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块、驱动八段字形译码输出模块、整点报时驱动信号产生模块。

(1) 时钟记数模块：<1.1>该模块的功能是：在时钟信号（CLK）的作用下可以生成波形；在清零信号（RESET）作用下，即可清零。

VHDL程序如下：LIBRARY ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity hour isport(clk,reset:in std_logic;daout:out std_logic_vector(5 downto 0));end entity hour;architecture fun of hour issignal count:std_logic_vector(5 downto 0);begindaout<=count;process(clk,reset)beginif(reset='0') thencount<="000000";elsif(clk' event and clk='1') thenif(count(3 downto 0)="1001") thenif(count<16#24#) thencount<=count+7;else count<="000000";end if;elsif(count<16#23#) thencount<=count+1;else count<="000000";end if;end if;end process;end fun;<1.2>VHDL程序如下：LIBRARY ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity minute isport(clk,clk1,reset,sethour:in std_logic;enhour:out std_logicdaout:out std_logic_vector(6 downto 0));end entity minute;architecture fun of minute issignal count:std_logic_vector(6 downto 0); begindaout<=count;process(clk,reset,sethour)beginif(reset='0') thencount<="0000000";elsif(sethour='0') thenenhour<=clk1;elsif(clk' event and clk='1') thenif(count(3 downto 0)="1001") thenif(count<16#60#) thenif(count="1011001") thenenhour<='1';count<="0000000"; else count<=count+7;end if;elsecount<="0000000";end if;elsif(count<16#60#) thencount<=count+1;enhour<='0';elsecount<="0000000";end if;end if;<1.3>VHDL程序如下：LIBRARY ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY second ISPORT(clk,reset,setmin:IN STD_LOGIC;enmin:OUT STD_LOGIC;daout:out std_logic_vector(6 downto 0)); END entity second;ARCHITECTURE fun OF second ISSIGNAL count:STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0); BEGINdaout<=count;process(clk,reset,setmin)beginif(reset='0') thencount<="0000000";elsif(setmin='0')thenenmin <=clk;elsif(clk'event and clk='1')thenif(count(3 downto 0)="1001")thenif(count<16#60#)thenif(count="1011001")thenenmin<='1';count<="0000000";ELSE count<=count+7;end if;elsecount<="0000000";end if;elsif(count<16#60#)thencount<=count+1;enmin<='0';elsecount<="0000000";end if;end if;end process;END fun;（2）整点报时驱动信号产生模块该模块功能：在时钟信号（CLK）的作用下可以生成波形，SPEAK输出接扬声器，以产生整点报时发声。

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——多功能数字钟电路设计目录一、任务及要求.......................................................... - 1 -（一）设计要求...................................................... - 1 - （二）设计指标...................................................... - 1 -二、数字钟的构成........................................................ - 1 -三、单元电路的设计...................................................... - 2 -（一）秒脉冲产生电路................................................ - 2 - （二）计数器电路.................................................... - 5 - （三）译码显示电路.................................................. - 7 - （四）校时、校分电路............................................... - 10 - （五）整点报时电路................................................. - 11 - （六）闹钟电路..................................................... - 11 -四、元器件清单......................................................... - 12 -五、总电路图........................................................... - 13 -六、电路仿真........................................................... - 14 -（一）开始状态..................................................... - 14 - （二）校时、校分功能............................................... - 14 - （三）满六十秒向分钟进位状态....................................... - 15 - （四）满六十分向小时进位........................................... - 15 - 七、个人小结........................................................... - 16 -一、任务及要求（一）设计要求（1）利用中规模数字集成器件设计、实现所需电路。

目录摘要 (1)1数字钟的结构设计及方案选择 (2)1.1振荡器的选择 (2)1.2计数单元的构成及选择 (3)1.3译码显示单元的构成选择 (3)1.4校时单元电路设计及选择 (4)2 数字钟单元电路的设计 (4)2.1振荡器电路设计 (4)2.2时间计数单元设计 (4)2.2.1集成异步计数器74LS390 (5)2.2.2 用74LS390构成秒和分计数器电路 (5)2.2.3用74LS390构成时计数器电路 (6)2.2.4 时间计数单元总电路 (7)2.3译码显示单元电路设计 (7)2.4 校时单元电路设计 (7)2.5整点报时单元电路设计 (1)3 数字钟的实现电路及其工作原理 (9)4电路的搭建与调试 (10)5结束语 (10)参考文献 (11)附录1： (12)摘要数字钟被广泛用于个人家庭及公共场所,成为人们日常生活中的必需品。

诸如定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、甚至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。

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。

数字电子钟有以下几部分组成：振荡器，分频器，60进制的秒、分计时器和12进制计时计数器，秒、分、时的译码显示部分及校正电路等。

关键词：数字钟 555多谐振荡器计数器 74LS390 74LS48数字电子时钟的设计及制作1数字钟的结构设计及方案选择数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。

主要由振荡器、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，通常使用石英晶体震荡器，然后经过分频器输出标准秒脉冲，或者由555构成的多谐振荡器来直接产生1HZ的脉冲信号。

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“12翻1”规律计数。

文献综述(周波电子信息工程 04021026528)1.多功能数字钟的工作原理随着生活水平的提高,人们越来越追求人性化的事物,传统的时钟已不能满足人们的需求.现代的数字钟不仅需要数字电路技术而且需要模拟电路技术和单片机技术，增加了数字钟的功能.其电路可以由实时时钟模块、环境温度检测模块、人机接口模块、报警模块等部分组成。

利用软件编程尽量做到硬件电路简单稳定，减小电磁干扰和其他环境干扰，充分发挥软件编程的优点，减小因元器件精度不够引起的误差,但是数字钟还是可以改进和提高如选用更精密的元器件。

但与机械式时钟相比已经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。

数字钟是采用数字电路实现对月，日,时，分,秒。

数字显示的计时装置,工作时，振荡器产生频率稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准，再经过分频器分频，得到标准秒脉冲.秒脉冲送入计数器进行计数，秒计数器满60后向分计数器进位，分计数器计满60后向小时进位,而小时计数器按照“24翻1”规律计天数，日计数器可按照“30翻1”规律计月，月则为12进制.计数器的输出分别经译码器送显示器显示。

计时出现误差可用校时电路予以校准，而当计时达到整点时系统会发出四低一高的鸣叫,最后一声恰为整点。

广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品，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大的方便，而且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、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至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2.钟表的发展历史人类究竟从何时开始,有了“时间”的概念？人类的远祖最早从天明天暗知道时间的流逝。

大约六千年前，“时钟”第一次登上人类历史的舞台：日晷在巴比伦王国诞生了。

多功能数字钟设计实验报告院系：电子与通信工程学院：郭世康班级：1301学号：U202113639指导教师：唐祖平一、实验目标掌握可编程逻辑器件的应用开发技术——设计输入、编译、仿真和器件编程熟悉EDA软件使用掌握Verilog HDL设计方法分模块、分层次数字系统设计二、实验容要求根本功能能显示小时、分钟、秒钟〔时、分用显示器，秒用LED〕能调整小时、分钟的时间提高要求任意闹钟；〔1分〕小时为12/24进制可切换〔1分〕报正点数〔几点钟LED闪烁几下〕〔1分〕三、实验条件Xilinx工程环境，win7操作系统，BASYS2实验板。

四、实验设计1.设计分析数字钟大体上由2个60进制计数器，1个24进制计数器构成，中间有数据选择器进展连接。

为实现提高功能，还需12进制计数和整点判断模块。

下列图为数字钟层次构造图。

2. 实验原理振荡器产生稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，再经分频器输出标准秒脉冲。

秒计数器计满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24或12进制规律计数。

计数器的输送译码显示电路，即可显示出数码〔即时间〕。

计时出现误差时可以用校时电路进展校时和校分。

小时显示〔12\24〕切换电路、仿电台报时、定时闹钟为扩展电路，只有在计时主体电路正常运行的情况下才能进展功能扩展。

本实验采用Verilog HDL进展描述，然后用FPGA/CPLD实现，使用部50MHz 晶振作为时钟电路。

3. 逻辑设计实现上述功能的Verilog HDL 程序如下。

实现根本功能的程序分为两层次四个模块，底层有3个模块构成，即6进制计数器模块，10进制计数器模块和24进制计数器模块，顶层有一个模块，他调用底层的3个模块完成数字中的计时功能。

moduletimeclock(Hour,Minute,Second,CP,nCR,EN,Adj_Min,Adj_Hour,number,Light,clk,temp,c hange,AMTM,dingdong);output [7:0] Hour,Minute,Second;output [3:0] Light,temp;output [6:0] number;output clk,AMTM,dingdong;//clk为分频之后的时钟信号，频率为1Hz，AMTM为24进制转换12进制时说明上下午的变量，dingdong为整点报时时的闪烁信号。

多功能数字钟多功能数字钟是一种具有多种功能的现代化钟表。

它不仅能够显示准确的时间，还可以实现其他实用的功能，使人们的生活更加方便和舒适。

下面将介绍它的几个主要功能。

首先，多功能数字钟能够准确显示时间。

它采用数字显示屏，清晰明了，无论白天还是晚上，都能够清楚地读取时间。

显示屏上通常有四个或六个数字，分别代表小时和分钟，而且还有一个显示秒数的功能。

这样，我们可以通过一眼就知道现在的具体时间，无需再查看手机或手表。

其次，多功能数字钟可以设置多个闹钟。

人们可以根据自己的需要，设置不同的闹钟，以满足不同的时间要求。

比如，可以设置一个早上的闹钟来叫醒自己，还可以设置一个晚上的闹钟来提醒自己休息。

这样，我们不仅能够准时起床，还能够提高工作和生活的效率。

此外，多功能数字钟还可以用作倒计时器。

我们可以根据自己的需要，设置倒计时的时间，比如煮饭、做家务或者做运动。

当时间到达设定值时，多功能数字钟会发出警报声提醒我们。

这样，我们就不用担心忘记时间，可以更好地掌控自己的时间安排。

多功能数字钟还具有温度和湿度显示功能。

它可以显示当前的室内温度和湿度，帮助我们了解室内的环境条件。

通过这个功能，我们可以根据温湿度的变化，进行合理的调控，提高室内的舒适度。

最后，多功能数字钟还可以充当夜灯。

在夜晚，我们可以通过多功能数字钟的设置，将其调整为柔和的灯光状态，提供足够的照明。

这样，我们不用开启强光的灯具，仍然可以看清楚周围的环境，不会打扰到他人的休息。

综上所述，多功能数字钟拥有准确显示时间、设置多个闹钟、使用倒计时器、显示温湿度以及充当夜灯等多种实用功能。

它是一种方便、实用并且综合性很强的钟表，能够满足人们的不同需求，提高生活的便利性和舒适度。

多功能数字钟设计[摘要]多功能数字钟由数字钟电路、定时电路、报时电路、电源电路组成。

为了简化电路结构，便于实现，数字钟电路与定时电路之间的连接采用直接译码技术。

用中规模集成电路设计的数字钟具有电路结构简单、动作可靠、使用寿命长、更改设定时间容易、制造成本低等优点。

[关键词]555定时器；报时电路;译码；校时Design of multi-functional digital clockAbstract:Applicable for automatic digital clock rung, automatic broadcasting, also suitable for electricity, water and automatic control and electrical equipment. It is by several children clock circuit, timing circuit, the power circuit implementation. In order to simplify the circuit structure, a digital clock circuit and timing circuits using direct connection between decoding technology. With simple structure, reliable operation, long service life, change the setting time for easy and manufacturing cost etc.Key words:555timer;time-reported circuit;decode;timing目录引言 (1)1 多功能数字钟工作原理 (1)1.1 系统框图 (1)1.2 工作原理 (1)2 芯片简介 (2)2.1 555定时器 (2)2.2 十进制加法计数器74LS160 (2)3 电路设计 (2)3.1 1Hz秒时钟信号发生器 (2)3.2 时间计数及显示电路 (3)3.2.1译码显示电路 (3)3.2.2 分、秒计数及显示 (4)3.2.3 时计数及显示 (5)3.3 校时电路 (5)3.4 整点报时电路 (6)3.5 整体电路图 (6)4 仿真结果及分析 (7)4.1时钟结果仿真 (7)4.2 1Hz脉冲产生电路 (8)4.3 60进制计数器计数仿真结果 (8)4.4 24进制计数器计数仿真结果 (8)4.5 脉冲输出电压观察 (9)4.6 开关校时电路仿真结果 (10)4.7 测试结果分析 (10)5 安装与调试 (10)6 结束语和展望 (11)致谢 (11)参考文献 (11)附录A (12)引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,广泛用于个人家庭,车站, 码头，公室等公共场所,成为人们日常生活中不可缺少的必需品。