数字钟电路设计与制作实验报告

华中科技大学《电子线路设计、测试与实验》实验报告实验名称: 多功能数字钟设计院（系）: 自动化学院专业班级:实验成绩:****: ***2014 年6 月11 日一、实验目的1.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；2.熟悉EDA软件使用；3.掌握Verilog HDL设计方法；4.分模块、分层次数字系统设计二、实验器材QUARTUS II软件PC DEO实验板三、实验要求1.能显示小时、分钟、秒钟（小时以24进制,时、分用显示器, 秒用LED）2.能调整小时、分钟的时间3.复位四、实验原理五、程序设计过程数字钟由2个60进制计数器和1个24进制计数器和4个译码器共7个模块构成,3个计数器公用一个时钟信号CP。

2个选择器分别用于选择分计数器和时计数器的使能控制信号,对时间进行校正时,在控制器的作用下,使能信号接高电平,此时每来一个时钟信号,计数器加一计数,从而实现对小时和分钟的校正.正常计时时,使能信号来自低位计数器的输出,即秒计数器达到59秒时,产生输出信号使分计数器加1,分秒计数器同时计到最大值时即59分59秒时,产生输出信号使小时计数器加一。

1.顶层模块:module clock (led0, led1, led2, led3, led_sec, _50mhzin, adjminkey, adjhrkey, ncr, h12, hour12);input _50mhzin;input adjminkey, adjhrkey;input h12;input ncr;output [6:0]led0, led1, led2, led3;wire [7:0] led_a, led_b;wire _1hz, _1khz, _5hz;wire [7:0] hour, minute, second, set_hr, set_min;output hour12;wire h12;output [7:0]led_sec;assign hour12 = h12;divided_frequency u0(_1hz,ncr,_50mhzin);top_clock u1(hour, minute, second, _1hz, ncr, adjminkey, adjhrkey, _50mhzin);display u2(_50mhzin, _5hz, ncr, led_a, led_b, led_sec, hour, minute, second,h12);SEG7_LUT u3(led_a[7:4], led3);SEG7_LUT u4(led_a[3:0], led2);SEG7_LUT u5(led_b[7:4], led1);SEG7_LUT u6(led_b[3:0], led0);endmodule2.分频模块:module divided_frequency(_1hzout,ncr,_50mhzin);input _50mhzin, ncr;output _1hzout;supply1 vdd;wire[11:0] q;wire _1khzin;wire en1, en2;divfreq50M_1Khz du00(_1khzin, ncr, _50mhzin);//先调用1khz分频counter10 du0(q[3:0], ncr, vdd, _1khzin);counter10 du1(q[7:4], ncr, en1, _1khzin);counter10 du2(q[11:8], ncr, en2, _1khzin);//再调用三个10计数器,将1khz分为1hzassign en1=(q[3:0] == 4'h9);assign en2=(q[7:4] == 4'h9) && (q[3:0] == 4'h9);assign _1hzout = q[11];assign _500hzout = q[0];endmodule3.时钟运行模块module top_clock(hour, minute, second, _1hz, ncr, adjminkey, adjhrkey, _50mhzin);input _1hz, _50mhzin, ncr, adjminkey, adjhrkey;output [7:0] hour, minute, second;wire [7:0] hour, minute, second;//时、分、秒每个用八位二进制表示两位BCD 码supply1 vdd; //高电平, 是使能一直打开wire mincp, hrcp, _5hz;//_5hz用于快速校时divfreq50M_5hz ut0(_5hz, ncr, _50mhzin);counter60 ut1(second, ncr, vdd, _1hz);counter60 ut2(minute, ncr, vdd, ~mincp);//秒和分使用60进制counter24 ut3(hour[7:4], hour[3:0], ncr, vdd, ~hrcp);//时钟为24进制（默认）assign mincp = adjminkey ? _5hz : (second==8'h59);assign hrcp = adjhrkey? _5hz : ({minute,second}==16'h5959);//进位或校时使能控制endmodule4.显示模块:module display(_50mhz,_5hz,cr,led_a,led_b,led_sec,hour,minute,second,h12);input [7:0]hour,minute,second;//时分秒input _50mhz,cr,_5hz;output [7:0]led_a,led_b,led_sec;//数码管显示缓存input h12;//12,24小时制切换reg [7:0]led_a,led_b,led_sec;reg [2:0]mod;//模式变量always@(posedge _50mhz)beginled_b=minute;led_sec=second;//模式0,显示时分秒if(~h12)beginled_a=hour;led_b=minute;led_sec=second;endelsebegincase(hour)8'h13,8'h14,8'h15,8'h16,8'h17,8'h18,8'h19,8'h22,8'h23,8'h24:led_a=hour-8'h12;8'h20:led_a=8'h08;8'h21:led_a=8'h09;default:led_a=hour;endcaseend//12/24小时切换,24到12,相应BCD码减endendmodule5.数码管操作模块module SEG7_LUT (iDIG,oSEG);input [3:0] iDIG;output [6:0] oSEG;reg [6:0] oSEG;always @(iDIG)begincase(iDIG)4'h1: oSEG = 7'b1111001; // ---t----4'h2: oSEG = 7'b0100100; // | |4'h3: oSEG = 7'b0110000; // lt rt4'h4: oSEG = 7'b0011001; // | |4'h5: oSEG = 7'b0010010; // ---m----4'h6: oSEG = 7'b0000010; // | |4'h7: oSEG = 7'b1111000; // lb rb4'h8: oSEG = 7'b0000000; // | |4'h9: oSEG = 7'b0010000; // ---b----4'ha: oSEG = 7'b0001000;4'hb: oSEG = 7'b0000011;4'hc: oSEG = 7'b1000110;4'hd: oSEG = 7'b0100001;4'he: oSEG = 7'b0000110;4'hf: oSEG = 7'b0001110;4'h0: oSEG = 7'b1000000;endcaseendendmodule六、功能仿真1.六进制2.十进制3.六十进制（分了几张图截图）4.24进制5.异步清零仿真6.正常计时仿真秒计时●分计时●小时计时23:59:59秒返07 手动校小时和分钟仿真ADJHrKey 与AdjMinKey均为高电平有效,七、思考题1.什么是分层次的电路设计方法?叙述分层次设计电路的基本过程.答: 在电路设计中,可以将两个或者多个模块组合起来描述电路逻辑功能,通常称为分层次的电路设计.自顶而下和自底而上是两种常用的设计方法.在自顶而下的设计中,先定义顶层模块,然后再定义顶层模块中用到的子模块.而在自底而上的设计中,底层的各个子模块首先被确定下来,然后将这些子模块组合起来构成顶层模块.2.在用MAX+PLUS II 软件设计数字钟电路时,简述对60进制计数器进行仿真分析的大致过程.若仿真时栅格的大小(GRID SIZE)为0.5ms,设置CP信号时倍率(Multiplied By)为软件默认值1,那么仿真文件的时间至少需要多长才能完整反映计数过程?答: 至少要0.5ms * 60 = 30ms八、试验中遇到的问题与解决办法这次实验主要是Verilog代码的编写和仿真, 在波形的仿真过程中, 有许多操作并不清楚, 尤其是部分功能的波形仿真输出和如何手动调整时钟的波形仿真, 虽然最后有同学帮忙, 但是最后还是操作得很不熟练。

一、实习目的本次实习旨在通过设计和制作数字电子时钟，加深对数字电路基本原理、电子元器件性能及电路设计方法的理解。

通过实际操作，掌握数字电子钟的设计、制作、调试和故障排除等技能，提高动手能力和创新意识。

二、实习内容1. 数字电子钟电路设计（1）电路组成：数字电子钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时电路和校时电路等部分组成。

（2）电路设计：采用555定时器构成振荡器产生1Hz的脉冲信号，通过分频器得到1Hz的秒脉冲信号。

计数器采用异步十进制计数器74LS90，实现秒、分、时的计数。

译码显示采用共阳极LED数码管，显示当前时间。

报时电路由门电路和蜂鸣器构成，实现整点报时功能。

校时电路由按键和计数器构成，实现手动校时功能。

2. 元器件选型（1）振荡器：选用555定时器，其频率稳定，易于调整。

（2）分频器：选用CD4060，具有分频功能，可方便地实现秒、分、时的计数。

（3）计数器：选用74LS90，具有异步计数功能，可方便地实现秒、分、时的计数。

（4）译码显示：选用共阳极LED数码管，显示清晰，功耗低。

（5）报时电路：选用门电路和蜂鸣器，实现整点报时功能。

（6）校时电路：选用按键和计数器，实现手动校时功能。

3. 电路制作与调试（1）电路制作：根据电路原理图，焊接电路板，连接元器件。

（2）电路调试：首先检查电路连接是否正确，然后逐个模块进行调试。

调试过程中，注意观察数码管显示是否正常，报时是否准确，校时是否方便。

三、实习过程1. 设计电路原理图：根据数字电子钟的功能和性能要求，设计电路原理图。

2. 选择元器件：根据电路原理图，选择合适的元器件。

3. 制作电路板：根据电路原理图，制作电路板。

4. 焊接元器件：将元器件焊接在电路板上。

5. 电路调试：逐个模块进行调试，确保电路功能正常。

6. 故障排除：在调试过程中，若出现故障，分析原因，进行修复。

四、实习结果1. 成功设计并制作了数字电子钟，实现了秒、分、时的计数，整点报时和手动校时等功能。

数字钟电路实习报告一、实习目的与要求本次实习旨在让学生了解和掌握数字钟电路的设计与实现原理，培养学生的实际动手能力和创新思维。

要求学生能够独立完成数字钟电路的设计、仿真和调试，并对数字钟电路的组成原理和功能有深入的理解。

二、实习内容与过程1. 数字钟电路的原理与设计数字钟电路是一种利用数字电路技术实现计时、显示时、分、秒的装置。

它主要由时钟发生器、分频器、计数器、译码器、显示器等组成。

（1）时钟发生器：本次实习选用32768Hz的晶振作为时钟发生器，产生稳定的时钟信号。

（2）分频器：采用CD4060分频器，将32768Hz的时钟信号分频得到2Hz的脉冲信号。

（3）计数器：使用74LS74（D触发器）对2Hz的脉冲信号进行2分频，得到1Hz 的脉冲信号。

再采用74HC161计数器对1Hz的脉冲信号进行计数。

（4）译码器：使用CD4511译码器将计数器的输出信号转换为驱动数码显示器的信号。

（5）显示器：采用七段数码显示器，显示时、分、秒的计时数字。

2. 数字钟电路的仿真与调试（1）利用Multisim 7软件搭建数字钟电路的仿真模型，对电路进行功能验证。

（2）通过调整电路中的参数，使数字钟电路在仿真环境中运行稳定。

（3）下载仿真电路图到实际电路中，进行硬件调试。

（4）观察实际运行效果，分析并解决可能出现的问题。

三、实习成果与总结通过本次实习，我成功设计并实现了数字钟电路，掌握了数字钟电路的原理、设计与调试方法。

在实习过程中，我学会了如何利用Multisim 7软件进行电路仿真，提高了实际动手能力。

数字钟电路的实际运行效果良好，时、分、秒显示准确，整点报时功能正常。

本次实习使我深入了解了数字电路的设计与实现过程，对我的专业学习产生了积极的推动作用。

四、参考文献[1] 数字电路设计实验报告，百度文库，2021-11-13[2] 分享一个数字电路课程设计报告，百度文库，2021-10-28[3] 数字电路课程设计报告，百度文库，2022-11-24。

电子线路测试实验报告实验名称：数字钟的设计与实现1.时钟功能：完成分钟/小时的正确计数并显示；由于数码管数目的限制，秒的显示用LED灯的闪烁做指示；2.时钟校时：当认为时钟不准确时，可以分别对分钟和小时位的值进行调整；观察23:59分翻零现象；1、时钟模块：功能说明：实现时钟，时间校时等功能方案说明：在本模块中50MHz的系统时钟clk分频产生一个1Hz,2Hz,1000Hz信号，分别用于记秒，LED闪烁，和片选。

时钟：利用count，smin0，smin1，shour0，shour1的计数来实现，具体情况见程序；2、校时模块：校时：当turn=1时，分别用BN1，BN2，BN3调整分钟的个位十位和小时位；下附代码：module suc(clr,a_to_g,cp,cs,turn,bn1,bn2,bn3,led0);input clr;input turn;input cp;input bn1;input bn2;input bn3;output a_to_g;output [3:0]cs;output led0;reg led0;reg [6:0]a_to_g;reg [5:0]s;reg [3:0]h1;reg [3:0]h2;reg [3:0]min1;reg [3:0]min2;reg [3:0]temp;reg [3:0]cs;reg [1:0]n;wire cp1hz;wire cp2hz;wire cp1000hz;initial n<=2'b00;initial min1<=4'b0000;initial min2<=4'b0000;initial h1<=4'b0000;initial h2<=4'b0000;initial cs<=4'b1111;initial led0<=0;cp clock(cp,cp1hz,cp2hz,cp1000hz);always@(posedge cp1000hz) beginn=n+1;cs=4'b1111;cs[n]=0;if(cs[0]==0)temp=min1;elseif(cs[1]==0)temp=min2;elseif(cs[2]==0)temp=h1;elseif(cs[3]==0)temp=h2;endalways@(posedge cp2hz)beginif(led0==1)led0<=0;if(led0==0)led0<=1;endalways@(posedge cp1hz or posedge clr) beginif(clr==1)beginmin1<=0;min2<=0;h1<=0;h2<=0;endelseif(turn==1)beginif(bn3==1)beginh1<=h1+1;if((h1==9)&&(h2==1||h2==0))beginh1<=0;h2<=h2+1;endelseif(h1==3&&h2==2)beginh1<=0;h2<=0;endendelseif(bn1==1)beginmin1<=min1+1;if(min1==9)min1<=0;endelseif(bn2==1)beginmin2<=min2+1;if(min2==5)min2<=0;endelsebegins<=s+1;if(s==59)begins<=0;min1<=min1+1;if(min1==9)beginmin1<=0;min2<=min2+1;if(min2==5)beginh1<=h1+1;min2<=0;if((h1==9)&&(h2==0||h2==1))beginh1<=0;h2<=h2+1;endelseif(h1==3&&h2==2)beginh1<=0;h2<=0;endendendendendendalways@(*)begincase(temp)0:a_to_g=7'b0000001;1:a_to_g=7'b1001111;2:a_to_g=7'b0010010;3:a_to_g=7'b0000110;4:a_to_g=7'b1001100;5:a_to_g=7'b0100100;6:a_to_g=7'b0100000;7:a_to_g=7'b0001111;8:a_to_g=7'b0000000;9:a_to_g=7'b0000100;default:a_to_g=7'b1111111;endcaseendendmodule以下为分频代码：module cp(in_50MHz,out_1Hz,out_2Hz,out_1000Hz);input in_50MHz;output out_1Hz;output out_2Hz;output out_1000Hz;reg out_1000Hz;reg out_2Hz;reg out_1Hz;reg [25:0]cnt1;reg [25:0]cnt2;reg [25:0]cnt3;always@(posedge in_50MHz)begincnt1 <= cnt1 + 1'B1;if(cnt1 < 26'd2*******)out_1Hz <=0;elsebeginif(cnt1 >= 26'd5*******)cnt1 <= 26'b0;else out_1Hz <=1;endendalways@(posedge in_50MHz)begincnt3 <= cnt3 + 1'B1;if(cnt3 < 26'd1*******)out_2Hz <=0;elsebeginif(cnt3 >= 26'd2*******)cnt3 <= 26'b0;else out_2Hz <=1;endendalways@(posedge in_50MHz)begincnt2 <= cnt2 + 1'B1;if(cnt2 < 26'd24999)out_1000Hz <= 0;elsebeginif(cnt2 >= 26'd50000)cnt2 <= 26'b0;else out_1000Hz <=1;endendendmodule以下为管脚分配：NET "a_to_g[0]" LOC = M12;NET "a_to_g[1]" LOC = L13;NET "a_to_g[2]" LOC = P12;NET "a_to_g[3]" LOC = N11;NET "a_to_g[4]" LOC = N14;NET "a_to_g[5]" LOC = H12;NET "a_to_g[6]" LOC = L14;NET "clr" LOC = P11;NET "cs[0]" LOC = F12;NET "cs[1]" LOC = J12;NET "cs[2]" LOC = M13;NET "cs[3]" LOC = K14;NET "cp" LOC = B8;NET "turn" LOC = L3;NET "led0" LOC = M5;NET "bn1" LOC = G12;NET "bn2" LOC = C11;NET "bn3" LOC = M4;以下为仿真：实验小结：通过本次实验，通过调错的过程，最大的体会是硬件和软件的不同。

数字钟实验报告数字钟实验报告1. 引言数字钟是一种以数字形式显示时间的装置，广泛应用于日常生活中。

本实验旨在通过搭建数字钟电路并进行实际测试，了解数字钟的工作原理和实现方式。

2. 实验材料和方法实验材料：电路板、电子元件（集成电路、电阻、电容等）、数字显示屏、电源、万用表等。

实验方法：按照电路图连接电子元件，将数字显示屏连接到电路板上，接通电源后进行测试。

3. 实验步骤3.1 搭建电路根据提供的电路图，将电子元件按照正确的连接方式搭建在电路板上。

确保连接的准确性和稳定性。

3.2 连接数字显示屏将数字显示屏连接到电路板上的指定位置，注意极性的正确性。

3.3 接通电源将电路板连接到电源上，确保电源的稳定输出。

3.4 进行测试打开电源，观察数字显示屏上的显示情况。

通过调整电路中的元件，如电容和电阻的数值，观察数字显示屏上的时间变化。

4. 实验结果在实验过程中，我们成功搭建了数字钟电路，并进行了多次测试。

通过调整电路中的元件数值，我们观察到数字显示屏上的时间变化。

数字钟准确地显示了当前的时间，并且实时更新。

5. 讨论与分析通过本次实验，我们了解到数字钟的工作原理是通过电路中的集成电路和元件来控制数字显示屏的显示。

数字钟的精确性和稳定性取决于电路的设计和元件的质量。

在实际应用中，数字钟通常会采用更加精确的时钟芯片来保证时间的准确性。

6. 实验总结本次实验通过搭建数字钟电路并进行测试，使我们更加深入地了解了数字钟的工作原理和实现方式。

通过调整电路中的元件，我们观察到数字显示屏上的时间变化，验证了数字钟的准确性和实时性。

在今后的学习和工作中，我们将更加注重电路设计和元件的选择，以提高数字钟的精确性和稳定性。

7. 参考文献[1] 电子技术基础教程，XXX，XXX出版社，2010年。

[2] 数字电路设计与实验，XXX，XXX出版社，2015年。

8. 致谢感谢实验室的老师和同学们对本次实验的支持和帮助。

他们的耐心指导和积极讨论使本次实验取得了圆满成功。

数字钟实验报告5篇范文第一篇：数字钟实验报告数字钟实验报告班级：电气信息i类112班实验时间：实验地点：指导老师：目录一、实验目的-----------------3二、实验任务及要求--------3三、实验设计内容-----------3(一)、设计原理及思路3（二）、数字钟电路的设计--------------------------4(1)电路组成---------4(2)方案分析---------10(3)元器件清单------11四、电路制版与焊接---------11五、电路调试------------------12六、实验总结及心得体会---13七、组员分工安排------------19一、实验目的：1．学习了解数码管，译码器，及一些中规模器件的逻辑功能和使用方法。

2．学习和掌握数字钟的设计方法及工作原理。

熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法。

3．了解pcb板的制作流程及提高自己的动手能力。

4．学习使用protel软件进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计。

5．初步学习手工焊接的方法以及电路的调试等。

使学生在学完了《数字电路》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，学会检查电路的故障与排除故障的一般方法锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。

二、实验任务及要求1．设计一个二十四小时制的数字钟，时、分、秒分别由二十四进制、六十进制、六十进制计数器来完成计时功能。

2．能够准确校时，可以分别对时、分进行单独校时，使其到达标准时间。

3．能够准确计时，以数字形式显示时、分，发光二极管显示秒。

4.根据经济原则选择元器件及参数；5..小组进行电路焊接、调试、测试电路性能，撰写整理设计说明书。

三、实验设计内容1、设计原理及思路 3．1数字钟的构成数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、较时电路、报时电路等部分组成，这些都是数字电路中应用最广的基本电路3．2原理分析数字钟实际上是一个对标准频率（1hz）进行计数的计数电路。

多功能数字钟电路设计实验报告实验目的：设计一个多功能数字钟电路，能够显示当前时间，并具备闹钟、秒表和计时等功能。

实验原理：1. 数码管显示：使用4位共阴极数码管进行显示，采用BCD码方式输入。

2. 按键输入：使用按键进行时间的调节和选择功能。

3. 时钟频率：使用晶体振荡器提供系统时钟，通过分频电路控制时钟频率。

实验器材：1. 4位共阴极数码管2. 按键开关3. 74LS90分频器4. 时钟晶体振荡器5. 耐压电容、电阻等元件6. 电路连接线实验步骤：1. 连接电路：根据电路原理图，将数码管、按键开关、74LS90分频器、晶体振荡器等连接起来，注意接线正确。

2. 编写程序：根据实验要求，编写相应的程序，实现时钟、闹钟、秒表和计时等功能。

3. 调试电路：将电路通电并运行程序，观察数码管的显示情况和按键功能是否正常。

4. 测试功能：分别测试多功能数字钟的时钟、闹钟、秒表和计时等功能，确保功能正常。

5. 完善实验报告：根据实验结果和观察情况，完善实验报告，并附上电路原理图、程序代码等。

实验结果：经过调试和测试，多功能数字钟电路能够正常显示时间，并具备时钟、闹钟、秒表和计时功能。

使用按键进行时间调节和功能选择，数码管根据不同功能进行相应的显示。

实验总结：通过本次实验，我掌握了多功能数字钟电路的设计原理和实现方法，并且了解了数码管显示、按键输入、时钟频率控制等相关知识。

实验过程中，我发现电路连接正确性对功能实现起到关键作用，同时合理编写程序也是确保功能正常的重要环节。

通过实验，我对数字电路的设计和实现有了一定的了解，并且培养了动手实践和解决问题的能力。

数字时钟实验报告一、实验目的本次数字时钟实验的主要目的是设计并实现一个能够准确显示时、分、秒的数字时钟系统，通过该实验，深入理解数字电路的原理和应用，掌握计数器、译码器、显示器等数字电路元件的工作原理和使用方法，提高电路设计和调试的能力。

二、实验原理1、时钟脉冲产生电路时钟脉冲是数字时钟的核心，用于驱动计数器的计数操作。

本实验中，采用石英晶体振荡器产生稳定的高频脉冲信号，经过分频器分频后得到所需的秒脉冲信号。

2、计数器电路计数器用于对时钟脉冲进行计数，分别实现秒、分、时的计数功能。

秒计数器为 60 进制，分计数器和时计数器为 24 进制。

计数器可以由集成计数器芯片（如 74LS160、74LS192 等）构成。

3、译码器电路译码器将计数器的输出编码转换为能够驱动显示器的信号。

常用的译码器芯片有 74LS47（用于驱动共阳数码管）和 74LS48（用于驱动共阴数码管）。

显示器用于显示数字时钟的时、分、秒信息。

可以使用数码管（LED 或 LCD）作为显示元件。

三、实验器材1、集成电路芯片74LS160 十进制计数器芯片若干74LS47 BCD 七段译码器芯片若干74LS00 与非门芯片若干74LS10 三输入与非门芯片若干2、数码管共阳数码管若干3、电阻、电容、晶振等无源元件若干4、面包板、导线、电源等四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验原理，使用电路设计软件（如 Protel、Multisim 等）设计数字时钟的电路原理图。

在设计过程中，要合理布局芯片和元件，确保电路连接正确、简洁。

按照设计好的电路原理图，在面包板上搭建实验电路。

在搭建电路时，要注意芯片的引脚排列和连接方式，避免短路和断路。

3、调试电路接通电源，观察数码管是否有显示。

如果数码管没有显示，检查电源连接是否正确，芯片是否插好。

调整时钟脉冲的频率，观察秒计数器的计数是否准确。

如果秒计数器的计数不准确，检查分频器的连接是否正确，晶振的频率是否稳定。

多功能数字闹钟电路设计实验报告
实验目的：设计一个多功能数字闹钟电路，能够显示时间、设定并响起闹铃。

实验原理：本实验采用数字集成电路实现数字显示和闹铃功能。

数字显示部分采用BCD到七段数码管解码器74LS47和共阴
七段数码管进行实现，闹铃部分采用555定时器集成电路作为发生器，通过驱动蜂鸣器发出声音。

实验仪器：多功能数字闹钟电路实验箱、数字集成电路
74LS47、七段数码管、555定时器集成电路、蜂鸣器、电源、
示波器等。

实验步骤：
1. 按照电路图连接电路。

将74LS47连接到七段数码管，将
555定时器连接到蜂鸣器和电路中相应的电源和地线。

2. 上电并调节电路供电电压。

3. 设定时间。

通过拨动开关和按钮进行时间的设定。

4. 切换闹钟状态。

通过开关切换闹钟的开启和关闭状态。

5. 监测闹钟时间。

借助示波器调整闹钟时间的精度。

6. 监测闹钟声音。

确认蜂鸣器发出的声音符合要求。

实验结果：实验中，我们成功设计并调试出了一个多功能数字闹钟电路。

通过拨动开关和按钮可以设定时间，并且可以通过切换开关来设置闹钟的开启和关闭状态。

实验中监测到的闹钟时间和声音都符合预期要求。

结论：通过本次实验，我们成功设计了一个多功能数字闹钟电路，实现了时间显示和闹铃功能。

实验结果显示该电路的性能良好，具有实用价值。

在实验中我们也学到了关于数字集成电路和定时器集成电路的使用和调试方法。

数字电路电子钟设计实验报告目录1．实验目的2．实验题目描述和要求3．设计报告内容3.1实验名称3.2实验目的3.3实验器材及主要器件3.4数字电子钟基本原理3.5数字电子钟制作与调试3.6数字电子钟电路图3.7数字电子钟的组装与调试4．实验结论5．实验心得1．实验目的※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．实验题目描述和要求（1）数字电子钟基本功能数字电子钟是一个大众化产品，一般来讲应具有以下基本功能。

①能进行小时、分、秒显示。

②能进行小时、分、秒设置。

③能实现整点报时。

④能通过设置，实现任意时间报时。

（2）数字电子钟基本性能一个实用的数字电子钟应满足三个“度”：精度、亮度和响度。

①精度是指显示的时间必须准确。

②亮度是指显示的时间必须让人看得清楚。

③响度是指报时的声音必须清脆有力。

（3）数字电子钟用于教学设计时必须考虑的因素从教学角度来看，数字电子钟的设计应考虑以下几点。

①数字电路可由多种不同方案实现，在方案比较时应着重考虑所选用的方案在设计时能否把数字电路包含的主要知识全部囊括进去。

②应把数字电子钟分解成若干个模块，并在印制电路板设计时把各模块固定在不同的区域。

③应确保大多数学生能在规定时间内完成制作与调试。

④数字电子钟印制电路板（PCB）设计时除留下足够的训练内容让学生完成外，应设计一标准印制电路板设计示范区。

（4）本教材设计的数字电子钟总体方案根据以上分析，本教材把数字电子钟分解为信号电路、显示电路、计时电路、校时电路和报时电路五个功能相对独立的模块（如图8-1所示），采用如图8-2所示的设计方案，并按要求实施时参照一下规定进行。

①各模块的制作、调试按显示电路、信号电路、计时电路、校时电路和报时电路的顺序进行。

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：五、系统设计与实现1、总电路图2、工程变化订单3、PCB图（单独A4纸打印，如有飞线请彩色打印，以区别红蓝二色）4、3D图（彩色打印）六、总结1、电路图、PCB图设计及实物制作过程中遇到的主要问题及解决方法电路图：①：清零端与置数端混淆：使用不同的端口，有不同的连接方式。

一、引言随着科技的发展，数字电路在各个领域得到了广泛应用。

数字钟作为一种典型的数字电路应用，具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，在日常生活、工业控制等领域发挥着重要作用。

本次实训旨在通过设计、制作和调试数字钟，加深对数字电路原理的理解，提高动手能力和实践能力。

二、实训目的1. 掌握数字钟的设计原理，了解数字电路的基本组成和功能。

2. 学会使用数字电路元器件，包括计数器、译码器、显示器等。

3. 提高动手能力和实践能力，培养团队合作精神。

4. 了解数字电路在实际应用中的优缺点，为以后的学习和工作打下基础。

三、实训内容1. 数字钟电路设计（1）设计思路：采用CMOS集成电路，以石英晶体振荡器作为时钟源，通过分频器得到1Hz脉冲信号，然后通过计数器进行计数，最后通过译码器和显示器显示时间。

（2）电路组成：主要包括以下部分：- 晶体振荡器：产生稳定频率的振荡信号；- 分频器：将振荡信号分频得到1Hz脉冲信号；- 计数器：对1Hz脉冲信号进行计数，得到时、分、秒；- 译码器：将计数器的输出转换为对应的数字信号；- 显示器：将数字信号显示在显示器上。

2. 数字钟电路制作与调试（1）元器件选择：根据设计要求，选择合适的元器件，如计数器、译码器、显示器、晶体振荡器等。

（2）电路焊接：按照电路图进行焊接，注意焊接质量，避免虚焊、短路等现象。

（3）电路调试：对电路进行调试，检查各个部分是否正常工作，包括晶体振荡器、分频器、计数器、译码器和显示器等。

四、实训过程1. 设计阶段：查阅相关资料，了解数字钟的设计原理，确定电路设计方案，绘制电路图。

2. 制作阶段：根据电路图，选择合适的元器件，进行焊接，注意焊接质量。

3. 调试阶段：对电路进行调试，检查各个部分是否正常工作，发现问题并及时解决。

五、实训结果1. 成功制作并调试了一台数字钟，实现了时、分、秒的显示。

2. 熟练掌握了数字电路元器件的使用方法，提高了动手能力。

数字钟设计实验报告数字钟设计实验报告摘要：本实验旨在设计一款数字钟，通过数字显示来展示当前的时间。

通过对电路的搭建和编程的学习，我们成功地实现了数字钟的设计，并对其进行了测试和分析。

本实验不仅提高了我们的电路设计和编程能力，还加深了我们对数字时钟原理的理解。

引言：数字钟是一种常见的时间显示设备，广泛应用于生活中的各个领域。

它不仅具备准确显示时间的功能，还可以提供多种功能，如闹钟、定时器等。

本实验旨在通过设计一款数字钟，提高我们的电路设计和编程能力，并深入理解数字时钟的原理。

材料与方法：1. Arduino开发板2. 数码管3. 连接线4. 电阻5. 电容6. 蜂鸣器7. 按钮8. 电源实验步骤：1. 搭建电路：根据电路图连接Arduino开发板、数码管、蜂鸣器、按钮等元件，并接通电源。

2. 编写程序：使用Arduino开发环境，编写程序实现数字时钟的功能，包括时间的获取、显示和功能的切换。

3. 上传程序：将编写好的程序上传到Arduino开发板中，使其能够执行我们设计的功能。

4. 测试与分析：通过按下按钮，观察数码管的显示和蜂鸣器的声音，验证数字钟的功能是否正常。

实验结果：经过实验，我们成功地设计出了一款数字钟，并实现了以下功能：1. 显示当前的时间：数码管能够准确地显示当前的时间，包括小时和分钟。

2. 闹钟功能：通过设置闹钟时间和闹铃声音，实现了闹钟功能，当时间到达设定的闹钟时间时，蜂鸣器会发出声音提醒。

3. 定时器功能：可以设置定时器时间，当时间到达设定的时间时，蜂鸣器会发出声音提醒。

4. 亮度调节：通过调节电阻，可以实现数码管的亮度调节。

讨论与分析：在设计过程中，我们遇到了一些问题，如电路连接错误、程序逻辑错误等。

通过仔细检查和调试，我们逐步解决了这些问题，并最终成功地完成了数字钟的设计。

通过这个实验，我们不仅提高了对数字时钟原理的理解，还加深了对电路设计和编程的掌握。

结论：通过本实验，我们成功地设计了一款功能齐全的数字钟，并实现了时间显示、闹钟和定时器等功能。

一、实习目的通过本次实习，使学生掌握数字钟电路的设计与制作方法，熟悉数字电路的组成及工作原理，了解集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法，提高动手能力和实际操作技能。

二、实习内容1. 数字钟电路原理及设计（1）数字钟电路原理数字钟电路主要由晶振、计数器、译码显示器、控制电路等组成。

晶振产生标准频率信号，经过计数器计数，然后由译码显示器显示时间。

控制电路负责对整个电路进行控制，如校时、报时等功能。

（2）数字钟电路设计本次实习采用74LS160、74LS90等集成电路进行设计。

具体电路如下：①晶振电路：选用32768Hz石英晶体振荡器，产生标准频率信号。

②计数器电路：采用74LS160计数器，构成24进制计数器，用于计时。

③译码显示器电路：采用共阴极LED显示器，显示时、分、秒。

④控制电路：采用74LS20与非门构成控制电路，实现校时、报时等功能。

2. 数字钟电路制作与调试（1）电路制作按照电路原理图，将元器件焊接在面包板上，注意焊接质量。

（2）电路调试①检查电路连接是否正确，无误后接通电源。

②观察LED显示器是否显示正常，若显示异常，检查电路连接。

③进行校时操作，调整时、分、秒，确保显示时间准确。

④进行报时功能测试，当时间到达整点前5秒，蜂鸣器发出蜂鸣声。

三、实习总结1. 通过本次实习，掌握了数字钟电路的设计与制作方法，了解了集成电路的引脚安排及逻辑功能。

2. 提高了动手能力和实际操作技能，培养了团队协作精神。

3. 了解了数字电路在实际应用中的重要性，为今后从事相关工作奠定了基础。

4. 发现了在制作过程中遇到的问题，如焊接质量、电路连接等，通过分析原因，找到了解决办法。

四、实习心得体会1. 在实习过程中，充分体会到理论知识与实践操作相结合的重要性。

只有将所学知识应用于实际，才能真正提高自己的动手能力。

2. 在遇到问题时，要善于分析原因，查找问题所在，积极寻求解决办法。

这样，不仅可以提高自己的解决问题的能力，还可以培养自己的耐心和毅力。

数字时钟电路设计实验报告
实验目的：
本实验的目的是设计一台数字时钟电路，通过对时钟的设置和调整，实现准确计时和时间显示功能，同时训练学生的电路设计能力。

实验设备：
本实验所需设备包括数字电路实验板、电源、示波器、数字万用表等。

实验原理：
数字时钟电路主要由定时器、锁存器、计数器、时钟发生器、数码显示器、按键等部件组成。

其中，时钟发生器是严格按照预设的时间间隔输出脉冲信号，计数器用于计数，锁存器用于锁存一定的时间值，数码显示器用于显示时间信息。

实验步骤：
1.准备工作：将数字电路实验板连接到电源上，调节电源电压为正常值。

将示波器连接到电路中，以便观察电路工作情况。

2.电路设计：根据实验要求设计数字时钟电路，并将其连入数字电路实验板中。

根据实验需要确定计数器、锁存器、时钟发生器和数码显示器的接口，设置时钟发生器的工作频率和计数器的计数值。

3.测试电路：打开电源，观察数码显示器是否能够正常显示时间信息。

对电路进行调试，确保计时准确、时间显示准确。

4.时钟调整：通过按键对时钟进行调整，完成对时间的设置和运行。

实验结果：
经过设计、连接、调试和测试，数字时钟电路的工作稳定，能够准确计时、显示时间信息，并支持时间的设置和调整。

实验总结：
本次实验通过数字时钟电路的设计与调试，提高学生的电路设计
能力，让学生掌握数字电路设计的基本原理和方法，增强学生的创新能力和实践能力，是一次非常有益的实验训练。

数字钟实验报告本次实验旨在通过搭建数字钟电路，实现显示时间的功能。

实验所需材料有，数字管、集成电路、电阻、电容、开关、LED灯等。

首先，我们按照电路图连接好各个元件，然后接通电源，观察数字管上显示的时间是否准确。

在实验过程中，我们还发现了一些问题，并进行了相应的解决方法。

在实验开始之前，我们首先对实验所需的元件进行了准备工作。

然后按照电路图连接好数字管、集成电路、电阻、电容、开关等元件，确保连接的稳固性和正确性。

接着，我们接通电源，发现数字管上的显示并不准确，有时会出现闪烁或者停止显示的情况。

经过仔细检查，我们发现是由于电阻值选择不当导致的，于是我们更换了合适的电阻，问题得以解决。

接着，我们对实验中出现的问题进行了总结和分析。

我们发现在电路连接过程中，要特别注意元件之间的连接方式和电阻、电容的数值选择，这对于电路的稳定性和准确性至关重要。

另外，实验中还需要注意防止元件的过热和烧坏，要时刻保持警惕，及时发现并解决问题。

通过本次实验，我们对数字钟的原理和搭建方法有了更深入的了解，也学会了在实际操作中如何发现问题并解决问题。

这对我们今后的学习和工作都具有一定的指导意义。

总的来说，本次实验取得了一定的成果，我们成功搭建了一个能够显示时间的数字钟电路，并且在实验过程中发现了一些问题并进行了解决。

通过这次实验，我们不仅学到了理论知识，也积累了实际操作经验，对我们的专业学习和未来的科研工作都具有一定的帮助和指导意义。

希望通过今后的实验和学习，我们能够进一步提高自己的动手能力和实际操作能力，为将来的科研工作打下坚实的基础。

同时，也希望能够将所学知识应用到实际工程中，为社会发展做出自己的贡献。

数字时钟实验报告数字时钟实验报告引言：数字时钟是一种常见的时间显示设备，它以数字的形式直观地展示时间，广泛应用于家庭、学校、办公场所等各个领域。

本次实验旨在通过制作一个简单的数字时钟，了解数字时钟的工作原理和构造，并通过实践掌握相关的电子元件和电路知识。

一、实验材料和仪器：1. 电子元件：7段LED数码管、集成电路555计时器、电阻、电容等。

2. 仪器：数字万用表、示波器、电源等。

二、实验步骤：1. 电路连接：首先，将7段LED数码管按照电路图连接到555计时器的输出引脚上。

然后，根据电路图连接电阻和电容，形成555计时器的工作电路。

最后，将电源连接到电路上，确保电路供电正常。

2. 电路调试：打开电源后，使用数字万用表检测电路各个节点的电压和电流，确保电路连接正确，并且电压、电流符合设计要求。

然后，使用示波器观察555计时器输出的方波信号，并调节电阻和电容的数值，使得方波信号的频率和占空比符合数字时钟的要求。

3. 数字时钟显示：当电路调试完成后，数字时钟即可正常工作。

通过改变555计时器的频率，可以实现数字时钟的时间显示刷新频率调节。

通过观察7段LED数码管的亮灭情况，可以准确读取当前的时间。

三、实验结果分析：通过实验，我们成功制作了一个简单的数字时钟。

通过调节电路中的元件数值，我们可以改变数字时钟的刷新频率和显示方式。

实验中，我们还发现了以下几个问题和现象：1. 数码管亮度不均匀：在实验过程中，我们发现数码管的亮度不均匀，有些段显示较亮，而有些段显示较暗。

这是由于数码管内部的发光二极管的特性不完全一致，导致亮度差异。

为了解决这个问题，可以采用亮度均衡电路或者更换亮度较为一致的数码管。

2. 时钟误差：在实验中，我们发现数字时钟的时间显示与实际时间存在一定的误差。

这是由于555计时器的精度有限，以及电容和电阻的误差累积导致的。

为了提高数字时钟的精度，可以选择更高精度的计时器和优质的电子元件。

3. 电路稳定性：在实验过程中，我们发现电路的稳定性对数字时钟的正常工作十分重要。