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电子技术综合训练设计报告题目：多功能电子钟的设计姓名：学号：班级：同组成员：指导教师：李恒杰日期：2011年12月30日摘要 (3)一、设计任务和要求 (4)1.1设计任务 (4)1.2基本要求： (4)1.3扩展功能： (4)二、系统设计： (4)2.1系统基本要求 (4)2.2系统方案设计 (4)2.2.1总体设计原理方框图 (4)2.2.2系统工作原理 (5)2.3系统的单元电路设计 (6)2.3.1秒脉冲电路 (6)2.3.2在分和秒之间显示“：”的设计 (8)2.3.3.译码驱动及显示单元电路设计 (9)2.3.4 校时单元电路设计 (11)2.3.5整点报时的设计 (12)三．系统仿真 (13)总仿真图12所示 (13)四．电路安装、调试与测试 (15)4.1电路安装焊接 (15)4.2电路的调试 (16)4.2.1数码管的调试 (16)4.2.2各个部分的调试。
(16)4.2.3总电路的调试 (18)4.3 电路测试 (18)4.3.1功能测试 (18)4.3.2性能测试 (18)五、结论 (18)六、参考文献 (19)附录： (22)1. 用到器件的管脚图....................................................................... 错误！未定义书签。
232.电路调试的实物图 (24)电子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, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品，因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
这份设计报告主要介绍了一种以石英晶体振荡器为脉冲信号，以74ls161为主体，以数码管为显示器件的数字钟电路的设计。
电子钟用石英晶体振荡器等组成的多谐振荡器为脉冲信号，频率为1Hz。
其主体分两个部分，计时电路和校时电路。
计时电路以数字形式显示时、分、秒，其中秒和分为60进制，时为24进制，校时电路可对分和时进行校时，当达到整点时会自动报时关键词：数字钟、校时、石英晶体振荡器、整点报时一、设计任务和要求1.1设计任务设计一个多功能电子钟并制作完成1.2基本要求：1、数字形式显示时、分、秒，在分和秒之间显示“：”，并按1次/秒的速度闪烁；2、每日以24小时为一个记时周期；3、有校正功能，能够在任何时刻对电子钟进行方便的校正；4、电源：220V/50HZ的工频交流电供电；①5、按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim进行仿真，用万用板焊接元器件，制作电路，完成调试、测试，撰写设计报告。
电子行业数字电子钟设计说明书1. 引言本文档旨在提供对数字电子钟的设计说明，为电子行业相关从业人员提供详细的设计方案和操作指南。
2. 设计目标数字电子钟的设计目标是提供准确、可靠且易于使用的时间显示功能。
具体需求如下：•数字显示：要求使用7段数码管显示小时和分钟。
•时间设置：用户能够通过按钮设置当前时间。
•时钟功能：能够准确地显示当前时间，并根据实时时钟模块同步时间。
•日期功能：可选功能，能够显示当前日期。
3. 硬件设计3.1 时钟模块选择在数字电子钟中，时钟模块是关键组件之一，它负责获取和维护时间信息。
常用的时钟模块有DS1302和DS3231等，我们可以根据实际需求选择适合的模块。
3.2 数码管显示数字电子钟需要使用7段数码管进行时间的显示。
这里可以选择常用的共阴极数码管或共阳极数码管，根据实际需求选择合适的型号和数量。
3.3 按钮输入为了方便用户设置时间，我们需要使用按钮来接收用户的输入。
通常使用矩阵按键或者触摸开关作为输入设备，以提供更好的用户体验。
3.4 控制电路数字电子钟的控制电路主要负责控制数码管显示、时钟模块的读取和按钮输入的响应。
可以选择单片机或者专用集成电路来实现控制功能。
4. 软件设计4.1 主控程序结构数字电子钟的软件设计主要包括主控程序的编写和时钟模块的驱动程序。
主控程序的结构如下：int mn(){// 初始化时钟模块InitClock();// 初始化按钮输入InitButton();while(1){// 读取当前时间ReadTime();// 检测按钮输入，根据用户的设置对时间进行调整CheckButton();// 更新数码管显示UpdateDisplay();}}4.2 时钟模块驱动程序时钟模块驱动程序负责与时钟模块进行通信，读取和更新时间信息。
根据所选择的时钟模块，编写相应的驱动程序，确保正确读取和设置时间。
4.3 按钮输入处理按钮输入处理程序负责检测按钮输入，并根据用户的操作进行相应的时间调整。
数字钟设计说明书一、数字钟的设计（一）数字钟简介本作品采用Atmel公司的AT89C51单片机，以汇编语言为程序设计的基础，设计一个用四位数码管显示时、分的时钟。
现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。
从而达到计时的功能，是人民日常生活补课缺少的工具。
（二）数字钟的特点现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调试，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。
（三）电子时钟的原理该电子时钟由AT89C51，七段数码管等构成，采用晶振电路作为驱动电路，由延时程序和循环程序产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。
而电路中唯一的一个控制键却拥有多种不同的功能，按下又松开，可以实现屏蔽数码管显示的功能，达到省电的目的；直接按下不松开，则可以通过按键实现分钟的累加，每按一次分钟加一；而连续两次按下按键不放松，则可实现小时的调节，同样每按一次小时加一。
二、单片机简介单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
（一）单片机型号的选择通过对多种单片机性能的分析，最终认为AT89C51是最理想的电子时钟开发芯片。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
课题名称：多功能数字钟设计摘要数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时答案装置，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，具有更长的使用寿命。
因此得到了更加广泛的使用。
数字钟从原理上是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑和时序电路。
在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生震荡脉冲，定时器计数，可以实现对数字钟的小时和分钟进行校对设置功能，整点报时功能，闹钟功能。
第一章设计要求设计任务：设计一个多功能数字钟电路。
设计要求：设计一个多功能数字钟，其基本功能包括以下方面：1）能够对数字钟的小时和分钟进行校对设置2）具有闹钟功能3）整点报时功能第二章方案论证系统框图如下所示：第三章 系统原理分析数字钟系统共包含四个模块，即分频器模块，计数器模块（包括计数/时间设置和闹钟功能），整点报时和显示译码模块。
数字钟的功能可以从总体上分为三类，分别是正常计时、时钟校对和闹钟设置，所以考虑在系统中设置一个模式控制信号mode 。
模式控制信号对应一个按键，每按一次按键相当于工作模式进行一次变换，多次按下则数字钟将在正常计时，时间校对和闹钟设置三种模式下一次循环变换。
在设计中时钟校对和闹钟设置工作模式都需要对时间进行设置，通常对小时，分钟和秒进行设置，所以需要在系统中设置一个时间设置信号SET ，对应一个按键，每次按键相当于在小时设置，分钟设置和秒设置之间进行转换。
时间设置时，分钟，小时和秒计时单位之间相互独立，不存在进位关系。
同时设置一个时间调整信号（加1按键），每按一次与accum 对应的按键，相当于对需要调整的分钟或小时的数字进行加1操作。
数字钟的计时输出信号是必不可少的，用hour ，min 和sec 信号分别表示需要显示的小时，分钟和秒钟的计时结果，上述计时结果将通过译码显示模块进行译码后，连接到外部的七段数码显示器。
数字时钟各单元电路的设计方案及原理说明数字时钟是现代生活中常见的时间显示工具，它通过使用数字来表示小时和分钟。
而数字时钟的核心组成部分则是由各个数字显示单元电路组成的。
在本文中，我将为您介绍数字时钟各单元电路的设计方案及原理说明，希望能帮助您更深入地了解数字时钟的工作原理。
我们需要了解数字时钟的基本原理。
数字时钟使用了七段显示器来显示数字，每个数字由七个LED（Light Emitting Diode）组成，分别表示了该数字的不同线条。
为了控制七段显示器显示特定的数字，我们需要设计相应的驱动电路。
1. 数字时钟的驱动电路设计方案a. 时钟信号生成器：数字时钟需要一个稳定的时钟信号来驱动各个单元电路，通常使用晶振电路来生成精确的时钟信号。
b. 时分秒计数器：用于计数时间，并将计数结果转化为可以驱动七段显示器的信号。
时分秒计数器可以使用计数逻辑电路来实现，其中包括触发器和计数器芯片等。
c. 译码器：译码器用于将计数器输出的二进制数据转换为可以驱动七段显示器的控制信号。
根据不同的数字，译码器会选通对应的七段LED。
2. 数字时钟的各单元电路原理说明a. 时钟信号生成器的原理：晶振电路通过将晶振与逻辑电路相连，通过振荡来生成稳定的时钟信号。
晶振的振荡频率决定了时钟的精确度，一般使用32.768kHz的晶振来实现。
b. 时分秒计数器的原理：时分秒计数器使用触发器和计数器芯片来实现，触发器可以保存二进制的计数值，并在时钟信号的作用下进行状态切换。
计数器芯片可以根据触发器的状态进行计数和重置操作。
c. 译码器的原理：译码器根据计数器输出的二进制数据选择对应的七段LED。
七段LED通过加电来显示数字的不同线条，然后通过译码器的工作，将二进制数据转换为驱动七段LED的信号。
通过以上的设计方案和原理说明，我们可以更好地理解数字时钟各单元电路的工作原理。
数字时钟通过时钟信号生成器来提供稳定的时钟信号，时分秒计数器记录并计算时间，译码器将计数结果转化为可以驱动七段显示器的信号。
电子课程设计说明书题目：数字钟学生姓名专业学号指导教师日期摘要本说明书介绍了带有校时和整点报时功能的数字钟的实现方案。
包括制作数字钟所需要的各种芯片及具体连接思路和方法，设计过程出现的一些问题和解决方法以及心得体会。
关键词：计数器，触发器分频，555脉冲产生电路，数据选择mul tisim一、完成课题的工作基础和实验条件1．工作基础（1）了解同步十进制计数器CC4518二输入与非门CC4011 四输入与非门CC4012 D触发器CC1013 和非门CC4049的功能和引脚图。
（2）设计电路图，并在进行仿真（采用Multisim进行仿真）。
（3）熟悉面包板、示波器的使用2．实验条件（1）同步时进制计数器CC4518 3个（2）四输入与非门CC4012 1个（3）二输入与非门CC4011 5个（4）非门CC4049 2个（5）D触发器CC4013 1个（6）555定时器2个（7）10kΩ电阻2个（8）100kΩ电阻2个（9）47μF电容1个（11）0.01μF电容4个（12）示波器1台（13）面包板实验台（14）导线若干二、设计任务和要求数字钟设计指标：1、基本指标：（1）时间计数电路采用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；（2）具有校时、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）计时过程具有报时功能，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，前四次蜂鸣器声响频率为500Hz，最后一次，即59分59秒时，蜂鸣器声响频率为1000Hz；（4）为了保证计时的稳定及准确，须由555定时器提供时间基准信号。
2、提高指标：（1）星期计数。
因为只有六个数码显示器，分别显示时、分、秒的个十位，故在基本指达到后，拆除一个数码显示器来显示星期。
星期计数从1~6表示星期一到星期六，星期天由8表示。
（2）暂停功能。
暂停秒钟可辅助校时。
三、电路基本原理1、总体设计框架图2、各部分详细电路图（1）脉冲产生电路由555定时器产生脉冲，具体电路如下(a)1Hz 脉冲产生（b）1kHz脉冲产生其中5nF电容由两个0.01μF电容串联而成（2）分频电路采用CC4013 D触发器进行分频，1kHz脉冲从端口3(CP)中输入，在端口2（~Q）即输出500Hz脉冲。
1 前言随着科学技术的发展和现代生产力的提高，各个行业都在追求精确和效率，而唯有精确的时钟才能反应出各行业技术的准度与精度。
无论什么行业都离不开钟表，而钟表的数字化给人们的生产和生活带来了极大的方便，它几乎取代了传统的机械时钟，使得其准确度更高、实用性更强。
因此时钟的数字化使其功能更加丰富，使用更佳便利。
数字钟电路是一个典型的数字电路系统，其由时、分、秒计数器以及校时和显示电路组成。
利用60进制和24进制递增计数器子电路构成的数字钟系统。
在数字钟电路中由两个60进制同步递增计数器完成秒、分计数，由一个24进制同步递增计数器实现小时计数。
本设计就是运用所学集成电路的工作原理和使用方法，在单元电路的基础上进行小型数字系统设计的一个数字电子时钟，可完成0时00分00秒～23时59分59秒的计时功能，并在控制电路的作用下具有快速调整时间、显示时分秒和整点报时功能。
秒、分、时计数器之间采用同步级联方式。
利用555多谐振荡器产生的秒脉冲，可以通过调节RP对时间进行校准，并可使用K1、K2、K3实现调整时间的功能。
通过74HC161完成计时功能，再通过数码管来实现显示时间功能，最后用74LS00八输入与非门和由555定时器组成的多谐振荡器连接实现时钟整点报时功能。
设计时采用中小规模集成电路实现，主要培养分析问题解决问题的能力，提高设计电路，调试电路的实验技能。
2 方案比较2.1 方案一此方案数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。
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555构成的振荡器加分频器来实现。
将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”，该计数器采用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，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。
本次设计题目：数字钟电路设计1 简述数字钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确，显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用。
小到人们日常生活中的电子手表，大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
在控制系统中也常用来做定时控制的时钟源。
2 题目要求（1）具用时、分、秒十进制数字显示的计时器功能；（2）具有手动校时、校分的功能；（3）通过开关能实现小时的十二进制和二十四进制转换；（4）具有整点报时功能。
主要集成芯片：3 总体方案设计数字钟由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时等电路组成。
其中振荡器和分频器组成标准秒信号发生器，直接决定计时系统的精度。
由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。
将标准秒信号送入采用60进制的“秒计数器”，每累计60sec就发出一个“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60min，发出一个“时脉冲”，该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用12或24进制计数器，可实现对一天12h 或24h的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过6位7段译码显示器显示出来，可进行整点报时，计时出现误差时，可以用校时电路校时、校分。
数字钟的原理框图如图2.1所示。
图2.1 数字钟原理框图4 单元电路设计提示本题目的设计采用自下而上的层次电路设计法。
先设计单元电路，再设计总电路。
（1） 秒脉冲产生电路秒脉冲产生电路在此例中的主要功能有两个：一是产生标准脉冲信号，二是可提供整点报时所需要的频率信号。
可用1Hz 的秒脉冲时钟信号源替代。
V11 Hz 5 V图2.2 1Hz 的秒脉冲时钟信号源（2） 秒、分、时计时器电路秒计时器本质上为对1Hz 的秒脉冲时钟信号源进行60进制计数的计数器，其由一个10进制计数器（个位）和一个6进制计数器（十位）串接组成。
个位与十位计数器之间采用同步级联复位方式，将个位计数器的进位输出端RCO 接至十位计数器的时钟信号输入端CLK ，完成个位对十位计数器的进位控制。
一、设计任务数字电子时钟设计二、设计要求1、以数字形式显示时、分、秒的时间；2、时钟显示周期为24小时；3、具有校时功能；4、清零、或计时停止功能。
5、定时控制，其时间自定；6、正点报时功能，触摸报整点时数或自动报整点数。
三、元件清单1.七段显示器（共阴极） 10个2.门电路（74LS00 74LS04 74LS08 74LS21 74LS32）若干3.译码器（74LS48） 10个4.十进制计数器（74LS160） 10个5.数值比较器（74LS85） 4个6.石英晶体 1个7.555定时器 1个8.蜂鸣器、按钮、开关若干9.电阻、电容、导线等若干四、设计1.主要思路数字钟主要分为秒信号发生部分，计数部分，定时部分，校时部分，蜂鸣器部分五个主要部分组成，用石英晶体振荡构成秒信号发生，将信号输入计数部分。
计数部分秒计数器，秒，分，时，计数器分别为60进制，60进制，24进制。
计数器输出通过译码器接到显像管，实现时钟的显示。
校时部分为按钮开关与门电路的组合，将时钟信号断开，用按钮开关输入脉冲，调整时间。
定时部分也为计数器，译码器，显像管的结构，不同的是没有时钟输入信号，取而代之的是按钮开关按钮，通过按钮输入脉冲，实现计数功能。
蜂鸣器部分为555定时器与蜂鸣器的结构，在输入高电平时蜂鸣器会发出声音通过比较器比较定时部分与计时部分的时间，弱时间相同，则有高电平输出至蜂鸣器部分。
在整点时输出一个高电平信号，连接到蜂鸣器，实现整点报时功能。
电路原理方框图2.信号发生部分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，它是电子钟的核心，用它产生标准频率信号，再由分频器分成秒时间脉冲。
图为用反相器与石英晶体构成的振荡电路石英晶体振荡器选用32768kHz的石英晶体，发生的信号不符合始终的要求，但通过分频，可产生1Hz的秒信号。
由于32768÷16÷16÷16÷8=1，所以用3个16分频和1个8分频便可解决问题用4个16进制计数器74LS161组成分频电路，与晶振部分共同组成信号发生部分，如下图。
华南农业大学电子线路综合设计数字钟电路朱文强田青山钟家荣班级：14电气类3班组别：第10组指导教师：彭孝东2016年 6月 22日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、成本低等有点，本设计就以数字电路为核心的智能电子钟。
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，码头办公室等公共场合，成为人们日常生活中不可缺少的必需品，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛使用，使得数字钟的精度，运用超过来时钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且打打地扩展了钟表原先的报时功能。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义，本设计电路由计时电路、动态显示点路、控制电路、显示电路等部分组成，在数码管上现实24小时计时的时刻，具有计时、校时、报时的功能。
数字钟计时的标准信号应该是频率相当稳定的1Hz秒脉冲，所以要设置标准时间源。
数字钟计时周期是24小时，因此必须设置24小时计数器，应由模为60的秒计数器和分计数器及模为24的计数器组成，秒、分、时由七段数码管显示。
为使数字钟走时与标准时间一致，校时电路时必不可少的。
设计中采用开关控制校时直接用秒脉冲先后对“时”，“分”计数器进行校时操作。
能进行整点报时，在从59分51秒开始，每隔2秒种发出一次“滴”的信号，连续五次，此信号结束即达到正点。
关键字：振荡器分频器译码器计数器校时电路报时电路目录1.设计任务 (1)2.数字电子钟电路系统设计 (1)2.1数字电子钟模块 (1)2.2方案对比 (1)2.3电路分析 (2)2.3.1晶体振荡器电路 (2)2.3.2分频器电路 (3)2.3.3计数器电路 (4)2.3.4译码器电路 (5)2.3.5显示器电路 (5)2.3.6校时器电路 (6)2.3.7报时电路 (7)3.结论 (8)4.课程设计的收获、体会和建议 (8)5.参考文献 (8)6.附录 (10)数字电子钟仿真图 (11)数字电子钟实图 (12)元器件清单表 (13)1.设计任务设计制作一个数字电子钟。
时间计数电路采用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；具有手动校时、校分功能，可以分别对时、分进行单独校正；计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒开始，蜂鸣器响1秒停1秒地响5次。
2.数字电子钟电路系统设计2.1数字电子钟模块数字电子钟设计模块如图1所示：译码显示模块报时模块计数模块校时模块秒脉冲产生模块图1 数字电子模块设计图2.2方案对比方案一：○1采用晶体振荡器晶体振荡器电路给数字电子钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号，可保证数字电子钟的走时准确而稳定。
○2采用CD4060计数做分频器数字电子钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到1Hz的秒信号输入，要将振动器的输出信号进行分频。
CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且它还包含振荡电路所需的非门，使用更方便。
CD4060计数为14级2进制计数器，经过14次分频可以将32768Hz的信号分频为2Hz，其时钟输入端两个串接的非门，因此可以直接实现振荡和分频的功能。
○3采用74LS90做计时器利用清零产生的下降沿作为秒、分、时之间的进位，而清零信号直接来自74LS90的输出，不经过外部门电路。
如秒部分达到59后，来一个下降脉冲触发变成60，60会马上对该74LS90进行清零，使60变成00,6变成0产生了一个下降沿，从而对分输入一个触发信号，完成进位。
方案二：○1采用555定时器构成多谐振荡器振动器电路选用555定时器构成的多谐振荡器，振荡频率为1000Hz，其中的电位器可以微调振动器的输出频率。
○2采用74LS90作分频器通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级10进制计数器来实现。
分频器的功能有两个：一是产生标准秒脉冲信号；二是提供功能扩展电路所需的信号。
选用中规模集成电路74LS90可以完成以上功能。
方法是将3片74LS90级联，每片为10分频，三片级联正好获得1Hz的标准秒脉冲。
○3采用74LS90作计数器秒、分、时间的进位通过外部的逻辑门电路产生的控制信号进行，清零与进位分别独立进行。
比较：秒信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳度决定了数字钟的质量，而方案二由于用555定时器组成的频率发生器电路不稳定，容易受温度影响，且相对于方案一而言，方案二的振荡器、分频器和计数器电路均较为复杂，所以我们组选择方案一进行设计。
2.3电路分析2.3.1晶体振荡器电路晶体振荡器电路仿真设计图如图2所示：图2 晶体振荡器电路图晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。
晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。
如图所示电路，电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。
由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。
晶体XTAL的频率选为32768HZ。
该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。
C1、C2均选用20pF。
由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R5可选为22 MΩ。
较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。
2.3.2分频器电路分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768(215)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。
通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到1Hz的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。
如晶体振荡器配图所示，通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级2进制计数器来实现。
例如，将32768Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32768(215)，即实现该分频功能的计数器相当于15级2进制计数器。
本设计中中采用CD4060来构成分频电路。
CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且CD4060还包含振荡电路所需的非门，使用更为方便。
CD4060计数为14级2进制计数器，可以将32768HZ的信号分频为2Hz。
2Hz再经过一个D触发器（74LS74）进行二分频，得到1Hz。
2.3.3计数器电路秒脉冲信号经过计数器分别得到“秒”的个位、十位、“分”的个位、十位以及“时”的个位、十位计时。
“秒”“分”计数器为六十进制，小时为二十四进制。
本设计60进制和24进制均由74LS90计数芯片组合构成，只是设计60进制时一块芯片设计成6进制，另一块则设计成10进制，而设计24进制计数器是一块芯片设计成2进制，另一块设计成4进制，这样两块芯片组合就得到了相应的六十进制和二十四进制计数器。
电路图分别如下：二十四进制六十进制2.3.4译码器电路译码电路的功能是将“秒”、“分”、“时”计数器的输出代码进行翻译变成相应的数字。
计数器采用的码制不同译码电路也不同。
4511译码器是将锁存、译码、驱动功能集于一身的七段译码驱动器。
译码器将BCD码转换成7段码再经过电流反相器驱动共阴极LED数码管。
2.3.5显示器电路显示器是将数字电子钟的计时状态直观清晰的反映出来被人们的视觉器官所接受的元件。
本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字在译码显示电路输出信号的驱动下显示出清晰、直观的数字符号。
要注意的是显示器有两种共阳极显示器或共阴极显示器。
4511译码器对应的显示器是共阴极显示器。
仿真接法如图3所示，由于仿真时直接加510Ω电阻效果不好，故实际电路没有另外接510Ω电阻，但是实际电路中接上510Ω电阻会更好，不然会导致显示数码管长时间运行后会发烫：图3 数码管显示电路电路图2.3.6校时器电路数字电子钟应具有分校正和时校正功能，所以应截断分个位和时各位的直接计数通路，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。
开关本来想选用的是3个开关，从而设计手动脉冲输入，但是如果设计3个开关，则要用2块00，所以就改用两个自锁开关，两个开关都是选通作用，用时钟脉冲来使之进位。
校时器电路如图4所示：图4 校时器电路2.3.7报时电路电路应在整点前10秒内开始整点报时，即当时间在59分51秒到59分59秒期间时，蜂鸣器响一秒停一秒地响5次，由报时电路控制报时信号。
当时间在整点前10秒内时，分的十位、分的个位和秒的十位均保持不变，分别为5、9和5，则应将分计数器十位的QC 和QA、个位的QD和QA，秒计数器十位的QC、QA和秒个位的QA相与，从而产生报时控制信号。
需要注意的是经过74LS30八与非门后需在接非门与蜂鸣器连接，蜂鸣器另一端再接地。
报时电路如图5所示：图5 报时电路3.结论本小组设计的作品完成设计任务，通过不同模块的协同工作，可以实现数字钟电路的基本功能：计时功能、校时功能、校分功能、报时功能。
在多次调试中，作品功能比较稳定，误差控制在合理范围内。
4.课程设计的收获、体会和建议数字钟是我们小组第一次设计并实现的作品。
我们先是搜集资料，并用Multisim进行了仿真。
由于接线比较复杂，在仿真时接线错误导致出错。
我们小组努力排查改正了错误，仿真成功。
在焊接时，由于没有仔细地布线和布局，只是大致地把各个模块电路和元件管脚图画出来，一个模块一个模块地焊，使连线交叉较多，从而跳线使用较多，最终我们的电路布线使用的跳线很多，整体比较混乱，从而导致焊接完电路后不容易排查故障。
焊接完电路后我们开始调试，发现数码管发生异常，只有秒的显示器显示计数，并且不能进行进位，每次计的秒数都不同，最多能计到60,61秒，之后便清零。
后来在我们小组的排查下发现74LS08这一芯片出了问题，将其替换之后，计数恢复正常。
这次课程设计收获良多，我们小组对芯片的使用、管脚功能、仿真软件的使用、模块调试分析、电路的设计及基本功能的实现都有了一定的认识。
另外，此次课程设计让我们细心和坚持的重要性。
我们从调试中不断发现错误，改正错误就是一种很好的锻炼。
同时，我们小组也能做到很好的交流，这得益于我们知道分工的重要性。
我们享受失败的忧伤，也享受战胜失败后的自豪。
此外，通过与其他小组的一些情况进行比较，我们认识到规划的重要性，拿布线一项来说，由于我们前期事先没规划好布线，从而导致连接时跳线非常多，不利于后期的线路检查和调试，在后期，我们没有轻易放弃，一次又一次地寻找电路焊接上的错误，发现了很多细节上的问题并且将其解决了。
课程设计的好处在于不只是纸上谈兵，它要求我们设计并动手去实现作品。
课程设计对于大学生的成长是非常重要的，建议学校多给大学生这些机会。
