东华理工数电课程设计报告——数字钟的设计

一、 概 述本次课程设计旨在利用各种集成电路元件设计出一个能12小时的数字时钟，同时也要求能用电路对数字时钟进行校准。

本报告将从数字钟的各个组成分块出发，对原理进行说明，并利用方针软件进行模拟以验证并调试设计。

最终，本次课设将会进行数字钟的整体调试和验证，以确保准确性。

二、 设计任务及要求1.1 设计任务设计一个用数字显示“时”、“分”、“秒”的数字钟电路。

1.2 设计要求（1）准确计时，用数字显示“时”、“分”、“秒”。

（2）小时的计时为12进1，分和秒的计时要求为60进制进位。

（3）选做：校正时间、整点报时、定时闹钟控制。

三、 电路设计3.1设计原理与方案3.1.1 设计电路原理框图3.1.2设计原理方案构思系统的原理框图如上，该数字时钟的时钟脉冲由振荡器和分频器产生，首先由振荡器产生持续不断的脉冲，再由分频器将振荡器产生的脉冲变为标准的秒脉冲并送往秒计数器。

秒计数器产生60秒进1的脉冲送往分计数器。

分计数器再产生60分进1的脉冲送往时计数器，时计数器为12翻1。

同时各计数器模块将与带译码器的显示器相连。

实现数字时钟的功能。

校时电路则同构将分频器产生的秒脉冲分别送往小时与分计数器实现快速校时功能。

3.2单元电路的设计3.2.1 振荡电路的设计震荡电路使用555定时器实现，使其发出1kHz 的信号，经三个十分频器后就可以产生标准秒脉冲，同时，对于555定时器，若要使它发出1 kHz 的信号，即周期为1ms 。

由公式确定两个电阻的阻值，若令 可得出在输出端接上一个电阻保护电路，就可以得到一个输出为1 kHz 信号的振荡器。

3.2.2 分频电路的设计在该电路中分频器的功能主要有两个：（1）将振荡器所发出的1kHz信号变为标准的秒脉冲信号。

（2）是为校时电路和扩展电路提供标准脉冲。

本次电路中使用74ls90来实现分频功能。

74ls90是二——五——十进制计数器，可以组成二、五、十分频电路。

用74ls90组成的十分频电路如下，振荡器的输出信号经过一个74ls90构成的十分频电路后频率变为100Hz，将三个74ls90构成的十分频电路串联，就可以得到1Hz的标准秒脉冲信号。

数电课设--数字钟的设计摘要：该设计主要是设计一种基于数字电路实现的数字钟，用于显示当前时间，同时设计一个简单的时间调整系统来实现对数字钟的时间调整。

本设计实现了数字钟的时间显示、时间调整等功能，具有简单、实用等优点。

关键词：数字钟、计数器、时间调整系统一、引言数字钟是一种时钟显示设备，它可以在显示面板上显示当前时间，数字钟的普及改变了人们观念上的关于时间知识的变革。

本课设就是要通过设计一个数字钟，来综合应用我们所学的数字电路知识，通过数字电路的设计实现时间的显示及调整。

二、数字钟的设计原理数字钟的设计离不开计数器和定时器，计数器的作用是进行计数操作，进而对时间进行处理，定时器的作用是用来控制计数器的计数和复位，使其能够按照固定的时间序列不断进行计数。

数字钟的显示部分采用数码显示管显示当前时间，数码显示管显示的时间单位有小时、分钟和秒。

三、数字钟的设计方案数字钟的设计方案可以分为两部分，一部分是计数器及定时器的设计，另一部分是时间调整系统的设计。

下面分别进行介绍。

（一）计数器及定时器的设计计数器采用7474型D触发器进行设计，二进制计数器采用模8计数模式，带有异步复位功能。

其中，D触发器的Vcc接+5V电源，GND接地，CLK接定时器的输出，D接Q的输出，Q接下一级触发器D端。

计数器采用8253/8254型定时器，应该根据标准时钟的频率和预置值计算计数器的频率和复位时间。

时间调整功能通常是通过8255接口芯片实现。

（二）时间调整系统的设计时间调整系统通过单片机实现，主要实现以下功能：上下键切换修改时间单位、按键快速调整修改时间数字、按键高频稳定范围设置、判断闹钟是否开启、日历选择等。

四、数字钟的实现数字钟的实现可以参考实验教材进行，实现前需要明确以下几点：1. 根据实际需求确定数字钟的参数：例如显示的时间格式，以及是否需要设置闹钟等。

2. 设计好数字钟的原理图，并选择适合的元件进行接线。

3. 进行电路调试和测试，对电路进行稳定性测试等。

电子数字时钟课程设计报告（数电）第一篇：电子数字时钟课程设计报告(数电)数字电子钟的设计1.设计目的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。

因此，我们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。

1.1设计指标1.时间以12小时为一个周期；2.显示时、分、秒；3.具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； 1.2 设计要求1、电路设计原理说明2、硬件电路设计(要求画出电路原理图及说明)3、实物制作：完成的系统能达到题目的要求。

4、完成3000字的课程设计报告2.功能原理2.1 数字钟的基本原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、LED数码管、校时电路、整点报时电路等组成。

工作原理为时钟源用以产生稳定的脉冲信号，作为数字种的时间基准，要求震荡频率为1HZ，为标准秒脉冲。

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”。

“时计数器”采用24进制计数器，可以实现24小时的累计。

LED数码管将“时、分、秒”计数器的输出状态显示。

校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整。

2.2 原理框图3.功能模块3.1 振荡电路多谐振荡器也称无稳态触发器，它没有稳定状态，同时无需外加触发脉冲，就能输出一定频率的矩形波形（自激振荡）。

目录1.设计要求2.设计总体思路3.芯片选定及各单元功能电路说明4. 整体电路原理5. 实验过程中调试及故障分析6.实验心得与体会一、设计任务与要求：1.多功能数字钟显示功能：能够以十进制显示“时”、“分”。

其中时为24进制，分为60进制。

2.基本功能：设计一个电路实现时分秒校准功能。

二、设计总体思路：多功能数字钟由振荡器、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,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“12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（2）74LS90 5片（3）74LS92 2片（4）74LS191 1片（5）74LS00 5片（7）74LS74 1片（8）74LS47 4片（9）555集成芯片1片（10）数码管4片（11）电阻、电容、导线等若干①振荡器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1②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。

数字电子技术课程设计报告课题：数字钟的设计与制作学年：专业：班级：姓名：数字电子技术课程设计报告一、设计目的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。

因此，我们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、设计内容及要求〔1〕设计指标①由晶振电路产生1HZ标准秒信号；②分、秒为00~59六十进制计数器；③时为00~23二十四进制计数器；④周显示从1~日为七进制计数器；⑤具有校时功能，可以分别对时及分进展单独校时，使其校正到标准时间；⑥整点具有报时功能，当时间到达整点前鸣叫五次低音〔500HZ〕，整点时再鸣叫一次高音〔1000HZ〕。

〔2〕设计要求①画出电路原理图〔或仿真电路图〕；②元器件及参数选择；③电路仿真与调试。

〔3〕制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。

〔4〕编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

三、原理框图数字钟实际上是一个对标准频率〔1HZ〕进展计数的计数电路。

由于计数的起始时间不可能与标准时间〔如时间〕一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ 时间信号必须做到准确稳定。

通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

数字电子钟的总体图如图〔1〕所示。

由图〔1〕可见，数字电子钟由以下几局部组成：石英晶体振荡器和分频器组成的秒脉冲发生器；校对电路；六十进制秒、分计数器、二十进制时计数器及七十进制日计数器；以及秒、分、时的译码显示局部等。

四、主要局部的实现方案1 秒脉冲电路由晶振32768Hz经CD4060分频为2Hz，再经过74LS74一次分频，即得1Hz 标准秒脉冲，提供应时钟计数脉冲。

数字电子电路课程设计任务书一．设计分组：测控技术与仪器专业081、082班，制作每两人一组。

二．时间安排：1周，进度要求如下课程设计起止日期：2011年2月21 日—2月25日三、课程设计任务（即要求）：课程设计题目：数字钟的设计与制作（一）设计指标：1．显示时、分、秒。

采用24小时制。

2．制作、调试出一个具有直流电源、简易信号源及用来计“时”“分”“秒”的数字钟系统。

并按照“秒”、“分”进位和“时”循环进位是否正常给予不同记分。

3.具有校时功能，可以对小时和分单独校时，对分校时的时候，停止分向小时进位。

校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。

（二）具体要求：1．设计方案的论证和选择（1）、方案提出*查阅资料确定数字钟的电路框图。

* 提出两种以上数字钟的电路设计方案。

（2）、方案选择和论证* 考虑方案的可行性、可靠性等实际问题，选择出较为合理的方案。

* 确定设计方案后，用Protel（或Multisim）软件绘出电原理图，并对各单元电路的工作原理进行分析。

2．制作、调试数字钟实物；要求焊接、调试出一个具有“时”“分”“秒”计时功能的数字钟系统。

3．按设计任务书的要求的格式，撰写或打印课程设计报告书。

4．设计总结和答辩。

（三）实验仪器、工具：1．共阳（共阴）七段数码管/计数器/译码驱动集成电路。

2．导线/电阻/电容/石英晶体/变压器等。

3．示波器、万用表。

四．设计报告要求：格式要求：（见附录）内容要求：1. 画出设计的原理框图，并要求说明该框图的工作过程及每个模块的功能。

2. 画出各功能模块的电路图，加以原理说明（如10进制到6进制转换的原理，个位到十位的进位信号选择和变换等）。

3.描述设计制作的数字钟及其运行结果。

说明测试中出现的故障及其排除方法。

4.总结：设计过程中遇到的问题及解决办法；课程设计中的心得体会；对课程设计内容、方式、要求等各方面的建议。

5.附录1：画出总布局接线图（集成块按实际布局位置画，关键的连接单独应画出，计数器到译码器的数据线、译码器到数码管的数据线可以简化画法，但集成块的引脚须按实际位置画，并注明名称。

数字电路课程设计数字时钟报告数字电路课程设计数字时钟介绍•数字电路课程设计是一门重要的电子工程课程，旨在培养学生在数字电路设计领域的能力和技巧。

•数字时钟是数字电路设计项目中一个典型的案例，可以通过该项目加深对数字电路原理和实践的理解。

设计目标•开发一个功能完备、性能稳定的数字时钟电路。

•通过数字时钟项目，培养学生的数字电路设计能力、团队合作能力和解决问题的能力。

设计步骤1.分析需求：确定数字时钟的功能和性能要求，例如显示精度、时钟模式、闹钟功能等。

2.确定器件：根据设计需求，选择适合的数字电路和组件，如时钟发生器、计数器、显示器等。

3.设计电路原理图：根据需求和选择的器件，绘制数字时钟的电路原理图。

4.进行逻辑设计：使用数字逻辑门和触发器等器件，实现数字时钟的各个功能模块。

5.进行测试：将电路搭建并连接，对数字时钟进行功能和性能测试。

6.优化和修改：根据测试结果，优化和修改电路设计，确保数字时钟的稳定性和可靠性。

7.编写报告：总结设计过程，记录问题和解决方案，描述数字时钟的设计和实现。

设计要点•确保数字时钟的显示精度和稳定性，避免数字闪烁或误差较大。

•采用合适的计数器和时钟发生器，确保数字时钟能准确计时和显示时间。

•考虑数字时钟的功耗和可靠性，选择适合的电源和元器件。

•在设计中考虑数字时钟的扩展性和功能性，如增加闹钟、温湿度显示等功能。

结论•数字时钟设计是数字电路课程中有趣而实用的项目，能够培养学生的实践能力和创造力。

•通过数字时钟项目，学生可以通过实践掌握数字电路设计的方法和技巧，提高解决问题的能力和团队协作能力。

•数字时钟设计也是一个不断优化和改进的过程，通过反复测试和修改，可以得到一个性能稳定、功能完备的数字时钟电路。

《数字电路》课程设计总结报告题目：数字钟设计专业信息学院班级学生姓名学号指导教师2010 年 12 月 15 日目录一．设计任务（设计课题、功能要求）二．设计框图及整机概述三．各单元电路的设计方案及原理说明四．调试过程及结果分析五．设计、安装及调试中的体会六．对本次课程设计的意见及建议七. 系统原理图、PCB板及实物图八. 附录：元器件清单一、设计任务1.设计课题：多功能数字钟电路设计2.功能要求：1)基本功能●计时准确，以LED数字形式显示时、分的时间。

为节省器件，其中秒位采用发光二极管指示；●分和秒的计时要求为60进位；●具有校时功能，可以在任意时刻校准时间，要求可靠方便。

2)扩展功能●增加小时显示功能，计数为“12（或24）翻1”；●定时闹钟功能，其时间自定；●仿广播电台正点报时，能以音响自动正点报时，12（24）小时循环一次。

要求第一响为正点，以后每隔一秒或半秒钟响一下，几点钟就响几声；触摸报整点时数或自动报整点时数（选做一）。

此作品中，我以基本功能的设计为主。

二、设计框图及整机概述①总体设计框图：②系统工作原理分析：由振荡器产生的稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，再经分频器输出不准脉冲。

秒计数器计数60秒即二极管闪烁60下后向分计数器进位，分计数器计满60后向小时计数器进位。

计数器的输出经译码器送显示器。

计时出现误差是可以用校时电路进行校时、校分、校秒。

扩展电路必须在主体电路正常运行的情况下才能进行功能扩展。

三、各单元电路的设计方案及原理说明1、振荡器的设计采用的由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器或由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。

这里选用555构成的多谐振荡器，设振荡频率f0＝1000Hz。

各参数如下图。

2、分频器的设计分频器的功能主要由两个：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，如仿电台报时用的1kHz的高音频信号和500Hz的低音频信等。

选用3片中集成电路计数器74LS90可以完成上述功能。

.《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。

数字电子技术课程设计报告（数字钟的设计）数字电子技术课程设计报告一、设计目的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。

因此，我们此次设计与制做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、设计要求（1）设计指标①时间以12小时为一个周期；②显示时、分、秒；③具有校时功能，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10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。

（2）设计要求①画出电路原理图（或仿真电路图）；②元器件及参数选择；③电路仿真与调试；④PCB文件生成与打印输出。

（3）制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。

（4）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

三、原理框图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。

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，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。

通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

（a）数字钟组成框图2．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32768Ｈz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。

一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用ＴＴＬ门电路构成；另一类是通过ＣＭＯＳ非门构成的电路，本次设计采用了后一种。