数字电子技术课设(数字钟)

目录第一章设计任务 (4)1.1 设计题目及要求 (4)1.1.1 题目 (4)1.1.2 设计要求 (4)第二章方案设计 (5)2.1 总体方案说明 (5)2.2 模块结构以及总体方框图 (5)第三章单元电路设计与原理说明 (6)3.1 按键消抖电路的设计 (6)3.1.1 RS触发器消抖 (6)3.2 分频器的设计 (7)3.2.2 1000分频器 (7)3.3基础电子钟及其显示设计 (8)3.3.1 时钟计数器 (8)3.3.2 功能选择及校准 (9)3.4整点报时器的设计 (10)3.5数码管显示切换电路的设计 (11)3.6 闹钟及其显示的设计 (12)第四章整机电路图及说明 .............................................................. 错误!未定义书签。

4.1整体电路图及说明................................................................................ 错误!未定义书签。

第五章电路仿真 (15)5.1基本时钟电路及其时间设置功能仿真 ................................................ 错误!未定义书签。

5.1.1基本计时功能的仿真............................................................. 错误!未定义书签。

5.1.2时间设置功能的仿真............................................................. 错误!未定义书签。

5.2整点报时功能的仿真............................................................................ 错误!未定义书签。

洛阳理工学院课程设计课程名称数字电子技术课题名称多功能数字钟专业电器工程及其自动化班级学号姓名指导教师年月日洛阳理工学院学院课程设计任务书课程名称数字电子技术题目多功能数字钟专业班级学生姓名指导老师审批任务书下达日期年月日设计完成日期年月日目录一、设计总体思路、基本原理 (7)二、设计框图 (8)三、单元电路设计 (9)1、分秒计数器电路 (9)2、24小时计数器电路 (10)3、整点报时电路 (11)4、校时电路设计 (13)5、秒脉冲产生器 (13)四、EWB软件和重要芯片的介绍 (15)五、仿真结果 (17)六、电路的安装与调试 (21)七、总结与体会 (23)八、附录 (25)九、参考文献 (25)十、整机原理图 (26)十一、评分表 (27)多功能数字钟课程设计一、设计总体思路和基本原理数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时、日的计时装置，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、具有更长的使用寿命，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。

数字电子钟由以下几部分组成：秒脉冲发生器；校时电路；六十进制秒、分计数器，二十四进制（或十二进制）计时计数器；秒、分、时的译码显示部分。

从课程设计要求来看，数字钟主要分为数码显示器、60进制和24进制计数器、频率振荡器、校时电路和整点报时电路这几个部分。

数字钟要完成显示需要6个数码管，八段的数码管需要译码器才能显示，然后要实现时、分、秒的计时需要60进制计数器和24进制计数器，在仿真软件中发生信号可以用函数发生器仿真，频率可以随意调整。

频率振荡器可以由晶体振荡器分频来提供，也可以由555定时来产生脉冲并分频为1HZ。

方案可以采用74LS160同步十进制加法计数器或采用74LS161十六进制计数器或74LS192十进制异步清零计数器，也可进行组合来组成10进制和6进制的计数器。

1.1、数字钟电路系统的组成框架经过分析其原理方框图如图1－1所示。

采用计数器，译码器，七段LED 显示器，脉冲信号发生器等器件完成。

图1-3电子数字钟原理框图1.2、设计方案及其原理分析：数字钟原理框图如图1-3所示。

该系统工作的原理是：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，再经分频器输出标准秒脉冲。

秒计数器计满60秒后向分计数器进位，分计数器计满60秒后向小时计数器进位，小时计数器按照24小时为周期计数。

计数器进位输出经译码器送入显示器。

计时出现误差时可以用校时、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。

该系统由秒信号发生器、走时电路、校时电路等部分组成。

1、秒信号发生器的设计秒信准确的号发生器可使用晶体发生准确的脉冲信号，再经分频器输出标准的频率为1Hz秒脉冲；或使用LM555构成多谐振荡器，调整电阻可改变频率，使之产生秒信号。

2、走时电路的设计走时电路包括：秒计时器、分计时器、时计时器，每一部分都是用两片74LS161计数器级联构成。

其中秒与分计数器为十进制与六进制计数器级联构成，时计时器由三进制与十进制级联构成。

下图为秒、分计数器的设计原理图。

时计数器需要个位为十进制、十位只要计到2即可，不过需要24小时清零电路。

电路示意图如下图所示。

当个位为“4”，同时十位为“2”时，时计数器立即清零，由“0”开始重新计数。

3、校时电路的设计当数字钟接通电源或者计时出现误差时，需要校正时间（或称校时）。

校时是数字钟应具备的基本功能，一般电子手表都具有时、分、秒等功能。

为使电路简单，这里只进行分和小时的校时。

对校时电路的要求是，在小时校正时不影响分和秒的政党计数；在分校正时不影响秒和小时的政党计数。

校时方式有“快校时”和“慢校时”两种，“快校时”是通过开关控制，使计数器对1Hz的校时脉冲计数。

“慢校时”是用手动产生单脉冲作校时脉冲。

图5.5.4为校“时”、校“分”电路。

数字钟一．基本功能1、设计一个数字钟，能够显示当前时间，分别用6个数码管显示小时、分钟、秒钟的时间，秒针的计数频率为1Hz，可由系统脉冲分频得到。

2、在整点进行提示，可通过LED闪烁实现，闪烁频率及花型可自己设计。

3、能够调整小时和分钟的时间，调整的形式为通过按键进行累加。

4、具有闹钟功能，闹钟时间可以任意设定（设定的形式同样为通过按键累加），并且在设定的时间能够进行提示，提示同样可以由LED闪烁实现。

二．扩展功能1、设计模式选择计数器，通过计数器来控制各个功能之间转换。

2、调整当前时间以及闹钟时间，在按键累加的功能不变的基础上，增加一个功能，即当按住累加键超过3秒，时间能够以4Hz的频率累加。

3、用LCD液晶屏来显示当前时间及功能模式。

library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity clock isport(clk: in std_logic; --27M晶振key3,key2,key0: in std_logic:='1'; --时、分、模式按钮，下降沿触发ledg: o ut std_logic_vector(2 downto 0):="000"; --整点提示ledr: out std_logic_vector(2 downto 0):="000"; --闹铃hex7,hex6,hex5,hex4,hex3,hex2,hex0,hex1: out std_logic_vector(6 downto 0) --数码管显示);end;architecture a of clock issignal x: integer range 1 to 13500000:=1; --记27M的上升沿个数signal clka: std_logic; --1HZsignal temp1,temp2,temp3,temp4,temp5,temp6: std_logic_vector(3 downto 0):="0000"; --时分秒走时signal xianshi1,xianshi2,xianshi3,xianshi4,xianshi5,xianshi6:std_logic_vector(3 downto 0):="0000"; --数码管显示signal temp0: std_logic_vector(1 downto 0):="00"; --模式显示signal tfen1,tfen2,tshi1,tshi2,nfen1,nfen2,nshi1,nshi2: std_logic_vector(3 downto 0); --调时和闹铃时的分、时的个位和十位signal naoling1,naoling2,naoling3,naoling4: std_logic_vector(3 downto 0); --闹铃调时时的显示begin--分频，产生1HZ的时钟process(clk)beginif clk'event and clk='1' thenx<=x+1;if x=13500000 thenclka<=not clka; --27M每13500000个上升沿clka取反x<=1;end if;end if;end process;--模式选择器，用按键控制，有0、1、2 三种模式process(key0)beginif key0'event and key0='0' thenif temp0="10" then --模式2时，再按键则进入模式0temp0<="00";elsetemp0<=temp0+1;end if;end if;end process;--模式用数码管显示process(temp0)begincase temp0 iswhen "00" => hex0<="1000000";--显示0when "01" => hex0<="1111001";--显示1when "10" => hex0<="0100100";--显示2when others => hex0<="0000000";--显示全亮end case;end process;--模式1时，调时，调节时钟的分process(key2,temp0)beginif temp0="01" thenif key2'event and key2='0' thenif tfen1="1001" then --个位到9，十位加1if tfen2="0101" then --加到59，则归零tfen1<="0000";tfen2<="0000";elsetfen2<=tfen2+1;tfen1<="0000";end if;elsetfen1<=tfen1+1;end if;end if;end if;end process;--模式1时，调时，调节时钟的时process(key3,temp0)beginif temp0="01" thenif key3'event and key3='0' thenif tshi1="1001" then ----个位到9，十位加1tshi1<="0000";tshi2<=tshi2+1;elsif tshi1="0011" and tshi2="0010" then --到23，则归零tshi1<="0000";tshi2<="0000";elsetshi1<=tshi1+1;end if;end if;end if;end process;--模式2时，设定闹铃，设定时钟的分process(key2,temp0)beginif temp0="10" thenif key2'event and key2='0' thenif nfen1="1001" then ----个位到9，十位加1if nfen2="0101" then --加到59，则归零nfen1<="0000";nfen2<="0000";elsenfen2<=nfen2+1;nfen1<="0000";end if;elsenfen1<=nfen1+1;end if;end if;end if;end process;--模式2时，设定闹铃，设定时钟的时process(key3,temp0)beginif temp0="10" thenif key3'event and key3='0' thenif nshi1="1001" then ----个位到9，十位加1nshi1<="0000";nshi2<=nshi2+1;elsif nshi1="0011" and nshi2="0010" then --到23，则归零nshi1<="0000";nshi2<="0000";elsenshi1<=nshi1+1;end if;end if;end if;end process;--三种模式间的显示及传递process(clka,temp0)beginif temp0="01" then --模式1时，传递调时的时，分temp3<=tfen1;temp4<=tfen2;temp5<=tshi1;temp6<=tshi2;xianshi3<=temp3; --模式1时，显示时，分xianshi4<=temp4;xianshi5<=temp5;xianshi6<=temp6;elsif temp0="10" then --模式2时，传递闹铃的时，分naoling1<=nfen1;naoling2<=nfen2;naoling3<=nshi1;naoling4<=nshi2;xianshi3<=naoling1; --模式2时，显示闹铃的时，分xianshi4<=naoling2;xianshi5<=naoling3;xianshi6<=naoling4;elsifclka'event and clka='1' then --正常走时，即temp0=00if temp1="1001" then --秒的个位到9，十位加1if temp2="0101" then --秒到59，则归零，分的个位加1temp1<="0000";temp2<="0000";temp3<=temp3+1;if temp3="1001" then --分的个位到9，十位加1if temp4="0101" then --分到59，则归零，时的个位加1temp3<="0000";temp4<="0000";temp5<=temp5+1;if temp5="1001" then --时的个位到9，十位加1temp5<="0000";temp6<=temp6+1;elsif temp5="0011" and temp6="0010" then --时到23，则归零temp5<="0000";temp6<="0000";end if;elsetemp3<="0000";temp4<=temp4+1;end if;elsetemp3<=temp3+1;end if;elsetemp1<="0000";temp2<=temp2+1;end if;elsetemp1<=temp1+1;end if;----到设置的闹铃时则ledr(0--2)三个灯亮，一分钟后熄灭if temp3=naoling1 and temp4=naoling2 and temp5=naoling3 and temp6=naoling4 thenledr<="111";elseledr<="000";end if;----到整点时时则ledg(0--2)三个灯亮，一分钟后熄灭if temp3="0000" and temp4="0000" thenledg<="111";elseledg<="000";end if;--将走时传递给显示译码xianshi1<=temp1;xianshi2<=temp2;xianshi3<=temp3;xianshi4<=temp4;xianshi5<=temp5;xianshi6<=temp6;end if;end process;----数码管显示译码process(xianshi1,xianshi2,xianshi3,xianshi4,xianshi5,xianshi6) begincase xianshi1 iswhen "0000" => hex2<="1000000";when "0001" => hex2<="1111001";when "0010" => hex2<="0100100";when "0011" => hex2<="0110000";when "0100" => hex2<="0011001";when "0101" => hex2<="0010010";when "0110" => hex2<="0000010";when "0111" => hex2<="1111000";when "1000" => hex2<="0000000";when "1001" => hex2<="0010000";when others => hex2<="1000000";end case;case xianshi2 iswhen "0000" => hex3<="1000000";when "0001" => hex3<="1111001";when "0010" => hex3<="0100100";when "0011" => hex3<="0110000";when "0100" => hex3<="0011001";when "0101" => hex3<="0010010";when others => hex3<="1000000";end case;case xianshi3 iswhen "0000" => hex4<="1000000";when "0001" => hex4<="1111001";when "0010" => hex4<="0100100";when "0011" => hex4<="0110000";when "0100" => hex4<="0011001";when "0101" => hex4<="0010010";when "0110" => hex4<="0000010";when "0111" => hex4<="1111000";when "1000" => hex4<="0000000";when "1001" => hex4<="0010000";when others => hex4<="1000000";end case;case xianshi4 iswhen "0000" => hex5<="1000000";when "0001" => hex5<="1111001";when "0010" => hex5<="0100100";when "0011" => hex5<="0110000";when "0100" => hex5<="0011001";when "0101" => hex5<="0010010";when others => hex5<="1000000";end case;case xianshi5 iswhen "0000" => hex6<="1000000";when "0001" => hex6<="1111001";when "0010" => hex6<="0100100";when "0011" => hex6<="0110000";when "0100" => hex6<="0011001";when "0101" => hex6<="0010010";when "0110" => hex6<="0000010";when "0111" => hex6<="1111000";when "1000" => hex6<="0000000";when "1001" => hex6<="0010000";when others => hex6<="1000000";end case;case xianshi6 iswhen "0000" => hex7<="1000000";when "0001" => hex7<="1111001";when "0010" => hex7<="0100100";when others => hex7<="1000000";end case;hex1<="1111111"; ---关闭hex1数码管end process;end;。

数电课程设计电子钟一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解电子钟的工作原理。

2. 使学生了解并掌握电子钟各组成部分的功能及相互关系。

3. 培养学生运用数字电路知识分析、设计简单电子系统的能力。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建电子钟的能力。

2. 培养学生运用电子仪器、设备进行测试、调试和故障排查的能力。

3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术产生兴趣，激发学生学习积极性。

2. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯。

3. 培养学生具备创新意识和实践能力，增强学生对我国电子科技发展的自豪感。

课程性质分析：本课程属于电子技术课程，通过设计电子钟，使学生将所学数字电路知识应用于实际项目中，提高学生的实践能力。

学生特点分析：学生具备一定的数字电路基础知识，具有较强的动手能力和探究欲望，对实际应用场景感兴趣。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。

通过课程目标分解，实现对学生知识、技能和情感态度价值观的全面提升。

二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。

2. 电子钟工作原理：振荡器、分频器、计数器、显示电路等。

3. 电子钟各组成部分功能及相互关系：晶振、分频器、秒、分、时计数器、显示驱动等。

4. 电子钟设计流程：需求分析、电路设计、仿真测试、硬件搭建、调试优化等。

5. 教学大纲：（1）第一周：回顾数字电路基础知识，介绍电子钟工作原理及各部分功能。

（2）第二周：分析电子钟各组成部分的相互关系，讲解设计流程。

（3）第三周：分组讨论，确定设计方案，进行电路设计和仿真测试。

（4）第四周：硬件搭建，进行调试和优化，确保电子钟正常工作。

6. 教材章节及内容：（1）第四章：数字电路基础，涉及逻辑门、组合逻辑电路等。

（2）第五章：时序逻辑电路，涉及计数器、寄存器等。

数电课程设计数字钟一、课程目标知识目标：1. 理解数字钟的基本原理和组成，掌握数字电路基础知识；2. 学会运用组合逻辑电路设计数字钟的时、分、秒显示部分；3. 掌握数字钟的计时功能，了解其工作过程和调试方法；4. 了解数字钟在实际应用中的优势，如精确度、稳定性等。

技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的数字钟电路；2. 培养动手实践能力，学会使用相关仪器、工具进行电路搭建和调试；3. 提高问题解决能力，能够分析并解决数字钟运行过程中出现的问题；4. 学会团队协作，与他人共同完成课程设计任务。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生的耐心、细心和责任心，养成良好的学习习惯；3. 引导学生关注科技发展，认识数字技术在实际生活中的应用；4. 培养学生的环保意识，注意电子垃圾的处理和回收。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。

学生特点：学生已具备一定的数字电路基础知识，具有较强的求知欲和动手欲望。

教学要求：结合课程性质和学生特点，采用理论教学与实践操作相结合的方式，注重启发式教学，引导学生主动参与课程设计过程，提高学生的实践能力和创新能力。

通过课程目标的分解，确保学生能够达到预定的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 数字钟原理及组成- 了解数字钟的基本工作原理- 掌握数字钟的各个组成部分，如振荡器、分频器、计数器、显示电路等2. 组合逻辑电路设计- 学习组合逻辑电路的设计方法- 应用组合逻辑电路设计数字钟的时、分、秒显示部分3. 数字电路基础知识- 复习数字电路基础知识，如逻辑门、触发器、计数器等- 了解不同类型数字电路的特点和应用4. 数字钟电路搭建与调试- 学习数字钟电路的搭建方法- 掌握数字钟电路的调试技巧，分析并解决常见问题5. 教学内容安排与进度- 第一周：数字钟原理及组成，数字电路基础知识复习- 第二周：组合逻辑电路设计，数字钟显示部分设计- 第三周：数字钟电路搭建，初步调试- 第四周：数字钟电路调试，优化与改进6. 教材章节及内容列举- 教材第三章：数字电路基础- 教材第四章：组合逻辑电路- 教材第五章：时序逻辑电路- 教材第六章：数字钟设计与实践教学内容科学、系统，注重理论与实践相结合，以学生动手实践为主，充分调动学生的积极性，培养实际操作能力。

数字电子技术课程设计报告题目: 数字电子钟目录一、内容摘要及关键词 (1)二、设计内容 (2)2.2设计目的 (2)2.2.1设计要求 (2)2.2.2数字电子钟总体框图 (3)三、单元电路的设计 (4)3.3.1 振荡器电路 (4)3.3.2 60 进制计数器 (5)3.3.3 24进制计数器 (6)3.3.4 74LS90功能介绍 (8)3.3.5 元器件清单 (8)3.3.6 校时电路...................................................................... (9)四、本设计调试及改进 (10)五、结束语 (11)六、参考文献 (12)一、内容摘要及关键词数字电子钟是一个将‘‘时’’,‘‘分’’,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。

它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒。

一个基本的数字电子钟电路主要由秒信号发生器，“时、分、秒”计数器、译码器及显示器组成，由于采用纯数字硬件设计制作，与传统的机械表相比，它具有走时准，显示直观，无机械传动等特点。

本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时、分、秒’’的显示和调整。

通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。

具体用到了555振荡器，74LS90及与非，异或等门集成芯片等。

该电路具有计时功能。

在对整个模块进行分析和画出总体电路图后，对各模块进行仿真及实验接线并记录结果。

实验证明该设计电路基本能实现设计的功能要求。

关键词:振荡器、译码显示器、计数器、校时电路、脉冲产生电路二、设计内容设计目的：1.了解计时器主体电路的组成及工作原理。

2.掌握数字电子钟的设计、组装与调试方法。

3.熟悉集成电路及有关电子元器件的使用方法。

设计要求:用中小规模集成电路组成数字电子钟，画出电路图，并在面包板上进行组装、调试。

并实现以下功能：（1）设计一个有“时、分、秒”（23小时59分59秒）显示的数字电子钟。

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。

数电数字钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字时钟的基本原理，掌握数字电路基础知识；2. 学会使用集成门电路设计简单的数字电路，并能正确读取数字时钟电路图；3. 掌握数字时钟各模块（如秒脉冲发生器、计数器、译码器等）的功能及相互关系。

技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并搭建一个简易的数电数字钟；2. 培养学生动手实践能力，学会使用相关仪器、工具进行电路连接和调试；3. 提高学生的问题分析和解决能力，能够针对数字时钟故障进行排查和修复。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养创新意识和团队合作精神；2. 培养学生严谨、细心的学习态度，养成良好的学习习惯；3. 增强学生对科技发展的关注，认识数字电路在实际应用中的价值。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握数字电路基础知识的基础上，通过实际操作和设计，提高实践能力和创新意识，培养团队合作精神。

课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估。

在此基础上，将目标分解为具体的学习成果，为后续教学提供明确的方向。

二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门电路、触发器、计数器等基本概念和工作原理。

2. 数字时钟原理：介绍数字时钟的构成、工作原理及各模块功能，如秒脉冲发生器、分频器、计数器、译码器等。

3. 教学案例：选用教材中相关的数字时钟案例，分析其电路原理和设计方法。

- 章节关联：第三章“组合逻辑电路”和第四章“时序逻辑电路”- 列举内容：3.2节“集成门电路”、4.3节“触发器”和4.4节“计数器”4. 实践操作：指导学生使用面包板、集成块等工具，搭建一个简易的数电数字钟。

- 进度安排：实践操作分为两个阶段，第一阶段为电路设计和搭建，第二阶段为电路调试和优化。

5. 故障排查与修复：教授学生针对数字时钟常见故障进行分析和解决的方法。

6. 课后拓展：引导学生关注数字电路在实际应用中的新技术和新发展。

教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。

课程设计报告题目数字电子钟设计课程名称数字电子技术院部名称专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号课程设计地点 C105课程设计学时1周指导教师金陵科技学院教务处制成绩目录第1章绪论 (3)1.1 相关背景知识 (3)1.2 课程设计目的 (3)1.3课程设计任务 (3)第2章数字电子钟基本原理 (4)2.1总原理框图 (4)2.2总体设计仿真电路图 (4)第3章单元电路设计 (5)3.1秒脉冲发生器 (5)3.2 秒、分、时计数显示 (7)3.3 秒、分、时译码显示 (9)3.4 校时电路 (11)第4章实验室调试及总结体会 (12)4.1 实验电路调试 (12)4.2 心得体会 (13)附录一原件清单 (13)附录二实物图.........................................错误！未定义书签。

参考文献 (13)第1章绪论1.1 相关背景知识电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。

电子钟是一种高精度的计时工具，它采用了集成电路和石英技术，因此走时精度高，稳定性能好，使用方便，且不需要经常调校。

电子钟根据显示方式不同，分为指针式电子钟和数字式电子钟。

指针式电子钟采用机械传动带动指针显示；而数字式电子钟则是采用译码电路驱动数码显示器件，以数字形式显示。

这些译码显示器件，利用集成技术可以做的非常小巧，也可以另加一定的驱动电路，推动霓红灯或白炽灯显示系统，制做成大型电子钟表。

因此，数字式电子钟用途非常广泛。

1.2 课程设计目的1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握数字电路系统设计的基本方法、设计步骤，进一步熟悉和掌握常用数字电路元器件的应用。

2、学习和练习在面包板上接线的方法、技术、注意事项。

3、学习数字电路实物制作、调试、测试、故障查找和排除的方法、技巧。

4、培养细致、认真做实验的习惯。

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。

数字钟数字电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字钟的基本原理，掌握数字电子技术的基本概念。

2. 学会使用集成电路芯片，了解其功能及在数字钟中的应用。

3. 掌握数字钟各模块（如秒表、时钟、闹钟等）的工作原理及其相互关系。

技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的数字钟电路，具备实际操作能力。

2. 学会使用相关软件（如Multisim、Proteus等）进行电路仿真，提高实践技能。

3. 培养团队协作能力，学会与他人共同分析问题、解决问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电子技术的兴趣，激发学习热情，提高自主学习能力。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，养成良好的学习习惯。

3. 增强学生的环保意识，注重电子废弃物的合理处理，培养社会责任感。

本课程针对高年级学生，在已有电子技术知识的基础上，进一步深化对数字电子技术的理解。

课程性质为实践性、综合性，要求学生具备一定的理论基础和动手能力。

通过本课程的学习，旨在使学生在理论知识和实践技能上得到全面提升，培养具备创新精神和合作意识的高素质技术人才。

二、教学内容1. 数字电子技术基本原理回顾：逻辑门电路、触发器、计数器等。

2. 集成电路芯片介绍：集成电路的分类、功能及其在数字钟中的应用。

- 侧重于时钟芯片、计数器芯片、显示驱动芯片等。

3. 数字钟工作原理及模块设计：- 秒表模块：基于计时器/计数器的秒表设计。

- 时钟模块：时钟信号的产生、时序控制及时间调整。

- 闹钟模块：闹钟功能的设计与实现。

4. 数字钟电路设计与仿真：- 使用Multisim、Proteus等软件进行电路设计、仿真及调试。

- 熟悉电路图绘制、仿真分析及报告撰写。

5. 实际操作与制作：- 采购元器件、焊接组装数字钟电路板。

- 调试电路、测试功能、解决实际问题。

6. 教学内容的安排与进度：- 原理回顾与芯片介绍（2课时）。

- 数字钟模块设计（4课时）。

- 电路设计与仿真（4课时）。

数字钟的设计内容摘要数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时的记时装置，与传统的机械时钟相比，它一般具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用：小到人们的日常生活中的电子手表、电子闹钟，大到车站﹑码头﹑机场等公共场所的大型数字显电子钟。

本课程设计是要通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。

要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲,用74LS160(10进制计数器)、74LS00(与非门芯片)等连接成60和24进制的计数器,再通过数码管显示，构成简单数字时钟。

关键词数字时钟、计数器、555芯片、分频器一、设计要求1）要求准确显示“时”、“分”、“秒”，24小时制00：00：00~23：59：592）具有整点报时功能：在每小时59分51秒、53秒、55秒、57秒发出500HZ 的低音，59秒时发出1000HZ的高音。

3）具有校时功能：以1HZ频率对“时”、“分”进行校正，且互不影响。

二、总体方案1)功能实现利用555定时器组成的多谐振荡器经分频电路产生的1kHz作为电路的时基信号。

“时、分、秒”分别为二十四进制和两个六十进制计数法。

并用数码管显示时间，74LS160组成的计数器通过译码电路（7448）驱动数码管显示数据。

“分、秒”均为六十进制计数法，即显示“00~59”；“分、秒”的个位为十进制计数法，十位为六进制计数法；“分秒”模块功能的实现：用两片74LS160组成六十进制计数器。

“小时”模块则为二十四进制计数器，显示为“00~23”；个位仍为十进制计数法，而十位则为三进制计数法，但当十进位计到“2”，而个位计到“4”时个位十位清零，组成二十四进制计数法；“时”功能的实现：用两片74LS160组成24进制计数器。

2）总体方案结构图3）方案比较计数功能的实现主要有置数法和清零法两种方案。

置数法相对于清零法要稳定一些，74LS160的清零法采用异步清零方式，及异步清零端有效时，计数立即清零，而系统存在延时性可能出现显示错误。

数电 电子钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解电子时钟的原理与设计方法。

2. 使学生能够运用所学知识分析电子时钟各模块的功能及相互关系。

3. 培养学生运用数字电路知识解决实际问题的能力。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计、搭建和调试电子时钟的能力。

2. 培养学生团队协作和沟通表达能力，提高项目实施效率。

3. 培养学生运用计算机辅助设计软件进行电子电路设计与仿真。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、探索科学的精神，增强对数字电路的兴趣。

2. 培养学生严谨、务实的学习态度，养成良好学习习惯。

3. 培养学生具备创新意识和实践能力，提高对电子工程的认知。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，培养学生的实际操作能力和团队协作能力。

学生特点：学生具备一定的数字电路基础，具有较强的学习兴趣和动手能力。

教学要求：结合课程性质、学生特点，明确以下教学要求：1. 讲授与实验相结合，注重理论与实践相结合。

2. 引导学生主动参与，提高学生动手实践能力。

3. 创设情境，激发学生兴趣，培养学生团队协作能力。

4. 注重过程评价，关注学生个体差异，提高教学质量。

二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门电路、触发器、计数器等基本概念与功能。

2. 电子时钟原理：介绍电子时钟的组成、工作原理及各模块功能。

3. 电子时钟设计：分析电子时钟各模块电路设计，包括秒脉冲发生器、分频器、计数器、显示译码器等。

4. 电路搭建与调试：指导学生运用所学知识搭建电子时钟电路，并进行调试与优化。

5. 计算机辅助设计：教授学生使用Multisim、Proteus等软件进行电子时钟设计与仿真。

6. 团队协作与项目实施：分组进行项目设计，培养学生团队协作能力和沟通表达能力。

教学内容安排与进度：第一周：回顾数字电路基础知识，介绍电子时钟原理及各模块功能。

第二周：分析电子时钟各模块电路设计，制定项目设计方案。

机电工程学院本科生课程设计题目：数字时钟课程：数字电子技术专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：完成日期：任务书目录1设计的目的及任务 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计的任务与要求 (1)1.3 课程设计的技术指标 (1)2 数字时钟的介绍和原理 (2)2.1 数字时钟的介绍 (2)2.2 数字时钟的电路组成 (2)2.3 数字时钟的工作原理 (3)3 数字时钟总设计方案和各部分电路设计方案 (4)3.1 数字时钟总设计方案 (4)3.2 各部分电路设计方案 (5)3.3 总电路设计图 (17)4 电路仿真 (17)5收获与体会 (24)6 仪器仪表明细清单 (24)参考文献 (25)1.设计的目的及任务1.1 课程设计的目的（1）巩固所学的相关理论知识；（2）实践所掌握的电子制作技能；（3）会运用Mutisim工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计；（4）通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则；（5）掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力（6）分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题；（7）学会撰写课程设计报告；1.2 课程设计的任务与要求（1）根据技术指标要求及实验室条件设计出电路图，分析工作原理，计算元件参数；（2）列出所有元器件清单；（3）安装调试所设计的电路，达到设计要求；（4）记录实验结果。

1.3 课程设计的技术指标（1）准确计时，用数码管显示小时、分和秒；（2）小时以24小时计时；（3）带有时间校正功能；（4）“闹钟”功能；2.数字时钟的介绍和原理2.1 数字时钟的介绍数字时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，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。

数字时钟的设计方法有许多种,例如,可用中小规模集成电路组成电子钟；也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟；还可以利用单片机来实现电子钟等等。

数字钟电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字钟的基本原理，掌握数字钟的电路组成及工作原理。

2. 使学生掌握数字电路设计的基本方法，学会使用集成电路设计数字钟。

3. 帮助学生了解数字钟的显示原理，掌握数码管的使用方法。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识，独立设计并搭建数字钟电路的能力。

2. 提高学生分析和解决问题的能力，学会调试和优化数字电路。

3. 培养学生团队协作能力，学会在小组合作中共同完成任务。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新精神和实践能力。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验操作的规范性和安全性。

3. 增强学生的环保意识，培养学生爱护电子元器件和仪器设备的好习惯。

本课程针对初中年级学生，结合电子技术基础知识，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。

课程目标明确，可衡量，便于教师进行教学设计和评估。

通过本课程的学习，学生能够掌握数字钟的设计原理，为后续相关课程的学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 数字钟原理及电路组成- 了解数字钟的基本原理- 学习数字钟电路的组成及功能- 掌握数字钟集成电路的使用方法2. 数字电路设计基础- 学习数字电路的基本逻辑门- 掌握数字电路的设计方法和步骤- 了解数字电路的测试与调试3. 数码管显示原理及使用- 学习数码管的结构和工作原理- 掌握数码管的驱动电路设计- 了解数码管的显示控制方法4. 数字钟电路设计与搭建- 学习数字钟电路的整体设计- 掌握集成电路在数字钟中的应用- 实践搭建和调试数字钟电路5. 团队协作与成果展示- 分组进行数字钟电路设计- 学会分工合作，共同完成任务- 展示设计成果，分享制作经验教学内容依据课程目标，结合课本章节进行组织，注重科学性和系统性。

教学大纲明确，包括数字钟原理、数字电路设计、数码管显示、电路搭建与调试等模块，旨在帮助学生全面掌握数字钟电子课程相关知识。