多功能闹钟设计实验报告

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南航金城学院

数字电路实验课程设计报告

数字闹钟2

第一部分 设计任务

1.1设计任务

设计、制作一个带有校时功能、可定时起闹的数字闹钟。

1.2设计指标

1、 有“时”、“分”十进制显示，“秒”使用分个位数码管上的DP点显示。

2、 计时以24小时为周期。(23:59→00:00)

3、 具有校时电路，可进行分、时较对。

4、 走时过程能按预设的定时时间(精确到小时)启动闹钟产生闹铃，闹铃响时约3s。

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第二部分 设计方案

2.1总体设计方案说明

系统组成：

秒信号发生器：由LM555构成多谐振荡器

走时电路：计数器和与非门组成

校时电路：秒信号调节

闹钟电路：跳线的方法 由计数器、译码器、组合逻辑电路、单稳态电路组成

显示电路：译码器 数码管

模块结构与方框图

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第三部分 电路设计与器件选择

3.1 秒信号发生器

3.1.1模块电路及参数计算

提供秒脉冲

取R1=1.5K,R2=2.4K

C=220uF

T≈1S

3.1.2工作原理和功能说明

3.1.3器件说明

内部电路组成:

(1)分压器(3个R)

(2)电压比较器

(A1、A2）

(3)RS触发器

(4)反相器

(5)晶体管T 1端GND 地

2端TR 低电平触发输入

3端UO 输出

4端RD 直接清0

5端CV 电压控制，不用

多功能电子时钟数字系统课程设计设计实验报告

数字系统课程设计设计实验

报告

———多功能电子时钟

目录

一、电子时钟的功能及工作介绍 0

1、本设计电子时钟具有的功能 0

2、本设计电子时钟工作介绍 0

二、设计思路 0

三、各模块具体介绍 (1)

计数器模块： (1)

控制模块： (3)

四、仿真 (6)

五、实验成果 (6)

六、实验总结和感想 (6)

1、实验错误排查和解决 (6)

2、实验感想 (7)

七、各模块代码 (8)

1、计数器模块 (8)

2、控制模块 (20)

一、电子时钟的功能及工作介绍

1、本设计电子时钟具有的功能

1）具有显示时、分、秒的功能，能准确显示时间

2）能够手动设置时间

3）具有闹钟功能，可以设置闹钟的时间，然后再实际时间与设定时间相等是闹钟响，并有闹钟开关，可控制其是否响

4）具有秒表功能，可以累计计时 2、本设计电子时钟工作介绍

此电子时钟开机后即会显示时间，其中后两位数码管显示秒，前两位数码管显示分，还可以通过拨盘开关S1来使得前两位数码管显示小时。（开机后，按下按键1一次，会继续显示时间。）此后，每按下按键1一次，会显示设置小时界面，按下按键1两次会显示设置分钟界面，按下按键1三次会显示闹钟设置小时界面，按下按键1四次会显示闹钟设置分钟界面，按下按键1五次会显示秒表界面。而在每一个界面，按下按键2相应的位会开始跳动，在按下按键2时，跳动停止，此时按下按键3，即确认键，则会返回时间显示状态。

二、设计思路

设计一个电子时钟，必然要用到计时器，而需要设置时间和闹钟，又需要控制器来控制系统所处的状态。我们采用外部一个按键来切换系统的状态，用另一个按键来调整时间和启动秒表，再有一个按键来确认操作，并返回显示状态，继续等待命令。在控制器中，需要接受外部信号，并给出信号给计时器，使其做出相应的动作。

南航金城学院

数字电路实验课程设计报告

数字闹钟

第一部分 设计任务

1.1设计任务

设计、制作一个带有校时功能、可定时起闹的数字闹钟。

1.2设计指标

1、 有“时”、“分”十进制显示，“秒”使用分个位数码管上的DP点显示。

2、 计时以24小时为周期。(23:59→00:00)

3、 具有校时电路，可进行分、时较对。

4、 走时过程能按预设的定时时间(精确到小时)启动闹钟产生闹铃，闹铃响时约3s。

第二部分 设计方案

2.1总体设计方案说明

系统组成：

秒信号发生器：由LM555构成多谐振荡器

走时电路：计数器和与非门组成

校时电路：秒信号调节

闹钟电路：跳线的方法 由计数器、译码器、组合逻辑电路、单稳态电路组成

显示电路：译码器 数码管

模块结构与方框图

第三部分 电路设计与器件选择

3.1 秒信号发生器

3.1.1模块电路及参数计算

提供秒脉冲

取R1=1.5K,R2=2.4K

C=220uF

T≈1S

3.1.2工作原理和功能说明

3.1.3器件说明

内部电路组成:

(1)分压器(3个R)

(2)电压比较器

(A1、A2）

(3)RS触发器

(4)反相器

(5)晶体管T

1端GND 地

2端TR 低电平触发输入

3端UO 输出

4端RD 直接清0

5端CV 电压控制，不用

时经0.01F电容

数字式闹钟电路设计报告

目录

一． 设计任务和要求……………………………………(1)

二． 设计方案的选择与论证……………………………(2)

三． 电路设计计算与分析………………………………(5)

四． 总结及心得…………………………………………(15)

五． 附录…………………………………………………(17)

六． 参考文献……………………………………………(18)

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一．设计任务和要求

数字式闹钟的具体要求如下：

(1) .时钟功能：具有24小时或12小时的计时方式，显示时、分、秒。

(2) .具有快速校准时、分、秒的功能。

(3) .能设定起闹时刻，响闹时间为1分钟，超过1分钟自动停；具有人工止闹功能；止闹后不再重新操作，将不再发生起闹。

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二．设计方案的选择与论证

2.1 数字闹钟的设计思想

要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号的频率较高，因此，需要进行分频，使得高频脉冲信号转变为适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1HZ）。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行技术。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要对计数器分别设计为60进制，60进制和24进制（本次我选作24进制）的，并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，按“时”、“分”、“秒”顺序将数字显示出来。

值得注意的是：任何计时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。校时电路一般采用自动快速调整和手动调整，“自动快速调整”可利用分频器输出的不同频率的脉冲使显示的时间自动迅速调整。“手动调整”可利用手动的节拍调准显示时间。基于要求本次采用了自动快速调整。

数字闹钟要求有定时响闹的功能，故需要提供设定闹时电路和对比起闹电路。设时电路应共享译码器、驱动器到数字显示器，以便使用者设定时间，并可减少电路的芯片数量；而对比起闹电路提供声源，应具有人工止闹功能，止闹后不再重新操作，将不再发生起闹等功能。