数字电子钟设计报告,完整版

数字电子钟一．摘要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。

因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器、校时电路和振荡器组成。

主电路系统由秒信号发生器、“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，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。

将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”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分钟，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进制计时器，可实现对一天24小时的累计。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态用七段显示译码器译码，通过七段显示器显示出来。

校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。

采用74160，74393实现24进制和60进制，从而实现计数功能。

目录一．正文 (3)1.1系统设计 (3)1.11设计原理（数字电子钟结构框图）： (3)1.12石英晶体振荡器 (3)1.2单元电路设计 (4)1.21时、分、秒计数器的设计： (4)1.2.1.1 元器件的选择：74LS160 同步十进制计数器、与非门 (4)1.2.1.2 二十四进制计数器电路图 (5)1.2.1.3 六十进制计数器电路图 (6)1.2.1.4 秒脉冲谐振电路： (6)1．3系统的测试 (8)1.3.1 N进制级联 (8)1.3.2分频器电路 (8)1.3.3.调校电路 (9)1.4 总结 (10)参考文献 (10)附录 (11)1.元器件的明细表 (12)一．正文1.1系统设计1.11设计原理（数字电子钟结构框图）：数字电子钟是一个典型的数字电路系统，其由直流稳压电源，秒脉冲发生器，时、分、秒计数器以及校时和显示电路组成结构框图如下：图表 11.12石英晶体振荡器：石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确，电路结构简单，频率易调节。

简易电子时钟设计报告1. 引言电子时钟是一种用数字形式显示时间的时钟，广泛应用于日常生活中。

本文将介绍一种简易的电子时钟设计方案，包括硬件设计和软件实现。

该电子时钟采用数字LED显示屏，并通过开发板上的微控制器控制时间的显示。

2. 硬件设计2.1 硬件组成该电子时钟的主要硬件组成包括：- 数字LED显示屏：用于显示时钟的小时和分钟数。

该显示屏采用共阳极的数码管，每个数字有7个段可以点亮。

- 微控制器：使用STM32F103C8T6微控制器，具备足够的输入输出和处理能力。

- 调节按钮：用于调节时钟的小时和分钟数。

2.2 电路设计数字LED显示屏的每个段通过一个继电器和一个可控硅管来控制。

继电器通过微控制器的输出口来控制，可控硅管则通过脉宽调制（PWM）来控制。

微控制器通过GPIO口读取调节按钮的状态，根据按钮的操作来调整时钟的小时和分钟数。

同时，微控制器通过定时器中断来实现时钟的运行和显示。

电路设计如下图所示：3. 软件实现3.1 开发环境本设计使用Keil MDK开发环境进行软件的编写和调试。

Keil MDK 是一款常用的嵌入式开发工具，提供了强大的代码编辑、编译和仿真功能。

3.2 时钟控制软件中定义了一个结构体`Time`，包含了小时数和分钟数的变量。

通过定时器中断，每隔一秒钟将时钟的秒数加一，并根据秒数的变化更新时钟的小时和分钟数。

具体实现如下：cstruct Time {int hour;int minute;int second;void TIM2_IRQHandler(void) {if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); time.second++;if (time.second >= 60) {time.second = 0;time.minute++;}if (time.minute >= 60) {time.minute = 0;time.hour++;}if (time.hour >= 24) {time.hour = 0;}}3.3 数字显示根据时钟的小时和分钟数，将数字转换成BCD码，然后通过GPIO 口控制数字LED显示屏的每个段点亮或熄灭。

数字闹钟设计报告目录1. 设计任务与要求 (2)2. 设计报告内容2.1实验名称 (2)2.2实验仪器及主要器件 (2)2.3实验基本原理 (3)2.4数字闹钟单元电路设计、参数计算和器件选择…………………………3-72.5数字闹钟电路图 (8)2.6数字闹钟的调试方法与过程 (8)2.7设计与调试过程的问题解决方案 (8)3.实验心得体会……………………………………………………………………9、101. 设计任务与要求数字闹钟的具体设计任务及要求如下:(1) 有“时”、“分”十进制显示, “秒”使用发光二极管闪烁表示。

(2) 以24小时为一个计时周期。

(3) 走时过程中能按预设的定时时间（精确到小时）启动闹钟, 以发光二极管闪烁表示, 启闹时间为3s～10s。

2. 设计报告内容2.1实验名称数字闹钟2.2实验仪器及主要器件（1）CD4511（ 4片）、数码管（4片）（2）74LS00（6片）（3）74LS138（2片）（4）74LS163（6片）（5）LM555（1片）（6）电阻、电容、导线等（若干）（7）面包板（2片）、示波器等2.3数字闹钟基本原理要想构成数字闹钟, 首先应选择一个标准时间源——即秒信号发生器。

可以采用LM555构成多谐振荡器, 通过改变电阻来实现频率的变化, 使之产生1HZ的信号。

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进制和24进制的, 并发出驱动信号。

各计数器输出信号经译码器到数字显示器, 按“时”、“分”顺序将数字显示出来, 秒信号可以通过数码管边角的点来显示。

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。

数字电子钟的逻辑框图如图所示。

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）。

电子技术课程设计(数电部分）——简易数字钟专业____________姓名____________班级____________学号____________二〇一三年四月基于EDA的简易数字钟设计第一章设计背景与要求 (1)一．设计背景 (1)二．设计要求 (1)第二章系统概述 (1)2.1设计思想与方案选择 (1)2.2各功能块的组成 (2)第三章单元电路设计与分析 (2)3.1各单元电路的选择 (2)3.2基本计时电路子模块的设计及工作原理分析 (3)(1)脉冲发生电路（分频模块） (3)(2)60进制计数器模块 (5)(3)24进制计数器模块 (6)(4)两片60进制计数器和一片24进制计数器联级构成24小时电路 (8)3.3外围子模块电路的设计及工作原理分析 (9)(1)4位显示译码模块 (9)(2)整点报时电路原理及模块设计 (12)(3)校正开关及脉冲按键消抖动处理模块 (14)(4)12小时制与24小时制的切换电路 (15)第四章电路的调试过程 (19)4.1遇到的主要问题 (19)4.2现象原因分析及解决措施及效果 (19)4.3功能的测试方法、步骤，记录的数据 (20)第五章结束语 (20)5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明 (20)5.2总结设计的收获与体会 (21)参考文献： (21)第一章设计背景与要求一．设计背景在公共场所，例如车站、码头，准确的时间显得特别重要，否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦。

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度和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。

数字钟是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。

二．设计要求设计一个简易数字钟，具有整点报时和校时功能。

（1）以四位LED数码管显示时、分，时为二十四进制。

（2）时、分显示数字之间以小数点间隔，小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时。

多功能数字电子钟设计报告本文将介绍一个多功能数字电子钟的设计报告。

这个钟具有多种功能，可以显示时间，日期，室内温度和湿度，还可以设置闹钟。

这个钟被设计成简单易用，具有时尚外观和实用性。

硬件设计这个数字电子钟由以下主要部件组成：1. 微控制器：使用STM32F103微控制器进行控制和处理2. 显示屏：采用高清彩色TFT屏幕，尺寸为3.5英寸3. 传感器：使用DHT11温湿度传感器，可以实时监测室内的温度和湿度4. 时钟模块：使用DS1302 RTC（实时时钟）模块确保精准的时间显示5. 按键：包括上、下、左、右、确定和返回六个按键，方便用户设置和控制软件设计这个数字电子钟的软件设计采用了嵌入式设计的方法，代码分为三个主要部分：1. 时钟控制：这个数字电子钟确保了精准的时间显示，使用DS1302 RTC模块，可以确保时钟精度误差不超过±2秒/天。

时钟控制部分还包括时钟校准和闹钟设置。

2. 屏幕控制：这个数字电子钟使用3.5英寸TFT高清彩色屏幕，可以实现时钟、日期、温湿度和闹钟的显示。

屏幕控制部分可以显示多种信息，具有时尚的外观和设计。

3. 传感器控制：使用DHT11温湿度传感器监测室内环境。

传感器控制部分可以实现实时监测温度和湿度，并在屏幕上显示当前的室内温度和湿度。

功能设计这个数字电子钟具有以下主要功能：1. 时间显示：可以精准的显示当前的时间，包括小时、分钟和秒钟。

2. 日期显示：可以显示当前的日期，包括月份、日期和星期几。

3. 温湿度监测：可以实时监测室内的温度和湿度，并在屏幕上显示当前的数值。

4. 闹钟设置：可以设置多个闹钟，并在设定的时间开始响铃。

闹钟响铃时可以选择静音或自动关闭。

5. 操作简便：采用方便简单的按键操作设计，方便用户使用。

总结这个数字电子钟设计具有多种功能，采用了高清彩色TFT 屏幕，集精准时间、日期信息、温湿度信息便利的闹钟设置于一身，是一款可以满足日常生活需求的设计。

数字电子钟设计实验报告实验项目名称：数字电子钟的设计实验项目性质：普通试验所属课程名称：VHDL程序设计实验计划学时：4学时一、实验目的掌握VHDL程序设计方法二、实验内容和要求能够实现小时（24进制）、分钟和秒钟（60进制）的计数功能具有复位功能功能扩展：具有复位、整点报时提示、定时闹钟等功能在软件工具平台上，进行VHDL语言的各模块编程输入、编译实现和仿真验证。

三、实验主要仪器设备和材料计算机四．设计思想1、计数模块：Q0为六十进制计数，代表秒计数，当Q0<59时，每逢一个时钟上升沿Q0增加1，直到当Q0=59时，再逢一个时钟上升沿，立即输出高电平至进位CLK1。

使得CLK1为一个60秒为周期的时钟，作为六十进制分计数Q1时钟。

同理，当Q1<59时，每逢一个时钟上升沿Q1加1，直到当Q1=59，再逢一个时钟上升沿，立即输出高电平到进位CLK2。

CLK2是一个60分钟为周期的时钟，作为二十四进制时计数Q2的时钟。

2、复位模块：分别在秒，分，时计数模块语句之前加入一个判断语句IF RST=‘0'，如果复位输入RST为0则跳过计数模块，不为0则运行计数模块。

3、整点报时模块：判断秒，分计数是否都为0，【Q1=("000000")AND(Q0="000000")】，如果是，则令报时ALM0输出为1，不是则输出为0。

4、定时闹钟模块：用户设定闹钟DS（秒）,DF（分）,DM（秒）的输入，当它们都等于输出的Q1(分)，Q2（时）数值时，则令闹钟ALM1输出为1，否则输出为0。

五、源程序LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY clock ISPORT (CLK,RST:IN STD_LOGIC;CLK1,CLK2:INOUT STD_LOGIC;CLK3:OUT STD_LOGIC;S:OUT STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);F,M:OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);DS:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);DF,DM:IN STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);ALM0,ALM1:OUT STD_LOGIC);END clock;ARCHITECTURE one OF clock ISBEGINPROCESS(CLK,RST)VARIABLE Q0: STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);VARIABLE Q1: STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);VARIABLE Q2: STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);BEGINIF RST='0' THEN Q0:=(OTHERS=>'0');ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF Q0="111011" THEN CLK1 <= '1' ;ELSE CLK1<='0';END IF ;IF Q0<59 THEN Q0:=Q0+1;ELSE Q0:=(OTHERS=>'0') ;END IF;END IF;IF RST='0' THEN Q1:=(OTHERS=>'0');ELSIF CLK1'EVENT AND CLK1='1' THENIF Q1="111011" THEN CLK2 <= '1' ;ELSE CLK2<='0';END IF ;IF Q1<59 THEN Q1:=Q1+1;ELSE Q1:=(OTHERS=>'0') ;END IF;END IF;IF RST='0' THEN Q2:=(OTHERS=>'0');ELSIF CLK2'EVENT AND CLK2='1' THENIF Q2="011101" THEN CLK3 <= '1' ;ELSE CLK3<='0';END IF ;IF Q2<23 THEN Q2:=Q2+1;ELSE Q2:=(OTHERS=>'0') ;END IF;END IF;M<=Q0;F<=Q1;S<=Q2;IF Q1=("000000")AND(Q0="000000") THEN ALM0<='1'; ELSE ALM0<='0';END IF ;IF (Q0=DM)AND (Q1=DF)AND(Q2=DS) THEN ALM1<='1'; ELSE ALM1<='0';END IF;END PROCESS;END one;六、仿真图秒到分进位：分到时进位：23时59分59秒进位：复位：整点报时：闹钟报时（闹钟时间设定为7时16分4秒）：七、总结经过这次实验，让我更加熟悉了VHDL的编程实现。

EDA设计（II）实验报告-数字电子钟实验报告：数字电子钟一、实验目的本实验旨在通过使用EDA设计软件，设计并实现一个具有时、分、秒功能的数字电子钟。

通过学习使用EDA工具，掌握数字电路设计的基本步骤和技巧，培养实践能力和创新思维。

二、实验原理数字电子钟是一种以数字形式显示时间的装置，它利用了时、分、秒的计时原理。

核心部分包括一个时钟发生器，用于产生标准时间信号，以及一个计数器，用于对时间进行计数并显示。

此外，还需要一些控制逻辑来控制时、分、秒的进位和显示。

三、实验步骤1.设计准备：在开始设计之前，首先明确设计要求和功能。

考虑到实验的复杂性和可实现性，我们采用最简单的电路结构，即基于计数器和译码器的数字电子钟。

2.绘制电路图：使用EDA设计软件（如Quartus II）绘制电路图。

首先创建新项目，然后添加必要的元件（如74LS192计数器、74LS248译码器等），并根据设计要求连接元件。

3.编写程序：使用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编写计数器和译码器的程序。

确保程序能够实现所需的功能，并进行仿真测试。

4.编译和下载：将程序编译成可下载的配置文件，然后下载到FPGA开发板上。

5.硬件测试：连接开发板到PC，启动程序，观察数字电子钟的显示情况。

检查时间是否准确，各部分功能是否正常。

6.性能评估：对数字电子钟的性能进行评估，包括计时精度、稳定性等指标。

根据评估结果对设计进行优化。

四、实验结果与分析1.设计结果：经过上述步骤，我们成功地设计并实现了一个基于FPGA的数字电子钟。

通过EDA软件和硬件描述语言，我们实现了计数器和译码器的功能，并完成了程序的编写和下载。

2.性能分析：经过测试，我们的数字电子钟具有较高的计时精度和稳定性。

时间显示准确，各部分功能正常。

这表明我们的设计是成功的。

3.优化方向：虽然我们的数字电子钟已经具有较好的性能，但仍有一些方面可以优化。

例如，可以考虑添加更多的功能，如闹钟、温度显示等；也可以进一步优化电路结构，降低成本和提高性能。

数字电子钟的设计【摘要】本系统由晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、七段译码显示器和校准、报时电路组成，采用了CMOS或TTL系列(双列直插式)中小规模集成芯片。

总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。

其中主体电路完成数字钟的基本功能，扩展电路完成数字钟的扩展功能，进行了各单元电路设计，总体安装、制作及调试。

数字钟是一种计时装置，不仅能替代指针式钟表，还可以运用到定时控制、自动计时及时间程序控制等方面，应用广泛。

【关键词】石英晶振、分频器、计数器、译码器、七段译码显示器、校准、整点报时。

第一章数字电子钟总体方案1.1数字电子钟总体方案的确定数字电子钟组成一般由振荡器、分频器、计数器、译码器及显示器等几部分组成。

石英振荡器产生的时标信号送到分频器，分频电路将时标信号分成秒脉冲，秒脉冲送入计数器进行计数，并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。

“秒”的显示由两级计数器和译码器组成的六十进制计数器电路实现，“分“的显示电路与“秒”相同。

“时”的显示由两极计数器和译码器组成的二十四进制计数器电路实现。

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，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。

将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发一个“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分钟，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进制计时器，可实现对一天24小时的累计。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态0进行七段显示译码器译码，通过六位七段译码显示器显示出来。

整点报时电路根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。

校时电路时用来对“时”、“分”显示数字进行校对调整的。

数字电子钟总体方案框图图1.1.1 数字电子钟组成框图1.2数字电子钟电路组成数字电子钟组成一般由振荡器、分频器、计数器、译码器及七段译码显示器等几部分组成（如图1.2.1所示）。

课程设计_数字电子钟设计报告第一篇：课程设计_数字电子钟设计报告数字电子钟设计报告数字电子钟设计报告目录1．实验目的 (2)2．实验题目描述和要求 (2)3．设计报告内容...........................................................................2 3.1实验名称.................................................................................2 3.2实验目的.................................................................................2 3.3实验器材及主要器件..................................................................2 3.4数字电子钟基本原理..................................................................3 3.5数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择..............................3-8 3.6数字电子钟电路图.....................................................................9 3.7数字电子钟的组装与调试............................................................9 4．实验结论.................................................................................9 5．实验心得 (10)参考文献 (10)数字电子钟设计报告一简述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。