数字钟实验报告
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一、实习时间20XX年X月X日至20XX年X月X日二、实习地点XX电子科技有限公司三、实习目的1. 通过本次实习,使学生掌握电子焊接的基本技能和操作规范。
2. 培养学生将理论知识与实际操作相结合的能力,提高学生的动手实践能力。
3. 使学生了解数字钟的结构和工作原理,掌握数字钟的焊接技术。
4. 培养学生良好的职业素养和团队协作精神。
四、实习内容1. 数字钟的基本结构和工作原理数字钟是一种利用数字电路实现计时功能的电子设备。
它主要由晶振、计数器、显示器、驱动电路等组成。
晶振产生稳定的时钟信号,经过计数器进行计数,最终由显示器显示时间。
2. 数字钟焊接前的准备工作(1)熟悉数字钟的电路原理图,了解各元器件的作用和连接方式。
(2)准备焊接工具和材料,如电烙铁、助焊剂、焊锡丝、镊子、剪刀等。
(3)清理焊接区域,确保无灰尘、油污等杂质。
3. 数字钟焊接操作步骤(1)根据电路原理图,按照元器件的顺序进行焊接。
(2)使用电烙铁进行焊接,注意焊接时间不宜过长,以免损坏元器件。
(3)焊接过程中,注意观察焊点是否饱满、焊锡是否溢出等。
(4)焊接完成后,检查电路连接是否正确,确保电路通路畅通。
4. 数字钟焊接注意事项(1)焊接时,保持电烙铁温度适中,避免过热损坏元器件。
(2)焊接过程中,注意防止焊锡溅到其他元器件上。
(3)焊接完成后,检查电路连接是否牢固,确保无虚焊、短路等现象。
(4)对于易损元器件,如晶振、电容等,焊接时需特别小心。
五、实习成果1. 成功焊接了一台数字钟,并使其正常工作。
2. 掌握了电子焊接的基本技能和操作规范。
3. 提高了动手实践能力,将理论知识与实际操作相结合。
4. 培养了良好的职业素养和团队协作精神。
六、实习总结通过本次数字钟焊接实习,我深刻体会到了以下几方面:1. 理论知识的重要性。
在实习过程中,我深刻认识到,只有掌握了扎实的理论知识,才能在实际操作中游刃有余。
2. 实践能力的重要性。
通过实际操作,我掌握了电子焊接的基本技能,提高了自己的动手实践能力。
数字钟实训报告心得体会(模板20篇)心得体会是我们在实践中领悟到的感悟和体验,能够帮助我们更好地理解和应用所学知识。
接下来,小编为大家分享一些优秀的心得体会范文,供大家参考和借鉴。
数字秒表实训报告心得体会第一段:引言(150字)。
数字秒表实训是我在大学期间参与的一次实践课程。
通过这次实训,我学到了很多有关数字秒表的知识和技巧,并且深刻体会到了数字秒表在实际生活中的重要性和应用价值。
在这篇报告中,我将分享我的实训经历,以及对数字秒表实训的心得体会。
第二段:实训内容与过程(250字)。
在实训开始之前,我们首先了解了数字秒表的基本原理和功能。
我们学习了数字秒表的设计和制造过程,以及如何使用它来测量时间。
然后,我们分为小组,每个小组负责设计一个数字秒表的实训项目。
在设计过程中,我们要考虑到秒表的准确性、易操作性和实用性。
我们通过分析市场需求和用户群体的需求,进行了多次修改和改进。
最后,我们使用传感器、电池和显示屏等部件,将设计好的秒表制成实物,并进行了功能测试。
第三段:实训收获(300字)。
通过这次实训,我深刻认识到了数字秒表在生活中的重要性。
它不仅可以为人们提供准确的时间测量,还可以用于运动训练、科学实验、竞技比赛等领域。
在实训过程中,我学习到了团队合作的重要性。
每个小组成员都有不同的专业背景和技能,我们通过充分的讨论和合作,最终实现了一个功能完善的数字秒表。
这次实训也锻炼了我的动手能力和解决问题的能力,提高了我的实践技能和创新意识。
第四段:实训反思(250字)。
在实训过程中,我也遇到了一些挑战。
首先是时间管理方面的问题,由于实训的时间紧张,我们需要合理安排时间,确保每个阶段都能够顺利进行。
其次是技术问题,数字秒表的设计和制造需要一定的专业知识和技能,我们需要不断学习和改进,以提高实训成果的质量和实用性。
最后是团队协作方面的问题,每个小组成员都有自己的观点和想法,我们需要协商一致,充分发挥每个人的优势,才能最终成功完成实训项目。
华中科技大学《电子线路设计、测试与实验》实验报告实验名称: 多功能数字钟设计院(系): 自动化学院专业班级:实验成绩:****: ***2014 年6 月11 日一、实验目的1.掌握可编程逻辑器件的应用开发技术, 设计输入、编译、仿真和器件编程;2.熟悉EDA软件使用;3.掌握Verilog HDL设计方法;4.分模块、分层次数字系统设计二、实验器材QUARTUS II软件PC DEO实验板三、实验要求1.能显示小时、分钟、秒钟(小时以24进制,时、分用显示器, 秒用LED)2.能调整小时、分钟的时间3.复位四、实验原理五、程序设计过程数字钟由2个60进制计数器和1个24进制计数器和4个译码器共7个模块构成,3个计数器公用一个时钟信号CP。
2个选择器分别用于选择分计数器和时计数器的使能控制信号,对时间进行校正时,在控制器的作用下,使能信号接高电平,此时每来一个时钟信号,计数器加一计数,从而实现对小时和分钟的校正.正常计时时,使能信号来自低位计数器的输出,即秒计数器达到59秒时,产生输出信号使分计数器加1,分秒计数器同时计到最大值时即59分59秒时,产生输出信号使小时计数器加一。
1.顶层模块:module clock (led0, led1, led2, led3, led_sec, _50mhzin, adjminkey, adjhrkey, ncr, h12, hour12);input _50mhzin;input adjminkey, adjhrkey;input h12;input ncr;output [6:0]led0, led1, led2, led3;wire [7:0] led_a, led_b;wire _1hz, _1khz, _5hz;wire [7:0] hour, minute, second, set_hr, set_min;output hour12;wire h12;output [7:0]led_sec;assign hour12 = h12;divided_frequency u0(_1hz,ncr,_50mhzin);top_clock u1(hour, minute, second, _1hz, ncr, adjminkey, adjhrkey, _50mhzin);display u2(_50mhzin, _5hz, ncr, led_a, led_b, led_sec, hour, minute, second,h12);SEG7_LUT u3(led_a[7:4], led3);SEG7_LUT u4(led_a[3:0], led2);SEG7_LUT u5(led_b[7:4], led1);SEG7_LUT u6(led_b[3:0], led0);endmodule2.分频模块:module divided_frequency(_1hzout,ncr,_50mhzin);input _50mhzin, ncr;output _1hzout;supply1 vdd;wire[11:0] q;wire _1khzin;wire en1, en2;divfreq50M_1Khz du00(_1khzin, ncr, _50mhzin);//先调用1khz分频counter10 du0(q[3:0], ncr, vdd, _1khzin);counter10 du1(q[7:4], ncr, en1, _1khzin);counter10 du2(q[11:8], ncr, en2, _1khzin);//再调用三个10计数器,将1khz分为1hzassign en1=(q[3:0] == 4'h9);assign en2=(q[7:4] == 4'h9) && (q[3:0] == 4'h9);assign _1hzout = q[11];assign _500hzout = q[0];endmodule3.时钟运行模块module top_clock(hour, minute, second, _1hz, ncr, adjminkey, adjhrkey, _50mhzin);input _1hz, _50mhzin, ncr, adjminkey, adjhrkey;output [7:0] hour, minute, second;wire [7:0] hour, minute, second;//时、分、秒每个用八位二进制表示两位BCD 码supply1 vdd; //高电平, 是使能一直打开wire mincp, hrcp, _5hz;//_5hz用于快速校时divfreq50M_5hz ut0(_5hz, ncr, _50mhzin);counter60 ut1(second, ncr, vdd, _1hz);counter60 ut2(minute, ncr, vdd, ~mincp);//秒和分使用60进制counter24 ut3(hour[7:4], hour[3:0], ncr, vdd, ~hrcp);//时钟为24进制(默认)assign mincp = adjminkey ? _5hz : (second==8'h59);assign hrcp = adjhrkey? _5hz : ({minute,second}==16'h5959);//进位或校时使能控制endmodule4.显示模块:module display(_50mhz,_5hz,cr,led_a,led_b,led_sec,hour,minute,second,h12);input [7:0]hour,minute,second;//时分秒input _50mhz,cr,_5hz;output [7:0]led_a,led_b,led_sec;//数码管显示缓存input h12;//12,24小时制切换reg [7:0]led_a,led_b,led_sec;reg [2:0]mod;//模式变量always@(posedge _50mhz)beginled_b=minute;led_sec=second;//模式0,显示时分秒if(~h12)beginled_a=hour;led_b=minute;led_sec=second;endelsebegincase(hour)8'h13,8'h14,8'h15,8'h16,8'h17,8'h18,8'h19,8'h22,8'h23,8'h24:led_a=hour-8'h12;8'h20:led_a=8'h08;8'h21:led_a=8'h09;default:led_a=hour;endcaseend//12/24小时切换,24到12,相应BCD码减endendmodule5.数码管操作模块module SEG7_LUT (iDIG,oSEG);input [3:0] iDIG;output [6:0] oSEG;reg [6:0] oSEG;always @(iDIG)begincase(iDIG)4'h1: oSEG = 7'b1111001; // ---t----4'h2: oSEG = 7'b0100100; // | |4'h3: oSEG = 7'b0110000; // lt rt4'h4: oSEG = 7'b0011001; // | |4'h5: oSEG = 7'b0010010; // ---m----4'h6: oSEG = 7'b0000010; // | |4'h7: oSEG = 7'b1111000; // lb rb4'h8: oSEG = 7'b0000000; // | |4'h9: oSEG = 7'b0010000; // ---b----4'ha: oSEG = 7'b0001000;4'hb: oSEG = 7'b0000011;4'hc: oSEG = 7'b1000110;4'hd: oSEG = 7'b0100001;4'he: oSEG = 7'b0000110;4'hf: oSEG = 7'b0001110;4'h0: oSEG = 7'b1000000;endcaseendendmodule六、功能仿真1.六进制2.十进制3.六十进制(分了几张图截图)4.24进制5.异步清零仿真6.正常计时仿真秒计时●分计时●小时计时23:59:59秒返07 手动校小时和分钟仿真ADJHrKey 与AdjMinKey均为高电平有效,七、思考题1.什么是分层次的电路设计方法?叙述分层次设计电路的基本过程.答: 在电路设计中,可以将两个或者多个模块组合起来描述电路逻辑功能,通常称为分层次的电路设计.自顶而下和自底而上是两种常用的设计方法.在自顶而下的设计中,先定义顶层模块,然后再定义顶层模块中用到的子模块.而在自底而上的设计中,底层的各个子模块首先被确定下来,然后将这些子模块组合起来构成顶层模块.2.在用MAX+PLUS II 软件设计数字钟电路时,简述对60进制计数器进行仿真分析的大致过程.若仿真时栅格的大小(GRID SIZE)为0.5ms,设置CP信号时倍率(Multiplied By)为软件默认值1,那么仿真文件的时间至少需要多长才能完整反映计数过程?答: 至少要0.5ms * 60 = 30ms八、试验中遇到的问题与解决办法这次实验主要是Verilog代码的编写和仿真, 在波形的仿真过程中, 有许多操作并不清楚, 尤其是部分功能的波形仿真输出和如何手动调整时钟的波形仿真, 虽然最后有同学帮忙, 但是最后还是操作得很不熟练。
一、摘要本次实训旨在通过设计和制作一个数字时钟,加深对数字电子技术理论知识的理解,提高动手实践能力。
在实训过程中,我们学习了数字钟的原理、电路设计、元件选择、焊接调试等技能。
最终,我们成功制作出了一个具有时、分、秒显示功能的数字时钟,并通过实际运行验证了其功能。
二、实训目的1. 掌握数字电子钟的原理和设计方法。
2. 熟悉常用数字电路元件的功能和特性。
3. 提高动手实践能力,培养创新意识。
4. 增强团队协作精神,提高沟通能力。
三、实训内容1. 数字钟原理数字钟是一种将时间信息转换为数字信号,并通过数码管显示的电子计时设备。
其基本原理是利用石英晶体振荡器产生稳定的时钟信号,通过计数器进行计数,并通过译码器和数码管显示时间。
2. 电路设计本次实训采用以下电路设计:(1)时钟信号产生:利用555定时器产生1Hz的时钟信号。
(2)秒计数器:采用CD4060计数器,实现秒的计数。
(3)分计数器:采用CD4518计数器,实现分的计数。
(4)时计数器:采用CD4518计数器,实现时的计数。
(5)译码器:采用CD4511译码器,将计数器的输出信号转换为数码管所需的信号。
(6)数码管显示:采用共阴极七段数码管,显示时、分、秒。
3. 元件选择本次实训选用的元件如下:(1)时钟信号产生:555定时器、电阻、电容。
(2)计数器:CD4060、CD4518。
(3)译码器:CD4511。
(4)数码管显示:共阴极七段数码管。
(5)其他元件:电阻、电容、电位器、晶体管、开关等。
4. 焊接调试(1)按照电路图进行元件焊接。
(2)检查电路连接是否正确,并进行初步调试。
(3)调整电位器,使数码管显示正确的时间。
(4)测试电路功能,确保时、分、秒显示准确。
四、实训总结1. 通过本次实训,我们掌握了数字电子钟的原理和设计方法,熟悉了常用数字电路元件的功能和特性。
2. 在实训过程中,我们提高了动手实践能力,培养了创新意识。
3. 团队协作精神得到了加强,沟通能力得到提高。
一、实训目的1. 掌握数字钟的基本原理和电路设计方法;2. 熟悉数字电路中常用芯片的功能和用法;3. 提高动手能力和实际操作技能;4. 培养团队协作精神。
二、实训环境1. 实验室:电子实验室、示波器、数字万用表、信号发生器、电源等;2. 实验设备:数字集成电路芯片、电阻、电容、电位器、数码管、导线等。
三、实训原理数字钟是一种以数字形式显示当前时间的电子设备,主要由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等组成。
本实训主要采用以下原理:1. 振荡器产生一个稳定的时钟信号;2. 分频器将振荡器产生的时钟信号分频,得到秒脉冲信号;3. 计数器对秒脉冲信号进行计数,实现秒、分、时的计时;4. 译码器将计数器的输出信号转换为数码管显示的数字;5. 显示器显示计时结果。
四、实训过程1. 设计电路原理图:根据实训要求,设计数字钟的电路原理图,包括振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等部分。
2. 选择元件:根据电路原理图,选择所需的数字集成电路芯片、电阻、电容、电位器、数码管、导线等元件。
3. 购买元件:根据元件清单,购买所需的实验元件。
4. 组装电路:按照电路原理图,将元件焊接在电路板上,注意焊接质量。
5. 测试电路:使用示波器、数字万用表等工具,测试电路各部分的功能,确保电路正常工作。
6. 调试电路:根据实际需求,对电路进行调试,使秒、分、时计时准确。
7. 动态显示:将计时结果通过数码管动态显示出来。
8. 撰写实训报告:总结实训过程,分析实验结果,提出改进意见。
五、实训结果1. 成功组装并调试出数字钟电路,实现秒、分、时的计时功能;2. 熟悉了数字集成电路芯片的功能和用法;3. 提高了动手能力和实际操作技能;4. 培养了团队协作精神。
六、实训总结1. 在实训过程中,我们学会了如何根据实际需求设计电路,选择合适的元件,并进行焊接和调试;2. 通过实训,我们对数字电路有了更深入的了解,提高了实际操作能力;3. 实训过程中,我们遇到了一些问题,通过团队协作,共同解决,培养了团队协作精神;4. 在今后的学习和工作中,我们将继续努力,提高自己的实际操作能力,为我国电子产业的发展贡献力量。
单片机实验报告数字时钟设计报告一、实验目的本次单片机实验的目的是设计并实现一个基于单片机的数字时钟。
通过该实验,深入了解单片机的工作原理和编程方法,掌握定时器、中断、数码管显示等功能的应用,提高综合运用知识解决实际问题的能力。
二、实验原理1、单片机选择本次实验选用了常见的 51 系列单片机,如 STC89C52。
它具有丰富的资源和易于编程的特点,能够满足数字时钟的设计需求。
2、时钟计时原理数字时钟的核心是准确的计时功能。
通过单片机内部的定时器,设定合适的定时时间间隔,不断累加计时变量,实现秒、分、时的计时。
3、数码管显示原理采用共阳或共阴数码管来显示时间数字。
通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选信号,使数码管显示相应的数字。
4、按键控制原理设置按键用于调整时间。
通过检测按键的按下状态,进入相应的时间调整模式。
三、实验设备与材料1、单片机开发板2、数码管3、按键4、杜邦线若干5、电脑及编程软件(如 Keil)四、实验步骤1、硬件连接将数码管、按键与单片机开发板的相应引脚通过杜邦线连接起来。
确保连接正确可靠,避免短路或断路。
2、软件编程(1)初始化单片机的定时器、中断、I/O 口等。
(2)编写定时器中断服务程序,实现秒的计时。
(3)设计计时算法,将秒转换为分、时,并进行进位处理。
(4)编写数码管显示程序,将时间数据转换为数码管的段选和位选信号进行显示。
(5)添加按键检测程序,实现时间的调整功能。
3、编译与下载使用编程软件将编写好的程序编译生成可执行文件,并下载到单片机中进行运行测试。
五、程序设计以下是本次数字时钟设计的主要程序代码片段:```cinclude <reg52h>//定义数码管段选码unsigned char code SEG_CODE ={0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90};//定义数码管位选码unsigned char code BIT_CODE ={0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10,0x20, 0x40, 0x80};//定义时间变量unsigned int second = 0, minute = 0, hour = 0;//定时器初始化函数void Timer_Init(){TMOD = 0x01; //定时器 0 工作在方式 1 TH0 =(65536 50000) / 256; //定时 50ms TL0 =(65536 50000) % 256;EA = 1; //开总中断ET0 = 1; //开定时器 0 中断TR0 = 1; //启动定时器 0}//定时器 0 中断服务函数void Timer0_ISR() interrupt 1{TH0 =(65536 50000) / 256;TL0 =(65536 50000) % 256;second++;if (second == 60){second = 0;minute++;if (minute == 60){minute = 0;hour++;if (hour == 24){hour = 0;}}}}//数码管显示函数void Display(){unsigned char i;for (i = 0; i < 8; i++)P2 = BIT_CODEi;if (i == 0){P0 = SEG_CODEhour / 10;}else if (i == 1){P0 = SEG_CODEhour % 10;}else if (i == 2){P0 = 0xBF; //显示“”}else if (i == 3){P0 = SEG_CODEminute / 10;else if (i == 4){P0 = SEG_CODEminute % 10;}else if (i == 5){P0 = 0xBF; //显示“”}else if (i == 6){P0 = SEG_CODEsecond / 10;}else if (i == 7){P0 = SEG_CODEsecond % 10;}delay_ms(1);//适当延时,防止闪烁}}//主函数void main(){Timer_Init();while (1){Display();}}```六、实验结果与分析1、实验结果将程序下载到单片机后,数字时钟能够正常运行,准确显示时、分、秒,并且通过按键可以进行时间的调整。
数字钟实验报告数字钟实验报告1. 引言数字钟是一种以数字形式显示时间的装置,广泛应用于日常生活中。
本实验旨在通过搭建数字钟电路并进行实际测试,了解数字钟的工作原理和实现方式。
2. 实验材料和方法实验材料:电路板、电子元件(集成电路、电阻、电容等)、数字显示屏、电源、万用表等。
实验方法:按照电路图连接电子元件,将数字显示屏连接到电路板上,接通电源后进行测试。
3. 实验步骤3.1 搭建电路根据提供的电路图,将电子元件按照正确的连接方式搭建在电路板上。
确保连接的准确性和稳定性。
3.2 连接数字显示屏将数字显示屏连接到电路板上的指定位置,注意极性的正确性。
3.3 接通电源将电路板连接到电源上,确保电源的稳定输出。
3.4 进行测试打开电源,观察数字显示屏上的显示情况。
通过调整电路中的元件,如电容和电阻的数值,观察数字显示屏上的时间变化。
4. 实验结果在实验过程中,我们成功搭建了数字钟电路,并进行了多次测试。
通过调整电路中的元件数值,我们观察到数字显示屏上的时间变化。
数字钟准确地显示了当前的时间,并且实时更新。
5. 讨论与分析通过本次实验,我们了解到数字钟的工作原理是通过电路中的集成电路和元件来控制数字显示屏的显示。
数字钟的精确性和稳定性取决于电路的设计和元件的质量。
在实际应用中,数字钟通常会采用更加精确的时钟芯片来保证时间的准确性。
6. 实验总结本次实验通过搭建数字钟电路并进行测试,使我们更加深入地了解了数字钟的工作原理和实现方式。
通过调整电路中的元件,我们观察到数字显示屏上的时间变化,验证了数字钟的准确性和实时性。
在今后的学习和工作中,我们将更加注重电路设计和元件的选择,以提高数字钟的精确性和稳定性。
7. 参考文献[1] 电子技术基础教程,XXX,XXX出版社,2010年。
[2] 数字电路设计与实验,XXX,XXX出版社,2015年。
8. 致谢感谢实验室的老师和同学们对本次实验的支持和帮助。
他们的耐心指导和积极讨论使本次实验取得了圆满成功。
数字钟实验报告5篇范文第一篇:数字钟实验报告数字钟实验报告班级:电气信息i类112班实验时间:实验地点:指导老师:目录一、实验目的-----------------3二、实验任务及要求--------3三、实验设计内容-----------3(一)、设计原理及思路3(二)、数字钟电路的设计--------------------------4(1)电路组成---------4(2)方案分析---------10(3)元器件清单------11四、电路制版与焊接---------11五、电路调试------------------12六、实验总结及心得体会---13七、组员分工安排------------19一、实验目的:1.学习了解数码管,译码器,及一些中规模器件的逻辑功能和使用方法。
2.学习和掌握数字钟的设计方法及工作原理。
熟悉集成电路的引脚安排,掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法。
3.了解pcb板的制作流程及提高自己的动手能力。
4.学习使用protel软件进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计。
5.初步学习手工焊接的方法以及电路的调试等。
使学生在学完了《数字电路》课程的基本理论,基本知识后,能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面,系统地进行电子电路的工程实践训练,学会检查电路的故障与排除故障的一般方法锻炼动手能力,培养工程师的基本技能,提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验任务及要求1.设计一个二十四小时制的数字钟,时、分、秒分别由二十四进制、六十进制、六十进制计数器来完成计时功能。
2.能够准确校时,可以分别对时、分进行单独校时,使其到达标准时间。
3.能够准确计时,以数字形式显示时、分,发光二极管显示秒。
4.根据经济原则选择元器件及参数;5..小组进行电路焊接、调试、测试电路性能,撰写整理设计说明书。
三、实验设计内容1、设计原理及思路 3.1数字钟的构成数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、较时电路、报时电路等部分组成,这些都是数字电路中应用最广的基本电路3.2原理分析数字钟实际上是一个对标准频率(1hz)进行计数的计数电路。
一、实习背景随着科技的不断发展,电子工艺技术在我国得到了广泛应用。
为了提高自身的实践能力,了解电子工艺的基本原理和应用,我参加了为期一个月的电子工艺实习。
本次实习的主要内容是设计和制作一个数字钟。
二、实习目的1. 熟悉电子工艺的基本原理和操作流程;2. 掌握数字钟的设计和制作方法;3. 提高动手能力和团队合作精神;4. 培养严谨、细致的工作态度。
三、实习内容1. 数字钟的原理及设计数字钟是一种利用电子电路实现计时功能的装置。
它主要由时钟电路、显示电路和电源电路组成。
时钟电路负责产生稳定的脉冲信号,显示电路用于显示时间,电源电路为整个装置提供电能。
(1)时钟电路:采用555定时器产生1Hz的脉冲信号,经过分频电路得到1秒的脉冲信号。
(2)显示电路:采用数码管显示时间,数码管有8个引脚,分别对应8段,通过控制这些引脚的高低电平,可以实现数字的显示。
(3)电源电路:采用稳压电路为整个装置提供稳定的5V电压。
2. 数字钟的制作(1)准备材料:555定时器、电阻、电容、数码管、面包板、导线等。
(2)制作步骤:①按照电路图连接555定时器、电阻、电容等元件;②将数码管插入面包板,连接好数码管的8个引脚;③将电路板插入面包板,连接好各个元件;④调试电路,观察数码管显示的时间是否准确;⑤根据实际情况调整电路参数,确保时间显示准确。
3. 数字钟的调试与改进(1)调试:首先检查电路连接是否正确,然后观察数码管显示的时间是否准确。
若不准确,检查电路参数,进行调整。
(2)改进:为了提高数字钟的显示效果,可以增加以下功能:①设置闹钟功能,在指定时间发出声音提醒;②增加时间调整功能,方便用户调整时间;③优化电路设计,提高稳定性。
四、实习总结通过本次电子工艺实习,我掌握了数字钟的设计和制作方法,提高了自己的动手能力和团队合作精神。
以下是实习过程中的几点体会:1. 理论与实践相结合:在实习过程中,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
数字时钟实验报告一、实验目的本次数字时钟实验的主要目的是设计并实现一个能够准确显示时、分、秒的数字时钟系统,通过该实验,深入理解数字电路的原理和应用,掌握计数器、译码器、显示器等数字电路元件的工作原理和使用方法,提高电路设计和调试的能力。
二、实验原理1、时钟脉冲产生电路时钟脉冲是数字时钟的核心,用于驱动计数器的计数操作。
本实验中,采用石英晶体振荡器产生稳定的高频脉冲信号,经过分频器分频后得到所需的秒脉冲信号。
2、计数器电路计数器用于对时钟脉冲进行计数,分别实现秒、分、时的计数功能。
秒计数器为 60 进制,分计数器和时计数器为 24 进制。
计数器可以由集成计数器芯片(如 74LS160、74LS192 等)构成。
3、译码器电路译码器将计数器的输出编码转换为能够驱动显示器的信号。
常用的译码器芯片有 74LS47(用于驱动共阳数码管)和 74LS48(用于驱动共阴数码管)。
显示器用于显示数字时钟的时、分、秒信息。
可以使用数码管(LED 或 LCD)作为显示元件。
三、实验器材1、集成电路芯片74LS160 十进制计数器芯片若干74LS47 BCD 七段译码器芯片若干74LS00 与非门芯片若干74LS10 三输入与非门芯片若干2、数码管共阳数码管若干3、电阻、电容、晶振等无源元件若干4、面包板、导线、电源等四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验原理,使用电路设计软件(如 Protel、Multisim 等)设计数字时钟的电路原理图。
在设计过程中,要合理布局芯片和元件,确保电路连接正确、简洁。
按照设计好的电路原理图,在面包板上搭建实验电路。
在搭建电路时,要注意芯片的引脚排列和连接方式,避免短路和断路。
3、调试电路接通电源,观察数码管是否有显示。
如果数码管没有显示,检查电源连接是否正确,芯片是否插好。
调整时钟脉冲的频率,观察秒计数器的计数是否准确。
如果秒计数器的计数不准确,检查分频器的连接是否正确,晶振的频率是否稳定。
一、实训目的本次实训旨在通过制作一个自动报时数字钟,加深对数字电路原理的理解,提高电子制作技能,并学会使用相关电子元件和设备。
通过本次实训,我们期望达到以下目标:1. 掌握数字电子钟的基本工作原理和电路设计方法。
2. 熟悉数字电路元件的识别、测试和焊接技术。
3. 学会使用数字电路测试仪器,如示波器、逻辑分析仪等。
4. 提高团队合作能力和问题解决能力。
二、实训环境实训地点:电子实验室实训设备:数字电子钟制作套件、万用表、示波器、逻辑分析仪、焊接工具、电源等。
三、实训原理数字电子钟主要由以下几个部分组成:时钟电路、译码电路、显示电路和报时电路。
1. 时钟电路:由晶振、分频器等组成,产生稳定的时钟信号。
2. 译码电路:将时钟电路产生的时钟信号转换为可以驱动显示器的信号。
3. 显示电路:由数码管组成,用于显示时间。
4. 报时电路:在设定的时间触发报时功能,发出声音或灯光提示。
四、实训过程1. 电路设计:根据实训要求,设计数字电子钟的电路图,包括时钟电路、译码电路、显示电路和报时电路。
2. 元件准备:根据电路图,准备所需的电子元件,如晶振、分频器、译码器、数码管、报时模块等。
3. 电路焊接:按照电路图,将元件焊接在电路板上,注意焊接质量,避免短路或虚焊。
4. 电路调试:使用万用表测试电路的电压、电流等参数,确保电路正常工作。
5. 报时功能调试:设置报时时间,测试报时功能是否正常。
6. 测试与验证:使用示波器、逻辑分析仪等测试仪器,对电路进行测试,确保电路功能正常。
五、实训结果经过调试,我们成功制作了一个自动报时数字钟。
该数字钟可以显示时、分、秒,并在设定的时间发出声音或灯光提示。
六、实训总结1. 技术收获:通过本次实训,我们掌握了数字电子钟的基本工作原理和电路设计方法,学会了使用相关电子元件和设备,提高了电子制作技能。
2. 团队合作:在实训过程中,我们进行了团队合作,分工合作,共同完成了实训任务。
3. 问题解决:在实训过程中,我们遇到了一些问题,如电路故障、元件故障等,通过查阅资料、讨论和请教老师,我们成功解决了这些问题。
一、引言随着科技的发展,数字电路在各个领域得到了广泛应用。
数字钟作为一种典型的数字电路应用,具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,在日常生活、工业控制等领域发挥着重要作用。
本次实训旨在通过设计、制作和调试数字钟,加深对数字电路原理的理解,提高动手能力和实践能力。
二、实训目的1. 掌握数字钟的设计原理,了解数字电路的基本组成和功能。
2. 学会使用数字电路元器件,包括计数器、译码器、显示器等。
3. 提高动手能力和实践能力,培养团队合作精神。
4. 了解数字电路在实际应用中的优缺点,为以后的学习和工作打下基础。
三、实训内容1. 数字钟电路设计(1)设计思路:采用CMOS集成电路,以石英晶体振荡器作为时钟源,通过分频器得到1Hz脉冲信号,然后通过计数器进行计数,最后通过译码器和显示器显示时间。
(2)电路组成:主要包括以下部分:- 晶体振荡器:产生稳定频率的振荡信号;- 分频器:将振荡信号分频得到1Hz脉冲信号;- 计数器:对1Hz脉冲信号进行计数,得到时、分、秒;- 译码器:将计数器的输出转换为对应的数字信号;- 显示器:将数字信号显示在显示器上。
2. 数字钟电路制作与调试(1)元器件选择:根据设计要求,选择合适的元器件,如计数器、译码器、显示器、晶体振荡器等。
(2)电路焊接:按照电路图进行焊接,注意焊接质量,避免虚焊、短路等现象。
(3)电路调试:对电路进行调试,检查各个部分是否正常工作,包括晶体振荡器、分频器、计数器、译码器和显示器等。
四、实训过程1. 设计阶段:查阅相关资料,了解数字钟的设计原理,确定电路设计方案,绘制电路图。
2. 制作阶段:根据电路图,选择合适的元器件,进行焊接,注意焊接质量。
3. 调试阶段:对电路进行调试,检查各个部分是否正常工作,发现问题并及时解决。
五、实训结果1. 成功制作并调试了一台数字钟,实现了时、分、秒的显示。
2. 熟练掌握了数字电路元器件的使用方法,提高了动手能力。
一、实习背景随着科技的飞速发展,数字技术在各个领域得到了广泛应用。
数字钟作为一种常见的电子设备,具有计时精确、功能丰富、操作简便等特点。
为了提高自身实践能力,我们选择了数字钟作为实习项目,通过实际操作,深入了解数字钟的原理、设计方法和实践过程。
二、实习目的1. 掌握数字钟的基本原理和设计方法;2. 提高电子元器件的应用能力;3. 培养团队协作和沟通能力;4. 增强动手实践能力,提高工程素养。
三、实习内容1. 数字钟的原理及组成数字钟主要由以下几个部分组成:(1)晶振:提供基准频率,保证数字钟的计时精度;(2)计数器:实现秒、分、时的计数功能;(3)显示模块:将计时结果以数字形式显示出来;(4)控制电路:控制各个模块的正常工作。
2. 数字钟的设计与实现(1)硬件设计根据数字钟的原理,我们设计了一个基于74LS系列集成电路的数字钟。
主要模块包括:①晶振模块:选用32768Hz的晶振作为基准频率;②计数器模块:采用74LS160作为分、时计数器,74LS161作为秒计数器;③显示模块:选用共阴极LED数码管作为显示器件;④控制电路:采用555定时器产生1Hz的方波信号,作为计数器的时钟信号。
(2)软件设计软件设计主要包括以下几个方面:①编写计数器模块的VHDL代码,实现分、时、秒的计数功能;②编写显示模块的VHDL代码,实现数码管显示功能;③编写控制电路的VHDL代码,实现1Hz方波信号的产生。
3. 实验结果与分析经过实际搭建和测试,我们的数字钟能够正常工作,计时精度较高。
以下是实验结果分析:(1)计时精度:通过对比实际时间,我们的数字钟计时精度在±0.5秒以内;(2)稳定性:在连续运行24小时的情况下,数字钟的计时误差在±1秒以内;(3)显示效果:数码管显示清晰,便于观察。
四、实习总结1. 通过本次实习,我们深入了解了数字钟的原理、设计方法和实践过程,提高了自己的电子元器件应用能力;2. 在实习过程中,我们学会了团队合作,提高了沟通能力,为今后的工作奠定了基础;3. 实践过程中,我们遇到了许多问题,通过查阅资料、讨论和请教老师,逐步解决了这些问题,提高了自己的动手实践能力;4. 本次实习使我们认识到,理论知识与实践操作相结合的重要性,为今后的学习和工作积累了宝贵经验。
最新数字钟实验报告实验目的:本实验旨在设计并构建一个数字时钟,通过编程和电子组件的使用,实现时间的精确显示和设置。
实验过程中,我们将学习如何使用微控制器、数码管显示以及编写相应的软件代码来控制时钟的运行。
实验材料:1. 微控制器(如Arduino UNO)2. 数码管显示模块3. 电阻、电容4. 跳线5. 电源适配器6. 编程软件(如Arduino IDE)实验步骤:1. 准备实验材料,并确保所有组件完好无损。
2. 连接微控制器与数码管显示模块,通过跳线将数码管的各个引脚与微控制器对应引脚相连。
3. 在Arduino IDE中编写数字钟的程序代码,包括时间设置、显示更新和闹钟功能。
4. 将编写好的代码上传至微控制器中。
5. 连接电源,测试数字钟是否能够正常运行,包括时间的显示、设置和闹钟功能。
6. 调整代码中的参数,确保时间显示的准确性和稳定性。
7. 记录实验数据和观察结果,对出现的问题进行分析和调试。
实验结果:通过实验,我们成功构建了一个数字钟,它能够显示小时、分钟和秒。
用户可以通过特定的按钮组合来设置时间,并且设定闹钟。
在测试过程中,时钟的显示准确无误,设置功能也运作正常。
闹钟在设定的时间准时响起,满足了实验的基本要求。
实验结论:本次实验验证了通过微控制器和数码管可以成功实现数字钟的设计和功能。
实验过程中遇到的问题主要涉及代码的优化和硬件的稳定性,通过调整代码和重新检查硬件连接,问题得到了解决。
最终,我们得到了一个功能完善、运行稳定的数字钟原型。
一、实习目的通过本次实习,使学生掌握数字钟电路的设计与制作方法,熟悉数字电路的组成及工作原理,了解集成电路的引脚安排,掌握各芯片的逻辑功能及使用方法,提高动手能力和实际操作技能。
二、实习内容1. 数字钟电路原理及设计(1)数字钟电路原理数字钟电路主要由晶振、计数器、译码显示器、控制电路等组成。
晶振产生标准频率信号,经过计数器计数,然后由译码显示器显示时间。
控制电路负责对整个电路进行控制,如校时、报时等功能。
(2)数字钟电路设计本次实习采用74LS160、74LS90等集成电路进行设计。
具体电路如下:①晶振电路:选用32768Hz石英晶体振荡器,产生标准频率信号。
②计数器电路:采用74LS160计数器,构成24进制计数器,用于计时。
③译码显示器电路:采用共阴极LED显示器,显示时、分、秒。
④控制电路:采用74LS20与非门构成控制电路,实现校时、报时等功能。
2. 数字钟电路制作与调试(1)电路制作按照电路原理图,将元器件焊接在面包板上,注意焊接质量。
(2)电路调试①检查电路连接是否正确,无误后接通电源。
②观察LED显示器是否显示正常,若显示异常,检查电路连接。
③进行校时操作,调整时、分、秒,确保显示时间准确。
④进行报时功能测试,当时间到达整点前5秒,蜂鸣器发出蜂鸣声。
三、实习总结1. 通过本次实习,掌握了数字钟电路的设计与制作方法,了解了集成电路的引脚安排及逻辑功能。
2. 提高了动手能力和实际操作技能,培养了团队协作精神。
3. 了解了数字电路在实际应用中的重要性,为今后从事相关工作奠定了基础。
4. 发现了在制作过程中遇到的问题,如焊接质量、电路连接等,通过分析原因,找到了解决办法。
四、实习心得体会1. 在实习过程中,充分体会到理论知识与实践操作相结合的重要性。
只有将所学知识应用于实际,才能真正提高自己的动手能力。
2. 在遇到问题时,要善于分析原因,查找问题所在,积极寻求解决办法。
这样,不仅可以提高自己的解决问题的能力,还可以培养自己的耐心和毅力。
一.指标要求:1.显示时、分、秒。
.采用24小时制。
2.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。
3.为了保证计时准确、稳定,由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。
二.设计计算:1.总体方案设计:数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
用六片74LS248D和六片74LS161D芯片实现数字电子时钟的设计。
具体设计如下:首先秒的设计,它为六十进制 , 即显示 00—59 秒,它的个位为十进制,十位为六进制。
对于个位而言,当信号从0000—1001时采用反馈清0法进行清0,同时向十位产生一个进位。
与此同时,当十位从0000—0101时,也采用反馈清零法清0,然后重新开始下一循环。
分的设计同秒相同,通过级联(用与非门的输出结果控制分的时钟信号)实现秒向分的进位。
小时的设计为二十四进制计数器 ,显示为 00—23, 个位仍为十进制,但当十进位计到 2,而个位计到4时清零,就为二十四进制了,也同样通过级联(同秒向分的进位)实现分向时的进位。
整个过程通过而实现显示秒向分进位,分向时进位,从时、分、秒。
2.单元电路设计:1、秒脉冲发生器数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)迚行计数的计数电路。
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。
秒脉冲发生器是数字钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了数字钟的质量,本实验为了得到稳定的连续脉冲,我们选用了有极高的频率稳定性的石英晶体多谐振荡器。
采用石英晶体多谐振荡器发出频率很大的脉冲。
当今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。
2、计数译码显示74LS248译码器译码的是高电平,所以对应的显示器应为共阴极显示器。
所有计数器的显示均采用共阴极显示器SEVEN_SEG_COM。
一、实训目的本次实训旨在让学生掌握电子数字钟的基本原理和制作方法,了解数字电路的设计与调试过程,提高学生的实践能力和创新意识。
二、实训内容1. 电子数字钟的原理及组成电子数字钟主要由以下几个部分组成:(1)晶振电路:提供稳定的时钟信号。
(2)计数电路:将晶振信号进行分频,产生1秒、1分、1小时等时间单位。
(3)译码电路:将计数电路输出的数字信号转换为相应的显示信号。
(4)显示电路:将译码电路输出的显示信号显示在数码管上。
(5)校时电路:用于调整时钟的显示时间。
2. 电子数字钟的制作过程(1)根据设计要求,选择合适的电子元器件。
(2)设计电路原理图,并绘制PCB板。
(3)焊接PCB板,组装电路。
(4)调试电路,确保时钟正常运行。
三、实训步骤1. 晶振电路的制作(1)选用14.31818MHz晶振。
(2)设计电路原理图,选用合适的振荡电路。
(3)焊接电路,检查无误后,接入电源。
2. 计数电路的制作(1)选用CD4518、CD4511等计数芯片。
(2)设计电路原理图,实现1秒、1分、1小时等时间单位的计数。
(3)焊接电路,检查无误后,接入晶振电路。
3. 译码电路的制作(1)选用CD4511、CD4511等译码芯片。
(2)设计电路原理图,将计数电路输出的数字信号转换为相应的显示信号。
(3)焊接电路,检查无误后,接入计数电路。
4. 显示电路的制作(1)选用8位数码管。
(2)设计电路原理图,实现时分秒的显示。
(3)焊接电路,检查无误后,接入译码电路。
5. 校时电路的制作(1)选用按键、电阻、电容等元件。
(2)设计电路原理图,实现时钟的校时功能。
(3)焊接电路,检查无误后,接入译码电路。
6. 整体调试(1)检查电路连接,确保无短路、断路现象。
(2)接入电源,观察时钟是否正常运行。
(3)调整校时电路,使时钟显示准确。
四、实训总结通过本次实训,我们掌握了电子数字钟的基本原理和制作方法,了解了数字电路的设计与调试过程。
数字时钟设计实验报告一、实验目的本次数字时钟设计实验的主要目的是通过运用数字电路的知识和技能,设计并实现一个能够准确显示时、分、秒的数字时钟。
通过这个实验,加深对数字电路中计数器、译码器、显示器等基本组件的理解和运用,提高电路设计和调试的能力。
二、实验原理数字时钟的基本原理是通过对时钟信号进行计数和分频,将时间信息转换为数字信号,并通过译码器和显示器进行显示。
1、时钟信号产生通常使用石英晶体振荡器产生稳定的高频时钟信号,然后通过分频电路将其分频为适合计数的低频信号,如 1Hz 信号用于秒的计数。
2、计数器使用二进制计数器对时钟信号进行计数,分别实现秒、分、时的计数。
秒计数器满60 向分计数器进位,分计数器满60 向时计数器进位。
3、译码器将计数器输出的二进制编码转换为能够驱动显示器的信号,如七段数码管译码器。
4、显示器使用七段数码管或液晶显示器来显示时、分、秒的数字信息。
三、实验器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片:计数器芯片(如 74LS160)、译码器芯片(如74LS47)、与非门芯片(如 74LS00)等3、七段数码管4、电阻、电容、导线等四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验原理,使用数字电路设计软件(如 Protel)或手绘的方式设计出数字时钟的电路原理图。
在设计过程中,要合理安排芯片的布局和连线,确保电路的正确性和稳定性。
2、芯片选择与引脚连接根据电路原理图,选择合适的集成电路芯片,并按照芯片的引脚功能进行正确的连接。
在连接过程中,要注意引脚的极性和连接的可靠性,避免虚焊和短路。
3、电路搭建与调试将连接好的芯片和元器件安装在数字电路实验箱上,按照电路原理图进行布线。
接通电源后,使用示波器和逻辑分析仪等工具对电路的各个节点进行测试和调试,观察时钟信号、计数器输出、译码器输出等是否正常。
4、故障排除如果电路出现故障,如数码管不显示、显示错误、计数不准确等,要根据故障现象进行分析和排查。
项目四:数字电子钟的安装与调试一、项目目的:1.掌握集成门电路、计数器、译码器和显示器的应用方法。
2.掌握计数器、译码器、显示器的综合设计和调试方法。
3.通过本次实训使学生能够对数字电路原理和应用知识进行综合应用,训练学生灵活运用知识进行数字电路设计的思维。
4.通过实训进一步提高电路分析和设计能力。
提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
掌握电路故障检测方法。
5.训练学生扎实的工作作风,严谨的科学态度,培养学生重视实践、热爱劳动的思想观念,提高学生的动手能力,以便更好的适应将来的工作。
6.熟悉相关仪器、仪表的使用。
二、项目内容:1.完成数字钟的电路设计。
2. 完成数字钟电路布线图,在面包板上安装连接元器件和电路。
3.完成电路功能的调试。
三、项目所用器材:数字逻辑实验箱1台万用表1只七段共阴极LED数码管C5013HO 6块CC4511BCD七段锁存/译码/驱动器(显示译码器)6块74LS00,四2 输入与非门2片74LS192二-十进制计数器6片电源,信号调理附件,导线若干四、项目要求:1.数字钟能完成时、分、秒的准确计时并能清晰显示。
2.只需将时、分或秒计时和显示电路做成线路板并调试。
3.线路排列规律清晰,元件布局合理,便于检测维修。
4.实训报告内容完整,包括设计内容、原理表述、框图、原理图、线路板的制作过程和电路调试内容、对设计的改进意见和可选方案、实训得失经验等。
文字简练流畅,书写作图规范,要求独立完成,不得相互抄袭。
5.电路原理图要求规范,符合有关标准。
图中集成器件可以化成示意图,门电路符号一律采用国际符号。
6.项目执行中每位学生要自觉发扬团队精神,团结友爱、相互学习、相互照顾,注意文明礼貌、安全有序。
7.由于课内时间不够,要求学生能课下自觉加班,完成项目任务。
五、时间安排:六、提示和信息一)电路设计框图:二)1.CPu1用74LS00四2)制作一个单脉冲产生电图1 数字钟电路整体框图图2 单脉冲产生电路2.共阴极数码管CD5013HO图3:CD5013HO管脚示意注意:CD5013HO为共阴极LED数码管,共阴极端应通过不小于200Ω的电阻接电,否则容易烧坏相应的二极管。
数字钟实验报告课题名称:数字钟的设计与制作组员:王庆刘盛清杨隽姚琦邱健斌姓名:班级:电气信息I类112班实验时间:实验地点:指导老师:目录一、实验目的--------------------------------------------------------------------------------------------------------------3二、实验任务及要求-----------------------------------------------------------------------------------------------------3三、实验设计内容--------------------------------------------------------------------------------------------------------3(一)、设计原理及思路---------------------------------------------------------------------------------------------3(二)、数字钟电路的设计----------------------------------------------------------------------------------------4(1)电路组成------------------------------------------------------------------------------------------------------4(2)方案分析------------------------------------------------------------------------------------------------------10(3)元器件清单---------------------------------------------------------------------------------------------------11四、电路制版与焊接------------------------------------------------------------------------------------------------------11五、电路调试---------------------------------------------------------------------------------------------------------------12六、实验总结及心得体会------------------------------------------------------------------------------------------------13七、组员分工安排---------------------------------------------------------------------------------------------------------19一、实验目的:1.学习了解数码管,译码器,及一些中规模器件的逻辑功能和使用方法。
2.学习和掌握数字钟的设计方法及工作原理。
熟悉集成电路的引脚安排,掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法。
3.了解PCB板的制作流程及提高自己的动手能力。
4.学习使用protel软件进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计。
5.初步学习手工焊接的方法以及电路的调试等。
使学生在学完了《数字电路》课程的基本理论,基本知识后,能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面,系统地进行电子电路的工程实践训练,学会检查电路的故障与排除故障的一般方法锻炼动手能力,培养工程师的基本技能,提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验任务及要求1.设计一个二十四小时制的数字钟,时、分、秒分别由二十四进制、六十进制、六十进制计数器来完成计时功能。
2.能够准确校时,可以分别对时、分进行单独校时,使其到达标准时间。
3.能够准确计时,以数字形式显示时、分,发光二极管显示秒。
4.根据经济原则选择元器件及参数;5..小组进行电路焊接、调试、测试电路性能,撰写整理设计说明书。
三、实验设计内容1、设计原理及思路3.1数字钟的构成数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、较时电路、报时电路等部分组成,这些都是数字电路中应用最广的基本电路3.2原理分析数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz )进行计数的计数电路。
振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。
秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。
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可以对分和时进行校时。
图1 基本框图从上图可知,数字钟由以上各部分电路组成。
振荡器产生的1Hz 的脉冲作为数字钟的标准秒脉冲。
秒计数器计满60后向分计数器个位进位,分计数器计满60后向小时计数器个位进位并且小时计数器按照二十四进制计数。
计数器的输出经译码器送显示器。
校时电路可分别对时、分进行单独校时,以达到标准时间。
由框图可知电路主要由振荡电路、计数电路、显示电路以及校时电路四大部分组成。
下面将对各部分电路进行设计:2、数字钟电路的设计数字钟电路主要由振荡电路、计数电路、显示电路以及校时电路四大部分组成。
下面将对各部分电路进行设计。
以下是本实验所设计的方案:1、电路组成:(1)振荡电路振荡电路振荡电路由555定时器和电阻,电容串并联构成。
图示电路即可产生1HZ的标准秒脉冲,用于电路的计时的脉冲电路原理图如图11所示:图11 555定时器的脉冲电路在采用此方案之前,是用555定时器产生1KHZ的脉冲信号,然后再用三个160计数器依次分频得到1HZ的计数脉冲,虽然用555加接电容和电阻会因没有十分合适的电阻阻值而不是十分的精确,但我们在实验室里接成电路后发现没有很大的区别。
这样子不仅少了些元器件更加的经济,而且电路更简单,在后面画PCB 图时会省去很大的的麻烦,后来在实验的过程中也确实证明了这一点。
(2)计数电路计数电路分别有二十四进制和六十进制的计数器电路组成,对标准脉冲进行计数,用74ls160实现计数,时分电路图如图3、图4所示:时的计数电路实行二十四进制,当到达24小时时,进行清零后又开始新的计数来循环。
计数电路通过输入端进行与非后的输出来实现。
当秒的计数到达59时,再来一个脉冲时,上升沿触发,进到分的个位,同时秒实行置数。
当分的计数到达59,同时秒的计数到达59,再来一个脉冲后,分将进位到时的个位,同时秒与分实现置数,当时计数到23时,秒、分计数到59、59 时,再来一个脉冲将实现整体置数,显示管显示为00 00 00。
图3 二十四进制计数器分秒的计时电路;通过输入1HZ的脉冲到秒计数器,当第一片计数器到达9时,再下一个脉冲来时到达上升沿时进行进位,秒的十位开始计数,依次循环,当秒的十位到达5、个位到达9时,接着下一个脉冲来时,将进行秒到分的进位,分实行六十进制后,再进位到时图4 六十进制计数器2 计数器工作原理:(3)显示电路显示器电路由七段显示译码器和电阻构成,用于将时分秒以十进制数码显示出来。
译码器是编码的逆过程,能够将输入的每个二进制代码赋予的含义“翻译”过来,给出相应的输出信号,译码器的电路图如图4所示:本次实验所用的为共阴数码管。
其电路如图5所示,当给其中某些段落加有一定驱动电压或电流时,这些段会发光,把输入的二-十进制代码转换成十进制码,显示出相应的十进制数码。
图5 译码显示电路图对电路中的主要元件及功能介绍a.译码器74LS48译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。
它的工作是把给定的代码进行“翻译”,变成相应的状态,使输出通道中相应的一路有信号输出。
译码器在数字系统中有广泛的用途,不仅用于代码的转换、终端的数字显示,还用于数字分配,存储器寻址和组合控制信号等。
译码器可以分为通用译码器和显示译码器两大类。
在电路中用的译码器是共阴极译码器74LS48用74LS48输入的8421BCD 码ABCD译成七段输出a-g,再由七段数码管显示相应的数。
管脚LT、RBI、BI/RBO 都是低电平是起作用,作用分别为:LT为灯测检查,用LT可检查七段显示器个字段是否能正常被点燃。
BI是灭灯输入,可以使显示灯熄灭。
RBI是灭零输入,可以按照需要将显示的零予以熄灭。
BI/RBO是共用输出端,RBO称为灭零输出端,可以配合灭零输出端RBI,在多位十进制数表示时,把多余零位熄灭掉,以提高视图的清晰度。
b.显示器在此电路图中所用的显示器是共阴极形式,阴极必须接地线。
Dpy Blue-CC的管脚功能图如图7所示:图7 数码管(4)电源适配器电路本次试验配备了一个电源适配器,用适配器直接接220V电源,另一端接数字钟即可用,所以本试验没有电源适配器电路。
(5)校时电路由于设置时所导致的时间误差,通常使数字钟上锁显示都是时间与标准时间不一致,这时就需要用校时电路对时和分进行单独校时,将时间调到标准时间。
校时电路通过一个开关与外电路连接。
外电路是用一个琴键开关连接电源和地线,中间用了一个保护电阻。
当开关打到校时电路时,电路是低电平,每按一次琴键开关就产生一个高电平,即产生一个上升沿脉冲,令计数器加1,从而达到校时功能。
其电路如图如下。
图 9 校时电路原理图如上图,开关S2接上端时正常计数,接下端是进入校时电路。
当琴键开关没按下时,输入S2的是低电平,当琴键开关按下时,输入S2的是高电平,从而达到每按一下琴键开关即输出一个脉冲的效果,达到校时的功能。
结合上述的电路,可得出完整的电路:整体电路的PCB图2、方案分析:该方案采用555定时器产生1Hz的脉冲信号作为信号输入,时钟计数部分用六片74LS160进行设计,分别实现时的二十四进制和分、秒的六十进制。
校时电路部分采用两个双刀双掷开关来控制,当开关打到琴键开关端时,计数器停止计数,电路进行校时,每按一次记一个数,直到校时完成,将开关打到进位脉冲端,计数器进行正常计数。
显示电路用六片共阴数码管构成,分别用来显示时、分、秒。
设计该方案的脉冲部分是通过了解当555定时器连接不同阻值的电阻和电容可以产生不通频率的脉冲,在实验时通过脉冲电路可以方便的得到所需的脉冲。