数电课程设计数字电子钟的设计与制作

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，特别是时序逻辑电路的原理和应用；2. 能够理解电子时钟的组成和工作原理，掌握电子时钟的设计方法；3. 学会使用常见数字电路元器件，如晶体振荡器、计数器、显示器件等，并能进行正确连接。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行实际电子电路设计的能力，具备分析和解决实际问题的技能；2. 通过课程实践，提高学生动手操作能力，能够正确使用相关仪器和工具进行电子电路搭建；3. 培养学生团队协作和沟通能力，能够就设计过程中遇到的问题进行有效讨论和解决方案的提出。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子科学的兴趣，培养积极探索、勇于创新的精神；2. 增强学生的环保意识，养成节约能源、爱护电子元器件的好习惯；3. 培养学生面对挫折和困难时，保持积极乐观的心态，勇于克服和解决问题。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过电子时钟的设计与制作，让学生将理论知识与实际应用相结合。

学生特点：学生具备一定的数字电路基础，对电子制作有较高的兴趣，但动手能力和实际问题解决能力有待提高。

教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导他们通过团队协作完成课程任务。

在教学过程中，关注学生个体差异，鼓励他们提出问题、解决问题，提高自主学习能力。

最终实现对课程目标的分解和达成。

二、教学内容本课程依据以下教材章节组织教学内容：1. 《数字电路》第四章：时序逻辑电路原理及其应用；2. 《电子技术》第三章：数字电路元器件及其特性；3. 《电子制作实践》第五章：电子时钟的设计与制作。

教学内容安排如下：1. 数字电路基础知识回顾，重点复习时序逻辑电路的原理和功能；2. 介绍电子时钟的组成，包括时钟振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器件等；3. 讲解晶体振荡器的原理和选型，分析不同类型计数器的特点和应用；4. 实践操作部分，指导学生进行电子时钟的电路设计、元器件选型、电路搭建及调试；5. 依据课程进度，安排以下教学实践活动：a. 2学时：晶体振荡器实验，熟悉振荡器的工作原理和调试方法；b. 2学时：计数器实验，掌握不同类型计数器的连接和使用；c. 4学时：电子时钟设计与制作，分组进行电路设计、搭建、调试及展示。

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一、设计目的数字电子技术是工科专业的一门专业基础课，该课程理论与实践联系密切，系统性强,课程设计是本课程教学中必不可少的环节，通过设计可以使学生初步掌握基本的数字电路设计方法和技能,进一步加深对数字电子技术课程的理解，掌握数字电子系统的组成和设计方法以及系统的调试方法,熟悉常用数字芯片的功能及使用方法,为后续课程的学习奠定坚实基础。

二、设计任务1、用给定的数字集成电路设计制作一个数字电子钟。

2、基本功能:具有时、分、秒计时功能，用六位数码管和LED显示“XX：XX：XX"（最大显示23：59：59），要求计时准确,能够调整时间。

除电源外其它部分均需自行设计制作。

3、扩展功能:有整点报时功能;时分秒之间的间隔符“：”按秒跳动。

三、设计要求基本要求：1、根据给定的器件设计电路,画出电路原理图，仿真实现所设计功能.2、制作实际电路并测试,用自己设计的秒脉冲源作计时脉冲，+5V电源由实验室提供。

要求制作工艺良好，电路能正常稳定工作。

3、写出设计总结报告，除报告封面和电路图可以打印外，其它内容均必须手写（复印、打印的一律不及格）。

扩展要求：完成扩展功能四、所需元器件及材料IC：CD4518三块、CD4040、CD4060、CD4081各一块、CD4543六块,DIP16IC插座12个；其他器件：共阴数码管(CL5011AH）6个，红色LED4个，石英晶振32768HZ一个，电阻220Ω44个，220K、10M各1个，51P瓷片电容2个,轻触开关4个，8针接插件3个，4针接插件1个，9cm＊15cm万能板两块、红、黑色导线各1卷，黄、蓝色导线各2卷、焊锡2卷。

电子线路课程设计——数字时钟的设计与制作一、设计目标1.通过这次课程设计，进一步熟悉和掌握数电和模电知识，掌握multisim仿真软件的使用。

2.学习数字时钟的硬件设计原理，熟练各种电路应用。

3.培养独立分析问题和解决问题的能力和创新思维。

二、设计功能要求（1）时的技术要求为“24翻1”，分和秒的要求为60进制进位（2）准确计时，以数字形式显示时，分，秒的时间（3）具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校对，能校正到标准时间（4）拓展功能：整点报时三、数字钟电路系统工作原理1.数字钟的构成石英晶振为主要部件的振荡器、分频器、计数器、校时电路、数码显示、整点报时电路。

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。

2.电路设计框图如下由图可见：本数字钟电路主要由振荡器，分频器，校时电路，时分秒计数器，译码显示器及整点报时电路构成。

３、工作原理①振荡电路：由石英振荡器产生的32768HZ高频脉冲信号作为数字钟的时间基准。

石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单，易调整。

用反相器和石英晶体构成振荡电路如下图。

利用两非门Ｇ１和Ｇ２自我反馈，使他们工作在现行状态，然后利用石英晶体ＪＵ来控制震荡频率，同时用电容Ｃ１来作为两个非门之间的耦合。

两个非门输入和输出之间并联的电阻Ｒ１和Ｒ２作为负反馈元件，由于反馈作用很小，可以近似认为非门的输出输入压降相等，电容Ｃ２是为了防止寄生振荡。

电路图如下：仿真图如下：②分频电路：分频器的功能主要有产生标准秒脉冲信号和提供功能扩展电路所需的信号。

（共经过１５级２分频集成电路）我们实验用的是CD4060、74LS74,其中CD4060是14级分频器，将石英晶振的高频变为二分频，74LS74是D触发器，可以用作二分频。

电子数字钟的设计与制作
设计和制作电子数字钟的步骤如下：
1. 确定需求：确定所要设计的电子数字钟的功能要求，如显示时间、日期、闹钟功能等。

2. 选取器件：选取合适的微控制器、显示屏、时钟芯片、按键等器件。

微控制器需要具备足够的处理能力和接口，以便于控制显示屏和处理输入信号。

3. 硬件设计：根据选取的器件，设计电路图和PCB布局。

包
括时钟电路、显示电路、按键电路、电源供电电路等。

4. 软件开发：编写嵌入式软件程序，实现时钟的各种功能。

包括处理时间的计算与显示、闹钟功能的设置与触发、用户界面的交互等。

5. 制作电路板：利用电子设计软件将电路图转化为PCB文件，并进行打样加工，制作出电路板。

6. 组装调试：根据设计好的布局，将所选取的器件焊接到电路板上。

完成后进行电路的检查、组装和连线等工作。

7. 软件烧录：通过编程器将软件程序烧录到微控制器中。

8. 调试测试：进行电源接入，对时钟的各个功能进行测试调试，确保其正常运行。

9. 外壳设计与制作：设计合适的外壳以保护电子数字钟，可以采用3D打印、注塑等方式制作外壳。

10. 最终装配与测试：将完整的电子数字钟进行装配，并进行
最后的测试以确保其功能正常。

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）。

数字电子钟 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字电子钟的基本原理，掌握其组成结构，包括时钟芯片、数字显示管等；2. 学生能掌握数字电子时钟的电路连接方式，了解各部分功能及相互关系；3. 学生能运用所学知识分析并解决数字电子钟在实际应用中出现的问题。

技能目标：1. 学生能运用所学知识设计简单的数字电子钟电路，具备实际操作能力；2. 学生能通过查阅资料、合作交流等方式，提高自主学习能力和团队协作能力；3. 学生能运用数字电子钟的设计原理，进行创新设计，提高创新能力。

情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，树立学习信心，培养勇于探索、积极进取的精神；2. 学生认识到数字电子钟在生活中的广泛应用，了解科技发展对人类生活的影响，增强社会责任感；3. 学生在设计和制作过程中，培养耐心、细致的工作态度，提高审美观念。

本课程针对初中年级学生，结合电子技术学科特点，注重理论与实践相结合。

在教学过程中，关注学生个体差异，充分调动学生的主观能动性，培养其创新思维和实际操作能力。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活，提高综合素养。

二、教学内容1. 数字电子钟原理及组成- 时钟芯片工作原理- 数字显示管工作原理- 数字电子钟的组成结构及功能2. 数字电子钟电路设计- 电路连接方法- 各组成部分的选型与参数- 电路图的绘制与解读3. 数字电子钟编程与调试- 基本编程知识- 编程控制数字显示- 电路调试与故障排查4. 数字电子钟的创新设计- 创新设计理念与方法- 功能拓展与优化- 设计实例分析教学内容依据课程目标，结合教材相关章节，按照以下进度安排：第一课时：数字电子钟原理及组成第二课时：数字电子钟电路设计第三课时：数字电子钟编程与调试第四课时：数字电子钟的创新设计在教学过程中，注重理论与实践相结合，引导学生通过观察、实践、思考，掌握数字电子钟的设计与应用。

同时，鼓励学生进行创新设计，提高其解决问题的能力和创新思维。

数电课程设计报告第一章设计背景与要求设计要求第二章系统概述设计思想与方案选择各功能块的组成工作原理第三章单元电路设计与分析各单元电路的选择设计及工作原理分析第四章电路的组构与调试遇到的主要问题现象记录及原因分析解决措施及效果功能的测试方法,步骤,记录的数据第五章结束语对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明总结设计的收获与体会附图电路总图及各个模块详图参考文献第一章设计背景与要求一．设计背景与要求在公共场所,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;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;3整点报时采用蜂鸣器实现;每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣响4次,响1s、停1s,直到整点前一秒以高频响1s,整点时结束;4才用两个按键分别控制“校时”或“校分”;按下校时键时,是显示值以0~23循环变化；按下“校分”键时,分显示值以0~59循环变化,但时显示值不能变化;二．设计要求电子技术是一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对于培养学生的素质和能力具有十分重要的作用;在电子信息类本科教学中,课程设计是一个重要的实践环节,它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容;通过本次简易数字钟的设计,初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法;即根据设计要求,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能要求;第二章系统概述设计思想与方案选择方案一 ,利用数字电路中学习的六十进制和二十四进制计数器和三八译码器来实现数字中的时间显示;方案二,利用AT89S51单片机和74HC573八位锁存器以及利用C语言对AT89S51进行编程来实现数字钟的时间显示;由于方案一通过数电的学习我们都比较熟悉,而方案二比较复杂,涉及到比较多我们没学过的内容,所以选择方案一来实施;简易数字钟电路主体部分是三个计数器,秒、分计数器采用六十进制计数器,而时计数器采用二十四进制计数器,其中分、时计数器的计数脉冲由校正按键控制选择秒、分计数器的溢出信号或校正10Hz计数信号;计数器的输出通过七段译码后显示,同时通过数值判断电路控制蜂鸣器报时;各功能块的组成分频模块,60进制计数器模块,24进制计数器模块,4位显示译码模块,正点报时电路模块,脉冲按键消抖动处理模块工作原理一．简易数字钟的基本工作原理是对1Hz标准频率秒脉冲进行计数;当秒脉冲个数累计满60后产生一个分计数脉冲,而分计数脉冲累计满60后产生一个时计数脉冲,电路主要由3个计数器构成,秒计数和分计数为六十进制,时计数为二十四进制;将FPGA开发装置上的基准时钟OSC作为输入信号通过设计好的分频器分成1Hz~10MHz8个10倍频脉冲信号;1Hz的脉冲作为秒计数器的输入,这样实现了一个基本的计时装置;通过4位显示译码模块,可以显示出时间;时间的显示范围为00时00分~23时59分;二．当需要调整时间时,可使用数字钟的时校正和分校正进行调整,数字钟中时、分计数器都有两个计数脉冲信号源,正常工作状态时分别为时脉冲和分脉冲；校正状态时都为5~10Hz的校正脉冲;这两种状态的切换由脉冲按键控制选择器的S 端来实现;为了更准确的设定时间,需要对脉冲按键进消抖动处理;三．电路在整点前10 秒钟内开始控制蜂鸣器报时,可采用数字比较器或逻辑门判断分、秒计数器的状态码值,以不同频率的脉冲控制蜂鸣器的鸣响;第三章单元电路设计与分析各单元电路的选择1分频模块,设计一个8级倍率为10 的分频电路,输出频率分别为1Hz 、10Hz、100 Hz、1k Hz、10k Hz、100k Hz、1 MHz、10MHz8组占空比为50%的脉冲信号;260进制计数器模块,采用两片74161级联;324进制计数器模块,采用两片74161级联;44位显示译码模块,由分频器,计数器,数据选择器,七段显示译码,3-8线译码器构成一个4位LED数码显示动态扫描控制电路;其中4位计数器用74161,数据选择器用74153,七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计;5正点报时电路模块,该模块采用与门和数据选择器74153构成6脉冲按键消抖动处理模块,采用D触发器实现消抖动,从而能够比较精确地设定时间;设计及工作原理分析1分频模块要输出8级频率差为10倍的分频电路,可采用十进制计数器级联实现;集成十进制计数器的类型很多,比较常用的有74160、74162、74190、74192和7490等;这里采用7490来实现分频,7490是二-五-十进制加计数器,片上有一个二进制计数器和一个异步五进制计数器;QA是二进制加计数器的输出,QB、QC、QD是五进制加计数器的输出,位序从告到低依次为D,C,B;该分频器一共用到7片7490,初始信号输入到第一片7490的CLKB 端口,QD输出端连接到CLKA端,作为输入,从QA引出1MHz的output端口,并引线到第二片7490的CLKB端口,依此类推,直到第七片7490连接完成如附图所示;每片7490相当于一个五进制计数器和一个二进制计数器级联实现了十进制加计数,从而实现分频;分频模块图如图所示分频模块内部结构图如下图所示260进制计数器模块采用两片74161级联,如图,下面一片74161做成十进制的,初始脉冲从CLK输入,ENT和ＥＮＰ都接高电平,而QD与QA用作为与非门的两个输入,与非门输出分别连接到自身的LDN端与上面一片74161的CLK端；上面一片74161的QC和QA端作为与非门的两个输入通过输出连接到自身的LDN,ENT 和ENP接高电平;下面一片实现从0000到1001即0~9十个状态码的计数,当下面一片为1001状态时,自身的LDN为低电平,此时QD,QC,QB,QA的状态恢复到0000,即从0开始从新计数,而上面一片74161的CLK电平改变,上面一片74161开始计数为0001,实现从0000~到0101即0到5六个状态码的计数,当上面一片状态为0101时,LDN为低电平,此时计数器为0000;这样子通过两片74161就实现了一个六十进制计数器;下图为六十进制计数器模块的示意图由六十进制计数模块构成的秒分计数如下图,下面那块六十进制技术模块表示为妙,上面那块六十进制计数模块表示为分;当妙计数模块的状态为0101 1001时,向分计数模块进位, 即通过74153M的输入C1,此时74153M输出接到分计数模块的输入端 ,通过74153M作为选择器,实现进位控制;324进制计数器模块采用两片74161级联,如图,下面一片74161做成十进制的,初始脉冲从CLK输入,ENT和ＥＮＰ都接高电平,而QD与QA用作为与非门的两个输入分别连接到自身的LDN端与上面一片74161的CLK端；上面一片74161的QB非门的一个输入通过输出连接到自身的LDN,ENT 和ENP接高电平,并且上面74161的QB端和下面一块74161的QC端通过与非门输出接到两片74161的清零端CLRN;下面一片实现从0000到1001即0~9十个状态码的计数,当下面一片为1001状态时,自身的LDN为低电平,此时QD,QC,QB,QA的状态恢复到0000,即从0开始从新计数,而上面一片74161的CLK电平改变,上面一片74161开始计数为0001,实现从0000~到0010即0到2三个状态码的计数,当上面一片状态为0010即2时,下面一片状态为0100即4时,两块74161的CLRN为低电平,此时两块74161的状态都为0000,即实现了23时过后显示00时;这样子通过两片74161就实现了一个24进制计数器;下图为24进制计数器模块示意图由二十四进制计数模块构成的时计数模块如图,下面那块六十进制技术模块表示为分,上面那块24进制计数模块表示为时;当分计数模块的状态为0101 1001时,向时计数模块进位, 即通过74153M的输入C1,此时74153M输出接到时计数模块的输入端 ,通过74153M作为选择器,实现进位控制;二十四进制计数模块构成的时计数模块44位显示译码模块由分频器,计数器,数据选择器,七段显示译码,3-8线译码器构成一个4位LED数码显示动态扫描控制电路;4位计数器由74161构成;如下图所示74161构成的4位计数器数据选择器采用两片74153 和一片74153M两片74153实现连在一起实现对四个数字的选择,而一片74153M实现对小数点的选择;如下图所示74153M构成的数据选择器两片74153构成的数据选择器七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计,语句如下：subdesign ymqdata_in3..0 :input;a,b,c,d,e,f,g :output;begintabledata_in3..0 =>a,b,c,d,e,f,g;b"0000" =>1,1,1,1,1,1,0;b"0001" =>0,1,1,0,0,0,0;b"0010" =>1,1,0,1,1,0,1;b"0011" =>1,1,1,1,0,0,1;b"0100" =>0,1,1,0,0,1,1;b"0101" =>1,0,1,1,0,1,1;b"0110" =>0,0,1,1,1,1,1;b"0111" =>1,1,1,0,0,0,0;b"1000" =>1,1,1,1,1,1,1;b"1001" =>1,1,1,0,0,1,1;b"1010" =>1,1,1,0,1,1,1;b"1011" =>0,0,1,1,1,1,1;b"1100" =>1,0,0,0,1,1,0;b"1101" =>0,1,1,1,1,0,1;b"1110" =>1,0,0,1,1,1,1;b"1111" =>1,0,0,0,1,1,1;end table;end;整个四位显示译码模块如图所示5正点报时电路模块该模块采用与门和数据选择器74153构成,如下图所示;7个输入端口的与门控制A,当时间在59分51s,53s,55s,57s,59s的时候,A为高电平1,当秒的个位数为9时,B为高电平1,A为1,B为0时,输出C1低频率信号,A为1,B为1时输出C3高频率信号,实现整点的不同频率的报时电路;整点报时电路模块6脉冲按键消抖动处理模块采用D触发器实现消抖动,从而能够精确地设定时间;校正状态为5HZ的校正脉冲,分频器输出的10HZ通过T触发器得到5HZ的校正脉冲;如图脉冲按键消抖动处理模块通过T触发器得到的5HZ校正脉冲第四章电路的组构与调试遇到的主要问题1在用74161做二十四进制计数器时,没有深入考虑,打算采用第一片六进制,第二片四进制级联而成,结果出现问题;2时、分调整按键没有安装消抖动装置;3在设置简易数字钟的分时,时计数器也会进;现象记录及原因分析1虽然也能够计数实现二十四进制,但是不能与七段显示译码器配合使用,不能显示直观的数值,这样给用户带来不便;2在下载调试的时候,我要进行时分调整,但是有时按一下子脉冲键会进两个数值,这样子给时分的设置带来了麻烦,原因是按键没有采用消抖动装置;3在调试的时候,打算通过按键调整分,但是发现时计数器也会进位,这就不符合要求了,原因是调整分时,各计数器都按正常状况在计数,所以会按正常情况产生进位;解决措施及效果1仍然采用两片74161,第一片可以从0~9,第二片只能从0~2,而且当第二片为2的时候,第一片到4的话就都清零复位,这样不仅实现了二十四进制计数器,而且能与七段显示译码器配合使用,直观的显示数字;2在脉冲控制按键上加上了D触发器,这样子可以达到消抖动的效果;3加上选择器,把两路信号分开,当调整分的时候,不对时计数器产生进位,这样子就不会产生十进位了,解决了这个问题;功能的测试方法、步骤,记录的数据1简易数字钟的测试,将电路图连好后,分析与综合,仿真,编译,下载到仪器上,表示秒的小数点按1Hz,占空比50%跳动,分从0~59计数,分过了59后,向时计数器进1;2整点点报时功能的测试,到了整点,即59分51s,53s,55s,57s时蜂鸣器低频率间断性鸣响,59分59秒时,蜂鸣器高频率鸣响一次;3时、分调整功能的测试,按分调整键,分按一定的频率逐次加一,但是时显示不变；按时调整键,时按一定的频率逐次加一,但是分显示不变;第五章结束语对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明简易数字钟的设计中,主要运用了分频器,六十进制计数器,二十四进制计数器,动态扫描显示电路,选择器,按键消抖以及门电路等数字电路方面的知识;可以在简易数字钟的基础上加上24小时和12小时转换功能,秒表功能,闹钟功能,这样更能满足人们的使用需求;总结设计的收获与体会简易数字钟的设计及实验当中,我坚持了下来,上学期的数电我学的并不好,而且对软件应用的接受能力不强,刚开始的时候做的很慢,看到别人都做好了,心里比较着急,于是,我找出了数电课本,复习所涉及的知识点,并练习所学软件,终于有了进步,可以更上同学们的进度,但数字钟的设计一直困扰我,看到别人拓展功能都做好了,自己基本的都还没做好,心里很急;在设计的过程中,碰到了很多的困难,遇到了很多问题,不断地思考与尝试,以及向同学和老师请教,但还是没能完全设计好,以后有时间还得多去实验室尝试,争取做好一些拓展功能;通过这次设计,对上学期学习的数字电路的相关知识得到了复习和巩固,也查阅了一些相关的资料,也加深了我对数字电路应用的理解,总之这次的电子技术课程设计受益匪浅;参考文献：基于FPGA的数字电路系统设计西安电子科技大学出版社数字电子技术基础电子工业出版社数字电路与逻辑设计实验及应用人民邮电出版社附图1.分频模块分频器仿真波形下图为分频器线路图2.60进制计数器模块60进制计数器仿真波形3.24进制计数器模块24进制计数器仿真波形4. 4位显示译码模块七段显示译码器模块七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计,语句如下：subdesign ymqdata_in3..0 :input;a,b,c,d,e,f,g :output;begintabledata_in3..0 =>a,b,c,d,e,f,g;b"0000" =>1,1,1,1,1,1,0;b"0001" =>0,1,1,0,0,0,0;b"0010" =>1,1,0,1,1,0,1;b"0011" =>1,1,1,1,0,0,1;b"0100" =>0,1,1,0,0,1,1;b"0101" =>1,0,1,1,0,1,1;b"0110" =>0,0,1,1,1,1,1;b"0111" =>1,1,1,0,0,0,0;b"1000" =>1,1,1,1,1,1,1;b"1001" =>1,1,1,0,0,1,1;b"1010" =>1,1,1,0,1,1,1;b"1011" =>0,0,1,1,1,1,1;b"1100" =>1,0,0,0,1,1,0;b"1101" =>0,1,1,1,1,0,1;b"1110" =>1,0,0,1,1,1,1;b"1111" =>1,0,0,0,1,1,1;end table;end;整个4位显示译码模块四位显示译码模块。

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。

数字电子技术课程设计报告题目：数字钟的设计与制作时间：09-10学年第二学期18-19周院校：武汉纺织大学班级：测控081组员：夏亦冰李艳飞田传雪吴哲伦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．实现功能1．要求内容1）时以24为周期2）分和秒以60为周期3）能显示时、分、秒4）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2. 发挥内容1）星期的显示2）计时过程具有报时功能三．元器件1．洞洞板2块2．0.47uF电容1个3．100nF电容1个4．共阴八段数码管7个5．网络线10米6．CD4511集成块7块7．CD4060集成块1块8．74HC390集成块4块9．74HC51集成块1块10．74HC00集成块4块11．74HC30集成块1块12．10MΩ电阻5个13．74HC00集成块4块14．L7805三端稳压管1个15．30pF瓷片电容2个16．9V电池1块17．单刀双掷开关2个18．单刀单置开关1个19．74HC10集成块1块各个芯片引脚图1．CD74HC3902．L7805稳压管3．CD4060 4．CD4511 5．74HC10 6．74HC307．74HC518．74HC00四、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。

数电电子钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字电路基础知识，掌握电子时钟的工作原理；2. 学生能运用所学知识，分析并设计简单的数电电子时钟；3. 学生了解数电电子时钟各组成部分的功能及相互关系。

技能目标：1. 学生能够运用Multisim等软件进行电路仿真，完成电子时钟的设计与测试；2. 学生能够通过小组合作，解决在电子时钟设计过程中遇到的问题；3. 学生能够运用数电知识，进行电路调试，提高实际操作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对数字电路和电子技术的兴趣，激发创新意识；2. 学生在小组合作中，学会沟通与协作，培养团队精神；3. 学生在课程实践中，树立工程意识，提高分析和解决问题的能力。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点：学生为高中年级学生，具备一定的数电基础，对电子技术有一定了解，具有较强的求知欲和动手能力。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，提高学生的实践操作能力和创新能力。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 数字电路基础知识回顾：- 简单逻辑门电路的功能与原理；- 时序逻辑电路的基本概念和原理；- 数字电路的常用器件及其功能。

2. 电子时钟工作原理及设计：- 电子时钟的基本组成，包括秒脉冲发生器、分频器、计数器、译码器等；- 介绍电子时钟的工作原理，分析各组成部分的功能及相互关系；- 通过实例分析，学习电子时钟的设计方法和步骤。

3. 实践操作与仿真：- 使用Multisim软件进行电子时钟电路的搭建、仿真和调试；- 学生分组进行实际操作，完成电子时钟的设计与测试；- 教师指导学生解决在设计和测试过程中遇到的问题。

教学大纲安排：1. 数字电路基础知识回顾（1课时）；2. 电子时钟工作原理及设计（2课时）；3. 实践操作与仿真（3课时）。

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。

数电课程设计报告-数字电子钟东北大学第一篇：数电课程设计报告-数字电子钟东北大学课程设计报告设计题目：数字电子钟设计与实现班级：学号：姓名：指导教师：设计时间：摘要数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。

由于数字集成电路技术的发展采用了先进的三石英技术，使数字时钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。

尽管目前市场上已有现成的数字时钟电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于数字时钟电路的基本组成包含了数字电路的组成部分，因此进行数定时钟的设计是必要的。

在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来增养我们的综合分析和设计电路的能力。

本次设计以数字时钟为主，实现对时、分、秒数字显示的计数器计时装置，周期为24小时，显示满为23时59分59秒并具４有校时功能的数电子时钟。

电路主要采用中规模的集成电路，本电路主要脉冲产生模块、校时模块、两个六十进制模块（分、秒）、一个二十四进制模块（时）和一个报时逻辑电路组成。

时、分、秒再通过BCD-7段译码显示屏显示出来。

关键词：计数器译码器校时目录概述2 课程设计任务及要求2.1 设计任务2.2 设计要求3 理论设计3.1方案论证3.2 系统设计3.2.1 结构框图及说明3.2.2 系统原理图及工作原理3.3 单元电路设计3.3.1秒脉冲电路设计3.3.2时、分、秒计数器电路3.3.3校时电路3.3.4译码显示电路3.3.5定时电路设计4.软件仿真4.1 仿真电路图4.2 仿真过程4.2 仿真结果5.结论6.使用仪器设备清单7.参考文献。

8.收获、体会和建议。

5 5 8 10 11 13 15 16181919202.课程设计及要求2.1设计任务数字电子时钟是一种用数字电路技术实现“时”、“分”、“秒”计时的装置。

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。