简单数字电子钟的设计实验报告

一、实习目的本次实习旨在通过设计和制作数字电子时钟，加深对数字电路基本原理、电子元器件性能及电路设计方法的理解。

通过实际操作，掌握数字电子钟的设计、制作、调试和故障排除等技能，提高动手能力和创新意识。

二、实习内容1. 数字电子钟电路设计（1）电路组成：数字电子钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时电路和校时电路等部分组成。

（2）电路设计：采用555定时器构成振荡器产生1Hz的脉冲信号，通过分频器得到1Hz的秒脉冲信号。

计数器采用异步十进制计数器74LS90，实现秒、分、时的计数。

译码显示采用共阳极LED数码管，显示当前时间。

报时电路由门电路和蜂鸣器构成，实现整点报时功能。

校时电路由按键和计数器构成，实现手动校时功能。

2. 元器件选型（1）振荡器：选用555定时器，其频率稳定，易于调整。

（2）分频器：选用CD4060，具有分频功能，可方便地实现秒、分、时的计数。

（3）计数器：选用74LS90，具有异步计数功能，可方便地实现秒、分、时的计数。

（4）译码显示：选用共阳极LED数码管，显示清晰，功耗低。

（5）报时电路：选用门电路和蜂鸣器，实现整点报时功能。

（6）校时电路：选用按键和计数器，实现手动校时功能。

3. 电路制作与调试（1）电路制作：根据电路原理图，焊接电路板，连接元器件。

（2）电路调试：首先检查电路连接是否正确，然后逐个模块进行调试。

调试过程中，注意观察数码管显示是否正常，报时是否准确，校时是否方便。

三、实习过程1. 设计电路原理图：根据数字电子钟的功能和性能要求，设计电路原理图。

2. 选择元器件：根据电路原理图，选择合适的元器件。

3. 制作电路板：根据电路原理图，制作电路板。

4. 焊接元器件：将元器件焊接在电路板上。

5. 电路调试：逐个模块进行调试，确保电路功能正常。

6. 故障排除：在调试过程中，若出现故障，分析原因，进行修复。

四、实习结果1. 成功设计并制作了数字电子钟，实现了秒、分、时的计数，整点报时和手动校时等功能。

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。

一、实训目的本次实训旨在通过制作数字电子钟，使学生深入了解数字电子技术的基本原理和实际应用，提高学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。

通过本次实训，学生应掌握以下内容：1. 数字电子钟的基本组成和原理；2. 数字电路的基本元件和连接方法；3. 555定时器、计数器、译码器等集成电路的应用；4. 电路焊接、调试和故障排除的方法；5. 实验报告的撰写规范。

二、实训内容1. 数字电子钟的原理数字电子钟是一种利用数字电路实现计时功能的装置，主要由多谐振荡器、计数器、译码器和显示器等组成。

多谐振荡器产生周期性的脉冲信号，作为计数器的时钟信号。

计数器对脉冲信号进行计数，并通过译码器将计数结果转换为相应的数字信号，最后由显示器显示时间。

2. 电路设计本次实训的数字电子钟采用以下电路设计：（1）多谐振荡器：采用555定时器构成1kHz多谐振荡器，输出矩形波脉冲信号。

（2）计数器：采用十进制计数器CD4518，对多谐振荡器输出的脉冲信号进行计数。

（3）译码器：采用七段译码器CD4511，将计数器的输出信号转换为相应的数字信号。

（4）显示器：采用七段数码管，显示时、分、秒。

3. 电路焊接与调试根据电路原理图，将各个元件焊接在电路板上。

焊接过程中注意以下事项：（1）元件焊接顺序：先焊接电源和地线，再焊接信号线，最后焊接元件引脚。

（2）焊接质量：焊接点应饱满、无虚焊，焊点之间不应短路。

焊接完成后，进行电路调试。

调试步骤如下：（1）检查电源电压是否正常。

（2）检查各个元件的焊接质量。

（3）检查计数器和译码器是否正常工作。

（4）观察显示器是否显示正确的时间。

三、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训，成功制作了一台数字电子钟，能够实现时、分、秒的计时功能，显示时间准确。

2. 实训分析（1）多谐振荡器是数字电子钟的核心部分，其频率稳定性直接影响到计时精度。

本次实训采用555定时器构成的多谐振荡器，能够产生稳定的1kHz脉冲信号，满足计时需求。

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）。

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。

实习报告《数字电子时钟设计》班级：学号：姓名：一、设计指标① 数字电子钟一一昼夜24小时为一个计数周期。

② 具有“时”“分”“秒”计时显示。

二、设计原理● 555定时器组成的多谐振荡器电路：其输出频率为 ：f=1/T=1/(T1+T2)=1.44/(R1+R2)C 其中：T1=0.7R2C,T2=0.7R2C占空比：q=T1/T2+T2=(R1+R2)/(R1+2R2)，当R2>>R1时，占空比近似50%。

● 分频电路由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲，需要分频电路，经过三次10分频和一次2分频可得到1Hz 的秒脉冲。

本次设计采用CC4518进行分频。

电路：A1555_VIRTUALGNDDIS OUTRST VCC THR CONTRI U12A4518BP_5V 1A 31B 41C 51D6EN12MR17CP11U13A4518BP_5V1A 31B 41C 51D6EN12MR17CP11U1A4518BP_5V 1A 31B 41C 51D6EN12MR17CP11U5A4518BP_5V 1A 31B 41C 51D6EN12MR17CP11GNDGNDGNDGND计数、译码、显示电路：获得秒脉冲信号后，可根据60秒为一分钟，60分钟为一小时，24小时为一天为一个计数周期的计数规律，分别确定秒、分、时的计数器。

由于秒和分的显示均为60进制，因此它们可以由二级十进制计数器组成，其中秒和分的个位为十进制的计数器，十进制为六进制的计数器，采用异步置零发来实现。

时计数器应为24进制计数器，采用两片4518集成电路来实现，采用异步置零法，当计数器输出的第24个进位信号时，计数器复位，完成一个计数周期。

计数单元由三片4518和两片74LS00与非门组成。

分和秒为60进制，其设计理为：当十位为6时，向前一位产生进位信号，进位信号同时使十位置零，进位信号为2、3管脚通过一个与门。

一、实习背景随着科技的不断发展，数字电子技术在日常生活和工业领域得到了广泛的应用。

为了更好地掌握数字电子技术，提高自身的实践能力，我们小组在实习期间选择了数字电子钟的设计与制作作为课题。

通过本次实习，我们旨在了解数字电子钟的设计原理、电路构成及制作方法，从而提高自身的动手能力和创新思维。

二、实习目的1. 熟悉数字电子钟的设计原理和电路构成；2. 掌握数字电子钟的制作方法，提高动手能力；3. 培养团队合作精神，提高沟通协调能力；4. 深入理解数字电子技术在实际应用中的价值。

三、实习内容1. 研究数字电子钟的设计原理和电路构成；2. 设计数字电子钟的电路图；3. 制作数字电子钟的电路板；4. 调试和测试数字电子钟的性能；5. 撰写实习报告。

四、实习过程1. 研究数字电子钟的设计原理和电路构成在实习前期，我们查阅了大量资料，对数字电子钟的设计原理和电路构成进行了深入研究。

数字电子钟主要由以下几个部分组成：（1）时钟源：提供稳定的时钟信号，如石英晶体振荡器；（2）分频器：将时钟源提供的时钟信号进行分频，得到时、分、秒的计数脉冲；（3）计数器：对分频器输出的计数脉冲进行计数，得到时、分、秒的数值；（4）译码器：将计数器的输出信号转换为数码管的显示信号；（5）数码管：显示时、分、秒的数值；（6）按键电路：实现时钟的校时、校分、报时等功能。

2. 设计数字电子钟的电路图在了解数字电子钟的电路构成后，我们根据电路原理和实际需求，设计了数字电子钟的电路图。

电路图主要包括以下部分：（1）时钟源：采用石英晶体振荡器；（2）分频器：采用14分频电路，得到1Hz的时钟信号；（3）计数器：采用十进制计数器，分别对时、分、秒进行计数；（4）译码器：采用七段译码器，将计数器的输出信号转换为数码管的显示信号；（5）数码管：采用共阳极七段数码管，显示时、分、秒的数值；（6）按键电路：采用单片机控制按键输入，实现时钟的校时、校分、报时等功能。

数字钟课程设计实习报告一、实习目的与要求本次数字钟课程设计实习旨在让同学们熟悉数字电路的设计与实践，掌握集成电路的引脚安排、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，培养同学们动手实践能力和问题解决能力。

实习要求设计并制作一个数字电子钟，具体要求如下：1. 显示时、分、秒，时间以24小时为一个周期；2. 具有校时功能，可以分别对时、分进行单独校正；3. 计时过程具有报时功能，当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时；4. 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。

二、实习过程1. 设计原理及其框图数字钟的构成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，其一般构成框图如下：图1 数字钟的组成框图2. 电路设计本次实习采用32768HZ晶振产生振荡脉冲，然后经过CD4060分频后得到2HZ脉冲，再经过74LS74（D触发器）2分频得到1HZ脉冲，由74HC161计数器计数再经CD4511译码器译码后产生驱动数码显示器的信号，使数码显示器呈现出时、分、秒对应的计时数字。

电路还增加了校正电路和整点报时电路，时、分、秒都可手动按键校正，使其准确的工作，在整点的时候发出警报，在每个整点前鸣叫五次低音（500Hz），整点时再鸣叫一次高音（1000Hz）。

3. 元器件及参数选择本次实习所需元器件及参数如下：（1）石英晶体振荡器：32768HZ；（2）CD4060：分频系数为1024；（3）74LS74：D触发器；（4）74HC161：十进制计数器；（5）CD4511：BCD至七段译码器；（6）数码显示器：7段LED；（7）晶体管：放大报警声音；（8）蜂鸣器：报警声音输出。

4. 电路仿真与调试在电路设计完成后，使用Multisim软件进行电路仿真，验证电路功能的正确性。

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。