数字钟的设计与制作

数字钟的设计与制作一、设计指标1. 显示时、分、秒。

2. 可以24小时制或12小时制。

3. 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。

4. 具有正点报时功能，正点前10秒开始，蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。

（选做）5. 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、设计要求1. 画出总体设计框图，以说明数字钟由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化，并以文字对原理作辅助说明。

2. 设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。

3. 选择合适的元器件，并选择合适的输入信号和输出方式，在面包板上接线验证、调试各个功能模块的电路。

在确保电路正确性的同时，输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。

（也可选用Mutisim仿真）4. 在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和布线，进行合理布局，进行整个数字钟电路的接线调试。

三、制作要求自行在面包板上装配和调试电路，能根据原理、现象和测量的数据检查和发现问题，并加以解决。

四、设计报告要求1. 格式要求（见附录1）2. 内容要求①设计指标。

②画出设计的原理框图，并要求说明该框图的工作过程及每个模块的功能。

③列出元器件清单，并画出管脚分配图和芯片引脚图。

④画出各功能模块的电路图，加上原理说明（如2、5进制到10进制转换，10进制到6进制转换的原理，个位到十位的进位信号选择和变换等）。

⑥画出总布局接线图（集成块按实际布局位置画，关键的连接应单独画出，计数器到译码器的数据线、译码器到数码管的数据线可以简化画法，但集成块的引脚须按实际位置画，并注明名称）。

⑦数字钟的运行结果和使用说明。

⑧设计总结：设计过程中遇到的问题及解决办法；设计过程中的心得体会；对课程设计的内容、方式等提出建议。

五、仪器与工具1. 直流电源1台。

2. 四连面包板1块。

数字钟的设计与制作一．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：画出总体方框图原理框图并给出说明。

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。

通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

总体方案设计如图（1）所示。

图（1）2．单元电路设计：各功能块电路图，各部分定性说明以及计算分析。

晶体振荡器电路：给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。

石英晶体振荡器如图（2）所示，采用反向器等元件构成。

利用一个与非门的自我反馈使它工作在线性状态，然后利用石英晶体JU来控制震荡频率，电阻为反馈元件，电容C防止寄生振荡。

图(2)分频器电路：由于石英晶体产生较高的32768HZ的频率，而电子钟需要秒脉冲，可采用分频电路实现，具体电路图如（3）所示。

先经过3次十六分频，在经过一次八分频最后得到脉冲信号。

图（3）时间计数单元：因为电子钟有秒、分、时组成，分别60、60和24进制。

采用一片4520接成60进制，4520的第一组4位二进制接成秒的个位，另一组接成秒的十位，“分”也为60 进制,“时”为24 进制。

这两种进制的次序和二进制完全相同, 只是模数不是2 的整幂。

采用反馈置零法清零, 先按二进制计数器串联起来构成计数器, 当计数状态达到所需的脉冲模值后, 经过电路译码、反馈、产生复位脉冲将计数器清零, 然后重新开始进行下一个循环。

（1）60 进制计数器。

电路如图（4）所示。

4520的第一组4 位二进制构成10 进制, 第二组4 位二进制构成6 进制, 因为二组都为16 进制, 而4520具有异步清零的功能。

电子技术课程设计报告题目数字钟的设计与制作专业班级：自动化01班姓名：指导教师：2011年1月7日数字钟课程设计任务书数字钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，与以往的机械式计时相比，它具有走时准、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，大到车船、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。

多功能数字钟由以下几部分组成：555定时器组成的多谐振荡器构成秒脉冲发生器；校正电路；六十进制的秒、分计数器和十二进制的时计数器；秒、分、时的数码显示部分；报时电路等。

具体要求如下：钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置。

通过数字钟的制作进一步了解了中下规模集成电路。

设计指示：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、分进行单独校时，使其校正到标准时间；4、计时过程具有报时功能，当时间到达正点前十秒进行蜂鸣报时；5、用555多振荡器提供表针时间基准信号。

设计要求：1、画出电路原理图（或仿真电路图）； 3、电路仿真；2、元器件及参数选择； 4、接线及调试；目录一、设计任务与要求。

4二、总体框图。

5三、选择器件。

8四、功能模块。

21五、总体设计电路。

26六、设计体会。

28一、设计要求及任务数字钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，与以往的机械式计时相比，它具有走时准、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，大到车船、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。

多功能数字钟由以下几部分组成：555定时器组成的多谐振荡器构成秒脉冲发生器；校正电路；六十进制的秒、分计数器和十二进制的时计数器；秒、分、时的数码显示部分；报时电路等。

具体要求如下：钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置。

通过数字钟的制作进一步了解了中下规模集成电路。

设计指示：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、分进行单独校时，使其校正到标准时间；4、计时过程具有报时功能，当时间到达正点前十秒进行蜂鸣报时；5、用555多振荡器提供表针时间基准信号。

设计制作简易数字钟一、设计要求1、设计一振荡源，用于产生1Hz的脉冲信号；2、能完成从00时00分00秒到23时59分59秒走时，并实时显示时、分、秒；3、具有手动校时、校分、校秒功能。

发挥部分：具有正点报时功能。

要求在59分58秒开始报时，持续5秒钟。

二、总体设计方案1、方案选择数字钟实际上是由一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路为主要部分构成的。

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来构成数字钟的标准时间基准信号。

数字钟的组成框图如下图所示。

数字钟计时周期是24，因此必须设置24 计数器，秒、分、时由七段数码管显示。

为使数字钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的。

设计中采用状态机控制校时，通过切换开关用秒脉冲或手动按键产生脉冲先后对“时” “分” “秒”计数器进行校时操作。

2、数字钟的构成（1）数字钟的构成：振荡器、分频器、计数器、译码器、ＬＥＤ数码管显示器等几部分。

附加功能的实现还需采用T’触发器及与门和或门及蜂鸣器组成报时电路。

（2）数字钟的时、分、秒实际上就是由一个24 进制计数器（00-23），两个60 进制计数器（00-59）级联构成。

设计数字钟实际上就是计数器的级联。

（3）芯片选型：由于24进制、60进制计数器均由集成计数器级联构成，且都包含有基本的十进制计数器，从设计简便考虑，芯片选择十进制计数器74LS390。

3、元器件列表：型号74LS00、74LS04、74LS08、74LS21、74LS32、74LS47、74LS74、74LS86、74LS390、CD4068、CD4060、CD4511。

晶体管8050、510欧姆电阻、LED、轻触开关、自锁开关、蜂鸣器、10p电容、晶振32768、10M电阻。

三、系统工作原理1、主计数部分原理图图1主计数部分原理图如图所示，用两个十进制计数器74LS390组成60进制计数器和24进制计数器，分别用于对分、秒和时的计数。

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。

数字时钟设计学院：电气与电子工程学院班级:学号：姓名：数字时钟设计一、设计目的数字电子技术的迅速发展;使各种类型集成电路在数字系统、控制系统、信号处理等方面得到了广泛的应用..为了适应现代电子技术的迅速发展需要;能够较好的面向数字化和专用集成电路的新时代;数字电路综合设计与制作数字钟;可以让我们了解数字时钟的原理..在实验原理的指导下;培养了分析和设计电路的能力..并且学会检查和排除故障;提高分析处理实验结果的能力..二、设计要求1、掌握各芯片的逻辑功能及使用方法2、数字时钟时的计时要求为24翻1;分和秒的计时要求为60进制3、准确计时;以数字形式显示时、分、秒的时钟4、写出设计、实验总结报告..三、电路中主要元件及功能1、芯片74LS29074LS290的逻辑符号图如下：74LS290的主要功能如下：置“0”功能：当S91.S92=0;且R01=R02=1时;计时器置“0“;即Q3 Q2 Q1 Q0=0000置“9”功能：当S91=S92=1且R01.R02=0时;计时器置“9”;即Q3 Q2 Q1 Q0=1001计数功能：当S91.S92=0;且R01.R02=0时;输入计数脉冲CP;计数器开始计数..计数脉冲由CP0输入;从Q0输出时;则构成一位二进制计数器；计数脉冲由CP1输入; Q3Q2Q1输出时;则构成异步五进制计数器；若将Q0和CP1相连;计数脉冲由CP0输入;输出为Q3Q2Q1Q0时;则构成8421BCD码异步十进制计数器；若将Q3和CP0相连;计数脉冲由CP1输入;从高位到低位输出为Q0Q1Q2Q3时;则构成5421BCD码异步十进制加法计数器..2、芯片CD4511CD4511的逻辑符号图如下：CD4511是一个用于驱动共阴极 LED数码管显示器的 BCD 码—七段码译码器;特点是：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流;可直接驱动LED显示器..3、芯片CD4060CD4060逻辑符号图如下：CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成;振荡器的结构可以是RC或晶振电路;CR为高电平时;计数器清零且振荡器使用无效..所有的计数器位均为主从触发器..在CP1和CP0的下降沿计数器以二进制进行计数..在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制..4、LED-7LED-7的逻辑符号图如下：7段LED数码管是利用7个LED发光二极管外加一个小数点的LED组合而成的显示设备;可以显示0-9;10个数字和小数点..其半导体数码管有共阳极和共阴极两种类型..共阳极数码管的七个发光二极管的阳极接在一起;而七个阴极则是独立的 ;对低电平有效..共阴极数码管与共阳极数码管相反;七个发光二极管的阴极接在一起;而阳极是独立的;对高电平有效..所以共阳极数码管需要输出低电平有效的译码器去驱动..共阴极数码管则需输出高电平有效的译码器去驱动..5、芯片74LS7474LS74的逻辑符号图如下：74LS74内含两个独立的D上升沿d触发器;每个触发器有数据输入端D、置位输入SD复位输入RD、时钟输入CP和数据输出Q、Q;低电平使输出预置或清除;而与其它输入端的电平无关..当SD、RD均无效高电平时;符合建立时间要求的D 数据在CP上升沿作用下传送到输出端..四、数字时钟原理图五、设计思路1、数字时钟的构成数字时钟是由脉冲发生器、计数器、译码器显示驱动电路和校时电路组成..振荡器产生稳定的高频脉冲信号;作为数字钟的时间基准;然后经过分频器输出标准秒脉冲..秒计数器满60后向分计数器进位;分计数器满60后向小时计数器进位;小时计数器按照“24翻1”规律计数..计数器的输出分别经译码器送显示器显示..由于计时会出现误差时;则需加校时电路对时、分进行校准..其组成框图如下图：2、数字时钟的工作原理1脉冲发生器电路采用了32768Hz的石英晶振经过CD4060十四级二分频后;在经过74LS74 一级二分频;共十五级分频产生1Hz的标准脉冲信号..其电路图如下：2时间计数器计时器是一种计算输入脉冲的时序逻辑网络;被计数的输入信号就是时序网络的时钟脉冲;它不仅可以计数而且还可以用来完成其他的特定逻辑功能;如测量、定时控制、数字运算等..数字时钟的计数电路是用两个六十进制计数电路和24翻1计数电路实现的..数字时钟的计数电路的设计可以用反馈归零法..当计数器正常计数时;反馈门不起作用;只有当进位脉冲到来时;反馈信号将计数电路清零;实现相应模的循环计数..秒计数器是由双四位同步十进制加法计数器组成的六十进制计数器;其功能表如下根据功能表;当1 脚cp脉冲为0;2脚EN下降时计数器做十进制加法计数;当个位计数到9;即1001时时钟清零;同时向引脚10即十位计数器的EN端送进一个下降脉冲; 使十位计数器进一;当秒计数到60时;向分计时器送出一个脉冲信号;同时向秒计时器送清零信号;使秒计数清零..分计时器的工作原理与秒计时器相同;其时钟脉冲来自于秒进位;其频率为1/60Hz..时计时器的工作原理同秒计数器相似;但计时器单元应为24进制计数器;其时钟脉冲来自于分进位;其频率为1/3600Hz..电路图如下：3译码显示驱动电路译码显示电路的功能是将时、分、秒计数器输出的4位代码翻译并显示相应的十进制数的状态;通常译码器和显示器是配套使用的..计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出;用CD4511电路将计数器的输出数码转换为LED-7数码管所需要的输出逻辑和一定的电流..其译码显示过程为：把计时器的输出数码接到驱动译码电路的U14、U13上;把秒计数器产生的60进位的二进制信号译成断代码;并驱动数码管DS6、DS5显示秒的十位与个位..、同理;U12、U11驱动数码管DS4、DS3显示分的十位与个位;U10、U9驱动数码管DS2、DS1显示时的十位与个位..其电路图如下：4、校时电路在刚接通电源或者时钟走时出现误差时;则需要进行时间的校准..调节开关S1;S2分别对时、分、秒单独计数;计数脉冲由单次脉冲或联系脉冲输入..校时电路由与非门和二个开关组成;实现时、分的校准..在校时时;分采用等待校时;当正常读分时;S1接VCC;分脉冲送至计数器;使计数器读分;校分时;S1接地;与非门被封;暂停读分;待标准时到立即将S1接VCC即可..时的校时和分的校时相同;当正常读时时;S2接VCC;时脉冲送至计数器;使计数器读时..校时时;S2接地;与非门被封;暂停读时;当标准时到立即将S2接VCC即可校准..其电路图如下：六、设计总结本次的数字时钟实验;让我对自己所学的知识得到了回顾..它也让我充分发挥了对所学知识的理解和设计的书面表达能力..这为今后自己进一步深化学习;积累了一定的宝贵经验..撰写报告的过程是对专业知识的学习过程;它使我运用已有的专业基础知识;对其进行设计;分析和解决一个理论问题或实际问题;把知识转化为能力的实际训练..本次的实验;让我发现理论必须用于实践;否则只是一张白纸..此外只有理论水平提高了;才能更好的运用于实践..另外;本次实验也考验了我的认真的态度..只有做事拥有认真的态度与科学的方法;才能成功..总的来说;这次设计的实验还是比较成功的;有点小小的成就感;终于觉得平时所学的知识有了实用的价值;达到了理论与实际相结合的目的;不仅学到了不少知识;而且锻炼了自己的能力;使自己对以后的路有了更加清楚的认识;同时;对未来有了更多的信心..。

目录摘要 (1)1数字钟的结构设计及方案选择 (2)1.1振荡器的选择 (2)1.2计数单元的构成及选择 (3)1.3译码显示单元的构成选择 (3)1.4校时单元电路设计及选择 (4)2 数字钟单元电路的设计 (4)2.1振荡器电路设计 (4)2.2时间计数单元设计 (4)2.2.1集成异步计数器74LS390 (5)2.2.2 用74LS390构成秒和分计数器电路 (5)2.2.3用74LS390构成时计数器电路 (6)2.2.4 时间计数单元总电路 (7)2.3译码显示单元电路设计 (7)2.4 校时单元电路设计 (7)2.5整点报时单元电路设计 (1)3 数字钟的实现电路及其工作原理 (9)4电路的搭建与调试 (10)5结束语 (10)参考文献 (11)附录1： (12)摘要数字钟被广泛用于个人家庭及公共场所,成为人们日常生活中的必需品。

诸如定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。

因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意。

数字电子钟，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。

数字电子钟有以下几部分组成：振荡器，分频器，60进制的秒、分计时器和12进制计时计数器，秒、分、时的译码显示部分及校正电路等。

关键词：数字钟 555多谐振荡器计数器 74LS390 74LS48数字电子时钟的设计及制作1数字钟的结构设计及方案选择数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。

主要由振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。

振荡器产生稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，通常使用石英晶体震荡器，然后经过分频器输出标准秒脉冲，或者由555构成的多谐振荡器来直接产生1HZ的脉冲信号。

秒计数器满60后向分计数器进位，分计数器满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“12翻1”规律计数。

数字钟的设计与制作摘要系统使用EDA技术设计了数字钟，采用硬件描述语言VHDL按模块化方式进行设计，然后进行编程，时序仿真等。

利用VHDL语言完成了数字钟的设计。

该数字钟能实现时、分、秒计数的显示功能，且以24小时循环计时。

整个系统结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。

关键字数字钟；EDA；VHDL；目录1引言 (1)1.1课题的背景、目的 (1)1.2设计的内容 (1)2 EDA、VHDL简介 (2)2.1EDA技术 (2)2.2硬件描述语言——VHDL (2)★VHDL的简介 (2)★VHDL语言的特点 (2)★VHDL的设计流程 (3)3 数字钟设计 (4)3.1数字钟的工作原理 (4)3.2晶体振荡器 (5)3.3分频器电路 (6)3.4时、分、秒计数器电路 (6)4 系统仿真 (9)1.秒表计数器电路仿真图 (9)2.小时计数器电路仿真图 (9)3.分计数器电路仿真图 (10)结束语 (11)致谢 (12)参考文献 (13)附录 (14)1 引言随着社会的发展，科学技术也在不断的进步。

特别是计算机产业，可以说是日新月异，数字钟作为计算机的一个组成也随之逐渐进入人们的生活，从先前的采用半导体技术实现的数字钟到现在广泛应用的采用高集成度芯片实现的数字钟。

数字钟正在向着功能强，体积小，重量轻等方向不断发展，本设计主要介绍的是一个基于超高速硬件描述语言VHDL对数字钟中显示电路进行编程实现。

近年来，集成电路和计算机应用得到了高速发展，现代电子设计技术已迈入一个崭新的阶段，具体表现在：（1）电子器件及其技术的发展将更多地趋向于为EDA服务；（2）硬件电路与软件设计过程已高度渗透；（3）电子设计技术将归结为更加标准、规范的EDA 工具和硬件描述语言VHDL的运用；（4）数字系统的芯片化实现手段已成主流。

因此利用计算机和大规模复杂可编程逻辑器件进行现代电子系统设计已成为电子工程类技术人员必不可少的基本技能之一。

数字钟的设计与制作课程设计课程名称：数字钟的设计与制作课程简介：本课程旨在为学生提供数字钟的设计与制造技能和知识，使学生了解钟表的基本结构和原理，并掌握数字电路、数码管显示、时钟oscillator等基本电子器件的使用和相应电路原理，具有较好的电路分析和设计能力，能够完成数字钟的电路设计和制作。

课程目标：1.掌握数字钟的基本结构和原理，理解时钟sync信号的传输和分频原理。

2.掌握数字电路的基本组成和工作原理，为数字震荡电路、数码管显示、液晶显示等方面的电路设计打好基础。

3.学习时钟oscillator的使用和电路原理，熟悉rtc电路及其与其他数字电路的联合设计应用。

4.熟练掌握数字电路仿真工具的使用，为电路设计和调试提供帮助。

5.通过大量实践，提高学生的电路设计和制造能力，使学生掌握数字钟的制作技能。

课程内容：1.数字电路基础数字电路的概念、逻辑门电路、代数式化简、Karnaugh图、自动化系统等。

2.时钟电路的设计时钟电路的结构、传输原理、分频原理、数字震荡电路、时钟oscillator、节拍器设计等。

3.数字时钟的制作数码管、液晶显示、rtc电路等数字电路应用案例，通过设计和制造数字时钟实践，提高学生的电路设计和制造能力。

教学方法：1.理论与实践相结合，通过讲授和实验相结合的方式，促进学生对数字钟的实际应用需求理解。

2.采用项目实践的方式进行课程设计，通过模拟设计、数字电路仿真、实验制造等多种手段，提高学生的操作实践能力。

3.教师注重激发学生的创新意识，引导学生主动探索数字钟制作领域的前沿技术进展，不断更新设计和制造思路。

4.通过小组合作学习、个别辅导等方式，促进学生的交流互动和学习效果。

课程考核：1.理论课程：考核方式采取闭卷考试，检测学生对数字钟制作的相关理论知识掌握情况，占总成绩的60%。

2.实践课程：考核方式采用综合实验、实验报告等，检测学生的数字电路设计和制造能力，占总成绩的40%。

数字钟电路的设计与制作数字钟电路是一种常见的电子设计，它可以非常简单地显示出当前的时间，这种钟可以用在家庭和商业中，也可以放在公共场所和办公室中。

数字钟电路的设计和制作需要一定的电子知识和技术，下面将详细介绍数字钟电路的设计和制作过程。

数字钟电路的设计需要考虑多个方面，包括时钟芯片、显示屏、电源和按键等。

首先是时钟芯片的选择，这个芯片的作用是提供精确的时间数据，数字钟电路使用的最常见的时钟芯片是DS1307。

DS1307是一个非常好用的实时时钟芯片，它通过I2C接口和单片机通信，可以提供年、月、日、时、分、秒和星期等信息。

在使用DS1307芯片时需要注意时钟芯片的连接，要保证它的供电和通信正确连接，这可以通过查看数据手册来设置。

其次是显示屏的选择，数字钟电路通常使用7段数码管来显示时间信息，这种显示屏可以显示数字、字母和符号。

选择显示屏时需要考虑它的亮度、大小和功耗等因素，在选择的时候应该评估这些因素以确保选择了合适的显示屏。

电源是数字钟电路不可缺少的组成部分，数字钟电路通常使用直流电源供电，供电电压通常在3V到5V之间。

数字钟电路的功耗很低，只需要很少的电能，所以可以选择很小的电源，例如小型锂电池、太阳能电池等。

最后是按键，数字钟电路通常需要设置按键来调整时间和日期等参数，因此需要选择合适的按键来保证操作的方便和舒适。

数字钟电路的制作需要打印电路板、焊接元件和编程单片机等步骤。

首先是打印电路板，电路板是数字钟电路的核心部分，需要按照设计图纸打印出所需的电路板。

打印电路板的过程需要注意先清洗电路板，然后使用特殊的UV光照射设备将设计图纸转移到电路板上面。

其次是焊接元件，数字钟电路需要焊接多个元件，包括时钟芯片、显示屏、按键和电容等。

焊接之前需要将元件按照设计图纸的要求放置电路板上面，并使用焊锡将元件固定在电路板上面。

最后是单片机编程，数字钟电路使用单片机来控制时钟芯片、处理输入信息和显示时间等功能。

数字钟的设计与制作课程设计数字钟的设计与制作是一门很有趣的课程，它可以帮助我们学习到电路设计、程序编程、机械制作等多个方面的知识，同时也可以让我们制作出一个实用性强的产品。

在这篇文章中，我将从课程内容、制作流程、所需材料等多个方面来介绍数字钟的设计与制作过程。

一、课程内容数字钟的设计与制作课程通常包含以下内容：1.电路设计电路设计是数字钟制作中最重要的一环，它涉及到各种电子元件的选择、电路的组成、信号的输入输出等多个方面。

在电路设计中，我们需要学会使用电子元件，如晶体管、电容、电阻等，同时也需要掌握电路的基本概念，如电压、电流、电阻等。

2.程序编程数字钟的程序编程是制作数字钟过程中另外一个重要的环节。

在程序编程中，我们需要学会使用编程语言，如C语言、Python等，同时也需要掌握计算机程序的基本概念，如变量、函数、循环等。

3.机械制作数字钟的机械制作是最后一个环节，它涉及到机械结构的设计、材料的选择、加工工艺等多个方面。

在机械制作中，我们需要使用各种机械工具，如钳子、锤子、钻头等，同时也需要掌握机械设计的基本概念，如力学、材料力学等。

二、制作流程数字钟的制作流程可以分为以下几个步骤：1.确定设计方案在数字钟的制作中，我们需要首先确定设计方案，包括电路设计、程序编程、机械制作等方面。

在确定设计方案时，我们需要考虑到数字钟的实用性、美观性、成本等因素。

2.电路设计在确定设计方案后，我们需要进行电路设计，包括各种电子元件的选择、电路的组成、信号的输入输出等方面。

在电路设计中，我们需要使用电子元件，如晶体管、电容、电阻等，同时也需要掌握电路的基本概念，如电压、电流、电阻等。

3.程序编程在电路设计完成后，我们需要进行程序编程，包括选择编程语言、编写程序代码等方面。

在程序编程中，我们需要掌握编程语言的基本语法、变量、函数、循环等。

4.机械制作在程序编程完成后，我们需要进行机械制作，包括机械结构的设计、材料的选择、加工工艺等方面。

一．基于52单片机制作的数字钟1.设计任务⑴时间显示: 上电后,系统自动进入时钟显示,从00:00:00开始计时,此时可以设定当前时间.⑵时间调整：按下k1，k2，k3键可以顺序设置秒、分、时,并在相应数码管上显示设置值,直至6位设置完毕。

2.系统基本方案选择和论证本时钟的设计具体有两种方法。

一是通过单纯的数字电路来实现；二是使用单片机来控制实现。

本次设计选取了较为简单的单片机控制；而选择这一方法后还要进行各个芯片的选择。

以下是我在这次设计中所用的方案。

2.1 芯片的选择方案一：采用AT89C51芯片，其为高性能CMOS 8位单片机，该芯片内含有4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）、128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）、 32位可编程I/O口线、2个16位定时/计数器、6个中断源、可编程串行UART通道及低功耗空闲和掉电模式，但是由于AT89C51芯片可擦写的空间不够大，且中断源提供的较小，为防止运行过程中出现不必要的问题，我们不选用AT89C51。

方案二:采用AT89C52芯片，它除了具备AT89C51的所有功能与部件外，其最大的优势就是AT89C52提供了8K字节可擦写Flash闪速存储器空间、8个中断源、及256*8字节内部存储器（RAM），解决了我们对可反复擦写的Flash闪速存储器空间大小与中断源的不够问题的担心。

2.2显示模块选择方案和论证方案一：采用LCD，电路比较简单，且在软件设计上也相对简单，具有低功耗功能。

价格贵。

方案二：采用LED数码管显示，显示较为清楚。

价格便宜。

所以本方案采用LED数码管显示。

2.3 时钟信号的选择方案和论证直接采用单片机定时计数器提供的秒信号，使用程序实现年、月、日、周、时、分、秒计数。

采用此种方案可减少芯片的使用，节约成本，实现的时间误差较小。

2.4 电路设计最终方案决定综上各方案所述,对此次数字时钟的方案选定为: 采用AT89C52作为主控制系统; 并由其定时计数器提供时钟; LED作为显示电路来实现功能。

目录1 绪论 (2)1.1概述 (2)1.2设计任务 (2)1.3功能要求 (2)2 电路设计 (2)2.1设计方案 (2)2.2单元电路的设计 (3)2.2.1 主体电路部分 (3)2.2.1.1 振荡电路 (3)2.2.1.2 计数电路 (7)2.2.1.3 校时电路 (10)2.2.1.4 译码与显示电路 (11)2.2.2 扩展功能电路的设计 (11)2.2.2.1 定时控制电路 (11)2.2.2.2 仿广播电台正点报时电路 (12)2.2.2.3 自动报整点时数电路 (13)2.2.2.4 触摸报整点时数电路 (14)3 调试 (15)3.1主体电路部分 (15)3.2扩展电路部分 (16)4 总结 (22)谢辞............................................................................ 错误!未定义书签。

参考文献 .. (23)附录 (24)1 绪论1.1 概述1.2 设计任务设计一种多功能数字钟，该数字钟具有基本功能和扩展功能两部分。

其中，基本功能部分的有准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。

扩展功能部分则具有：定时控制、仿广播电台正点报时、自动报整点时数和触摸报正点的功能。

数字钟的电路也是由主体电路和扩展电路两部分构成，在电路中，基本功能部分由主体电路实现，而扩展功能部分则由扩展电路实现。

这两部分都有一个共同特点就是它们都要用到振荡电路提供的1Hz脉冲信号。

在计时出现误差时电路还可以进行校时和校分，为了使电路简单所设计的电路不具备校秒的功能。

并且要用数码管显示时、分、秒，各位均为两为显示，扩展部分要有相应的响应电路。

1.3 功能要求基本功能（1）时的计时要求为“12翻1”，分和秒的计时要求为60进制（2）准确计时，以数字形式显示时，分，秒的时间（3）校正时间扩展功能（1）定时控制；（2）仿广播电台报时功能；（3）自动报整点时数；（4）触摸报整点时数；2 电路设计2.1设计方案根据设计要求首先建立了一个多功能数字钟电路系统的组成框图，框图如图1所示。