简易数字钟设计实验报告东北大学

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。

实验十：简易数字钟设计实验1、实验目的1）学习掌握数字系统综合设计方法。

2）学习掌握层次设计方法。

3）学习掌握设计下载方法。

4）学习掌握实验系统使用方法。

2、实验原理数字钟是对输入时基秒脉冲进行计数，依次输出秒数值、分数值、小时数值，从而确定时钟时间，其原理框图如下图所示。

秒分钟小时3、实验内容1）选择XC2S200PQ208器件建立一个新的工程。

2）在上述工程中，采用VHDL 语言的方法设计上述简易数字钟。

3）参考实验系统使用说明，按下列要求锁定引脚。

秒、分钟、小时由实验系统的J1、J2输出，显示输出的时分秒间隔一位数码管。

时钟输入由J7的1脚输入。

4）下载编程并验证设计结果。

4、实验代码module ZLT(clock,s1,s2,m1,m2,h1,h2 );input clock;output s1,s2,m1,m2,h1,h2;reg [5:0] sec,min,hou;reg mj,nj;reg [3:0] s1,s2,m1,m2,h1,h2;wire mt,nt;initialbeginmj=1;nj=1;min=58;hou=23;sec=58;s1=0;s2=0;m1=0;m2=0;h1=0;h2=0;endalways@(posedge clock) beginif(sec==59)beginsec<=0;mj<=1;endelsebeginsec<=sec+1;mj<=0;endendassign mt=mj;always@(posedge mt) beginif(min==59)beginmin<=0;nj<=1;endelsebeginmin<=min+1;nj<=0;endendassign nt=nj;always@(posedge nt) beginif(hou==23)hou<=0;elsehou<=hou+1;endalways@(sec)begins1=sec%10;s2=sec/10;endalways@(min) beginm1=min%10;m2=min/10; endalways@(hou) beginh1=hou%10;h2=hou/10; endendmodule5、程序仿真。

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。

电子课程设计题目：数字时钟数字时钟设计实验报告一、设计要求：设计一个24小时制的数字时钟。

要求：计时、显示精度到秒；有校时功能。

采用中小规模集成电路设计。

发挥：增加闹钟功能。

二、设计方案：由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。

秒时钟信号发生器可由振荡器和分频器构成。

计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时；24进制计数器完成时计时；采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。

校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。

三、电路框图：图一 数字时钟电路框图四、电路原理图：（一）秒脉冲信号发生器秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量。

由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。

➢ 振荡器: 通常用555定时器与RC 构成的多谐振荡器，经过调整输出1000Hz 脉冲。

➢ 分频器: 分频器功能主要有两个，一是产生标准秒脉冲信号，一是提供功能 译码器 译码器 译码器 时计数器(24进制) 分计数器 (60进制) 秒计数器 (60进制)校 时 电 路秒信号发生器扩展电路所需要的信号，选用三片74LS290进行级联，因为每片为1/10分频器，三片级联好获得1Hz标准秒脉冲。

其电路图如下：图二秒脉冲信号发生器（二）秒、分、时计时器电路设计秒、分计数器为60进制计数器，小时计数器为24进制计数器。

➢60进制——秒计数器秒的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成60进制计数器。

当计数到59时清零并重新开始计数。

秒的个位部分的设计：利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。

个位计数器由0增加到9时产生进位，连在十位部计数器脉冲输入端CP，从而实现10进制计数和进位功能。

利用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位，当十位计数器由0增加到5时利用74LS11与门产生一个高电平接到个位、十位的CD40110的清零端，同时产生一个脉冲给分的个位。

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。

数字时钟的设计实习报告一、实习目的本次实习旨在通过设计一个数字时钟，使学生掌握数字电路的设计方法，熟悉集成电路的使用，提高对单片机的学习和应用能力，培养学生的软硬件开发能力。

二、实习内容1. 设计一个数字时钟，能够显示时分秒。

2. 掌握数字时钟的设计方法。

3. 熟悉集成电路的使用方法。

4. 培养学习、设计、开发软、硬的能力。

三、实习过程1. 首先，我们对数字时钟的设计进行了需求分析，明确了数字时钟的功能和要求。

数字时钟应能够显示时分秒，采用24小时标准计时制。

2. 接下来，我们进行了数字时钟的设计方案制定。

数字时钟主要由单片机、LED数码管、按键等部分构成。

单片机负责控制整个系统，LED数码管用于显示时间，按键用于调整时间。

3. 然后，我们进行了数字时钟的硬件设计。

我们选择了AT89C52单片机作为核心控制器，6个共阳极的高亮度LED数码管用于显示时间，还选择了两个按键用于调整时间。

4. 在硬件设计的基础上，我们进行了数字时钟的软件设计。

我们编写了程序，使单片机能够控制LED数码管显示时间，并能够通过按键调整时间。

5. 最后，我们对数字时钟进行了测试和调试，确保其功能的正确性和稳定性。

四、实习心得通过本次实习，我们掌握了数字时钟的设计方法，熟悉了集成电路的使用方法，提高了对单片机的学习和应用能力。

我们在设计过程中，学会了如何分析需求、制定方案、设计硬件和软件，并通过测试和调试，确保设计的正确性和稳定性。

此外，我们还学会了如何协作和沟通，提高了团队协作能力。

在设计过程中，我们遇到了很多问题，但通过互相讨论和请教老师，我们逐一解决了问题，取得了实习的成功。

五、实习成果本次实习，我们成功设计了一个数字时钟，能够显示时分秒，并具有时间调整功能。

数字时钟的硬件电路稳定运行，软件程序正确无误。

六、实习展望在今后的学习和工作中，我们将继续深入学习数字电路和单片机的相关知识，提高自己的设计能力和开发水平。

我们还将把在实习中学到的知识和技能应用到实际项目中，为我国电子行业的发展做出贡献。

实习报告实习时间：2023年7月1日至2023年7月31日实习单位：XX科技有限公司实习内容：数字钟的设计与制作一、实习目的通过本次实习，我希望能够掌握数字钟的设计原理，了解数字钟的制作流程，提高自己的实际操作能力，培养自己的创新意识和团队协作能力。

二、实习要求1. 熟悉数字钟的设计原理和制作流程。

2. 能够独立完成数字钟的设计和制作。

3. 了解常用电子元器件的性能和使用方法。

4. 具备一定的电路调试和故障排除能力。

三、实习过程1. 设计阶段：在实习的第一周，我们学习了数字钟的设计原理，包括时钟芯片的使用、显示模块的连接、电路图的设计等。

在导师的指导下，我们独立完成了数字钟的设计方案，并进行了讨论和修改。

2. 制作阶段：在实习的第二周，我们开始着手制作数字钟。

我们按照设计方案，选择了合适的电子元器件，进行了电路连接和焊接。

在制作过程中，我们遇到了一些问题，如电路连接错误、元器件损坏等，但在导师的帮助下，我们逐一解决了这些问题。

3. 调试阶段：在实习的第三周，我们开始对制作的数字钟进行调试。

我们使用了调试工具，如万用表、示波器等，对电路进行了检测和调整。

通过不断的调试，我们成功地使数字钟运行起来，并进行了功能测试。

4. 总结与改进：在实习的最后一周，我们对制作的数字钟进行了总结和评估。

我们发现了一些不足之处，如显示模块的亮度不够、时钟精度不够高等。

我们讨论了改进的方法，并提出了一些改进方案，如使用更亮的显示模块、调整时钟频率等。

四、实习收获通过本次实习，我掌握了数字钟的设计原理和制作流程，提高了自己的实际操作能力。

我学会了如何选择合适的电子元器件，进行电路连接和焊接，掌握了调试工具的使用方法，能够对电路进行检测和调整。

在制作过程中，我学会了如何解决问题和团队合作，培养了自己的创新意识和团队协作能力。

五、实习体会通过本次实习，我深刻体会到了理论与实践相结合的重要性。

只有在实际操作中，我们才能真正理解和掌握所学知识。

实习报告：数字钟设计一、实习目的本次实习的主要目的是通过设计和实现一个数字钟，加深对数字电路设计和编程的理解，提高实际操作能力，培养解决实际问题的能力。

同时，通过本次实习，要求掌握 Quartus II 软件的使用，熟悉数字逻辑电路的设计过程，以及时序逻辑电路在实际应用中的实现。

二、实习内容本次实习的任务是设计并实现一个数字钟，具体功能如下：1. 正常计时：能够设置当前时间，并以秒、分、小时为单位进行计数，采用60进制计数器实现秒和分的计数，24进制计数器实现小时的计数。

2. 数码管实时显示：计时的小时、分、秒通过数码管实时显示，以便观察当前时间。

三、实习过程1. 设计思路：首先，根据功能要求，设计系统的总体结构，包括时计数器、分计时器和秒计时器等子模块。

然后，对每个子模块进行详细设计，包括逻辑框图和输入输出描述。

最后，根据设计好的逻辑框图，使用 Quartus II 软件进行编程，生成对应的数字逻辑电路。

2. 模块设计：（1）时计数器：负责驱动时计时器，以秒为单位进行计数。

主要信号有Clktohour（时钟信号）、Reset（复位信号）和 SCALESEL（小时的高位显示和低位显示）。

（2）分计时器：负责驱动分计时器，以分为单位进行计数。

主要信号有clktominute（时钟信号）、reset（复位信号）和 sethour（使能输入信号）。

（3）秒计时器：负责驱动秒计时器，以秒为单位进行计数。

主要信号有clktosecond（时钟信号）、reset（复位信号）和 setmin（使能输入信号）。

3. 编程与仿真：根据设计的逻辑框图，使用 Verilog 语言进行编程，并在Quartus II 软件中进行功能仿真和时序仿真，确保设计的正确性。

4. 硬件测试：将生成的数字逻辑电路下载到实验板上的 FPGA 芯片上，进行硬件测试，验证数字钟的功能是否满足要求。

四、实习心得通过本次实习，我对数字电路的设计和编程有了更深入的理解，掌握了 Quartus II 软件的使用，提高了实际操作能力。

数字钟设计实验报告一、数字钟原理与设计思路由振荡器输出稳定的高频脉冲信号作为时间基准，经分频器输出标准的秒脉冲；秒计数器按“60进制”向分计数器进位；分计数器按“60进制”向时计数器进位；小时计数器按“24进制”规律计数；星期计数器按“7进制”规律计数；计数器经译码器送到显示器。

出现误差可用校准电路进行小时和分钟的校准，并具有可整点报时功能。

软件本身提供任意频率的时钟，因此振荡器、分频器不需设计；也带有内置译码驱动的数码管，故此译码器和显示器也不需设计。

这样，基本数字钟的设计实际上就是设计如下图的级联计数器。

二、数字钟构成1、振荡器、分频器：1Hz的CLK时钟信号（秒脉冲）秒计数器：60进制计数器（两片74160——0-59）2、计数器分计数器：60进制计数器（两片74160——0-59）时计数器：24进制计数器（两片74160——0-23）星期计数器：7进制计数器（一片74160——1-7）3、译码器、显示器：软件带有内置译码驱动的数码管（7个数码管）4、调时电路、整点报时电路三、数字电路模块细节构成1、秒计数器：60进制计数器（两片74160——0-59）用秒脉冲（1Hz）2、分计数器：60进制计数器（两片74160——0-59）设计：分计数器个位ENT接（看下图）(Ps：分的个位是59秒才开始计数1次)分计数器十位ENT接（看下图）(Ps：分的十位是9分59秒才开始计数1次)设计：时计数器个位ENT接（看下图）(Ps：是59分59秒才开始计数1次)时计数器十位ENT接（看下图）(Ps：是9时59分59秒才开始计数1次)时计数器整体电路图（看下图）4、星期计数器：7进制计数器（一片74160——1-7）（从1开始）ENT接（看下图）(Ps：是23时59分59秒才开始计数1次)星期计数器整体电路图（看下图）5、整点报时电路当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。

当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为5、9和5。