数字电路课程设计:数字钟
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proteus数字钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字钟的基本原理,掌握数字钟电路的设计方法。
2. 掌握使用proteus软件进行电路设计与仿真。
3. 了解数字电路中常见元件的功能和用法,如LED、开关、计数器等。
技能目标:1. 能够运用proteus软件设计并搭建一个简单的数字钟电路。
2. 学会使用proteus进行电路调试,排除基本故障。
3. 培养动手操作能力,提高实际问题解决技巧。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子制作和科技创新的兴趣,培养创新意识。
2. 培养学生的团队合作精神,学会在团队中发挥个人优势,共同解决问题。
3. 增强学生对我国电子科技事业的自豪感,树立正确的科技价值观。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对电子制作和科技创新感兴趣,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,通过课程设计,使学生能够将所学知识应用于实际操作中,提高综合运用能力。
在教学过程中,注重引导学生积极思考,培养其自主学习和创新能力。
课程目标分解为具体学习成果,以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 数字电路基础知识:数字信号与模拟信号区别,数字电路基本元件原理。
- 数字钟原理:时钟信号产生,计数器工作原理,显示电路设计。
2. 实践操作:- Proteus软件使用:基本操作界面,元件库的选择和使用,电路布线与仿真。
- 数字钟电路设计:使用Proteus设计数字钟电路,包括时钟源、分频器、计数器、显示驱动电路等。
3. 教学大纲安排:- 理论部分:第1-2课时,数字电路基础及数字钟原理学习。
- 实践部分:第3-4课时,Proteus软件操作与数字钟电路设计实践。
4. 教材章节:- 《电子技术基础》第3章:数字电路基础。
- 《电子技术基础》第4章:数字电路设计实例。
5. 教学内容列举:- 数字电路元件:门电路、触发器、计数器等。
数字电子技术课程设计数字电子钟指导老师:小组成员:目录摘要 (3)第一节系统概述 (4)第二节单元电路设计与分析 (6)第三节电路的总体设计与调试 (11)第四节设计总结 (13)附录部分芯片功能参数表 (14)参考文献 (17)摘要数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒。
一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。
由于采用纯数字硬件设计制作,与传统的机械表相比,它具有走时准,显示直观,无机械传动装置等特点。
本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。
通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。
具体用到了555震荡器,74LS90及与非,异或等门集成芯片等。
该电路具有计时的功能。
在对整个模块进行分析和画出总体电路图后,对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。
实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求!关键词振荡器、计数器、译码显示器、Multisim第一节系统概述数字电子钟是由多块数字集成电路构成的,其中有振荡器,分频器,校时电路,计数器,译码器和显示器六部分组成。
振荡器和分频器组成标准秒信号发生器,不同进制的计数器产生计数,译码器和显示器进行显示,通过校时电路实现对时,分的校准。
1.1实验目的1).掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法;2).进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力;3).提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力;4).培养书写综合实验报告的能力。
1.2 主要内容熟悉Multisim10.0仿真软件的应用;设计一个具有显示、校时、整点报时和定时功能的数字时钟,.能独立完成整个系统的设计;用Multisim10.0仿真实现数字时钟的功能。
1.3 系统设计思路与总体方案数字时钟基本原理的逻辑框图如下所示:系统方框图1由上图可以看出,振荡器产生的信号经过分频器作为产生秒脉冲,秒脉冲送入计数器,计数结果经过“时”、“分”、“秒”,译码器,显示器显示时间。
数电课程设计电子钟一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电路基础知识,理解电子钟的工作原理。
2. 使学生了解并掌握电子钟各组成部分的功能及相互关系。
3. 培养学生运用数字电路知识分析、设计简单电子系统的能力。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并搭建电子钟的能力。
2. 培养学生运用电子仪器、设备进行测试、调试和故障排查的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术产生兴趣,激发学生学习积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯。
3. 培养学生具备创新意识和实践能力,增强学生对我国电子科技发展的自豪感。
课程性质分析:本课程属于电子技术课程,通过设计电子钟,使学生将所学数字电路知识应用于实际项目中,提高学生的实践能力。
学生特点分析:学生具备一定的数字电路基础知识,具有较强的动手能力和探究欲望,对实际应用场景感兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
通过课程目标分解,实现对学生知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
2. 电子钟工作原理:振荡器、分频器、计数器、显示电路等。
3. 电子钟各组成部分功能及相互关系:晶振、分频器、秒、分、时计数器、显示驱动等。
4. 电子钟设计流程:需求分析、电路设计、仿真测试、硬件搭建、调试优化等。
5. 教学大纲:(1)第一周:回顾数字电路基础知识,介绍电子钟工作原理及各部分功能。
(2)第二周:分析电子钟各组成部分的相互关系,讲解设计流程。
(3)第三周:分组讨论,确定设计方案,进行电路设计和仿真测试。
(4)第四周:硬件搭建,进行调试和优化,确保电子钟正常工作。
6. 教材章节及内容:(1)第四章:数字电路基础,涉及逻辑门、组合逻辑电路等。
(2)第五章:时序逻辑电路,涉及计数器、寄存器等。
. 目录⒈设计目的1⒉设计任务1设计指标2⒊多功能数字钟设计原理2⒈时钟信号振荡电路3⒉秒脉冲产生信号4⒊计数电路4⑴小时计数电路4⑵分钟计时电路6⑶秒钟计数电路7⑷校时信号7⑸整点报时电路8⑹译码驱动及显示电路10⒋数字钟整体电路的实现11⒋多功能数字钟设计方案二11⑴设计原理图11⑵电路各个组成部分12⑶电路图实现13⒌方案比较以及确定14⒍电路的仿真与调试15⒎元器件明细表17页脚⒏设计心得与体会20⒐参考文献22⒑23⒈设计目的⒈增强对数字电子技术及相关知识的了解与掌握。
⒉学习multisim 10.0 等相关软件的使用方法。
⒊具备简单电路设计的能力。
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。
此次设计与制作数字电子钟的目的是让学生在了解数字钟的原理的前提下,运用刚刚学过的数电知识设计并制作数字钟,而且通过数字钟的制作进一步了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及其使用方法。
由于数字电子钟包括组合逻辑电路和时序电路,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,从而实现理论与实践相结合。
总的来说,此次课程设计,有助于学生对电子线路知识的整合和电子线路设计能力的训练,并为后继课程的学习打下一定的基础。
⒉设计任务设计一个数字钟的电子电路,使其具有以下功能:①“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示功能,其中“时”为24进制,“分”和“秒”都是六十进制;②手动校时功能;③整点报时功能。
设计指标⒈时间计数电路采用24进制,从00开始到23后再回到00;⒉各用2位数码管显示时、分、秒;⒊具有自动校时、校分功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;⒋计时过程具有报时功能,当时间到达整点时,蜂鸣器开始响,同时灯光隔一秒亮一次的显示;⒌为了保证计时的稳定及准确,须由晶体振荡器提供时间基准信号。
⒊多功能数字钟设计原理数字电子钟电路一般由振荡器、分屏器、计数器、译码器、及显示器组成,其框图如下图1-1所示:从图1-1可以看到,石英振荡器产生的振荡信号送到分频器,经分频后得到1HZ的秒脉冲,秒脉冲再送入计数器进行计数,并把累计的计数结果以“时”、“分”、“秒”的时间格式显示出来。
《数字时钟》技术报告概要数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒。
一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。
由于采用纯数字硬件设计制作,与传统的机械表相比,它具有走时准,显示直观,无机械传动装置等特点。
本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。
通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。
具体用到了555震荡器,74LS90及与非,异或等门集成芯片等。
该电路具有计时和校时的功能。
在对整个模块进行分析和画出总体电路图后,对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。
实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求!一、系统结构。
(1)功能。
此数字钟能显示“时、分、秒”的功能,它的计时周期是24小时,最大能显示23时59分59秒,并能对时间进行调整和校对,相对于机械式的手表其更为准确。
(2)系统框图。
系统方框图1(3)系统组成。
1.秒发生器:由555芯片和RC组成的多谐振荡器,其555上3的输出频率由接入的电阻与电容决定。
2.校时模块:由74LS03中的4个与非门和相应的开关和电阻构成。
3.计数器:由74LS90中的与非门、JK触发器、或门构成相应芯片串接得到二十四、六十进制的计数器,再由74LS90与74LS08相连接而得到秒、分、时的进分别进位。
4.译码器:选用BCD锁存译码器4511,接受74LS90来的信号,转换为7段的二进制数。
5.显示模块:由7段数码管来起到显示作用,通过接受CD4511的信号。
本次选用的是共阴型的CD4511。
二、各部分电路原理。
1.秒发生器:555电路内部(图2-1)由运放和RS触发器共同组成,其工作原理由8处接VCC,C1处当Uco=2/3Vcc>u11时运放输出为1,同理C2也一样。
最终如图3接口就输出矩形波,而形成的秒脉冲。
多功能数字时钟设计报告目录一、设计任务和要求 (2)二、设计的方案的选择与论证 (2)(1) 总体电路分析 (2)(2) 仿真分析 (3)(3) 仿真说明 (3)三、电路设计计算与分析 (4)(1)小时计时电路 (4)(2)分钟计时电路 (5)(3)秒钟计时电路 (7)(4)校时选择电路 (8)(5)整点译码电路 (9)(6)脉冲产生电路 (12)四、总结及心得 (13)五、附录 (15)(1)元器件明细表 (15)(2)附图 (17)一、设计任务和要求实现24小时的时钟显示、校准、整点报时等功能。
具体要求:(1)显示功能:具有“时”、“分”、“秒”的数字显示(“时”从0~23,分0~59,秒0~59)。
(2)校时功能:当刚接通电源或数字时钟有偏差时,可以通过手动的方式去校时。
(3)整点报时:当时钟计时到整点时,能进行整点报时。
二、设计的方案的选择与论证(1)总体电路分析总体电路设计是将单元电路模块小时计时电路、分钟计时电路、秒计时电路、校时选择电路、整点译码电路、等模块连接在一起,外接输入开关和输出显示数码管构成。
总体结构图如下:—∣(2)仿真分析单击运行按钮,可观测仿真结果。
电路能完成显示计时、校时、整点报时以及闹铃等功能。
○1计时功能。
当开关S1、S2都处于断开状态时,数字时钟工作于计时状态。
此时,电路中的秒计时电路、分计时电路以及小时计时电路分别对秒脉冲、分脉冲和小时脉冲进行计数。
计数结果经数码管显示计时时间值。
○2校时功能。
当开关S1瞬时闭合时对小时校准、当S2瞬时闭合时对分校准○3整点报时功能。
整点译码电路通过识别整点时间,产生整点报时信号。
当前时间为零点时,会产生整点报时,此时灯泡会亮,(3)仿真说明。
○1因版面有限,总设计图并未纳入本设计报告中,而是在此之外通过PROTELL画图,用A3纸另外打印。
这样看图较为清晰。
○2采用总线方式,使信号线连线简介、美观,电路可持续性强。
三、电路设计计算与分析(1)小时计时电路。
数字电路课程设计报告课程名称数字电路技术基础设计题目数字电子钟的设计所学专业名称电子信息工程班级2008级电信(2)班学号2008210139学生姓名司浩指导教师吕承启2010年6月20 日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、设计要求(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;④计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时;⑤为了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。
(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)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。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
(a)数字钟组成框图2.晶体振荡器电路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。
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。
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。
数电课程设计数字钟的设计数电课程设计。
数字钟的设计。
1仿真电路显示时,分,秒。
2采用二十四小时制或者十二小时制。
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,蜂鸣器一秒响一秒停地响五次。
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。
本科生课程设计题目课程专业班级学号姓名指导教师完成时间数电课程设计。
数字钟的设计。
1仿真电路显示时,分,秒。
2采用二十四小时制或者十二小时制。
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,蜂鸣器一秒响一秒停地响五次。
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。
目录1设计的目的及任务 (3)1.1课程设计的目的...............................................(3)1.2课程设计的任务与要求 (3)2电路设计总方案及原理框图 (3)2.1数字电子钟基本原理...........................................(3)2.2原理框图.. (4)3.单元电路设计及元件选择 (4)3.1六十进制计数器..................................................(4)3.2二十四进制计数器................................................(5)3.3显示屏..........................................................(6)3 .4校时电路.. (6)3.5报时电路 (7)4电路仿真 (8)4.1Multii................................................... ......(8)4.2数字钟总电路图..................................................(8)4.3仿真电路测试结果 (9)5电路实验结果.............................................(10)6收获与体会. (10)参考文献 (11)数电课程设计。
数字电子技术课程设计题目名称:班级:姓名:学号:指导老师:引言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。
一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、数码显示器等几部分组成。
振荡电路:主要用来产生时间标准信号,因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度,所以采用石英晶体振荡器。
分频器:因为振荡器产生的标准信号频率很高,要是要得到“秒”信号,需一定级数的分频器进行分频。
计数器:有了“秒”信号,则可以根据60秒为1分,24小时为1天的进制,分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器,分别为60进制,60进制,24进制计数器,并输出一分,一小时,一天的进位信号。
译码显示:将“时”“分”“秒”显示出来。
将计数器输入状态,输入到译码器,产生驱动数码显示器信号,呈现出对应的进位数字字型。
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。
另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。
目录1 设计目的 (4)2 设计任务 (4)2.1设计指标 (4)2.2设计要求 (4)3数字电子钟的组成和工作原理 (4)3.1数字钟的构成 (5)3.2原理分析 (5)3.3数字点钟的基本逻辑功能框图 (5)4.数字钟的电路设计 (6)4.1 电源电路的设计 (7)4.2 秒信号发生器的设计 (8)4.3时间计数电路的设计 (9)4.4显示电路...................................................... . (11)4.5正点报时电路的设计 (10)4.6校时电路的设计 (11)5电路的仿真与调试过程 (12)6收获、体会和建议 (13)1设计目的1 时间以24小时为周期;2 能够显示时,分,秒;3 有校时功能,可以分别对时以及分进行单独校时,使其校正到标准时间;4 计时过程具有报时功能,当时间到达达整点前5秒进行蜂鸣报时;5 为了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2设计要求1 画出设计的电路原理图;2 选择好冤器件及给出参数,在原理图中反映出来;3 并用仿真软件进行模拟电路工作情况;4 编写课程设计报告。
课程设计任务书学生姓名: XXX 专业班级:指导教师:工作单位:题目: 多功能数字钟电路设计初始条件:74LS390,74LS48,数码显示器BS202各6片,74LS00 3片,74LS04,74LS08各 1片,电阻若干,电容,开关各2个,蜂鸣器1个,导线若干。
要求完成的主要任务:用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟,要求如下:1.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。
2.秒、分为00-59六十进制计数器。
3.时为00-23二十四进制计数器。
4.可手动校正:能分别进行秒、分、时的校正。
只要将开关置于手动位置。
可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。
5.整点报时。
整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音(500HZ),整点时再鸣叫一次高音(1000HZ)。
时间安排:第20周理论设计、实验室安装调试,地点:鉴主15楼通信实验室一指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日多功能数字钟电路设计摘要 (1)Abstract (2)1系统原理框图 (3)2方案设计与论证 (4)2.1时间脉冲产生电路 (4)2.2分频器电路 (6)2.3时间计数器电路 (7)2.4译码驱动及显示单元电路 (8)2.5校时电路 (8)2.6报时电路 (10)3单元电路的设计 (12)3.1时间脉冲产生电路的设计 (12)3.2计数电路的设计 (12)3.2.1 60进制计数器的设计 (12)3.2.2 24进制计数器的设计 (13)3.3译码及驱动显示电路 (14)3.4 校时电路的设计 (14)3.5 报时电路 (15)3.6电路总图 (17)4仿真结果及分析........................................... 错误!未定义书签。
4.1时钟结果仿真....................................... 错误!未定义书签。
4.2 秒钟个位时序图..................................... 错误!未定义书签。
protues 数字钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字时钟的原理,掌握使用Protues软件设计数字时钟电路的基本步骤。
2. 学生能描述数字时钟各部分功能,如时钟振荡器、分频器、计数器、译码器等,并解释它们的工作原理。
3. 学生能运用所学知识,分析并解决数字时钟电路设计中出现的问题。
技能目标:1. 学生能运用Protues软件进行电路设计,包括选择合适的元器件、搭建电路图、设置仿真参数等。
2. 学生能通过仿真实验,调试并优化数字时钟电路,确保其正常运行。
3. 学生能运用所学知识,对数字时钟进行创新设计和改进。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子设计产生兴趣,培养探究精神和动手能力。
2. 学生在团队合作中,学会沟通、协作、分享,提高解决问题的能力。
3. 学生养成严谨的科学态度,注重实验数据的真实性,培养诚信意识。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,旨在培养学生的实际操作能力和创新思维。
学生特点:学生为高中年级,具有一定的电子技术基础和Protues软件操作能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手实践能力和创新能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效指导和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 数字时钟原理:时钟振荡器、分频器、计数器、译码器等部分的功能和工作原理。
- Protues软件操作:介绍软件界面,元器件选择、放置、连接,仿真参数设置等。
2. 实践操作:- 数字时钟电路设计:按照原理图,在Protues软件中搭建电路图。
- 仿真与调试:进行电路仿真,观察并分析运行结果,调整电路参数,优化电路性能。
3. 教学大纲:- 第一阶段:数字时钟原理学习,预计2课时。
- 第二阶段:Protues软件操作教学,预计2课时。
- 第三阶段:数字时钟电路设计与仿真,预计3课时。
4. 教材章节及内容:- 第四章 电子时钟:学习数字时钟原理,了解各部分功能及工作原理。
数字电子钟设计摘要所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。
相对机械钟而言,数字钟能达到准确计时,并显示小时、分、秒,同时能对该钟进行调整。
在此基础上,还能够实现整点报时,定时报闹等功能。
设计过程采用系统设计的方法,先分析任务,得到系统要求,然后进行总体设计,划分子系统,然后进行详细设计,决定各个功能子系统中的内部电路,最后进行测试。
本文针对简易数字钟的设计要求,提出了两种整体设计方案,在比较两个方案的优缺点后,选择了其中较优的一个方案,进行由上而下层次化的设计,先定义和规定各个模块的结构,再对模块内部进行详细设计。
详细设计的时候又根据可采用的芯片,分析各芯片是否适合本次设计,选择较合适的芯片进行设计,最后将设计好的模块组合调试,并最终在protues下仿真通过。
关键词:数字电子钟校时报时子系统ﻬ1前言由于现代社会的数字电子技术高速发展,电子钟应运而生,又由于电子技术的不断改进,采用中规模的逻辑器件可以使电子钟的体积变得很少,实用更加方便,应用更加广泛。
作为电气工程及其自动化专业的学生,我们都应该能够运用学到的数电和抹点知识,去解决和分析一些逻辑电路的问题,继而学会设计具有一定逻辑功能的逻辑器件,这次电子工艺实习给我们一个能力全面提升的契机。
我们设计的电子钟,严格按照设计要求,具有整点报时,调时,调分等功能,而且增加了停止计时,秒信号灯等功能。
特别是,我们的调时调分开关,都加上了消抖电路,使用了硬件消抖的方法消抖,这些都是我们组,区别于其他组的地方。
ﻬ 2 设计任务2.1 设计思路能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时,能调时调分,能整点报时,使用3个2位数码管显示。
总体设计本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分,提出方案,并进行比较分析,最终找到较优的方案。
该方案的优点是模块内部简单,基本不需要额外的电路,该方案结构简单,模块间关系较明确,模块外不需使用较多门电路,但不利于功能扩充。
2.2 设计方案2.2.1设计方案一、采用同步电路,总线结构时钟信号分别加到各个模块,各个模块功能相对独立,框图如下:控制总线设计方案12.2.2设计方案二、采用异步电路,数据选择器将时钟信号输给秒模块,秒模块的进位输给分模块,分模块进位输入给时模块,切换的时候使用2选1数据选择器进行切换,电路框图如下:该方案用总线结构,主要功能集中在模块内部,模块功能较为独立,模块间连线简单,易于扩展,但设计难度大,门电路数量也比较多。
电子课程设计之数字钟设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字时钟的基本原理,掌握数字时钟的组成和功能。
2. 学生能够运用所学电子知识,设计并实现一个具有基本功能的数字时钟。
3. 学生能够了解并描述数字时钟设计中涉及的电子元件及其作用。
技能目标:1. 学生能够运用电子设计软件进行电路设计和仿真,具备基本的电子绘图能力。
2. 学生能够运用编程语言编写简单的数字时钟程序,实现时钟的基本功能。
3. 学生能够通过动手实践,培养焊接、调试和故障排除等电子制作技能。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习过程中,培养对电子科学的兴趣和热爱,增强科技创新意识。
2. 学生通过团队合作,培养沟通协调、共同解决问题的能力,树立团队协作精神。
3. 学生能够认识到电子技术在日常生活中的应用,增强学以致用的意识,提高社会责任感。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论教学和动手实践,使学生掌握数字时钟设计的基本知识和技能。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对电子设计感兴趣,具有一定的动手能力和创新意识。
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,提供个性化的指导与帮助,确保学生能够完成课程目标。
同时,注重培养学生的团队协作能力和创新能力,提高学生的综合素养。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字时钟原理及组成- 时钟信号源:晶振、时钟芯片等。
- 计数器:了解同步计数器、异步计数器原理。
- 显示部分:数码管、LED点阵等显示技术。
- 控制器:微控制器及其编程。
2. 电子元件及其作用- 电阻、电容、二极管、三极管等基础元件。
- 集成电路:74系列、CD40系列等。
- 传感器:温度传感器、光敏传感器等。
3. 电路设计与仿真- 使用电子设计软件(如:Multisim、Proteus等)进行电路设计。
- 完成数字时钟电路的搭建、仿真和优化。
4. 编程与控制- 学习编程语言(如:C语言、Arduino等)。