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课程设计_数字电子钟设计报告

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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…………………………3-7
2.5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、10
1．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。

它由555集成芯片构成的振荡电路计数器、显示器和校时电路组成。

555集成芯片构成的振荡电路产生的信号作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。

2.4数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择
（一）计数器
（1）标准时间源
使用LM555构成多谐振荡器，调整电阻改变频率，使得频率为1HZ。

T=0.7（R A +2R B )C ， T=1S,C=220uF ， 计算得R A +2R B ≈6.5K， 取R A =1.5K,R B =2.4K 。

（2） 计时部分
2×74LS163
2×74LS163
2×74LS163
a)六十进制计数
如秒计数器：分成个位和十位，
个位模十，十位模六。

个位从0000计数到1001，
利用置数端将个位从0000重新开始计数，同时将1001信号作为一个CP 脉冲信号传给十位，让十位开始从0000开始计数。

以此规律开始计数，直到十位计数到5，个位计数到9时，通过十位的置数端将十位清零，重新开始计数，并将此信号作为一个CP 脉冲信号传给分计数器。

R B
Vcc
R A
C
1234
CP1
b）二十四进制计数
模24计数器采用同步方式,使用两片74LS163芯片,cp脉冲均由分计数器提供．第一片制成模10计数器，将1001信号提取出来后给与清零端。

第二片芯片制成模为3的计数器，原数据ＡＢＣＤ给予0000信号．将第一片芯片的0011信号与第二片芯片的0010信号提取出来给与第一片芯片的置数端与第二片芯片的清零端，上升沿过来之后，两片芯片同时清零。

CP
（二）显示器
由CD4511产生十进制数字，再由数码管显示出来。

这里的数码管是采用共阴的方法连接的。

（三）起闹电路
A0
A1A2
/Y0
/Y7
小时（十位）
74LS138
A0
A1A2
/Y0
/Y7
小时（个位）
组合电路
预设起闹时间
单稳态电路
74LS00
74LS123
/R D TR+TR-Q 16
15 14
74LS123接发光二极管
+
220uF
“1”
“0”51k
采用2片74LS138，将控制十位的3-8译码器的A2端作为控制个位3-8译码器
的最高位，这样就可以满足小时个位为0-9。

控制十位的3-8译码器的A1，A0一起控制十位从0-2变化。

控制起闹时间长短：T=0.28RC(1+0.7k/R)
（三）拓展功能
（1）校时功能
当数字钟走时出现误差时，需要校正时间。

校时电路实现对“时”“分”的校准。

在电路中设有正常计时和校对位置。

本实验实现“时”“分”的校对。

对校时的要求是，在小时校正时不影响分和秒的正常计数；在分校正时不影响秒和小时的正常计数。

需要注意的时，校时电路是由与非门构成的组合逻辑电路，开关S1或S2为“0”或“1”时，可能会产生抖动，为防止这一情况的发生在原本接校时脉冲的端口接到了实验装置的“单次脉冲”端口，这样实现了防抖动，可以利用手动操作来完成校时。

（2）整点报时电路
当时间是整点时就会报时即为整点报时，只需要将“分”十位的进位信号接到单脉冲稳态电路的时钟端即可，当分钟部分示数变为“00”时“分”十位就会有一个进位信号，电路起闹。

（3）找回8、9、18、19这四个时间点。

“小时个位”的输出端Q0，Q1，Q2分别接3-8译码器的A，B，C输入端，可以实现0~7的数值输出，8，9靠与非门来实现，Q0与Q3直接“与非”即可得到9端，Q0经过“非”门之后在与Q3“与非”即可得到8端。

测试时发现要求10点起闹时18点时也会起闹，这是因为对于A，B，C来说，“小时个位”的0（0000）与8（1000）均会在Y0有输出，将“小时个位”输出端Q3接到“小时个位”3-8译码器的使能端既可避免这一情况。

2.5数字闹钟电路图（见最后一页）
2.6数字闹钟的调试方法与过程
采用逐级调试的方法
1.确保秒信号正常
2.调试秒计数器
3.调试分计数器，可将秒信号作为分计数器的CP脉冲
4.调试小时计数器，可将秒信号作为小时计数器的CP脉冲
5.调试闹钟电路
6.调试校时电路
7.调试整点报时电路
2.7设计与调试过程的问题解决方案
（1）将秒信号接入示波器，与标准信号对比，出现一定的误差，但在允许范围之内。

（2）在检测CD4511驱动电路的过程中发现数码管不能正常显示的状况，经检验发现主要是由于接触不良的问题，，在实验过程中，数码管有几段二极管时隐时现，有时会消失。

用5V电源对数码管进行检测，一端接地，另一端接触每一段二极管，发现二极管能正常显示的，在检测过程中发现有几根线有时能接通，有时不能接通，把接触不好的线重新接过后发现能正常显示了。

（3）在检查分信号到小时信号的进位是否正常时发现有时显示正常，有时显示不稳定。

一时找不到问题，经过讨论发现CP脉冲重叠造成显示不稳定。

（4）检验校时电路时发现开关拨动时电路会出现抖动，检查时未发现电路的问题，因此加入RS触发器做消抖电路。

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单片机课程设计数字钟实验报告

单片机课程设计数字钟实验报告

单片机课程设计：电子钟一、实现功能1、能够实现准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。

2、小时以24小时计时形式，分秒计时为60进位，能够调节时钟时间。

3、闹钟功能，一旦走时到该时间，能以声或光的形式告警提示。

4、能够实现按键启动与停止功能。

5、能够实现整点报时功能。

6、能够实现秒表功能。

二、设计思路1、芯片介绍VCC：电源。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL 门电流。

当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

数字电子钟实验报告

数字电子钟实验报告

咸阳师范学院物理与电子工程学院课程设计报告题目：班级：姓名：学号：指导教师：成绩：完成日期：年月目录第一章概述 3第二章数字电子钟的电路原理 4 第三章电路调试与制作11第四章总结与体会12第五章附录13第一章概述数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,运运超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。

诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、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，有着非常现实的意义。

虽然市场上已有现成的数字集成电路芯片出售，价格便宜，使用方便，这里所制作的数字电子可以随意设置时，分的输出，是数字电子中具有体积小、耗电省、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。

课程设计目的（1）加强对电子制作的认识，充分掌握和理解设计个部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、电路的焊接与调试等多项知识。

（2）把理论知识与实践相结合，充分发挥个人与团队协作能力，并在实践中锻炼。

（3）提高利用已学知识分析和解决问题的能力。

（4）提高实践动手能力。

第二章数字电子钟的电路原理数字电子钟的设计与制作主要包括：数码显示电路、计数器与校时电路、时基电路和闹铃报时电路四个部分。

1．数码显示电路译码和数码显示电路是将数字钟的计时状态直观清晰地反映出来。

显示器件选用FTTL-655SB双阴极显示屏组。

在计数电路输出信号的驱动下，显示出清晰的数字符号。

2．计数器电路LM8560是一种大规模时钟集成电路它与双阴极显示屏组可以制成数字钟钟控电路。

3．校时电路数字钟电路由于秒信号的精确性和稳定性不可能做到完全准确无误，时基电路的误差会累积；又因外部环境对电路的影响，设计产品会产生走时误差的现象。

LED点阵显示电子钟设计-课程设计报告

LED点阵显示电子钟设计-课程设计报告

"单片机原理"课程设计说明书题目LED点阵显示电子钟设计系(部)专业(班级)**指导教师起止日期"单片机原理及应用"课程设计任务书15系(部)：电信系专业：指导教师：学院课程设计鉴定表目录1. 系统总体方案选择与说明42. 各单元硬件设计说明及计算方法53. 软件设计与说明〔包括流程图〕5 5. 调试结果与必要的调试说明12 6. 使用说明12 7. 课程设计体会12 8. 参考文献131. 系统总体方案选择与说明本方案基于AT89S52单片机设计的，还用到13块74HC573和1块74HC138芯片，8快8*8LED 点阵，原理比拟简单，但所有硬件本钱较高，不适应商业用途。

一个是硬件构造的设计，一个是控制的总体思想。

在本小节中将对这两局部容进展简单的表达1.1硬件构造根据工程的功能和要求，可采用AT89S52单片机作为核心控制器。

LED 点阵电子钟系统组成包括：显示电路模块、显示驱动电路模块、按键电路模块以及电源模块。

框图如图1.1所示。

1.2 控制思想LED 点阵电子钟程序主要功能是屏幕显示时间稳定，准确。

所以按照分块设计的方法可以把程序分为主程序、显示程序、调整程序。

主程序主要是用来初始化系统和控制各个子程序之间执行的顺序。

显示程序用来完成数字在LED 点阵上的显示，时钟的显示是使用8块8×8点阵显示屏。

2. 各单元硬件设计说明及计算方法74HC13874HC138 作用原理于高性能的存贮译码或要求传输延迟时间短的数据传输系统在 高性能存贮器系统中,用这种译码器可以提高译码系统的效率。

将快速赋能电路用于高速存贮器时,译码器的延迟时间和存贮器的赋能时间通常小于存贮器的典型存取时间,这就是说由肖特基钳位的系统译码器所引起的有效系统延迟可以忽略不计。

HC138 按照三位二进制输入码和赋能输入条件,从8 个输出端中译出一个 低电平输出。

两个低电平有效的赋能输入端和一个高电平有效的赋能输入端减少了扩展所需要的外接门或倒相器,扩展成24 线译码器不需外接门;扩展成32 线译码器,只需要接一个外接倒相器。

数电课程设计数字电子钟

数电课程设计数字电子钟

《数字电子技术》课程设计数字电子钟姓名院系班级学号时间2011年06 月10 日目录摘要 IINTRODUCTION (II)1数字电子钟设计方案 (1)1.1设计思想 (1)1.2简单数字电子钟的模块划分 (1)1.3设计要求 (1)2系统设计 (2)2.1设计总图 (2)2.2分秒功能60进制计数器 (3)2.3时功能 24进制计数器 (3)2.4校时电路 (4)2.5译码显示电路 (5)3仿真 (6)3.1仿真图 (6)3.2仿真过程 (7)3.3仿真结果 (8)4结论 (8)参考文献 (10)摘要数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时的记时装置，与机械钟相比，具有走时准确﹑直观等优点，所以得到了广泛的应用。

数字电子钟在生活中很常见，例如家里的电子钟，各车站里面的电子钟等。

本课程设计要用通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。

用74LS160(10进制同步计数器)和各种与或非电路等连接成60和24进制的计数器,再通过七段数码管显示，构成了简单数字电子钟，并且实现电子钟的功能。

关键词：数字电子钟；74LS160十进制同步计数器；七段数码显示管INTRODUCTIONDigital electric clock is a kind of digital display second, points, the timing device, and when ZhongXiang machinery, with accurate than walking, intuitive and other advantages, so a wide range of applications, in the life is very common, such as the electric clock at every station at home, the inside of the electric clock, etc.The course is designed to use through the simple logic chip implemented digital electric clock. In 74 LS160 (10 into the synchronous counter) and various and or the circuit connected into 60 and 24 into the system, and then through the seven counter for digital pipe display, constitute the simple digital electric clock, and to realize the function of the electric clock.KEYWORDS: Digital electric clock; 74 LS160 decimal synchronous counter; These seven XianShiGuan digital数字电子钟1数字电子钟设计方案1.1设计思想要想构成数字电子钟，首先要有一个信号源，信号通过计数电路再经过显示电路显示出来。