数电综合实验报告——数字电子钟

数电综合实验报告——数字电子钟
数电综合实验报告——数字电子钟

数电综合实验报告

实验名称:数字电子钟

设计指标:

数字电子钟以一昼夜24小时为一个计数周期;

设计具有“时”、“分”、“秒”数字显示;

设计具有较时功能,分别进行时、分、秒的校正。

实验目的:

了解数字电子钟的工作原理;

了解数字电子钟的设计及其电路的连接;

会使用555多谐振荡器、CD4518芯片、74LS00芯片、74LS47芯片。

实验仪器:

实验所需元器件:

555定时器一个、CD4518芯片一个、译码器74LS47六个、数码管六个、74LS00二个、电阻680Ω六个、电容0.1μf一个、电容0.01μf一个、电阻2.4K二个

CD4518功能表:

实验原里电路图:

实验分析过程及结果:

(1)555定时器组成的多谐振荡器电路:

且f=2kHz q= C=0.1μf

所以

(2)分频器电路:

分析:由555定时器组成的多谐振荡器的输出为2kHz的方波,现在设计数字电子钟所需1Hz的脉冲,则需要使用2个CD4518芯片进行分频,电路图如下:

六十进制计数器电路连接图:

二十四进制计数器:

译码驱动电路:

实验心得体会:

通过本次综合设计实验,我体会颇深。站在个人的角度,我从两方面叙述和总结一下这次的实验。

我在本次实验中所做的工作:

分析电路的要求,根据实验设计要求选取实验材料;

与组员协作、讨论,共同完成实验电路的设计;

连接电路,与组员平均分配参与各个部分电路的研究;

检查电路的能否工作,是否达到设计的要求,排错,最终完成电路。

个人体会:

这是一次综合性很强的实验,在实验中,学会了如何和组员共同协作完成任务,实践时间不成,和组员的协作是否默契在这次实验中体现出及其重要的一面,协作的好与坏直接影响到本次实验进程的快慢与结果的是否成功;这又是一次需要动手的实验,学会了如何理论联系实践,实验中的认芯片,根据芯片图与实际芯片连接电路很能体现实践联系理论的重要性,很能锻炼动手能力;

这又是一次急需细心的实验,不仅要快,而且要准,不能有丝毫的马虎,实验中出现的漏连了本该接地的管脚的问题很能说明这个问题。

总体上说,我们小组在本次实验是成功,较好的完成任务。电路板的连接比较美观,实验结果也是成功的。在这次实验中不仅锻炼了我的动手能力,也让我对理论知识有了更深刻的认识。同时,我也更加理解了“理论是实践的基础”、“理论联系实践的重要”,只有在平时努力学好理论知识,多动脑,多动手,才能在是问题面前游刃有余!

数字电子时钟实验报告材料

华大计科学院 数字逻辑课程设计说明书 题目:多功能数字钟 专业:计算机科学与技术 班级:网络工程1班 姓名:刘群 学号: 1125111023 完成日期:2013-9

一、设计题目与要求 设计题目:多功能数字钟 设计要求: 1.准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间。 2.小时的计时可以为“12翻1”或“23翻0”的形式。 3.可以进行时、分、秒时间的校正。 二、设计原理及其框图 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。图 1 所示为数字钟的一般构成框图。 图1 数字电子时钟方案框图

⑴多谐振荡器电路 多谐振荡器电路给数字钟提供一个频率1Hz 的信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。 ⑵时间计数器电路 时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成。其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60 进制计数器。而根据设计要求,时个位和时十位计数器为24 进制计数器。 ⑶译码驱动电路 译码驱动电路将计数器输出的8421BCD 码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。 ⑷数码管 数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管。本设计提供的为LED数码管。 2.数字钟的工作原理 ⑴多谐振荡器电路 555 定时器与电阻R1、R2,电容C1、C2 构成一个多谐振荡器,利用电容的充放电来调节输出V0,产生矩形脉冲波作为时钟信号,因为是数字钟,所以应选择的电阻电容值使频率为1HZ。 ⑵时间计数单元 六片74LS90 芯片构成计数电路,按时间进制从右到左构成从低位向高位的进位电路,并通过译码显示。在六位LED 七段显示起上显示

数字电子钟课程设计实验报告

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 课程设计题目:数字电子钟的设计 起迄日期:2017年1月4日~2017年7月10日 课程设计地点:科学楼 指导教师:姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号:

指导教师:姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 指导教师:姚爱琴 2017 年月日

目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时,分,秒计时的装置,具有较高的准确性和直观性等各方面的优势,而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理,在设计数字电子钟的过程中,用数字电子技术的理论和制作实践相结合,进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用,同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高,因此,需要进行分频,使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1Hz)。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是:60秒=1分,60分=1小时,24小时=1天,就需要分别设计60进制,24进制计数器,并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器,是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是:任何记时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。校时电路一般

数电实验报告

数字逻辑与数字电路实验报告 实验名称简易迷宫游戏

一、设计课题的任务要求 题目:简易迷宫游戏 设计并实现一个简易迷宫游戏机。 【基本要求】: 1、用8×8 点阵进行游戏显示。 2、迷宫游戏如图1 所示,采用双色点阵显示,其中红色LED 为迷宫墙壁,绿色LED表示人物。通过BTN0~BTN3 四个按键控制迷宫中的人物进行上下左右移动,使人物从起始点出发,走到迷宫的出口,游戏结束。 3、普通计时模式:通过按键BTN7 启动游戏,必须在30 秒内找到出口,否则游戏失败。用两个数码管进行倒计时显示。游戏胜利或者失败均要在8×8 点阵上有相应的画面出现。 4、迷宫中的人物在行走过程中,如果碰到墙壁,保持原地不动。 【提高要求】: 1、多种迷宫地图可以选择。 2、在计时的基础上增加计步的功能,每按一次控制按键步数加1,碰壁不计算步数,计步结果用数码管显示。 3、为游戏增加提示音乐,在不同时间段采用不同频率的信号控制蜂鸣器发声报警。 4、增加其他游戏模式。 5、自拟其它功能。 二、系统设计(包括设计思路、总体框图、分块设计) 设计思路: 依据题目要求,在实验中需要使用到8*8双色点阵输出迷宫图案,使用数码管输出计步步数和倒计时时间,使用蜂鸣器发出警报。由于实验要求需要使用到大量的按键输入。所以需要在输入输出模块中需要按键消抖模块。实验的输出模块共有点阵输出模块,数码管输出模块,蜂鸣器输出模块,在数码管和点阵输出中需要使用到扫描输出的概念。在游戏进行中需要实时判断并且记录人的位置,需要进行记时,计步,所以在整个系统中需要使用状态机进行当前状态转换,控制整个程序。所以在核心实现模块中包括行走模块,状态输出模块,计步模块,计时模块。 输入部分:消抖模块 时钟部分:多级分频器 控制部分:倒计时器,计步器,行走模块,状态机

数字钟设计报告——数字电路实验报告

数字钟设计实验报告 专业:通信工程 姓名:王婧 班级:111041B 学号:111041226

数字钟的设计 目录 一、前言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计任务 (3) 四、设计方案 (3) 五、数字钟电路设计原理 (4) (一)设计步骤 (4) (二)数字钟的构成 (4) (三)数字钟的工作原理 (5) 六、总结 (9) 1

一、前言 此次实验是第一次做EDA实验,在学习使用软硬件的过程中,自然遇到很多不懂的问题,在老师的指导和同学们的相互帮助下,我终于解决了实验过程遇到的很多难题,成功的完成了实验,实验结果和预期的结果也是一致的,在这次实验中,我学会了如何使用Quartus II软件,如何分层设计点路,如何对实验程序进行编译和仿真和对程序进行硬件测试。明白了一定要学会看开发板资料以清楚如何给程序的输入输出信号配置管脚。这次实验为我今后对 EDA的进一步学习奠定了更好的理论基础和应用基础。 通过本次实验对数电知识有了更深入的了解,将其运用到了实际中来,明白了学习电子技术基础的意义,也达到了其培养的目的。也明白了一个道理:成功就是在不断摸索中前进实现的,遇到问题我们不能灰心、烦躁,甚至放弃,而要静下心来仔细思考,分部检查,找出最终的原因进行改正,这样才会有进步,才会一步步向自己的目标靠近,才会取得自己所要追求的成功。 2

二、设计目的 1.掌握数字钟的设计方法。 2熟悉集成电路的使用方法。 3通过实训学会数字系统的设计方法; 4通过实训学习元器件的选择及集成电路手册查询方法; 5通过实训掌握电子电路调试及故障排除方法; 6熟悉数字实验箱的使用方法。 三、设计任务 设计一个可以显示星期、时、分、秒的数字钟。 要求: 1、24小时为一个计数周期; 2、具有整点报时功能; 3、定时闹铃(未完成) 四、设计方案 一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器和定时器组成。干电路系统由秒信号发生 3

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。所以,电路中就应该有校准时间功能的电路。通过手动调节按键,达到校准的目的。 4.定时报警电路 当调好定时间后并按下开关K1(白色键),显示屏右下方有红点指示,到定时时间有驱动信号经R3使VT1工作,即可定时报警输出。 芯片资料 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。作为时钟,它准确醒目;作为控制开关,它动作无误;在1小时59分钟或59分钟内,能任意暂停,使用十分方便。 仔细观察从0-9的每个数字并比较图1所示的笔段。内部电路参看图2, LM8560各脚功能,参看图3。

数字电子钟设计报告

《电子线路课程设计报告》 系别:自动化 专业班级:自动化0803 学生姓名:冯刚 指导教师:朱定华 (课程设计时间:2010年05月31日——2010年06月12日) 华中科技大学武昌分校

目录 1.课程设计目的 (3) 2.课程设计题目描述和要求 (3) 3.课程设计报告内容.....................................................................3-9 3.1实验名称 (3) 3.2实验目的 (3) 3.3实验器材及主要器件 (3) 3.4数字电子钟基本原理 (4) 3.5数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择..............................4-8 3.6数字电子钟电路图 (8) 3.7数字电子钟的组装与调试............................................................8-9 4.总结 (9) 参考文献 (10)

1.课程设计目的 ※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; ※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;※提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力; ※培养书写综合实验报告的能力。 2.课程设计题目描述和要求 (1)设计一个有“时”、“分”、“秒”(12小时59分59秒)显示,且有校时功能的电子钟; (2)用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验箱上进行组装、调试; (3)画出框图和逻辑电路图,写出设计、实验总结报告; (4)选做:整点报时。在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz音频信号,在59分59秒时输出1000Hz信号,音频持续1s,在1000Hz荧屏结束时刻为整点。 3.课程设计报告内容 3.1实验名称 数字电子钟 3.2实验目的 ·掌握数字电子钟的设计、组装与调试方法; ·熟悉集成电路的使用方法。 3.3实验器材及主要器件 (1)74LS48(6片)(2)74LS90(5片)(3)74LS191(1片)(4)74LS00(5片)(5)74LS04(3片)(6)74LS74(1片)(7)74LS2O(2片) (8)555集成芯片(1片) (9)共阴七段显示器(6片)(10)电阻、电容、导线等(若干)

数电实验报告1-数电实验报告实验一

实验一门电路逻辑功能及测试 一、实验目得 1、熟悉门电路逻辑功能。 2、熟悉数字电路学习机及示波器使用方法。 二、实验仪器及材料 1、双踪示波器 2、器件 74LS00 二输入端四与非门2片 74LS20 四输入端双与非门1片 74LS86二输入端四异或门1片 74LS04 六反相器1片 三、预习要求 1、复习门电路工作原理相应逻辑表达示。 2、熟悉所有集成电路得引线位置及各引线用途。 3、了解双踪示波器使用方法。 四、实验内容 实验前按学习机使用说明先检查学习机就是否正常,然后选择实验用得集成电路,按自己设计得实验接线图接好连线,特别注意Vcc及地线不能接错。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电。试验中改动接线须先断开电源,接好线后在通电实验。 1、测试门电路逻辑功能。 (1)选用双输入与非门74LS20一只,插入面包板,按图 连接电路,输入端接S1~S4(电平开关输入插口),输 出端接电平显示发光二极管(D1~D8任意一个)。 (2)将电平开关按表1、1置位,分别测出电压及逻辑状态。(表1、1)

2、异或门逻辑功能测试 (1)选二输入四异或门电路74LS86,按图接线,输入端1﹑2﹑4﹑5接电平开关,输出端A﹑B﹑Y接电平显示发光二极管。 (2)将电平开关按表1、2置位,将结果填入表中。 表1、2 3、逻辑电路得逻辑关系

(1)选用四二输入与非门74LS00一只,插入面包板,实验电路自拟。将输入输出逻辑关系分 别填入表1、3﹑表1、4。 (2)写出上面两个电路得逻辑表达式。 表1、3 Y=A ⊕B 表1、4 Y=A ⊕B Z=AB 4、逻辑门传输延迟时间得测量 用六反相器(非门)按图1、5接线,输80KHz 连续脉冲,用双踪示波器测输入,输出相位差,计算每个门得平均传输延迟时间得tpd 值 : tpd =0、2μs/6=1/30μs 5、利用与非门控制输出。 选用四二输入与非门74LS00一只,插入面包板,输入接任一电平开关,用示波器观察S对输出脉冲得控制作用: 一端接高有效得脉冲信号,另一端接控制信号。只有控制信号端为高电平时,脉冲信号才能通过。这就就是与非门对脉冲得控制作用。 6.用与非门组成其她门电路并测试验证 (1)组成或非门。 用一片二输入端与非门组成或非门 Y = A+ B = A ? B 画出电路图,测试并填表1、5 中。 表1、5 图如下: (2)组成异或门 ① 将异或门表达式转化为与非门表达式。 A ⊕B={[(AA)'B]'[A( B B)']}' ② 画出逻辑电路图。 ③ 测试并填表1、6。表1、6

数字电子钟课程设计报告-数电

华东交通大学理工学院课程设计报告书所属课程名称数字电子技术课程设计题目数字电子钟课程设计分院电信分院 专业班级10电信2班 学号20100210410201 学生姓名陈晓娟 指导教师徐涢基 20 12 年12 月18 日

目录 第1章课程设计内容及要求 (3) 第2章元器件清单及主要器件介绍 (5) 第3章原理设计和功能描述 (10) 第4章数字电子钟的实现 (15) 第5章实验心得 (17) 第6章参考文献 (18)

第1章课程设计内容及要求 1.1 数字钟简介 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展。在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高、产品更新换代的节奏也越来越快。数字钟已成为人们日常生活中必不可少的生活日用品。广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点。 因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期的显示功能。多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点,电路装置十分小巧,安装使用也方便而受广大消费的喜爱。 1.2 设计目的 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。 1.3 设计要求 1. 设计一个有“时”、“分”、“秒”(23小时59分59秒)显示,且有校时功能的电子钟。 2. 用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验箱上进行组 装、调试。 3. 画出框图和逻辑电路图、写出设计、实验总结报告。 4. 整点报时。在59分59秒时输出信号,音频持续1s,在结束时刻为整点。

电子时钟实验报告_电子时钟

电子时钟实验报告 一、实验目的 学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。二、设计任务及要求 利用实验平台上4个LED数码管,设计带有闹铃功能的数字时钟,要求:1.在4位数码管上显示当前时间,显示格式为“时时分分”; 2.由LED闪动做秒显示; 3.利用按键可对时间及闹玲进行设置,并可显示闹玲时间。当闹玲时间到蜂鸣器发出音乐,按停止键使可使闹玲声停止。 三、工作原理及设计思路 利用单片机定时器完成计时功能,定时器0计时中断程序每隔5ms中断一次并当作一个计数,每中断一次计数加1,当计数200次时,则表示1s到了,秒变量加1,同理再判断是否1min钟到了,再判断是否1h到了。为了将时间在LED数码管上显示,可采用静态显示法和动态显示法,由于静态显示法需要数据锁存器等较多硬件,可采用动态显示法实现LED显示。 闹铃声由交流蜂鸣器产生,电路如右图,当P1.7输出不同频率的方波,蜂鸣器便会发出不同的声音。 四、电路设计及描述 (1)硬件连接部分: 在ZKS-03单片机综合实验仪上有四位共阳LED数码管,其标号分别为LED1~LED4。为了节省MCU的I/O口,采用串行接口方式,它仅占用系统2个I/O 口,即P1.0口和P1.1口,一个用作数据线SDA,另一个用作时钟信号线CLK,

它们都通过跳线选择器JP1相连。 由于采用共阳LED数码管,它的阴极分别通过限流电阻R20~R27连接到控制KD_0~KD_Q7。这样控制8个发光二极管,就需要8个I/O口。但由于单片机的I/O口资源是有限的,因此常采用实验电路所示的串并转换电路来扩充系统资源。串并转换电路其实质是一个串入并处的移位寄存器,串行数据再同步移位脉冲CLK的作用下经串行数据线SDA把数据移位到KD_0~KD_Q7端,这样仅需2根线就可以分别控制8个发光二极管的亮灭。而P0口只能作地址/数据总线,P2口只能作地址总线高8位,P3.0、P3.1作为串行输入、输出接口,实验仪上单片机可用作I/O的口仅有:P1.0--P1.7,8位;P3.2、P3.3、P3.4、P3.5,4位。其中:P1.0用作数据线SDA,P1.1用作时钟信号CLK,所以P1.0和P1.1应该接对应跳线的A位,即跳线的中间和下面相连。P1.3、P1.4、P1.5和P1.6是四个数码管的位扫描线,其中P1.6对应数码管W1,显示小时高位;P1.5对应数码管W2,显示小时低位;P1.4对应数码管W3,显示分钟高位;P1.3对应数码管W4,显示分钟低位。P1.7连接蜂鸣器电路,输出不同频率的方波,使其发出不同的声音。P1.2用来控制秒的闪烁显示。故,P1.2也应该接对应跳线的A位。 其显示电路如下图所示: P3.2、P3.3、P3.4、P3.5分别连接单刀双掷开关S1、S2、S3、S4,从而输入高低电平。将S2S1定义为功能模式选择开关;S3定义为分钟数调整开关;S4定义为小时数调整开关。 当S2S1=00时,显示当前时间,不进行任何操作。 当S2S1=01时,显示当前时间,同时可进行时钟调整,若S3=1,分钟数持续加1,若S4=1,小时数持续加1。

数字电子时钟课程设计

数字电子技术基础课程设计报告 班级:姓名: 学号: 一、设计目的 1掌握专业基础知识的综合能力。 2完成设计电路的原理设计、故障排除。 3逐步建立电子系统的研发、设计能力,为毕业设计打好基础。 4让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法。 5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。 6培养书写综合实验报告的能力。 二、设计仪器 1 LM555CH 2 74LS161N 74LS160N 74LS290 3 74LS00 74LS08 4 电源电阻电容二极管接地等 三数字电子钟的基本功能及用途 现在数字钟已成为人们日常生活中:必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性

能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点,,因此在许多电子设备中被广泛使用。 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具,而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用,因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期的显示功能。 多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点。电路装置十分小巧,安装使用也方便。同时在日期中,它以其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱。 四设计原理及方框图 数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路,标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。由图可见:本数字钟电路主要由震荡器、、时分秒计数器、译码显示器构成。它们的工作原理是:由震荡器产生的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准,送入秒计数

电子时钟实验报告_电子时钟

电子时钟实验报告

一、实验目的 学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。 二、设计任务及要求 利用实验平台上4个LED数码管,设计带有闹铃功能的数字时钟,要求: 1.在4位数码管上显示当前时间,显示格式为“时时分分”; 2.由LED闪动做秒显示; 3.利用按键可对时间及闹玲进行设置,并可显示闹玲时间。当闹玲时间到蜂鸣器发出音乐,按停止键使可使闹玲声停止。 三、工作原理及设计思路 利用单片机定时器完成计时功能,定时器0计时中断程序每隔5ms中断一次并当作一个计数,每中断一次计数加1,当计数200次时,则表示1s到了,秒变量加1,同理再判断是否1min钟到了,再判断是否1h到了。为了将时间在LED数码管上显示,可采用静态显示法和动态显示法,由于静态显示法需要数据锁存器等较多硬件,可采用动态显示法实现LED显示。 闹铃声由交流蜂鸣器产生,电路如右图,当P1.7输出不同频率的方波,蜂鸣器便会发出不同的声音。 四、电路设计及描述 (1) 硬件连接部分: 在ZKS-03单片机综合实验仪上有四位共阳LED数码管,其标号分别为LED1~LED4。 为了节省MCU的I/O口,采用串行接口方式,它仅占用系统2个I/O口,即P1.0口和P1.1口,一个用作数据线SDA,另一个用作时钟信号线CLK,它们都通过跳线选择器JP1相连。 由于采用共阳LED数码管,它的阴极分别通过限流电阻R20~R27连接到控制KD_0~KD_Q7。这样控制8个发光二极管,就需要8个I/O口。但由于单片机的I/O口资源是有限的,因此常采用实验电路所示的串并转换电路来扩充系统资源。串并转换电路其实质是一个串入并处的移位寄存器,串行数据再同步移位脉冲CLK的作用下经串行数据线SDA把数据移位到KD_0~KD_Q7端,这样仅需2根线就可以分别控制8个

数电实验报告模板

河 北 科 技 大 学 实 验 报 告 级 专业 班 学号 年 月 日 姓 名 同组人 指导教师 吕文哲 任文霞 实验名称 实验二 基本门电路逻辑功能的测试 成 绩 实验类型 验证型 批阅教师 一、实验目的 (1)掌握常用门电路的逻辑功能,熟悉其外形及引脚排列图。 (2)熟悉三态门的逻辑功能及用途。 (3)掌握TTL 、CMOS 电路逻辑功能的测试方法。 二、实验仪器与元器件 (1)直流稳压电源 1台 (2)集成电路 74LS00 四2输入与非门 1片 74LS86 四2输入异或门 1片 74S64 4-2-3-2输入与或非门 1片 74LS125 四总线缓冲门(TS ) 1片 CD4011 四2输入与非门 1片 三、实验内容及步骤 1.常用集成门电路逻辑功能的测试 在数字实验板上找到双列直插式集成芯片74LS00和74LS86。按图进行连线。测试各电路的逻辑功能,并将输出结果记入表中。 门电路测试结果 2.测试与或非门74S64的逻辑功能 在实验板上找到芯片74S64,实现Y AB CD =+的逻辑功能。 Y Y &

3.用与非门组成其他逻辑门电路 (1)用与非门组成与门电路 按图接线,按表测试电路的逻辑功能。根据测得的真值表,写出输出Y的逻辑表达式。 真值表 逻辑表达式:Y=AB (2)用与非门组成异或门电路 按图接线,将测量结果记入表中,并写出输出Y 的逻辑表达式。 真值表 逻辑表达式:B A Y ⊕= 真值表 4.三态门测试 (1)三态门逻辑功能测试 三态门选用 74LS125将测试结果记入表中。 (2)按图接线。将测试结果记录表中。 真值表 四、思考题 1.如果将74S64的6脚、13脚所在与门的各输入端全部接高电平或悬空,那么与或非门还能工作吗?此时输出是什么状态?说明与或非门中多余与门输入端的处理方法。 根据实验过程总结回答此问题 2.如何判断三态门的输出状态是0、1状态还是高阻态?当多个三态门的输出端连在一起实现总线结构时,有一个三态门处于工作则其余的三态门应处于什么状态?它们能否同时工作输出数据? 根据实验过程总结回答此问题

数字电子时钟实验报告

一、设计题目与要求 设计题目:多功能数字钟 设计要求: 1.准确计时,以数字形式显示机器人行走的时、分、秒的时间。 二、设计原理 1数字钟的组成部分 ⑴555定时器组成的方波发生电路 多谐振荡器电路给数字钟提供一个频率1Hz 的信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。 ⑵时间计数器电路 时间计数电路分成三个模块,时,分,秒:时用24进制计数器实现;分,秒用60进制计数器实现。 ⑶译码显示电路 译码驱动电路将计数器输出的8421BCD 码转换为数码管需要的逻辑状态,并在显示电路显示相应系数。 2.数字钟的工作原理 ⑴多谐振荡器电路 555 定时器与电阻R1、R2,电容C1、C2 构成一个多谐振荡器,利用电容的充放电来调节输出V0,产生矩形脉冲波作为时钟信号,因为是数字钟,所以应选择的电阻电容值使频率为1HZ。 ⑵时间计数单元

六片74LS90 芯片构成计数电路,按时间进制从右到左构成从低位向高位的进位电路,并通过译码显示。在六位LED 七段显示起上显示对应的数值。 三、元器件 1.实验中所需的器材. Vcc 5V 电源?. 共阴七段数码管6 个?. 74LS90D 集成块6 块?. 74HC00D 6个以及其他元件 LM555CM 1个 电阻 6个 10uF 电容 2个 2.芯片内部结构及引脚图

图2 LM555CM集成块 图374LS90D集成块 五、各功能块电路图 1秒脉冲发生器主要由555 定时器和一些电阻电容构成,原理是利用555 定时器的特性,通过电容的充放电使VC 在高、低电平之间转换。其中555 定时器的高、低电平的门阀电压分别是2/3VCC 和1/3VCC 当电容器充电使VC 的电压大于2/3VCC 则VC 就为高电平,然 而由于反馈作用又会使电容放电。当VC 小于1/3VCC 时,VC 就为低电平。同样由于反馈作用又会使电容充电。通过555 定时器的这一性质我们就可以通过计算使他充放电的周期刚好为1S这样我们就会得到1HZ 的信号。其中555 定时器的一些功能对照后面目录。其中555 定时器组成的脉冲发生器电路见:方波发生器的部分。

多功能数字电子钟实验报告

一、设计题目 多功能数字电子钟 二、设计目的 1、掌握数字电路中计数、分频、译码、显示及时钟脉冲振荡器等组合逻辑电路与时序逻辑电路的综合应用。 2、掌握多功能数字钟电路设计方法、装调技术及数字钟的扩展应用。 三、设计内容及要求 1、基本要求 a)准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间; b)小时以24进制,分和秒为60进制; c)具有校时电路 2、设计数字钟的整体电路并画出电路图 3、组装、调试单元电路及整体电路 四、设计过程 1、查阅资料,了解数字钟电路的基本原理并画出原理框图 数字钟电路系统主要由主体电路和扩展电路两大部分组成,其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。振荡器、分频器、计时电路、译码显示电路与校时电路五大部分组成数字钟的整体电路。其中计时电路即为时间的计时,校时电路主要是在时间不准确时调节时间到准确的时间点上。系统组成原理框图如下图1.1所示。 图1.1 数字电子钟原理框图

由以上的原理图可知,本电路主要由振荡器和分频器产生1HZ(即1秒)的秒脉冲,用秒脉冲驱动计数器开始计时。因为每分钟60秒,每小时60分钟,所以应该有24进制的“时计数器”、60进制的“分计数器”、60进制的“秒计数器”。当“秒计数器”计数到59后,下一个脉冲到达时“分计数器”就进1,“分计数器”计数到59后,再来一个脉冲“时计数器”就进1。把秒计数器的输出进行译码、显示时钟秒。分计数器的输出经译码、显示时钟分。时计数器的输出经译码、显示时钟时。例如,当计时到20:59:59时,再来一个脉冲后,就会显示21:00:00。 60进制计数器 其中,“秒”和“分”的计数器都是60进制计数器,由一级十进制计数器和一级六进制计数器级联组成。十进制计数器的复位方法我们平常已经熟悉了(即用74LS90组成:其中R0(1)=R0(2)=R1(1)=R1(2)=0),6进制计数器的复位方法是:当CP输入端输入第六个脉冲时,它的四个触发器输出的状态为“0110”,这时QbQc均为高电平“1”。将它们相“与”(用两级“与非”门,保证复位信号为高电平)后,送到计数器的清除端Cr,使计数器复“0”,从而实现60进制计数。原理图见图1.2。 图1.2 60进制计数器 24进制计数器 24进制计数器由两级十进制计数器级联、“与非门”和“非门”共同组成。原理为:当“时”计数器个位输入端CP脉冲到来第十个触发脉冲时,“时”的个位计数器复“0”,并向“时”的十位进位,在第24个触发脉冲到来时,“时”的个位计数器的四级触发器状态为“0100”,而“时”的十位计数器的状态为“0010”,这时“时”的个位计数器的Qc和“时”的十位计数器的Qb输出为“1”,把它们相“与”经两级反相器反相后,送到“时”计数器的清除端Cr,使计数器复“0”。使计数器复“0”。从而实现了24进制计数。原理图如图1.3所示。 图1.3 24进制计数器

数字时钟设计实验报告

电子课程设计题目:数字时钟

数字时钟设计实验报告 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。 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。 电路框图: 图一 数字时钟电路框图 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 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: 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

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。其电路图如下: 图三60进制--秒计数电路 60进制——分计数电路 分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:来自秒计数电路的进位脉冲使分的个位加1,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

VHDL电子钟实验报告

期末大作业课程设计实验报告设计题目:基于VHDL电子钟的设计

目录 一、概述 (3) 1.1目的 (3) 1.2课程设计的要求和功能 (3) 二、总结 (3) 2.1课程设计进行过程及步骤 (3) 2.2所遇到的问题,如何解决问题 (15) 2.3体会收获以及建议 (15) 3.4参考资料(书,网络资料) (15) 三、教师评语 (16) 四、成绩 (16)

一、概述 1.1目的 1. 基于CPLD系统模块板,设计一个电子钟。来熟悉CPLD的工作原理以及 对VHDL的使用。 2. 通过设计出一个电子钟具有校时功能,来巩固分频,键盘扫描,计数,动 态扫描等知识内容。 1.2课程设计的要求和功能 设计一个电子钟,能进行正常的时分秒计时功能,分别有六个数码管显示24小时,60分钟,60秒的计数器显示。 利用实验箱系统上的按键实现“校时”、“校分”功能: (1)按下“SA”键时,计时器快速递增,按24小时循环,进行时校正; (2)按下“SB”键时,计分器快速递增,按60分循环,进行分校正 (3)按下“SC”键时,秒清零,进行秒校正; 二、总结 2.1课程设计进行及步骤 1.设计提示 系统框图见下

2.系统结构设计描述(1)系统顶层文件 1.顶层原理图见下

2.各个模块的解释 (1)五个输入量clk50MHz,SA,SB,SC,reset: 其中clk50MHz为总体系统提供时钟,并且经过分频来分别对电子 钟模块提供时钟,产生一秒一秒的进位信号,对显示模块的计数器 提供时钟实现显示模块的扫描功能,对按键去抖动提供时钟,实现 键盘扫描的功能。SA,SB,SC用来控制按键,实现按键控制,SA是 实现“时”加一,SB是实现“分”加一,SC是实现“秒”清零。 Reset是来控制按键功能的使能。 (2)按键功能模块 三个输入chos ,date0,date1的功能是:chos接受来自按键的信号, 若按键按下,则将date0的内容,也就是通过按键产生的脉冲来控 制电子钟进行加一,若按键没有按下,则将“秒”分频信号接入电 子钟的clk计数输入端,通过时钟脉冲来控制电子钟。 (3)电子钟计数模块 有5个输入ci,nreset,load,clk,d[7..0],作用分别是ci是使能端,直 接接高电位,nreset是复位,load和d[7..0]是用来置数的,clk提供 计数时钟,也就是一秒一个脉冲。 输出端有三个,co是进位功能,只有“秒”和“分”模块有效, qh[3..0],ql[3..0]是分位的数字输出端,一个是十位,一个是个位。

基于Multisim的数字电子时钟设计报告

大学大数据与信息工程学院 基于Multisim的数字电子时钟设计报告 学院:大数据与信息工程学院 专业:电子科学与技术 班级:151 学号:1500890151 学生:宋磊 指导教师:郭祥 2017年7月20日

目录 一、设计目的与要求 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计要求 (1) 二、基本元器件的选择与原理 (1) 2.1 555定时器 (1) 2.2 74LS390D计数器 (2) 2.2.1 分、秒位实现六十进制 (3) 2.2.2 小时位实现二十四进制 (3) 2.2.3 星期位实现七进制 (4) 2.3 显示器 (5) 2.4 其他元器件 (6) 三、虚拟实验平台与仿真 (6) 3.1 手动校准功能的实现 (6) 3.2 整点报时功能的实现 (6) 3.3 设计从设计从220V交流~6V直流 (7) 3.4 数字电子时钟功能的实现 (7) 附录设计总结与心得体会 (9)

一、设计目的与要求 1.1设计目的 用中、小规模集成电路设计日、时、分、秒的电子钟。 1.2设计要求 1)用555定时器产生1Hz秒信号; 2)秒、分为00~59六十进制; 3)时为00~23二十四进制; 4)星期为1~7七进制; 5)日、时、分可手动校准; 6)具有整点报时功能; 7)设计从220V交流~6V直流。 二、基本元器件的选择与原理 2.1 555定时器 单稳态触发器和施密特触发器主要用于脉冲的整形,多谐振荡器则用于产生脉冲信号。而利用555集成定时器,可以方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器,并且带负载能力较强。

此次数字电子钟的计数脉冲则由多谐振荡器提供。脉冲频率取决于555定时器电路。 在Multisim13下构建多谐振荡器,如图2.1: 图2.1 振荡频率:f=1.43/[(R9+2R10)C1] 振荡周期:T=1/f 2.2 74LS390D计数器 计数器——用于统计输入脉冲CP个数的电路。 本次设计统一采用74LS390D计数芯片,74LS390D是一种双四位十进制计数器。其功能表如表2.1所示。 表2.1 BCD计数顺序

数电实验报告1-数电实验报告实验一

实验一门电路逻辑功能及测试 一、实验目的 1、熟悉门电路逻辑功能。 2、熟悉数字电路学习机及示波器使用方法。 二、实验仪器及材料 1、双踪示波器 2、器件 74LS00 二输入端四与非门 2片 74LS20 四输入端双与非门 1片 74LS86 二输入端四异或门 1片 74LS04 六反相器 1片 三、预习要求 1、复习门电路工作原理相应逻辑表达示。 2、熟悉所有集成电路的引线位置及各引线用途。 3、了解双踪示波器使用方法。 四、实验内容 实验前按学习机使用说明先检查学习机是否正常,然后选择实验用的集成电路,按自己设计的实验接线图接好连线,特别注意Vcc及地线不能接错。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电。试验中改动接线须先断开电源,接好线后在通电实验。 1、测试门电路逻辑功能。 (1)选用双输入与非门74LS20一只,插入面包板,按图 连接电路,输入端接S1~S4(电平开关输入插口),输 出端接电平显示发光二极管(D1~D8任意一个)。 (2)将电平开关按表1.1置位,分别测出电压及逻辑状态。(表1.1)

2、异或门逻辑功能测试 (1)选二输入四异或门电路74LS86,按图接线,输入端1﹑2﹑4﹑5接电平开关,输出端A﹑B﹑Y接电平显示发光二极管。 (2)将电平开关按表1.2置位,将结果填入表中。 表 1.2 3、逻辑电路的逻辑关系 (1)选用四二输入与非门74LS00一只,插入面包板,实验电路自拟。将输入输出逻辑关系分别填入表1.3﹑表1.4。

(2)写出上面两个电路的逻辑表达式。 表1.3 Y=A ⊕B 表1.4 Y=A ⊕B Z=AB 4、逻辑门传输延迟时间的测量 用六反相器(非门)按图1.5接线,输80KHz 连续脉冲,用双踪示波器测输入,输出相位差,计算每个门的平均传输延迟时间的tpd 值 : tp d=0.2μs/6=1/30μs 5、利用与非门控制输出。 选用四二输入与非门74LS00一只,插入面包板,输入接任一电平开关,用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用: 一端接高有效的脉冲信号,另一端接控制信号。只有控制信号端为高电平时,脉冲信号才能通过。这就是与非门对脉冲的控制作用。 6.用与非门组成其他门电路并测试验证 (1)组成或非门。 用一片二输入端与非门组成或非门 Y = A + B = A ? B 画出电路图,测试并填表1.5 中。 表1.5 图如下: (2)组成异或门 ① 将异或门表达式转化为与非门表达式。 A ⊕B={[(AA)'B]'[A(BB)']}' ② 画出逻辑电路图。 ③ 测试并填表1.6。 表1.6 输入 输出 A B Y 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1

数字电子钟实验报告

目录 一、设计目的、意义 (1) 二、设计内容 (1) 1总体设计方案简介 (1) 2单元电路设计 (2) 3总电路图 (6) 4仿真结果 (7) 三、结果分析 (8) 四、设计总结 (8) 五、设计心得 (9) 参考文献 (10) 附录 (11)

一、设计目的、意义 1.巩固和加深对电子线路基本知识的理解,提高综合运用课程知识的能力。 2.培养学生根据课程需要自学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的能力。 3.通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 4.掌握常用仪器设备的正确使用方法,学会简单电路的调试和整机指标测试方法,提高动手能力。 5.了解与课程有关的电子线路及元器件工程技术规范,按课程设计任务书的要求编写设计说明书,能正确反映设计的实验结果,能正确绘制电路图。 二、设计内容 1.总体设计方案简介 电路总体框图如图2.1所示: 图2.1 数字钟原理框图 电路由振荡器、分频器、“时”“分”“秒”对应的计数器、译码显示器、校时电路、整点报时电路和闹钟电路等构成。

电路的工作原理是:振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,再经分频器输出标准秒脉冲。秒计数器计满60后向分计数器进位,分计数器计满60后向时计数器进位,时计数器设置成24进制计数器。计数器的输出送译码显示器显示。计时出现误差时可以用校时电路进行校时、校分、校秒。由分计数器、秒计数器的结果控制整点报时电路。当时计数器、分计数器计数到与闹钟设置电路设置的时间相同时实现闹钟功能,蜂鸣器响一分钟。 2.单元电路设计 1). 振荡器 由555定时器构成的多谐振荡器 产生1kHz的脉冲信号,电路参数如图 2.2。通过调节R3在输出端得到比较精 准的1kHz脉冲信号。 2). 分频器 分频器的功能有两个:一是产生标 准脉冲信号,二是提供整点报时电路用 的1kHz的高音频信号和500Hz的低音 频信号。选用三片74LS90完成上述功 能。第一片的Q A端输出频率为500Hz, 第二片的Q D端输出为10Hz,第三片的 Q D端输出为1Hz。电路如图2.3。 图2.2 振荡器 图2.3 分频器

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