20. 数字钟﹝★﹞
数字电子实训数字钟的设计(6位)
内容摘要电子产品的研发日新月异，不仅是在通信技术方面数字化取代于模拟信号，就连我们的日常生活也进于让数字化取缔。
说明数字时代已经到来，而且渗透于我们生活的方方面面。
就拿我们生活的实例来说明一下“数字”给我们带来的便捷。
下面就以数字钟为例简单介绍一下，数字钟我们听到这几个字，第一反应就是我们所说的数字，不错数字钟就是以数字显示取代模拟表盘的钟表，在显示上它用数字反应出此时的时间，相比模拟钟能给人一种一目了然的感觉，不仅如此它还能同时显示时、分、秒。
而且能对时、分、秒准确校时，这是普通钟所不及的。
与此同时数字钟还能准确定时，在你所规定的时间里准确无误的想你发出报时声音，提醒你在此时所需要去做的事。
与旧式钟表相比它更适用于现代人的生活。
这学期恰好遇上学校的《专业基础》课程设计，题目是数字钟的设计。
因而在所学专业的基础上做了以下课程设计。
希望给大家带来方便的同时，使自己对所学专业有进一步的了解！关键词：数字钟；校时；时间显示；定时目录一、数字钟设计的基本概要 1二、数字钟的原理框图 2三、数字钟电路的设计 3四、电路功能测试以及常见问题解决本法 12五、总结体会 13六、致谢 14七、参考文献 15一、数字钟设计的基本概要1.1数字钟设计的目的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：仿广播电台整点报时、自动报整点时数的功能。
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，各位均为两位显示，扩展部分要有相应的响应电路。
1.2数字钟设计的功能要求（一）基本功能：（1）时的计时要求为“24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（二）扩展功能：（1）仿广播电台整点报时功能；（2）自动报整点时数；二、数字钟的原理框图根据设计要求，可建立数字钟系统组成框图，如图（1）所示，数字钟电路系统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计数功能，扩展电路完成数字钟的定时、整点报时扩展功能。
数字钟报告
数字钟报告数字钟是一种很常见的计时工具，与传统机械钟相比，数字钟拥有更多的功能和便利性。
本次报告将详细介绍数字钟的特点、功能和使用方法。
数字钟的特点主要有以下几点：第一，数字钟使用数字显示时间，清晰明了，更容易读取。
相比于指针式的机械钟，数字钟的时间显示更加准确，误差较小。
第二，数字钟一般采用LED（发光二极管）显示屏或LCD（液晶显示屏）显示屏。
LED屏幕的亮度高，适合在光线较暗的环境下查看。
LCD屏幕则更节能省电，适合长时间使用。
第三，数字钟通常具备闹钟功能和定时器功能。
用户可以通过设置闹钟来提醒自己起床、上班等重要的时间节点。
定时器功能可以帮助用户掌握时间，做好时间分配。
数字钟的功能主要包括时间显示、闹钟、定时器等。
首先，数字钟的核心功能是准确显示时间。
用户可以通过设置按钮来调整时间，以保证钟表时间和实际时间一致。
有些数字钟还可以自动与网络时间同步，确保时间的准确性。
其次，数字钟一般都带有闹钟功能。
用户可以通过设定时间和铃声类型来设置闹钟。
闹钟可以帮助人们按时起床、上班或做其他事情。
另外，数字钟还常常具备定时器功能。
用户可以根据需要设定定时器的时间和模式，比如做饭时设定定时器提醒自己关火，或者在学习时设定定时器提醒休息。
最后，数字钟的使用方法也非常简单。
首先，用户需要根据说明书或者按键标识来设置时间、闹钟和定时器等功能。
设置好后，数字钟会自动运行。
用户可以随时查看时间，并通过按键来开启或关闭闹钟、定时器等功能。
总结来说，数字钟是一种准确、便利、功能丰富的计时工具。
它不仅可以准确显示时间，还可以帮助人们按时起床、做事、掌握时间。
在日常生活中，数字钟扮演着重要的角色，使我们的生活更加有序和高效。
数字钟实验报告
数字钟实验报告-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII数字电子课程设计实验报告数字钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，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、定时启闭路灯等。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
一、设计目的1）掌握数字钟的设计、组装与调试方法。
2）熟悉集成电路的使用方法。
二、设计任务与要求1）时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
2）具有校准时、分的功能。
3）整点自动报时，在整点时，便自动发出鸣叫声，时长1s。
三、数字钟的基本原理及电路设计一个具有计时、校时、报时、显示等基本功能的数字钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等七部分组成。
石英晶体振荡器产生的信号经过分频器得到秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器译码，并通过显示器显示时间。
数字钟的整机逻辑框图如下：数字钟整机逻辑图1）振荡器振荡器可由晶振组成，也可以由555定时器组成。
下图是由555定时器构成的1KHZ 的自激振荡器，其原理是0.7(2R3+R4+R5)C4=1ms，f=1/t=1KHZ。
下图为555定时器产生频率为1KHZ信号的电路分频器计时是1HZ的脉冲才是1S计一次数，所以需要分频才能得到1HZ的脉冲，如下图所示电路，是三个用十进制计数器74LS90串联而成的分频器，分频原理是在74LS90的输出端子中，从低位输入10个脉冲才从高位输出1个脉冲，这样一片74LS90就可以起十分频的作用，三个74LS90串联就构成了千分频的电路，输出的便是1HZ的信号，从而达到目的。
在仿真时，1HZ的频率太慢了，在实际中得到的时间不是1S计数一次，所以仿真都是用函数发生器代替。
计数器整个计数器电路由秒计数器、分计数器、时计数器串接而成。
数字钟概述
数字钟概述一、数字钟的简介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，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。
数字钟的设计方法有许多种,例如,可用中小规模集成电路组成电子钟；也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟；还可以利用单片机来实现电子钟等等。
这些方法都各有其特点，其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，并便于功能的扩展。
数字钟已成为人们日常生活中不可缺少的生活必需品，广泛地应用于人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等家庭和公共场所，给人们的生活，学习，工作，娱乐带来极大的方便[1]。
数字钟一般由振荡器，分频器，译码器，显示器等部分组成，这些都是数字电路中最基本的，应用最广的电路。
当前市场上已有现成数字钟集成电路芯片出售，价格较便宜。
由于数字集成电路技术的发展，采用了先进稳定的石英振荡器技术，使数字钟具有走时准确，性能稳定，携带方便等特点，是目前人们生活和工作不可或缺的报时用品[2]。
二、数字钟的发展前景现在是一个知识爆炸的新时代。
新产品、新技术层出不穷，电子技术的发展更是日新月异。
可以毫不夸张的说，电子技术的应用无处不在，电子技术正在不断地改变我们的生活，改变着我们的世界。
在这快速发展的年代，时间对人们来说是越来越宝贵，在快节奏的生活时，人们往往忘记了时间，一旦遇到重要的事情而忘记了时间，这将会带来很大的损失。
因此我们需要一个定时系统来提醒这些忙碌的人。
数字化的钟表给人们带来了极大的方便。
近些年，随着科技的发展和社会的进步，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。
多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，有电子闹钟、数字闹钟等等。
单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的，人们对数字钟的功能及工作顺序都非常熟悉。
但是却很少知道它的内部结构以及工作原理。
由单片机作为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号进行计时实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。
数电课设--数字钟的设计
数电课设--数字钟的设计摘要：该设计主要是设计一种基于数字电路实现的数字钟，用于显示当前时间，同时设计一个简单的时间调整系统来实现对数字钟的时间调整。
本设计实现了数字钟的时间显示、时间调整等功能，具有简单、实用等优点。
关键词：数字钟、计数器、时间调整系统一、引言数字钟是一种时钟显示设备，它可以在显示面板上显示当前时间，数字钟的普及改变了人们观念上的关于时间知识的变革。
本课设就是要通过设计一个数字钟，来综合应用我们所学的数字电路知识，通过数字电路的设计实现时间的显示及调整。
二、数字钟的设计原理数字钟的设计离不开计数器和定时器，计数器的作用是进行计数操作，进而对时间进行处理，定时器的作用是用来控制计数器的计数和复位，使其能够按照固定的时间序列不断进行计数。
数字钟的显示部分采用数码显示管显示当前时间，数码显示管显示的时间单位有小时、分钟和秒。
三、数字钟的设计方案数字钟的设计方案可以分为两部分，一部分是计数器及定时器的设计，另一部分是时间调整系统的设计。
下面分别进行介绍。
（一）计数器及定时器的设计计数器采用7474型D触发器进行设计，二进制计数器采用模8计数模式，带有异步复位功能。
其中，D触发器的Vcc接+5V电源，GND接地，CLK接定时器的输出，D接Q的输出，Q接下一级触发器D端。
计数器采用8253/8254型定时器，应该根据标准时钟的频率和预置值计算计数器的频率和复位时间。
时间调整功能通常是通过8255接口芯片实现。
（二）时间调整系统的设计时间调整系统通过单片机实现，主要实现以下功能：上下键切换修改时间单位、按键快速调整修改时间数字、按键高频稳定范围设置、判断闹钟是否开启、日历选择等。
四、数字钟的实现数字钟的实现可以参考实验教材进行，实现前需要明确以下几点：1. 根据实际需求确定数字钟的参数：例如显示的时间格式，以及是否需要设置闹钟等。
2. 设计好数字钟的原理图，并选择适合的元件进行接线。
3. 进行电路调试和测试，对电路进行稳定性测试等。
数字钟的设计与制作过程
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。
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。
3. 数字示波器（每两人1台）4. 万用表（每班2只）。
5. 镊子1把。
6. 线剥钳1把。
数字钟的构成
数字钟是一种常见的时间显示设备，它以数字的形式显示时间，方便人们快速准确地读取时间。
数字钟的构成主要包括以下几个部分：1. 显示部分：这是数字钟的核心部分，负责显示时间。
显示部分通常由一个或多个LED（发光二极管）或LCD（液晶显示器）组成，用于显示小时、分钟和秒。
LED数字钟具有亮度高、耗电低、寿命长等优点，而LCD数字钟则具有可视角度大、色彩丰富、显示效果好等特点。
2. 控制部分：控制部分是数字钟的大脑，负责处理各种信号并控制显示部分的工作。
控制部分通常由一个微处理器（如MCU、单片机等）和一个时钟芯片组成。
微处理器负责接收外部信号（如按键输入、闹钟设置等），并根据内部程序进行处理；时钟芯片则负责产生稳定的时钟信号，为微处理器提供准确的时间基准。
3. 电源部分：电源部分为数字钟提供稳定的工作电压。
电源部分通常包括一个电池和一个稳压电路。
电池为数字钟提供直流电压，稳压电路则将电池电压稳定在适当的范围内，以保证数字钟的正常工作。
4. 驱动部分：驱动部分负责将微处理器的控制信号转换为显示部分所需的驱动信号。
驱动部分通常包括一些驱动芯片（如驱动器、缓冲器等），它们可以将微处理器输出的数字信号转换为模拟信号，以驱动显示部分的工作。
5. 按键部分：按键部分为用户提供了与数字钟进行交互的方式。
按键部分通常包括一些按键开关，用户可以通过按键来设置时间、调整闹钟等操作。
按键部分与控制部分相连，当用户按下某个按键时，按键信号会被传输到控制部分进行处理。
6. 外壳部分：外壳部分为数字钟提供了保护和支撑作用。
外壳通常由塑料、金属或其他材料制成，可以有效防止内部电路受到外界环境的影响。
此外，外壳还可以根据设计要求进行美观的外观设计，使数字钟更具吸引力。
7. 其他功能模块：为了满足不同用户的需求，数字钟还可以增加一些其他功能模块，如温度显示、湿度显示、气压显示等。
这些功能模块通常通过额外的传感器和显示设备实现，并与控制部分相连接。
数字电子时钟
数字电子时钟数字电子时钟是一种用来显示当前时间的电子设备。
它可以以数字的形式准确显示小时、分钟和秒数，具有精确、准确、可靠等特点，在现代的家庭、办公场所、公共交通设施、学校和各种场馆中广泛应用。
数字电子时钟与传统的机械时钟不同，它使用晶体管、集成电路、显示器等高科技元件，能够自动调整时间、自动匹配时区、具备闹钟、计时等功能，且在使用过程中几乎不会出现误差。
数字电子时钟的诞生，不仅方便了人们的生活，同时也推动着科技的发展。
数字电子时钟的主要构成部分包括晶振、时钟芯片、计时器、显示器、电源等。
晶振是数字电子时钟的核心部件，它能够稳定地振荡出高精度的脉冲信号，提供了准确的时间基准。
时钟芯片是数字电子时钟的控制中心，它能够对时间数据进行采集、计算、转换和控制，并根据需要自动调整时间和时区。
计时器是数字电子时钟的核心功能之一，能够实现计时、秒表、倒计时等功能，提供了强大的时间管理能力。
显示器是数字电子时钟的图像输出部件，通常采用LED数码管、LCD液晶屏等形式，能够直观地显示时间和日期。
电源是数字电子时钟的能量供给部件，能够为时钟提供必要的电源，确保时间显示的稳定与连续。
数字电子时钟的应用范围非常广泛，它可以被广泛应用于家庭生活、办公场所、交通运输枢纽、学校教育、体育场馆等各个领域。
在家庭生活中，数字电子时钟常常被放置在客厅、卧室等区域，用来方便时刻关注当前的时间和日期，并且可以方便地设置闹钟以提醒自己事务的安排。
在办公场所，数字电子时钟可以方便地帮助员工掌握工作时间，避免出现误差和延误，并且可以方便地配合会议和其它计划的安排。
在交通运输枢纽，数字电子时钟常用于机场、火车站、地铁以及其它公共交通场所，以提供准确、实时的时间信息，方便旅客的出行。
在学校教育中，数字电子时钟可以被用来统一课堂时间、提醒学生上下课时间，确保教学进度的稳定与顺利。
在体育场馆中，数字电子时钟则用于体育比赛计时、评分等方面，以确保比赛结果的公正与准确。
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20．数字钟﹝★﹞1．实验任务
（1．开机时，显示12：00：00的时间开始计时；
（2． P0.0/AD0控制“秒”的调整，每按一次加1秒；（3． P0.1/AD1控制“分”的调整，每按一次加1分；（4． P0.2/AD2控制“时”的调整，每按一次加1个小时；2．电路原理图
图4.20.1
3．系统板上硬件连线
（1．把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7端口用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的A－H端口上；
（2．把“单片机系统：区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1－S8端口上；
（3．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0、P0.1/AD1、P0.2/AD2端口分别用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP3、SP2、SP1端口上；
4．相关基本知识
（1．动态数码显示的方法
（2．独立式按键识别过程
（3．“时”，“分”，“秒”数据送出显示处理方法
5．程序框图
7． C语言源程序
#include <AT89X51.H>
unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};
unsigned char dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsigned char dispbuf[8]={0,0,16,0,0,16,0,0}; unsigned char dispbitcnt;
unsigned char second;
unsigned char minite;
unsigned char hour;
unsigned int tcnt;
unsigned char mstcnt;
unsigned char i,j;
void main(void)
{
TMOD=0x02;
TH0=0x06;
TL0=0x06;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
while(1)
{
if(P0_0==0)
{
for(i=5;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
if(P0_0==0)
{
second++;
if(second==60)
{
second=0;
}
dispbuf[0]=second%10;
dispbuf[1]=second/10;
while(P0_0==0);
}
}
if(P0_1==0)
{
for(i=5;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
if(P0_1==0)
{
minite++;
if(minite==60)
{
minite=0;
}
dispbuf[3]=minite%10;
dispbuf[4]=minite/10;
while(P0_1==0);
}
}
if(P0_2==0)
{
for(i=5;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
if(P0_2==0)
{
hour++;
if(hour==24)
{
hour=0;
}
dispbuf[6]=hour%10;
dispbuf[7]=hour/10;
while(P0_2==0);
}
}
}
}
void t0(void) interrupt 1 using 0 {
mstcnt++;
if(mstcnt==8)
{
mstcnt=0;
P1=dispcode[dispbuf[dispbitcnt]]; P3=dispbitcode[dispbitcnt];
dispbitcnt++;
if(dispbitcnt==8) {
dispbitcnt=0;
}
}
tcnt++;
if(tcnt==4000)
{
tcnt=0;
second++;
if(second==60)
{
second=0;
minite++;
if(minite==60)
{
minite=0;
hour++;
if(hour==24)
{
hour=0;
}
}
}
dispbuf[0]=second%10; dispbuf[1]=second/10; dispbuf[3]=minite%10; dispbuf[4]=minite/10; dispbuf[6]=hour%10; dispbuf[7]=hour/10; }
}。