多功能数字电子钟-数电课程设计
数字电子技术课程设计--多功能数字钟
目录第一章设计任务 (4)1.1 设计题目及要求 (4)1.1.1 题目 (4)1.1.2 设计要求 (4)第二章方案设计 (5)2.1 总体方案说明 (5)2.2 模块结构以及总体方框图 (5)第三章单元电路设计与原理说明 (6)3.1 按键消抖电路的设计 (6)3.1.1 RS触发器消抖 (6)3.2 分频器的设计 (7)3.2.2 1000分频器 (7)3.3基础电子钟及其显示设计 (8)3.3.1 时钟计数器 (8)3.3.2 功能选择及校准 (9)3.4整点报时器的设计 (10)3.5数码管显示切换电路的设计 (11)3.6 闹钟及其显示的设计 (12)第四章整机电路图及说明 .............................................................. 错误!未定义书签。
4.1整体电路图及说明................................................................................ 错误!未定义书签。
第五章电路仿真 (15)5.1基本时钟电路及其时间设置功能仿真 ................................................ 错误!未定义书签。
5.1.1基本计时功能的仿真............................................................. 错误!未定义书签。
5.1.2时间设置功能的仿真............................................................. 错误!未定义书签。
5.2整点报时功能的仿真............................................................................ 错误!未定义书签。
多功能数字钟课程设计
多功能数字钟课程设计
1 多功能数字钟课程设计
多功能数字钟课程设计是一个实验探索类的课程，它在激发学生
学习热情和强化学生的发明能力的同时，兼顾他们在电子信息技术领
域的技能训练。
2 课程背景
该课程的背景主要来自近几年电子信息技术的飞快发展和日新月
异的变化，在21世纪，科技的发展发展不断推动着社会的发展。
因此，人们对信息技术人才的要求越来越多，技术和工程人才岗位也在变得
越来越多，而这背后便是科技发展需要更多深入的研究和精深的工程
技术。
3 课程介绍
本课程的主要内容包括：数字信号与系统、单片机编程、数字电
路设计、数字技术应用研究等。
主要让学生掌握多功能数字钟的基本
原理，能够设计制作出各种功能现代化的多功能数字钟。
学生可以在
课堂上讨论各种电子信息工程技术，并根据自己的喜好来实现功能，
比如加入计算温度、日期显示、天气消息显示等功能，同时还可以学
习一些单片机编程语言，拿实际的案例来研究各种电子元器件的组装
和工程设计的流程，从而加深自身的科技能力和创新思维。
4 课程目标
该课程目标旨在培养学生具有独立创新思维、独立完成科技领域及其他领域复杂问题研究解决过程的能力，培养跨学科合作精神，在学习电子信息工程技术的基础上，增强学生在团队合作和沟通能力上的综合素质，提高学生的科技竞技能力，增强学生的社会责任感。
数字电子钟的课程设计
数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字电子时钟的基本原理，掌握计时器的基础知识。
2. 学生能描述数字电子时钟的组成部分，包括时钟电路、计数器、显示装置等。
3. 学生能解释数字电子时钟中二进制数与十进制数之间的转换关系。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的数字电子时钟电路。
2. 学生能够通过实验操作，完成数字电子时钟的组装和调试。
3. 学生能够利用计数器等电子元件解决实际问题，培养动手操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对电子技术的兴趣，激发创新精神。
2. 学生通过实践操作，体会团队合作的重要性，增强沟通与协作能力。
3. 学生能够认识到科技发展对社会生活的积极影响，提高社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标注重理论与实践相结合，以培养学生的动手操作能力和创新能力为核心。
课程目标具体、可衡量，便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生能够掌握数字电子时钟的基本原理和组装技巧，提高解决实际问题的能力。
同时，注重培养学生对科技的兴趣和情感态度，为学生的全面发展奠定基础。
二、教学内容1. 数字电子时钟的基本原理- 时钟电路的工作原理- 计数器的作用与分类- 显示装置的原理与种类2. 数字电子时钟的组成与功能- 时钟芯片：时钟振荡器、分频器等- 计数器：二进制计数器、十进制计数器等- 显示装置：LED数码管、LCD液晶显示屏等3. 数字电子时钟的制作与调试- 电路图的绘制与解读- 元器件的选择与安装- 电路的调试与故障排除4. 二进制与十进制数的转换- 二进制数与十进制数的对应关系- 转换方法：除2取余法、位权展开法等5. 实践操作与团队协作- 分组合作，设计并组装数字电子时钟- 交流展示，分享制作过程中的经验与问题- 评价与反馈，提高制作质量与团队协作能力教学内容依据课程目标制定，注重科学性和系统性。
教学大纲明确，按照以下进度安排：第一课时：数字电子时钟的基本原理第二课时：数字电子时钟的组成与功能第三课时：二进制与十进制数的转换第四课时：数字电子时钟的制作与调试（实践操作）第五课时：实践操作与团队协作（交流展示、评价与反馈）教学内容与课本紧密关联，确保学生能够掌握课程知识，培养实际操作能力。
多功能电子时钟数字系统课程设计设计实验报告
多功能电子时钟数字系统课程设计设计实验报告数字系统课程设计设计实验报告———多功能电子时钟目录一、电子时钟的功能及工作介绍 01、本设计电子时钟具有的功能 02、本设计电子时钟工作介绍 0二、设计思路 0三、各模块具体介绍 (1)计数器模块： (1)控制模块： (3)四、仿真 (6)五、实验成果 (6)六、实验总结和感想 (6)1、实验错误排查和解决 (6)2、实验感想 (7)七、各模块代码 (8)1、计数器模块 (8)2、控制模块 (20)一、电子时钟的功能及工作介绍1、本设计电子时钟具有的功能1）具有显示时、分、秒的功能，能准确显示时间2）能够手动设置时间3）具有闹钟功能，可以设置闹钟的时间，然后再实际时间与设定时间相等是闹钟响，并有闹钟开关，可控制其是否响4）具有秒表功能，可以累计计时2、本设计电子时钟工作介绍此电子时钟开机后即会显示时间，其中后两位数码管显示秒，前两位数码管显示分，还可以通过拨盘开关S1来使得前两位数码管显示小时。
（开机后，按下按键1一次，会继续显示时间。
）此后，每按下按键1一次，会显示设置小时界面，按下按键1两次会显示设置分钟界面，按下按键1三次会显示闹钟设置小时界面，按下按键1四次会显示闹钟设置分钟界面，按下按键1五次会显示秒表界面。
而在每一个界面，按下按键2相应的位会开始跳动，在按下按键2时，跳动停止，此时按下按键3，即确认键，则会返回时间显示状态。
二、设计思路设计一个电子时钟，必然要用到计时器，而需要设置时间和闹钟，又需要控制器来控制系统所处的状态。
我们采用外部一个按键来切换系统的状态，用另一个按键来调整时间和启动秒表，再有一个按键来确认操作，并返回显示状态，继续等待命令。
在控制器中，需要接受外部信号，并给出信号给计时器，使其做出相应的动作。
多功能数字时钟课程设计
多功能数字时钟课程设计多功能数字时钟是一种十分常见且使用广泛的计时工具，随着数字化的推进，数字时钟在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
针对数字时钟的课程设计就显得尤为重要。
在下面的文章中，我们将针对多功能数字时钟的课程设计分步骤地进行阐述。
第一步：课程目标的制定在开展数字时钟课程的设计之前，需要明确该课程的教学目标。
数字时钟涉及到的知识点比较多，目标制定的准确性和明确性可以使得教学更加高效。
该课程目标的一些重要的方面包括：1. 了解数字时钟的组成和工作原理。
2. 掌握数字时钟的常用功能和操作方式。
3. 能够利用数字时钟进行实际生活中的计时操作。
4. 学会数字时钟的基本维护和保养。
第二步：课程内容的选择数字时钟涉及到的内容很多，但是每个人的知识背景在一个不同的水平，一些学生可能只知道数字时钟的基本概念。
在选择课程内容时，要根据学生的背景进行选择，使得课程设计具有一定的针对性。
一些重要的课程内容有：1. 数字时钟的结构。
2. 常见数字时钟的类型。
3. 如何使用数字时钟进行计时操作。
4. 数字时钟的维护和保养。
第三步：课程教学方法的选择在数字时钟的课程教学中，教学方法是非常重要的。
如果教学方法不当，即使内容选择恰当，也可能使得学生无法真正理解和掌握数字时钟的重要性和使用方法。
一些教学方法有：1. 讲解式教学方法：教师直接讲解数字时钟的相关知识和技能。
2. 实验式教学方法：由学生亲自操作数字时钟，从而掌握使用方法。
3. 讨论式教学方法：教师引导学生进行交流和探讨。
第四步：课程评价方法的选择在数字时钟课程结束后，教学评价是必不可少的一件事。
这对于学生学习的效果检验和课程的改进都具有重要意义。
一些评价方法有：1. 笔试方式：通过让学生考试，检查学生对数字时钟的理解程度。
2. 实际操作方式：让学生在数字时钟的操作过程中检查他们是否真正理解。
3. 交流方式：从学生的角度出发，从而更好地了解数字时钟课程的情况。
电子综合课程设计多功能数字电子时钟
电子综合课程设计多功能数字电子时钟一、简介本项目为电子综合课程设计，设计一款多功能数字电子时钟。
该时钟具有显示时间、日期、温度、闹钟等多种功能，配备有定时开关机、夜光和音量调节等功能。
此外，该时钟外观简约且美观，设计师充分考虑到用户的使用需求，实现了人性化设计，易于操作，成为一款功能强大、实用性高、适用范围广的电子产品。
二、设计思路1.硬件设计时钟采用STM32F0308T6单片机作为主控芯片，用DS1302实时时钟芯片作为时钟源。
为了实现多种功能，我们在主控出增加了一个9612音频电路芯片，用作时钟的音量控制，以及闹钟的提示铃声。
此外，为了使时钟更好地适应使用场景，设计师还添加了光敏电阻实现夜光功能，铺上黄色的背光板后又实现了多种颜色的配合，能够适应不同场合的需求。
2.软件设计在软件方面，使用了C语言编程。
主要功能包括时间、日期、温度显示、闹钟、夜光和音量控制等。
其中，时间及日期的显示为主界面，在时钟界面下按下“menu”可以进入温度、夜光、音量调节、闹钟设置等模式，按下确定键可进入对设置的编辑，方便用户按照自己需求进行调整。
三、功能介绍1.时间、日期显示时钟在主界面下，可显示当前时间和日期，使用户随时了解到时间和日期的变化。
2.温度显示在“menu”界面下，可显示当前的温度，方便用户了解室内温度的变化。
3.闹钟设置在“menu”模式下，用户可通过设置闹钟时间来实现定时提醒的功能。
4.夜光当环境光线较暗时，时钟的背光板将亮起，以便用户观看时间。
5.音量调整可通过音量调节的按键对音量进行调整，以方便用户按照自己的需要进行调节。
6.定时开关机在控制位置，实现了产品的定时开关机功能，可自动开机，实现了对环境的节约。
四、总结该多功能数字电子时钟的设计工艺精良，功能强大、易于操作、实用性高、适用性广泛。
整个设计过程、选材及工艺都体现了电子产品的优越性。
在真正的市场环境下，这款多功能电子时钟具备广泛的市场适应性，在现代家居、办公室等各个场合都具有很好的应用前景。
数电课程设计多功能数字钟电路设计
课程设计任务书学生姓名： XXX 专业班级：指导教师：题目: 多功能数字钟电路设计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）。
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 (16)3.6电路总图 (17)4仿真结果及分析 (18)4.1时钟结果仿真 (18)4.2 秒钟个位时序图 (18)4.3报时电路时序图 (19)4.4测试结果分析 (19)5心得与体会 (20)6参考文献 (21)附录1原件清单 (22)附录2部分芯片引脚图与功能表 (23)74HC390引脚图与功能表 (23)摘要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。
多功能数字时钟课程设计
多功能数字时钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字时钟的基本构成，掌握时、分、秒的概念及其相互关系。
2. 学生能运用所学知识，分析多功能数字时钟的显示原理和编程逻辑。
3. 学生掌握基本的数字逻辑运算，并能将其应用于时钟设计中。
技能目标：1. 学生能通过实际操作，学会使用编程软件进行数字时钟的设计与编程。
2. 学生能够运用问题解决策略，调试并优化数字时钟程序，提高程序运行效率。
3. 学生能够运用所学知识，创作具有个性化功能的数字时钟，培养创新意识和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对信息技术学科的兴趣，激发学习热情。
2. 学生通过团队协作，培养沟通、交流和合作的能力，增强团队意识。
3. 学生通过解决实际问题，体会科技改变生活的魅力，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为信息技术学科，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点：学生具备一定的信息技术基础，好奇心强，喜欢动手操作，但逻辑思维和问题解决能力有待提高。
教学要求：教师应关注学生的个体差异，提供有针对性的指导，引导学生通过自主学习、合作探究和实践活动，达到课程目标，提高学生的信息技术素养。
二、教学内容1. 数字时钟基础知识：时钟的演变、数字时钟的构成、时、分、秒的概念及其进制关系。
教材章节：第一章 认识数字时钟2. 数字时钟显示原理：LED显示技术、点阵显示原理、数字时钟显示编程。
教材章节：第二章 数字时钟显示技术3. 数字时钟编程基础：基本逻辑运算、程序流程控制、函数的运用。
教材章节：第三章 数字时钟编程基础4. 多功能数字时钟设计与实现：设计思路、编程实践、调试与优化。
教材章节：第四章 多功能数字时钟设计与实现5. 创新实践：个性化数字时钟设计、功能拓展、作品展示。
教材章节：第五章 创新实践与作品展示教学进度安排：1. 数字时钟基础知识（1课时）2. 数字时钟显示原理（2课时）3. 数字时钟编程基础（3课时）4. 多功能数字时钟设计与实现（4课时）5. 创新实践（2课时）教学内容科学系统，注重理论与实践相结合，引导学生通过自主学习、合作探究和实践操作，掌握数字时钟的设计与编程，培养学生的创新能力和信息技术素养。
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华南理工大学广州学院
数字电路课程设计报告
题目:多功能数字电子钟
专业：自动化
班级：一班
姓名：姚楸
同组队员：陈杰涛、姚楸、李卓鸿、刘志健、
吴壁文、陈孟鹏、黎杰豪、江泉河
学号: 201130087082 日期：2013年1月
一、设计目的
为了巩固课本所学知识，培养动手能力和实际解决问题的能力，加深对课
堂知识的理解和运用，进一步学习和熟悉各种常用芯片的规格和使用，能
掌握电路的组装和基本问题的排除。
通过课程设计要实现以下两个目标：一、学生初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法。
即学生根据设计要求，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能要求；二、课程设计为后续的毕业设计打好基础。
毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际方面，运用已学过的分析和设计电路的理论知识，逐步掌握工程设计的步骤和方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。
二、设计要求和设计指标：
a设计一个能显示时、分、秒的数字钟，显示时间从00：00：00到23：59：59；
b设计的电路包括产生时基信号，时、分、秒的计时电路，显示电路。
c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；
d计时过程具有整点报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时
三、总体框图设计
本设计通过555定时器产生1HZ的方波通过加法器进行计数，
计数后产生的BCD码通过译码器译码最后通过数码管显示出
来。
四、功能模块设计和原理说明
1、秒脉冲发生器
秒信号发生电路由集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器构成。
555
定时器振荡电路是数字钟的核心部分，它的频率和稳定性直接关系到表的精度。
因此选择555定时器构成的多谐振荡器，其中电容C1为10微法，C2为0.01微法，两个电阻R1= 10K R2=66.5K欧姆。
此时在电路的输出端就得到了一个周期性的矩形波，其振荡频率为：f=1.43/[(R1+2R2)C1] 2、秒计数译码、译码以及显示部分设计
秒计数器为M=60的计数器，即显示00～59，采用中规模集成电路双十进制计数器至少需要2片，因为10 < M < 100。
它的个位为十进制，十位为六进制。
本电路采用两片74LS192实现。
当个位计数至1010时，通过 74LS08 二输入与非门连至清零端达到清零，当达到0000时，产生上升脉冲送给十位。
十位计数至0110时清零。
译码芯片使用CD4511BM
3、分计数译码、译码以及显示部分设计
分计数器同秒计数器一样为M=60的计数器，即显示00～59，采用中规模集成电路双十进制计数器使用2片，因为10 < M < 100。
它的个位为十进制，十位为六进制。
本电路采用两片74LS192实现。
当秒计数器十位计数至0110时清零，达到0000时产生上升沿脉冲送入分计数器的个位开始计数。
当个位计数至1010时清零产生上升脉冲送给十位。
十位计数至0110时继续清零。
译码芯片使用CD4511BM
4、时计数译码、译码以及显示部分设计
时为二十四进制计数器，显示为00～23，个位仍为十进制，而十位为三进制，但当十进位计到2，而个位计到4时清零，就为二十四进制了。
时计数进位类似于分和秒。
译码芯片使用CD4511BM.。
5、整点前十秒报时
当时的十位数计数器输出0101，个位数输出1001，秒的十位数输出0101时通过两片四路的与非门74ls20op和一个与门74ls08和一个非门74ls04共同组成一个报时电路。
相当于六路与门。
6、校时电路
时校时分校时
校时时要对74LS192的5端脚输入高电平，本设计直接使用555定时器产生的方波高电平来触发。
五、主要元器件的选择
脉冲发生器使用555定时器
555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器产生秒脉冲。
计数器使用74LS192
功能表如下：
译码芯片使用CD4511BM
功能表
使用了与门74LS08
功能表
74LS04
功能表
74LS20四路与非门
功能表
数码管使用的是共阴七段数码管
六、总电路图程序说明
总电路仿真图
通过每两片74LS192构成数字时钟的时模块、分模块、秒模块其中时是
24进制的，分和秒是60进制的，秒模块计数计到60的时侯立刻产生清零信号和进信号是分模块加一，分到时和秒到分一样。
校时的高电平是来自于555定时器产生的脉冲，整点报时是通过六路与非，只有符合当时钟走到59分50秒时开始报时，报时的时间为十秒。
实物图
PCB电路图
译码显示部分
计时部分
七、本设计改进建议
虽然本设计可以实现课程的要求，但是要使用在时间中还是不够的，因为没有闹钟功能，还有没有断电保存时间的功能，这些需要以后自己完善。
八、心得体会
此次数电课程设计，我们小组选择了最后一个课题——多功能数字电子钟。
这个课题相对于其他课题，算是最难的一个了。
我们小组几个人，不知道搞了多少个白天夜晚，终于把这设计弄出来。
起初，在设计电路图方面，我们展开了激烈的讨论，商讨怎样才能用最少，最简的电子元器件实现课程要求，最终我们决定采用555定时器产生1HZ的方波通过加法器进行计数，计数后产生的BCD码通过译码器译码最后通过数码管显示出
来。
在设计PCB电路图时，我们也遇到了不少难题，如板子长宽不够，需要几块板，有的线画不了，需要几根跳线。
此次为了板子空间的需要，我们的电阻，也采购了贴片电阻，在焊接时，也更加的考验了我们的焊工，经过我们的不懈努力，最终将实物焊接完成。
稍微遗憾的是，我们小组此次的课程设计，不能实现所有的要求功能，由于时间的不够，我们的设计没有闹钟功能和断电保存功能，这些都是需要我们在以后做出改善的。
虽然此课程设计稍微有不足，但是我们能够做出来，还是挺有成就感的，激励着我们在接下来的日子不断努力，把基础知识学牢学固，扎稳。
最后想说的一声是: “老师，这一学期您教我们数电以来，您辛苦了。
”。