数字电子时钟的设计说明书共24页
数字电子钟的设计说明
目录摘要与关键字·2ABSTRACT·2一.设计要求·2二.总体方案设计·3三.各子模块设计原理·· 31.计秒模块··32.计分模块··53.计时模块··64.校准模块··75.显示模块··96.报时模块··127.分频模块··138.去抖动模块··15四. 硬件下载与测试··161.硬件下载··162.测试··173.功能扩展··17五.结论·17参考文献··18数字电子钟的设计摘要与关键字：数字电子钟是生活中最常用的电子设备之一，其主要功能是能够显示时、分、秒实时信息，并能够方便地进行时、分、秒的初始值设置，以便时间校准。
实现数字电子钟有很多方法，本课程是采用VHDL硬件语言的强大描述能力和EDA 工具的结合在电子设计领域来设计一个具有多功能的数字电子钟。
关键字：数字电子钟VHDL硬件语言EDA工具ABSTRACT:Digital electric clock in life are the most commonly used one of the electronic equipment. Its main function is to display, minutes and seconds real-time information and can be easily when carried out, minutes and seconds, so that the initial value is set time calibration.There are many methods of designdigital electric clock.This course is a powerful by VHDL hardware language describe ability and EDA tools in electronic design field with versatile to design a digital electric clock .Key work:Digital electric clockVHDL hardware language EDA tools一．设计要求:1.设计一个电子钟能够显示时，分，秒；24小时循环显示。
数字电子钟设计说明..
数字电子钟课程设计一、设计任务与要求(1)设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟，显示时间从00: 00: 00到23: 59: 59;(2)设计的电路包括产生时钟信号，时、分、秒的计时电路和显示电路(3)电路能实现校正(5)整点报时二、单元电路设计与参数计算1. 振荡器石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。
它还具有压电效应，在晶体某一方向加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动，有了机械振动，就会在相应的垂直面上产生电场，从而机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时，才达到最后稳定。
这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。
2. 分频器由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲需要分频，本实验采用一片74LS90 和两片74LS160实现，得到需要的秒脉冲信号。
3. 计数器秒脉冲信号经过计数器，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及 “时”个位、十位的计时。
“秒” “分”计数器为六十进制，小时为二十四进制。
（1）六十进制计数由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完 成一分钟之内秒数目的累加，并达到 60秒时产生一个进位信号。
本作品选用一 片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。
（2）二十四进制计数“24翻1”小时计数器按照“ 00— 01—02,, 22—23— 00—01”规律计数。
与生 活中计数规律相同。
二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。
但 清零方式采用的是异步清零方式。
MMgM加EHagij qZ1进位信号脉冲4 •译码器译码是指把给定的代码进行翻译的过程。
计数器采用的码制不同，译码电路也不同。
74LS48驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的七段译码驱动器。
74LS48配有灯测试LT、动态灭灯输入RBI,灭灯输入/动态灭灯输出BI/RBO,当LT=O时，74LS48出去全1。
数字电子钟--设计加详细说明(全)
中国………..电子技术课程设计总结报告题目：数字电子钟学生姓名：系别：专业年级：指导教师：年月日一、设计任务与要求1、用单片机设计一个数字电子钟，采用LED数码管来显示时间。
2、显示格式为：XX：XX：XX，即：时：分：秒。
3、时间采用24小时制显示，4、设置一个按键用于时间显示方式的切换,能进行时间的调整，可暂停时间的变动。
..二、方案设计与论证图1 系统整体框图1、单片机芯片选择方案方案一：AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。
主要性能有：与MCS-51单片机产品兼容、全静态操作：0Hz～33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符、易编程。
方案二：AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）。
主要性能有：兼容MCS51指令系统、32个双向I/O口、256x8bit内部RAM、3个16位可编程定时/计数器中断、时钟频率0-24MHz、2个串行中断、可编程UART串行通道、2个外部中断源、6个中断源、2个读写中断口线、3级加密位、低功耗空闲和掉电模式、软件设置睡眠和唤醒功能。
从单片机芯片主要性能角度出发，本数字电子钟单片机芯片选择设计采用方案一。
2、数码管显示选择方案方案一：静态显示。
静态显示，即当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定导通或截止。
该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。
静态显示时较小电流能获得较高的亮度，且字符不闪烁。
但因当所需显示的位数较多时，静态显示所需的I/O口数较大，造成资源的浪费。
数字钟设计说明书
数字钟设计说明书一、数字钟的设计（一）数字钟简介本作品采用Atmel公司的AT89C51单片机，以汇编语言为程序设计的基础，设计一个用四位数码管显示时、分的时钟。
现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。
从而达到计时的功能，是人民日常生活补课缺少的工具。
（二）数字钟的特点现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调试，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。
（三）电子时钟的原理该电子时钟由AT89C51，七段数码管等构成，采用晶振电路作为驱动电路，由延时程序和循环程序产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。
而电路中唯一的一个控制键却拥有多种不同的功能，按下又松开，可以实现屏蔽数码管显示的功能，达到省电的目的；直接按下不松开，则可以通过按键实现分钟的累加，每按一次分钟加一；而连续两次按下按键不放松，则可实现小时的调节，同样每按一次小时加一。
二、单片机简介单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
（一）单片机型号的选择通过对多种单片机性能的分析，最终认为AT89C51是最理想的电子时钟开发芯片。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
数字钟设计说明书
电子课程设计说明书题目：数字钟学生姓名专业学号指导教师日期摘要本说明书介绍了带有校时和整点报时功能的数字钟的实现方案。
包括制作数字钟所需要的各种芯片及具体连接思路和方法，设计过程出现的一些问题和解决方法以及心得体会。
关键词：计数器，触发器分频，555脉冲产生电路，数据选择mul tisim一、完成课题的工作基础和实验条件1．工作基础（1）了解同步十进制计数器CC4518二输入与非门CC4011 四输入与非门CC4012 D触发器CC1013 和非门CC4049的功能和引脚图。
（2）设计电路图，并在进行仿真（采用Multisim进行仿真）。
（3）熟悉面包板、示波器的使用2．实验条件（1）同步时进制计数器CC4518 3个（2）四输入与非门CC4012 1个（3）二输入与非门CC4011 5个（4）非门CC4049 2个（5）D触发器CC4013 1个（6）555定时器2个（7）10kΩ电阻2个（8）100kΩ电阻2个（9）47μF电容1个（11）0.01μF电容4个（12）示波器1台（13）面包板实验台（14）导线若干二、设计任务和要求数字钟设计指标：1、基本指标：（1）时间计数电路采用24进制，从00开始到23后再回到00；各用2位数码管显示时、分、秒；（2）具有校时、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；（3）计时过程具有报时功能，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，前四次蜂鸣器声响频率为500Hz，最后一次，即59分59秒时，蜂鸣器声响频率为1000Hz；（4）为了保证计时的稳定及准确，须由555定时器提供时间基准信号。
2、提高指标：（1）星期计数。
因为只有六个数码显示器，分别显示时、分、秒的个十位，故在基本指达到后，拆除一个数码显示器来显示星期。
星期计数从1~6表示星期一到星期六，星期天由8表示。
（2）暂停功能。
暂停秒钟可辅助校时。
三、电路基本原理1、总体设计框架图2、各部分详细电路图（1）脉冲产生电路由555定时器产生脉冲，具体电路如下(a)1Hz 脉冲产生（b）1kHz脉冲产生其中5nF电容由两个0.01μF电容串联而成（2）分频电路采用CC4013 D触发器进行分频，1kHz脉冲从端口3(CP)中输入，在端口2（~Q）即输出500Hz脉冲。
数电课程设计电子钟说明书
1 前言随着科学技术的发展和现代生产力的提高，各个行业都在追求精确和效率，而唯有精确的时钟才能反应出各行业技术的准度与精度。
无论什么行业都离不开钟表，而钟表的数字化给人们的生产和生活带来了极大的方便，它几乎取代了传统的机械时钟，使得其准确度更高、实用性更强。
因此时钟的数字化使其功能更加丰富，使用更佳便利。
数字钟电路是一个典型的数字电路系统，其由时、分、秒计数器以及校时和显示电路组成。
利用60进制和24进制递增计数器子电路构成的数字钟系统。
在数字钟电路中由两个60进制同步递增计数器完成秒、分计数，由一个24进制同步递增计数器实现小时计数。
本设计就是运用所学集成电路的工作原理和使用方法，在单元电路的基础上进行小型数字系统设计的一个数字电子时钟，可完成0时00分00秒～23时59分59秒的计时功能，并在控制电路的作用下具有快速调整时间、显示时分秒和整点报时功能。
秒、分、时计数器之间采用同步级联方式。
利用555多谐振荡器产生的秒脉冲，可以通过调节RP对时间进行校准，并可使用K1、K2、K3实现调整时间的功能。
通过74HC161完成计时功能，再通过数码管来实现显示时间功能，最后用74LS00八输入与非门和由555定时器组成的多谐振荡器连接实现时钟整点报时功能。
设计时采用中小规模集成电路实现，主要培养分析问题解决问题的能力，提高设计电路，调试电路的实验技能。
2 方案比较2.1 方案一此方案数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用555构成的振荡器加分频器来实现。
将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”，该计数器采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。
数字电子时钟设计说明
一、设计任务数字电子时钟设计二、设计要求1、以数字形式显示时、分、秒的时间；2、时钟显示周期为24小时；3、具有校时功能；4、清零、或计时停止功能。
5、定时控制，其时间自定；6、正点报时功能，触摸报整点时数或自动报整点数。
三、元件清单1.七段显示器（共阴极） 10个2.门电路（74LS00 74LS04 74LS08 74LS21 74LS32）若干3.译码器（74LS48） 10个4.十进制计数器（74LS160） 10个5.数值比较器（74LS85） 4个6.石英晶体 1个7.555定时器 1个8.蜂鸣器、按钮、开关若干9.电阻、电容、导线等若干四、设计1.主要思路数字钟主要分为秒信号发生部分，计数部分，定时部分，校时部分，蜂鸣器部分五个主要部分组成，用石英晶体振荡构成秒信号发生，将信号输入计数部分。
计数部分秒计数器，秒，分，时，计数器分别为60进制，60进制，24进制。
计数器输出通过译码器接到显像管，实现时钟的显示。
校时部分为按钮开关与门电路的组合，将时钟信号断开，用按钮开关输入脉冲，调整时间。
定时部分也为计数器，译码器，显像管的结构，不同的是没有时钟输入信号，取而代之的是按钮开关按钮，通过按钮输入脉冲，实现计数功能。
蜂鸣器部分为555定时器与蜂鸣器的结构，在输入高电平时蜂鸣器会发出声音通过比较器比较定时部分与计时部分的时间，弱时间相同，则有高电平输出至蜂鸣器部分。
在整点时输出一个高电平信号，连接到蜂鸣器，实现整点报时功能。
电路原理方框图2.信号发生部分石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整，它是电子钟的核心，用它产生标准频率信号，再由分频器分成秒时间脉冲。
图为用反相器与石英晶体构成的振荡电路石英晶体振荡器选用32768kHz的石英晶体，发生的信号不符合始终的要求，但通过分频，可产生1Hz的秒信号。
由于32768÷16÷16÷16÷8=1，所以用3个16分频和1个8分频便可解决问题用4个16进制计数器74LS161组成分频电路，与晶振部分共同组成信号发生部分，如下图。
数字电子时钟设计说明
数字电⼦时钟设计说明⼀、设计任务数字电⼦时钟设计⼆、设计要求1、以数字形式显⽰时、分、秒的时间；2、时钟显⽰周期为24⼩时；3、具有校时功能；4、清零、或计时停⽌功能。
5、定时控制，其时间⾃定；6、正点报时功能，触摸报整点时数或⾃动报整点数。
三、元件清单1.七段显⽰器（共阴极） 10个2.门电路（74LS00 74LS04 74LS08 74LS21 74LS32）若⼲3.译码器（74LS48） 10个4.⼗进制计数器（74LS160） 10个5.数值⽐较器（74LS85） 4个6.⽯英晶体 1个7.555定时器 1个8.蜂鸣器、按钮、开关若⼲9.电阻、电容、导线等若⼲四、设计1.主要思路数字钟主要分为秒信号发⽣部分，计数部分，定时部分，校时部分，蜂鸣器部分五个主要部分组成，⽤⽯英晶体振荡构成秒信号发⽣，将信号输⼊计数部分。
计数部分秒计数器，秒，分，时，计数器分别为60进制，60进制，24进制。
计数器输出通过译码器接到显像管，实现时钟的显⽰。
校时部分为按钮开关与门电路的组合，将时钟信号断开，⽤按钮开关输⼊脉冲，调整时间。
定时部分也为计数器，译码器，显像管的结构，不同的是没有时钟输⼊信号，取⽽代之的是按钮开关按钮，通过按钮输⼊脉冲，实现计数功能。
蜂鸣器部分为555定时器与蜂鸣器的结构，在输⼊⾼电平时蜂鸣器会发出声⾳通过⽐较器⽐较定时部分与计时部分的时间，弱时间相同，则有⾼电平输出⾄蜂鸣器部分。
在整点时输出⼀个⾼电平信号，连接到蜂鸣器，实现整点报时功能。
电路原理⽅框图2.信号发⽣部分⽯英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整，它是电⼦钟的核⼼，⽤它产⽣标准频率信号，再由分频器分成秒时间脉冲。
图为⽤反相器与⽯英晶体构成的振荡电路⽯英晶体振荡器选⽤32768kHz的⽯英晶体，发⽣的信号不符合始终的要求，但通过分频，可产⽣1Hz的秒信号。
由于32768÷16÷16÷16÷8=1，所以⽤3个16分频和1个8分频便可解决问题⽤4个16进制计数器74LS161组成分频电路，与晶振部分共同组成信号发⽣部分，如下图。