实验六 数字钟实验
数字钟实验报告_6
数字钟实验报告题目: 六位数字钟实验学院自动化与电气工程学院专业：测控技术与仪器班级： 123班学号：**********姓名：***日期： 2014.7.2前言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、定时启闭电路、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。
随着数字集成电路的出现和飞速发展，以及石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度稳定度远远超过了老式的机械表，用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的数字钟在数字显示方面，目前已有集成的计数、译码电路，它可以直接驱动数码显示器件，也可以直接采用才COMS--LED光电组合器件，构成模块式石英晶体数字钟。
本设计主要是用中、小规模集成电路设计的一台能显示时、分、秒的数字电子钟。
是由晶振电路产生1HZ标准信号，分、秒为00--59六十进制计数器，时为00--23二十四进制计数器，可手动校正，且具有整点报时功能。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
1数字钟的系统概述数字电子钟是用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置，主要由振荡器、分频器、计数器、译码显示器、校时电路等部分组成。
而数字钟想准确的计时则是由振荡器产生的时脉冲送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波信号。
秒脉冲发生器产生频率稳定很高的秒脉冲，秒脉冲被送到一个六十进制秒计数器计数，将计数结果送至秒个位和十位译码器，译码结果分别由两只七段数码管以十进制数形式显示来。
当秒六十进制计数器累计到第59秒时，若再来一个秒脉冲，秒计数器的进位输出就产生进位脉冲（分计数脉冲），同时，秒计数器的十位和个位都复位到零。
分计数脉冲又被送到分六十进制计数器计数，经译码电路译码后数码管显示相应的分数。
当计满59分59秒时，若再来一个秒脉冲，则分计数器便向时计数器送出时计数脉冲，同时，分、秒计数器均复位到零。
数字钟 实验报告
数字钟实验报告数字钟实验报告1. 引言数字钟是一种以数字形式显示时间的装置，广泛应用于日常生活中。
本实验旨在通过搭建数字钟电路并进行实际测试，了解数字钟的工作原理和实现方式。
2. 实验材料和方法实验材料：电路板、电子元件（集成电路、电阻、电容等）、数字显示屏、电源、万用表等。
实验方法：按照电路图连接电子元件，将数字显示屏连接到电路板上，接通电源后进行测试。
3. 实验步骤3.1 搭建电路根据提供的电路图，将电子元件按照正确的连接方式搭建在电路板上。
确保连接的准确性和稳定性。
3.2 连接数字显示屏将数字显示屏连接到电路板上的指定位置，注意极性的正确性。
3.3 接通电源将电路板连接到电源上，确保电源的稳定输出。
3.4 进行测试打开电源，观察数字显示屏上的显示情况。
通过调整电路中的元件，如电容和电阻的数值，观察数字显示屏上的时间变化。
4. 实验结果在实验过程中，我们成功搭建了数字钟电路，并进行了多次测试。
通过调整电路中的元件数值，我们观察到数字显示屏上的时间变化。
数字钟准确地显示了当前的时间，并且实时更新。
5. 讨论与分析通过本次实验，我们了解到数字钟的工作原理是通过电路中的集成电路和元件来控制数字显示屏的显示。
数字钟的精确性和稳定性取决于电路的设计和元件的质量。
在实际应用中，数字钟通常会采用更加精确的时钟芯片来保证时间的准确性。
6. 实验总结本次实验通过搭建数字钟电路并进行测试，使我们更加深入地了解了数字钟的工作原理和实现方式。
通过调整电路中的元件，我们观察到数字显示屏上的时间变化，验证了数字钟的准确性和实时性。
在今后的学习和工作中，我们将更加注重电路设计和元件的选择，以提高数字钟的精确性和稳定性。
7. 参考文献[1] 电子技术基础教程，XXX，XXX出版社，2010年。
[2] 数字电路设计与实验，XXX，XXX出版社，2015年。
8. 致谢感谢实验室的老师和同学们对本次实验的支持和帮助。
他们的耐心指导和积极讨论使本次实验取得了圆满成功。
数字钟实验报告5篇范文
数字钟实验报告5篇范文第一篇：数字钟实验报告数字钟实验报告班级：电气信息i类112班实验时间：实验地点：指导老师：目录一、实验目的-----------------3二、实验任务及要求--------3三、实验设计内容-----------3(一)、设计原理及思路3（二）、数字钟电路的设计--------------------------4(1)电路组成---------4(2)方案分析---------10(3)元器件清单------11四、电路制版与焊接---------11五、电路调试------------------12六、实验总结及心得体会---13七、组员分工安排------------19一、实验目的：1．学习了解数码管，译码器，及一些中规模器件的逻辑功能和使用方法。
2．学习和掌握数字钟的设计方法及工作原理。
熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法。
3．了解pcb板的制作流程及提高自己的动手能力。
4．学习使用protel软件进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计。
5．初步学习手工焊接的方法以及电路的调试等。
使学生在学完了《数字电路》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，学会检查电路的故障与排除故障的一般方法锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验任务及要求1．设计一个二十四小时制的数字钟，时、分、秒分别由二十四进制、六十进制、六十进制计数器来完成计时功能。
2．能够准确校时，可以分别对时、分进行单独校时，使其到达标准时间。
3．能够准确计时，以数字形式显示时、分，发光二极管显示秒。
4.根据经济原则选择元器件及参数；5..小组进行电路焊接、调试、测试电路性能，撰写整理设计说明书。
三、实验设计内容1、设计原理及思路 3．1数字钟的构成数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、较时电路、报时电路等部分组成，这些都是数字电路中应用最广的基本电路3．2原理分析数字钟实际上是一个对标准频率（1hz）进行计数的计数电路。
数字时钟实验报告
数字时钟实验报告一、实验目的本次数字时钟实验的主要目的是设计并实现一个能够准确显示时、分、秒的数字时钟系统，通过该实验，深入理解数字电路的原理和应用，掌握计数器、译码器、显示器等数字电路元件的工作原理和使用方法，提高电路设计和调试的能力。
二、实验原理1、时钟脉冲产生电路时钟脉冲是数字时钟的核心，用于驱动计数器的计数操作。
本实验中，采用石英晶体振荡器产生稳定的高频脉冲信号，经过分频器分频后得到所需的秒脉冲信号。
2、计数器电路计数器用于对时钟脉冲进行计数，分别实现秒、分、时的计数功能。
秒计数器为 60 进制，分计数器和时计数器为 24 进制。
计数器可以由集成计数器芯片（如 74LS160、74LS192 等）构成。
3、译码器电路译码器将计数器的输出编码转换为能够驱动显示器的信号。
常用的译码器芯片有 74LS47（用于驱动共阳数码管）和 74LS48（用于驱动共阴数码管）。
显示器用于显示数字时钟的时、分、秒信息。
可以使用数码管（LED 或 LCD）作为显示元件。
三、实验器材1、集成电路芯片74LS160 十进制计数器芯片若干74LS47 BCD 七段译码器芯片若干74LS00 与非门芯片若干74LS10 三输入与非门芯片若干2、数码管共阳数码管若干3、电阻、电容、晶振等无源元件若干4、面包板、导线、电源等四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验原理，使用电路设计软件（如 Protel、Multisim 等）设计数字时钟的电路原理图。
在设计过程中，要合理布局芯片和元件，确保电路连接正确、简洁。
按照设计好的电路原理图，在面包板上搭建实验电路。
在搭建电路时，要注意芯片的引脚排列和连接方式，避免短路和断路。
3、调试电路接通电源，观察数码管是否有显示。
如果数码管没有显示，检查电源连接是否正确，芯片是否插好。
调整时钟脉冲的频率，观察秒计数器的计数是否准确。
如果秒计数器的计数不准确，检查分频器的连接是否正确，晶振的频率是否稳定。
数字钟实验报告
数字钟实验报告引言：数字钟是一种使用数字显示时间的时钟，它已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
通过数字钟，我们可以准确地了解当前的时间，从而更好地安排自己的生活。
本实验旨在探究数字钟的原理和制作过程，并通过实际的制作过程加深对数字钟的了解。
一、原理介绍数字钟的原理基于电子技术和计时器的结合。
其中，主要包括以下几个部分：时钟芯片、数码管、控制电路以及电源等。
1.时钟芯片：时钟芯片是数字钟的核心部件，它内置了计时器和时钟功能。
通过时钟芯片，我们可以实现时间的自动更新和准确显示。
2.数码管：数码管是数字钟的显示部分，它由数根发光二极管组成，能够显示0-9的数字。
通过不同的控制电流和电压，数码管可以根据时钟芯片的指令来显示相应的数字。
3.控制电路：控制电路是连接时钟芯片和数码管之间的桥梁，它负责将时钟芯片输出的信号转换为数码管可识别的信号。
控制电路可以通过编码器、解码器和集线器等元件来实现。
4.电源：电源为数字钟提供所需的电能，将电能转换为供时钟芯片和数码管正常工作所需的电流和电压。
二、实验准备在进行实验之前，我们需要准备以下实验器材：晶体管、电阻器、电容器、发光二极管、电线、焊接工具等。
1.选择晶体管：在制作数字钟的过程中，我们需要选择合适的晶体管来实现数字的显示。
常见的晶体管有阳极、阴极共阳、阴极共阴等。
根据所需的显示效果选择不同类型的晶体管。
2.电阻器和电容器：电阻器和电容器是控制电路的重要组成部分，它们能够限制电流和调节电压，从而保证数字钟的正常工作。
3.焊接工具：焊接工具是将各个器材连接在一起的关键。
使用焊接工具进行焊接时，需要注意操作安全，确保焊点牢固。
三、实验步骤通过以下步骤，我们可以逐步完成数字钟的制作：1.划定电路板：首先，我们需要在电路板上进行标记，划定数字钟的各个部分的位置。
这一步骤旨在确保各个元件的安装位置准确无误。
2.安装元件：接下来，我们可以一步步安装各个元件。
首先，焊接晶体管和电阻器等固定元件，然后进行焊接。
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一、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。
二、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。
三、电路框图：时计数分计数秒计数图一数字时钟电路框图四、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：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。
实验六+数字钟
一、设计任务 用中、小规模集成电路设计一台数字钟，基本要求如下： 1.显示时、分。 2.具有校时功能。 二、设计提示 1.分、时计数器 分计数器为60进制计数器，小时计数器为24进制计数器 采用74LS160芯片实现。 2.译码显示电路 将“分”、“时”计数器的输出分别接到相应七段译码 的输入端，便可进行不同数字显示。 3.校时电路
数字电子钟启动后，每当显示与实际时间不符时，需要 根据标准时间进行校时。参考电路如图。
24 时计数器
CP 时脉冲 G6 G7 G5 G4 G1 +5V K3 K2 +5V 10K 1Hz G2
60 分计数器
CP 分脉冲 G3
60 秒计数器
CP
+5V ： 1. 按照设计任务要求画出电路图，列出元件清 单； 2. 分析在设计过程中遇到的问题； 3. 写出收获与体会。
最新数字钟实验报告
最新数字钟实验报告实验目的：本实验旨在设计并构建一个数字时钟，通过编程和电子组件的使用，实现时间的精确显示和设置。
实验过程中，我们将学习如何使用微控制器、数码管显示以及编写相应的软件代码来控制时钟的运行。
实验材料：1. 微控制器（如Arduino UNO）2. 数码管显示模块3. 电阻、电容4. 跳线5. 电源适配器6. 编程软件（如Arduino IDE）实验步骤：1. 准备实验材料，并确保所有组件完好无损。
2. 连接微控制器与数码管显示模块，通过跳线将数码管的各个引脚与微控制器对应引脚相连。
3. 在Arduino IDE中编写数字钟的程序代码，包括时间设置、显示更新和闹钟功能。
4. 将编写好的代码上传至微控制器中。
5. 连接电源，测试数字钟是否能够正常运行，包括时间的显示、设置和闹钟功能。
6. 调整代码中的参数，确保时间显示的准确性和稳定性。
7. 记录实验数据和观察结果，对出现的问题进行分析和调试。
实验结果：通过实验，我们成功构建了一个数字钟，它能够显示小时、分钟和秒。
用户可以通过特定的按钮组合来设置时间，并且设定闹钟。
在测试过程中，时钟的显示准确无误，设置功能也运作正常。
闹钟在设定的时间准时响起，满足了实验的基本要求。
实验结论：本次实验验证了通过微控制器和数码管可以成功实现数字钟的设计和功能。
实验过程中遇到的问题主要涉及代码的优化和硬件的稳定性，通过调整代码和重新检查硬件连接，问题得到了解决。
最终，我们得到了一个功能完善、运行稳定的数字钟原型。
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综合性实验
数字电路实验
实验六多功能数字钟的设计
一、实验目的
1．掌握常见进制计数器的设计。
2．掌握秒脉冲信号的产生方法。
3．复习并掌握译码显示的原理。
4．熟悉整个数字钟的工作原理。
5．熟悉使用Multisim进行模拟仿真。
二、实验原理
本实验要实现的数字钟的功能是：
○1准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间；
○2小时计时的要求为“12翻1”，分与秒的计时要求为60进制；
○3具有校时功能；
○4模仿广播电台整点报时（前四响为低音，最后一响为高音）。
数字钟一般由晶振、分频器、计时器、译码器、显示器和校时电路等组成，其原理框图如下：
图6-1数字钟的原理框图
该电路的工作原理为：
由晶振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后向小时计数器进位，小时计数器按照“12翻1”的规律计数，到小时计数器也计满后，系统自动复位重新开始计数。
计数器的输出经译码电路后送到显示器显示。
计时出现误差时可以用校时电路进行校时。
整点报时电路在每小时的最后50秒开始报时（奇数秒时）直至下一小时开始，其中前4响为低音，最后一响为高音。
分别为51秒，53秒，55秒，57秒发低音，第59秒发高音，高音低音均持续1秒。
1．晶体振荡器
晶体振荡器是数字钟的核心。
振荡器的稳定度和频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常采用石英晶体构成振荡器电路。
一般说来，振荡器的频率越高，计时的精度也就越高。
在此实验中，采用的是信号源单元提供的1HZ秒脉冲，它同样是采用晶体分频得到的。
2．分频器
因为石英晶体的频率很高，要得到秒信号需要用到分频电路。
由晶振得到的频率经过频器分频后，得到1Hz的秒脉冲信号、500Hz的低音信号和1000Hz的高音信号。
3．秒计时电路
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，所以，选用一片74LS90和一片74LS92组成六十进制计数器，采用反馈归零的方法来实现六十进制计数。
其中，“秒”十位是六进制，“秒”个位是十进制。
图6-2秒计时电路图
4．分计时电路
“分”计数器电路也是六十进制，可采用与“秒”计数器完全相同的结构，用一片74LS90和一片74LS92构成。
5．小时计时电路
图6-3小时计时电路图
“12翻1”小时计数器是按照“01——02——03——……——11——12——01——02——……”规律计数的，这与日常生活中的计时规律相同。
在此实验中，小时的个位计数器由4位二进制同步可逆计数器74LS191构成，十位计数器由D触发器74LS74构成，将它们级连组成“12翻1”小时计数器。
计数器的状态要发生两次跳跃：一是计数器计到9，即个位计数器的状态为Q03Q02Q01Q00=1001，在下一脉冲作用下计数器进入暂态1010，利用暂态的两个1即Q03Q01使个位异步置0，同时向十位计数器进位使Q10=1；二是计数器计到12后，在第13个脉冲作用下个位计数器的状态应为Q03Q02Q01Q00=0001，十位计数器的Q10=0。
第二次跳跃的十位清0和个位置1信号可由暂态为1的输出端Q10，Q01，Q00来产生。
6．译码显示电路
译码电路的功能是将“秒”、“分”、“时”计数器中每个计数器的输出状态（8421码），翻译成七段数码管能显示十进制数所要求的电信号，然后再经数码管把相应的数字显示出来。
译码器采用74LS248译码/驱动器。
显示器采用七段共阴极数码管。
7．校时电路
当数字钟走时出现误差时，需要校正时间。
校时控制电路实现对“秒”、“分”、“时”的校准。
在此给出分钟的校时电路，小时的校时电路与它相似，不同的是进位位。
图6-4校时电路图
8．整点报时电路
图6-5整点报时电路图
当“分”“秒”计数器计时到59分50秒时，“分”十位的01014444Q
Q Q Q D C B A =，“分”个位的10013333Q Q Q Q D C B A =，“秒”十位的01012222
Q Q Q Q D C B A =，“秒”个位的00001111
Q Q Q Q D C B A =，由此可见，从59分50秒到59分59秒之间，只有“秒”个位计数，而4433221C A D A C A Q Q Q Q Q Q ======，将它们相与，即：443322C A D A C A C Q Q Q Q Q Q =，每小时最后十秒钟1C =。
在51、53、55、57秒时，“秒”个位的11A Q =，10D Q =；在59秒时，“秒”个位的11A Q =，11D Q =。
将C ，1A Q ，1D Q 相与，让500Hz 的信号通过，将C ，1A Q ，1D Q 相与，让1000Hz 的信号通过就可实现前4响为低音500Hz ，最后一响为高音1000Hz ，当最后一响完毕时正好整点。
9．报时音响电路
报时音响电路采用专用功率放大芯片来推动喇叭。
报时所需的500Hz 和1000Hz 音频信号，分别取自信号源模块的500Hz 输出端和1000Hz 输出端。
三、实验设备与器材
1．双踪示波器，脉冲源（可以使用实验箱所带信号源）。
2．数字逻辑电路实验箱。
3．万用表等实验室常备工具。
四、实验内容
1．设计实验所需的时钟电路，自己连线并用multisim 调试。
2．设计实验所需的分频电路，自己连线并用multisim 调试，用示波器观察结果。
3．设计实验所需的计数电路部分，自己连线并用multisim 调试，将实验结果填入自制的表中。
4．设计实验所需的校时电路和报时电路，自己连线并用multisim 调试，记下实验结果。
5．根据数字钟电路系统的组成框图，按照信号的流向分级安装，逐级级联，调试整
个电路，测试数字钟系统的逻辑功能并记录实验结果。
五、实验步骤
1、秒计时电路：将“秒计时脉冲”接信号源单元的1HZ 脉冲信号，此时秒显示将从
00计时到59，然后回到00，重新计时。
在秒位进行计时的过程中，分位和小时位均是上电时的初值。
2、分计时电路：将“分计时脉冲”接信号源单元的1HZ 脉冲信号，此时分显示将从
00计时到59，然后回到00，重新计时。
在分位进行计时的过程中，秒位和小时位均是上电时的初值。
3、小时计时电路：将“小时计时脉冲”接信号源单元的1HZ 脉冲信号，此时小时显
示将从01计时到12，然后回到01，重新计时。
在小时位进行计时的过程中，秒
位和分位均是上电时的初值。
4、数字钟级连实验：将“秒计时脉冲”接信号源单元的1HZ脉冲信号，“秒十位进位
脉冲”接“分计时脉冲”，“分十位进位脉冲”接“小时计时脉冲”，此时就组成
了一个标准的数字钟。
进位的规律为：秒位计时到59后，将向分位进1，同时秒
位变成00，当分位和秒位同时变成59后，再来一个脉冲，秒位和分位同时变成
00，同分位向小时位进1，小时的计时为从01计时到12，然后回到01。
5、校时电路：拆掉上述级连时的连线。
再将“秒计时脉冲”，“校时脉冲”，“校分脉
冲”接信号源单元的1HZ秒脉冲信号，“秒十位进位脉冲”接“秒十位进位位”，
“分十位进位脉冲”接“分十位进位位”，“分校准”接“分计时脉冲”，“时校准”
接“小时计时脉冲”，此时就可以对数字钟进行校准。
S601校准分位，在校准分位
的过程中，秒位的计时和小时位不受任何影响，S602校准小时位，同样在校准小
时位时，秒位和分位不受影响。
6、报时电路的：保持步骤5的连线不变，将“报时输出”接扬声器的输入端（实验
箱右下角），“报时高音”和“报时低音”分别接信号源单元的1KHZ，500HZ信号。
将分位调整到59分，当秒位计时到51秒时，扬声器将发出1秒左右的告警音，
同样在53秒，55秒，57秒均发出告警音，在59秒时，将发出另外一种频率的告
警音，提示此时已经是整点了，同时秒位和分位均变成00，秒位重新计时，小时
位加1。
7、以上均是先连线，然后上电做实验。
六、实验预习要求
1．复习计数器、译码器及七段数码管的的原理及使用。
2．绘出实验各组成部分的详细电路图。
3．准备好实验用的表格等。
4．仔细阅读实验指导书，弄清楚每一部分的实验原理。
七、实验报告要求
1．绘出整个实验的线路图。
a)分析、总结实验结果。
b)思考：若将小时电路改为“24翻1”，则应作什么修改？若要给电路加上整点报时
功能，几点则报几声，电路又该如何修改？
c)级连时如果出现时序配合不同步，或尖峰脉冲干扰，引起逻辑混乱，试思考如何
消除这些干扰和影响。
d)显示中如果出现字符变化很快，模糊不清，试思考如何消除这种现象。
八、元件分布图。