数字计时器的原理介绍
30秒倒数计时器设计课件
一．实验目的理解倒计时器工作原理，实现以中小规模集成电路设计计时器的方法，它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。
它是由时钟脉冲产生电路、计数电路、译码驱动及显示电路、报时电路及电源电路组成。
时钟脉冲采用555定时器构成多谐振荡电路产生，通过EDA软件Multisim10绘制了电子电路仿真原理图，并进行仿真，同时用万能板焊接制作了硬件实现电路。
二．系统原理框图图1系统原理框图一．1秒脉冲发生器：秒脉冲信号发生器需要产生一定精度和幅度的矩形波信号。
实现这样矩形波的方法很多，可以由非门和石英振荡器构成，可由单稳态电路构成，可以由施密特触发器构成，也可以由555点哭构成等。
不同的电路队矩形波频率的精度要求不同，由此可以选用不同电路结构的脉冲信号发生器。
本实验中由于脉冲信号作为计数器的计时脉冲，其精度直接影响计数器的精度，因此要求脉冲信号有比较高的精度。
一般情况下，要做出一个精度比较高的频率很低的振荡器有一定的难度工程上解决这一问题的办法就是先做一个频率比较高的矩形波震荡器，然后将其输出信号通过计数器进行多级分项，就可以得到频率比较低精度比较高的脉冲信号发生器，其精度取决于振荡器的精度和分级项数。
2．30秒减法计数器： 30秒减法计数器采用74LS192设计，74LS192是十进制同步加法|减法计数器，采用8421BCD码编码，具有直接清零异步置数功能。
3.控制电路按照系统的要求，电路应该完成以下4个功能；1）当操作直接清零按键时，要求计数器清零。
2）当启动按键闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（秒脉冲信号），同时计数器完成置数功能，显示器显示30秒字样。
当启动按键释放时，计数器开始减法计数。
3）当暂停连续开关处于暂停状态时，控制电路封锁计数脉冲，计数器停止计数，显示器显示原来的数，而且保持不变，当暂停连续开关处于连续状态时，计数器正常计数，另外，外部操作开关都应该采取消抖措施，以防止机械抖动造成电路工作不稳定。
什么是电子电路中的计数器
什么是电子电路中的计数器电子电路中的计数器是一种重要的数字电路元件，用于记录输入脉冲信号的个数，并将结果以数字形式输出。
计数器常见于各种电子设备中，如时钟、计时器、计步器等。
本文将介绍电子电路中的计数器的基本原理、分类以及应用。
一、计数器的原理计数器的原理基于时钟信号和触发器的工作特性。
计数器的核心是一组触发器，通过连接触发器的输入和输出，以及时钟信号的输入，实现输入脉冲计数的功能。
当计数器接收到一个时钟信号时，触发器状态会根据输入信号的变化而改变，从而实现计数功能。
计数器有两个基本状态：复位状态和计数状态。
在复位状态下，计数器的值被清零；在计数状态下，计数器会根据输入信号的个数自动增加。
二、计数器的分类计数器可以按照不同的标准进行分类。
常见的分类方式有以下几种：1.同步计数器与异步计数器同步计数器是指各个触发器的时钟输入信号完全相同，所有触发器在同一个时钟脉冲上沿同时工作。
异步计数器则是各个触发器的时钟输入信号相互独立，触发器在不同的时钟脉冲上沿工作。
同步计数器的优点是工作稳定，同步性好，适用于频率较高的计数器应用；异步计数器则适用于频率较低的计数器应用。
2.二进制计数器与十进制计数器二进制计数器是指计数器的输出以二进制形式表示，十进制计数器则是指计数器的输出以十进制形式表示。
二进制计数器的输出位数通常是2的幂次，而十进制计数器的输出位数通常是10的幂次。
3.向上计数器与向下计数器向上计数器在计数过程中，计数值依次递增；向下计数器则是计数值依次递减。
向上计数器和向下计数器可以通过加法和减法电路实现。
三、计数器的应用计数器在各种电子设备中有广泛的应用。
以下列举了一些常见的计数器应用：1.时钟和计时器计数器常见于时钟和计时器电路中。
通过使用计数器，可以实现各种时间间隔的测量和记录。
例如，计数器可以用于显示秒、分钟、小时等时间单位，或者用于精确计时和定时功能。
2.频率测量计数器可以用于测量输入信号的频率。
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计一、背景介绍数字电子钟是一个实时的计时器，它可以按照设定的时刻精确地表示时间。
它使用微处理器和时钟芯片来处理时间。
因此，它可以被视为一个微处理器系统，系统中含有存储器、计数器、报警功能等。
最新的电子时钟如石英钟使用特制石英晶片来制定时钟。
由于石英可以产生完美的电振动，因此可以更准确地检测时钟改变。
二、数字电子钟的设计原理1、时钟驱动电子时钟的操作需要一定的时间和精度，主要是依靠特殊的驱动器来实现的。
驱动器有石英、硅、力学和光学等多种。
其中石英芯片是电子时钟的核心部件并且最常用。
可以让电子时钟每秒产生32千分之一秒的精度。
2、晶振电路晶体振荡器电路是将电能转换成振荡信号和时钟信号的基础电路。
在电子时钟中，晶振电路可以将3.3V的DC电源转换成正弦波信号。
3、控制电路控制电路是接收电子时钟信号，并将其转换为可读取的数字信号的电路。
它通过检测当前的时钟值与它预设的标准值，来决定是否需要重新设定。
4、显示电路为了使时间显示准确，显示电路需要有一定的能力，它可以将控制电路经过变换后的数字转化为可视的数字或符号信号，比如LED。
我们首先使用PIC16F628A微控制器来控制数字电子钟，PIC16F628A是一款常用的单片机，在实现数字电子钟的最基本功能时天然的具有很多优势，即具有丰富的I/O口及高性能的CPU。
而在驱动这个数字电子时钟时，我们选择了普通的石英晶振，其工作电压为3.3V，频率为32.768kHz。
它的作用是将电源电压转换成正弦波信号，然后此信号可以被PIC单片机读取，从而实现全电子时钟功能。
在处理每秒钟走过的时间时，我们使用计数器根据晶振输入的时钟信号逐渐计数，而当计数器计数到一定值时，PIC单片机就知道一秒的时间已经过去，然后继续进行计算.最后，我们选用一个4位共阳极数码管来将这些数据转化为显示数字的动作，它从数据地址上读取数据，然后一次送到一位，就可以实时显示电子时钟的实时时间。
具有整点报时功能的可校时数字钟
第一章数字钟的工作原理第一节介绍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，有力的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，产品跟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，节省了电能。
因此在许多电子设备中被广泛使用。
数字钟是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。
通过设计加深对刚刚学习了的数字电子技术的认识。
本次设计以数字电子为主，分别对一秒信号源、秒计时显示、分计时显示、小时计时显示、整点报时及校时电路进行设计，然后将它们组合来完成时、分、秒的显示并且具有整点报时和走时校时的功能。
并通过本场设计加深对数字电子技术的理解以及更熟练是有计数器、触发起和各种逻辑门电路的能力。
电路主要使用集成计数器，例如74LS160、CD4518、译码集成电路，例如CD4511、LED数码管及各种门电路和基本的触发器等，电路使用5号电池供电，很合适在日常生活中使用。
第二节设计方案论证方案一：采用小规模集成电路实现采用集成逻辑电路设计具有能实现，时分秒计时功能和多点定时功能，计时数据的更新每秒自动进行一次，不需程序干预。
方案二：EDA技术实现采用EDA作为主控制外围电路进行电压，时钟控制键盘和LED控制，此方案逻辑电路复杂，且灵活性较低，不利于各种功能的扩展，在对电路进行检测比较困难。
方案三：单片机编程实现在按键较少的情况下，采用独立式4个按键，经软件设计指定的I/O 口，送出逻辑电平，控制数码管显示，根据数字电子钟的设计要求与原理以及特性，本系统采用单片机AT89C52串口输出的形式来设计电路，使功能及效果更完美。
数字电子计时器
数字电子计时器吴东城（常州工学院计算机信息工程学院10计一，江苏常州213002）摘要：该数字电子计时器是用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，具有计时及校时功能。
该数字电子计时器的时间周期为24小时，计时器显示时、分、秒，计时器的时间对应现实生活中的时钟的一秒。
根据日常生活中的观察，数字电子计时器设计成型后供扩展的方面很多——涉及到定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、定时启闭路灯等。
因此，与机械式时钟相比具有更高的可视性和精确性，而且无机械装置，具有更长的使用寿命，所以研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实和实际的意义。
数字电子计时器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。
目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
但从知识储备的角度考虑，本设计是以中小规模集成电路设计数字钟的一种方法。
数字钟包括组合逻辑电路和时序电路关键词：计时器；计数器；校时；组合逻辑电路；时序逻辑电路；译码。
0 概述0．1课题的现状：由于该课题应用较为普遍，所以实现方法很多。
基于单片机原理实现，用数字电路实现，用EDA技术实现，还可用F201448技术工艺，当然，还可以通过编程实现。
0.2本课题设计的目的、意义：数字电子计时器是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式计时器相比具有更高的准确性和直观性，企且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此应该得到广泛使用。
本次课程设计的目的，就是为了了解数字电子计时器的原理，从而学会制作数字电子计时器，而且通过计时器的制作机一部了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法，且由于数字电子计时器包括组合逻辑电路和时序逻辑电路，通过它可以进一步学习和掌握两种电路的原理与使用方法。
0.3课题内容、要求、达到的性能指标：（1）根据计时器的方框图和指定器件，完成计时器的主体电路设计及实验；（2）利用异步时序电路的方法，设计一个24进制的时空电路，要求当计数器运行到23时59分59秒是，秒个位计数器在接受一个秒脉冲信号后，计数器自动显示为00时00分00秒，完成进制的计时要求；（3）具有校时、分、秒；（4）在实验板上安装、调试出课题所要求的计时器；（5）画出逻辑电路图，时序图，并写出报告。
时间计时器的调配原理是
时间计时器的调配原理是
时间计时器的调配原理基本上是根据设定的时间间隔来实现计时功能的装置。
它内部包含了一个计数器，用于记录经过的时间。
当用户设定一个特定的时间后，计时器开始进行计时，并在时间到达设定值时触发相应的操作。
在实际应用中，时间计时器的调配原理包括以下几个主要的步骤：
1. 设置计时器参数：用户通过设定电子界面上的数字显示面板或按下设定按钮，来设置计时器的起始时间和结束时间。
有些计时器还可以设置间隔时间和重复次数等参数。
2. 启动计时器：用户按下开始按钮或触发计时器相关的启动信号后，计时器开始进入计时状态。
计时器内部的计数器开始计数，计时器会根据设定的时间间隔以固定频率进行计数。
3. 监测计时器状态：计时器内部会不断地监测计数值是否已达到设定的结束时间。
当计数值等于或超过设定的结束时间时，计时器会触发相应的操作，如发出声音、闪动LED灯等，以提醒用户时间已到。
4. 结束计时器：当计时器触发操作后，计时器会自动停止计时，并将计数值重置为零，以便下次再次使用。
需要注意的是，时间计时器的调配原理可能根据不同的设备和应用而有所差异，但总体上都是基于上述原理运行的。
此外，计时器调配原理还可能涉及到其他功能，如倒计时模式、暂停和重启功能等，以满足不同使用场景的需求。
电子电工实验报告——数字计时器
南京理工大学电子电工综合实验（Ⅱ）--数字计时器实验报告专业：通信工程班级：9141042202姓名：许雪婷学号：9141133702082016年09月目录一、实验目的、要求及内容；二、器件引脚图及功能表；三、各单元电路的原理、设计方法及逻辑图；四、数字计时器电路引脚接线图；一、 实验目的、要求及内容1.实验目的① 掌握常见集成电路实现单元电路的设计过程。
② 了解各单元再次组合新单元的方法。
2.实验要求实现00’00”—59’59”的可整点报时的数字计时器。
3.实验内容① 设计实现信号源的单元电路。
（KHz F Hz F Hz F Hz F 14,5003,22,11≈≈≈≈） ② 设计实现00’00”—59’59”计时器单元电路。
③ 设计实现快速校分单元电路。
含防抖动电路（开关k1,频率F2,校分时秒计时器停止）。
④ 加入任意时刻复位单元电路（开关K2）。
⑤ 设计实现整点报时单元电路（产生59’53”,59’55”,59’57”,三低音频率F3,59’59”一高音频率F4）。
二、器件引脚图及功能表元件清单：集成电路：NE555 一片，CD4040 一片，CD4518 二片，CD4511 四片，74LS00 三片，74LS20 一片，74LS21 三片，74LS74 一片。
电阻：1KΩ一只，3KΩ一只，150Ω四只。
电容：0.047uF 一只。
LED共阴双字屏二块。
1、NE555图1-1 NE555引脚图图1-2 NE555逻辑功能表2、CD4040图2-1 CD4040引脚图图2-2 CD4040功能表3、CD4518图3-1 CD4518引脚图图3-2 CD4518功能表4、CD4511图2-1 CD4511引脚图图2-2 CD4511逻辑功能表5、74LS0074LS00是一种集成了4个与非门的集成电路。
图5-1 74LS00引脚图图5-2 与非门逻辑表6、74LS2074LS20同样是一种与非门集成电路，与74LS00不同的是它的每个与非门有4个输入端。
计时器原理
计时器原理
计时器是一种用于测量时间的电子设备，其原理是基于时钟振荡。
时钟振荡是指一个具有周期性变化的信号，其周期可以用来定义时间。
计时器利用这
个信号来计算时间的长短。
计时器的核心部件是一个计数器，该计数器可以根据输入的时钟信号进行计数。
当计
数器达到设定的值时，计时器会发出一个信号来表示时间已经到达。
计数器通常使用二进制数字表示，因为二进制数字可以直接用来控制计时器的逻辑，
例如加、减、比较等运算。
计数器的计数速度由时钟信号的频率决定，因此在设计计时器时需要考虑时钟信号的
稳定性和精度。
计时器通常还有一些控制电路，用于设置计时器的计数方式、计数值、计数方向等参数。
当计时器达到设定的时间时，控制电路会发出一个信号来触发相应的操作。
计时器广泛应用于各种电子设备中，例如计算器、手机、电脑等。
其作用不仅限于时
间测量，还可以用于各种计时控制系统中，例如测速、定时关机、闹钟等。
总之，计时器是一种通过计数时钟信号来测量时间的电子设备，其核心部件是计数器，它可以用二进制数字来表示和控制时间、速度和方向等参数。
计时器的成功应用需要依靠
稳定的时钟信号和精密的控制电路。
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实验
计时Ⅰ 0时刻，物体挡住 红外线时数字计时器 开始计时 t时刻，物体不再挡住 红外线时数字计时器 停止计时
光 电 门
数字计时器
计时Ⅱ
0时刻，物体挡住光 t时刻，物体挡住光 电门1的红外线时 电门2的红外线时 数字计时器 数字计时器 开始计时 停止计时
光 电 门 1
光 电 门 2
数字计时器
实验 光电门B 小球 数字计时器
光电门C
记录遮光时间 t1，并在 tB时刻开始计时 记录遮光时间 t2，并在 tC时刻停止计时
小球经过两光电门之间的时间：t=tC-tB
小球直径D=0.020m 实验次数 项目 小球经过光电门B的遮光时 间 t1/s 小球经过光电门B的瞬时速 度v1/（m/s） 小球经过光电门C的遮光时 间 t2/s 小球经过光电门C的瞬时速 度v2/（m/s） 0.041 0.488 0.026 0.769 0.041 0.488 0.024 0.833 0.041 0.488 0.021 0.952 0.041 0.488 0.020 1.000 0.041 0.488 0.018 1.111 1 2 3 4 5
小球经过两个光电门之间的 0.250 位移s/m
小球经过两个光电门之间的 0.402 时间t/s 小球在两个光电门之间的平 0.622 均速度 v /（m/s）
0.350
0.529 0.662
0.450
0.625 0.720
0.550
0.731 0.752
0.650
0.821 0.792
做匀变速直线运动的小球在B、C两点之间的 平均速度等于其初速度与末速度和的一半， 即
v v V
— 0
t
2
v/（m/s）
1.200 1.100 1.000 0.900 0.800 0.700
0
0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 t/s
v/（m/s）
12 10 8 6 4 2
中间时刻
0
123ຫໍສະໝຸດ 456t/s
1．数字计时器的原理介绍 数字计时器和光电门一起组成计时装置。光电门的外形如图1 。它由发光器件（聚光灯泡或红外发光二极管）和光敏器件（光敏 二极管或光敏三极管）组成。通常使光敏器件处于亮（被光照）状 态，在暗（光被遮）状态时向数字计时器进出脉冲讯号，触发数字 计时器计时或停计。 红外线
数字计时器
光电门
数字计时器有两种计时方法:
计时Ⅰ
当采用计时Ⅰ（S1）时，任一光电门遮光时开始计时，遮光结束 （露光）停止计时，数码管显示出的是光敏器件光线被遮断的时 间。即图2甲中挡光条通过光电门的时间。
当采用计时Ⅱ（S2）时，任一光电门第一次遮光时开始计时。 第二次遮光时停止计时，数码管所显示数是两次遮光之间的时间 计时Ⅱ 间隔，即图2乙中两个挡光条先后通过两个光电门之间的时间间 隔或挡光片的两个边M、N通过一个光电门所用的时间。