多功能数字钟课程设计

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数字电子技术课程设计--多功能数字钟

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

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。

多功能数码钟课程设计

多功能数码钟课程设计

多功能数码钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解多功能数码钟的基本原理,掌握其构造和功能。

2. 学生能运用所学知识,分析并解释数码钟显示时间、闹钟设定、计时器等基本功能的工作原理。

3. 学生能了解并描述电子元件如集成电路、晶体振荡器、LED显示屏等在数码钟中的作用。

技能目标:1. 学生能够独立完成多功能数码钟的组装和调试。

2. 学生能够通过实际操作,掌握使用多功能数码钟进行时间管理、闹钟设定和计时等技能。

3. 学生能够运用所学知识,解决多功能数码钟使用过程中遇到的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科技的兴趣,激发他们探索科学技术的热情。

2. 培养学生的团队合作精神,使他们学会在组装和调试过程中相互帮助、共同解决问题。

3. 培养学生珍惜时间、合理安排时间的意识,引导他们将所学知识应用于日常生活中,提高生活品质。

本课程旨在让学生通过动手实践,掌握多功能数码钟的基本原理和操作技能,同时培养他们的科技兴趣和团队协作能力。

针对学生年级特点,课程内容注重知识性与实践性的结合,以学生为主体,充分调动他们的学习积极性。

通过本课程的学习,使学生能够将理论知识与实际应用相结合,提高解决问题的能力。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 数码钟原理:介绍数码钟的基本工作原理,如时钟电路、计数器、显示电路等,关联教材中有关电子计数器、数字显示章节。

2. 电子元件认知:学习集成电路、晶体振荡器、LED显示屏等电子元件的作用和特性,结合教材中电子元件相关章节。

3. 多功能数码钟组装与调试:详细讲解多功能数码钟的组装过程,包括电路连接、元件焊接、调试等,涉及教材实践操作章节。

4. 多功能数码钟操作与应用:学习如何使用多功能数码钟进行时间管理、闹钟设定、计时等功能,结合教材中关于电子产品操作与应用的内容。

教学内容安排与进度:第一课时:数码钟原理学习,介绍电子计数器、数字显示等基本概念。

第二课时:电子元件认知,学习集成电路、晶体振荡器、LED显示屏等元件的作用。

多功能数字钟(课程设计版)

多功能数字钟(课程设计版)

题目: 多功能数字钟电路设计器材:74LS390,74LS48,数码显示器BS202, 74LS00 3片,74LS04,74LS08,电容,开关,蜂鸣器,电阻,导线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)。

时间安排:指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日索引摘要 (3)Abstract (3)1系统原理框图 (5)2方案设计与论证 (6)2.1时间脉冲产生电路 (6)2.2分频器电路 (9)2.3时间计数器电路 (10)2.4译码驱动及显示单元电路 (11)2.5校时电路 (12)2.6报时电路 (13)3单元电路的设计 (14)3.1时间脉冲产生电路的设计 (14)3.2计数电路的设计 (15)3.2.1 60进制计数器的设计 (15)3.2.2 24进制计数器的设计 (15)3.3译码及驱动显示电路 (16)3.4 校时电路的设计 (17)3.5 报时电路 (18)3.6电路总图 (20)4仿真结果及分析 (21)4.1时钟结果仿真 (21)4.2 秒钟个位时序图 (21)4.3报时电路时序图 (22)4.4测试结果分析 (22)5心得与体会 (23)6参考文献 (24)附录1原件清单 (25)附录2部分芯片引脚图与功能表 (26)摘要多功能数字钟具有时间显示、闹钟设置、环境温度测量、电网电压、电网频率显示,闹铃控制和电网电压的过压、欠压报警等功能,深受人们欢迎。

数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 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。

eda课程设计——多功能数字钟

eda课程设计——多功能数字钟

课程设计说明书课程名称EDA课程设计题目多功能数字钟课程设计任务书设计题目多功能数字钟设计一、课程设计目的1、综合运用EDA技术,独立完成一个课题的设计,考察运用所学知识,解决实际问题的能力;2、结合理论知识,考察阅读参考资料、文献、手册的能力;3、进一步熟悉EDA技术的开发流程,掌握文件编辑、编译、仿真、下载验证等环节的实现方法和应用技巧;4、锻炼撰写研究报告、研究论文的能力;5、通过本实践环节,培养科学和严谨的工作作风。

二、设计内容、技术条件和要求l、能进行正常的时、分、秒计时功能,分别由6个数码显示24小时、60分钟的计数器显示。

2、能利用实验系统上的按钮实现“校时”、“校分”功能;(1)按下“SA”键时,计时器迅速递增,并按24小时循环;(2)按下“SB”键时,计时器迅速递增,并按59分钟循环,并向“时”进位;(3)按下“SC”键时,秒清零;抖动的,必须对其消抖处理。

3、能利用扬声器做整点报时:(1)当计时到达59’50”时开始报时,频率可为500Hz;计满23小时后回零;计满59分钟后回零。

(2)到达59’59”时为最后一声整点报时,整点报时的频率可定为lKHz。

4定时闹钟功能5、用层次化设计方法设计该电路,用硬件描述语言编写各个功能模块。

6、报时功能。

报时功能用功能仿真的仿真验证,可通过观察有关波形确认电路设计是否正确。

三、时间进度安排1周:(1) 完成设计准备,确定实施方案;(2) 完成电路文件的输入和编译;(4) 完成功能仿真。

2周:(1) 完成文件至器件的下载,并进行硬件验证;(2) 撰写设计说明书。

四、主要参考文献(1)谭会生、瞿遂春,《EDA技术综合应用实例与分析》,西安电子科技大学出版社,2004(2)曹昕燕、周凤臣等,《EDA技术实验与课程设计》,清华大学出版社,2006指导教师签字:2010年9月5日引言:人类社会已进入到高度发达的信息化社会。

信息化社会的发展离不开电子信息产品开发技术、产品品质的提高和进步。

多功能数字时钟课程设计

多功能数字时钟课程设计

多功能数字时钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握多功能数字时钟的基本知识,包括时分秒显示、闹钟设定、计时器等功能;2. 使学生了解数字时钟的工作原理,如晶振振荡、计数器等基本组成部分;3. 引导学生了解数字时钟在生活中的应用,提高对时间管理的认识。

技能目标:1. 培养学生动手操作、团队协作的能力,通过组装多功能数字时钟,提高实践操作技能;2. 培养学生运用已学知识分析问题、解决问题的能力,如调试数字时钟程序;3. 培养学生运用信息技术手段,如编程软件、仿真工具等,进行项目实践。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字时钟的兴趣,激发学习电子技术的热情;2. 培养学生珍惜时间、合理规划生活的意识,增强时间观念;3. 培养学生勇于尝试、不断创新的精神,提高自信心。

分析课程性质、学生特点和教学要求:1. 课程性质:本课程属于信息技术与电子技术的跨学科综合实践活动,注重理论与实践相结合;2. 学生特点:六年级学生对新鲜事物充满好奇,动手能力强,具备一定的信息技术素养,但需加强团队协作和问题解决能力的培养;3. 教学要求:结合学生特点,设计具有趣味性、实践性和挑战性的教学活动,注重引导学生主动探究、合作交流,提高综合素养。

1. 知识方面:掌握多功能数字时钟的基本知识和工作原理;2. 技能方面:具备组装、调试多功能数字时钟的能力;3. 情感态度价值观方面:增强时间观念,培养创新精神和团队协作意识。

二、教学内容1. 数字时钟基础知识:- 时分秒显示原理- 数字时钟的基本结构及功能- 晶振振荡器的原理与应用2. 数字时钟组装与调试:- 介绍所需材料、工具及使用方法- 按照步骤组装多功能数字时钟- 调试数字时钟程序,确保正常运行3. 数字时钟项目实践:- 设计并实现闹钟功能- 设计并实现计时器功能- 优化数字时钟功能,提高用户体验4. 教学内容的安排与进度:- 第一课时:数字时钟基础知识学习- 第二课时:数字时钟组装与调试- 第三课时:闹钟功能设计与实现- 第四课时:计时器功能设计与实现- 第五课时:项目优化与总结5. 教材章节及内容列举:- 第四章 电子技术应用:数字时钟的原理与制作- 4.1 数字时钟基础知识- 4.2 数字时钟的组装与调试- 4.3 数字时钟功能拓展6. 教学内容科学性与系统性:- 确保所选教学内容符合学生认知水平,注重知识点的衔接;- 教学内容注重实践操作,培养学生动手能力和创新能力;- 教学内容具有系统性,从基础知识到项目实践,逐步提高学生综合素养。

课程设计-多功能数字钟

课程设计-多功能数字钟

多功能数字钟电路设计一、设计目的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,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。

因此,我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的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.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.二、具体目的任务●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。

●了解数字钟的组成及工作原理。

●熟悉数字钟的设计与制作。

三、基本设计指标⏹时间以12或24小时为一个周期;⏹显示时、分、秒;⏹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。

四、扩展功能(可自选)1、定时控制2、仿广播电台正点报时3、报整点时数4、触摸报整点时数ⅰ(7时59分闹时1分钟)ⅱ(59分51秒、53秒、55秒、57秒、59秒)ⅲ(1点钟报一声、2点钟报两声、…)ⅳ(触摸数字钟的某端,能够报当时的整点时数)五、设计要求⏹画出设计电路原理图和实际硬件接线图。

⏹电路元器件及参数选择。

⏹自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。

⏹编写课程设计报告,写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。

数字钟电路系统的组成框图主体电路原理图(参考图)24小时数字钟所用芯片管脚74LS9274LS92V4B4A4Y3B3A3Y1211109814133456712&&VCC2D3C2BNC2A2Y1B1ANC1D1C1YGND(a)(b)74LS20V4B4A4Y3B3A3Y87V2D3C2BNC2A2Y(a)(b)数字钟硬件连线图。

数字钟多功能课程设计

数字钟多功能课程设计

数字钟多功能课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字钟的基本原理和组成,理解时钟的时、分、秒显示功能的实现。

2. 使学生了解和掌握数字钟多功能设计的相关知识,如闹钟、计时器、温度显示等。

3. 让学生掌握数字钟程序设计的步骤和方法,学会使用相关软件和编程语言进行程序编写。

技能目标:1. 培养学生动手实践能力,能够独立完成数字钟的搭建和程序设计。

2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,能够根据需求为数字钟增加新功能。

3. 提高学生的团队协作能力,学会在项目中进行有效沟通与分工。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科技的兴趣和热情,激发创新意识。

2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验过程中的细节和精确性。

3. 培养学生珍惜时间、合理安排时间的观念,提高时间管理能力。

本课程针对中学生设计,结合学生年龄特点和知识水平,注重理论与实践相结合,以培养学生的动手实践能力和创新精神为核心。

课程目标明确、具体,可衡量,便于后续教学设计和评估。

在教学过程中,教师应关注学生的个体差异,给予不同层次的学生适当指导,使他们在课程中都能获得成长和收获。

二、教学内容1. 数字钟基本原理:介绍时钟的工作原理,数字显示技术,以及时、分、秒的计数关系。

教材章节:《电子技术》第三章第三节“数字显示技术”。

2. 数字钟的组成:分析数字钟的硬件组成,包括微控制器、时钟芯片、显示模块等。

教材章节:《电子技术》第三章第四节“数字时钟电路”。

3. 数字钟多功能设计:讲解闹钟、计时器、温度显示等功能的设计与实现。

教材章节:《电子技术》第四章“数字时钟应用实例”。

4. 程序设计方法:学习数字钟程序设计的步骤,使用编程软件和编程语言进行程序编写。

教材章节:《计算机编程》第二章“C语言基础”。

5. 实践操作:指导学生动手搭建数字钟电路,编写程序,实现基本功能及拓展功能。

教材章节:《电子技术实验》第五章“数字时钟设计与制作”。

6. 项目评估:评估学生完成项目的质量,包括功能实现、程序优化、团队协作等方面。

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多功能数字钟朱安烟(安阳师范学院物电学院,河南安阳455002)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、具有更长的使用寿命。

因此得到了更加广泛的使用。

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和时序电路。

在这次设计中本设计采用六位LED数码管显示时、分、秒以24小时计时方式根据数码管动态显示原理来进行显示。

用晶振产生振荡脉加以分频得到所需的钟表秒脉冲,利用纯数字电路,实现数字电子时钟功能,时间重置功能。

此次数字钟的理图设计,PCB图的制作主要是基于altium designer软件,利用proteus7.7软件进行仿真,最终本设计实现24小时的时钟计时、时间重置功能。

关键词:LED数码管时序电路逻辑电路时钟校时1 引言随着人类科技文明的发展人们对于时钟的要求在不断地提高。

时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。

高精度、多功能、小体积、低功耗是现代时钟发展的趋势。

在这种趋势下时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向。

2 方案论证:2.1方案一由于是数字钟的设计,可以用单片机AT89C51来实现计数功能,相对于纯数字电路来讲它具有功耗低、体积小、使用方便等优点。

但在大二下半学期初期,对单片机方面的内容知识还不够完善,加上用单片机为核心来做数字钟还需做编程,对自身来说又是一难点。

不过此法可以待以后,学习知识完善后再考虑。

2.2 方案二继而考虑到用原先学过的纯数字电路来做,以74Ls160来做为计数的芯片,用六片分别实现数字钟的小时、分、秒、的计数,并用晶振加以分频产生数字钟所需的秒脉冲。

从以上两种方案,很容易看出,采用方案二,用此法做即可以复习回顾早期学习的数电模电知识,又避免了单片机知识不足的问题,故用此法。

3 结果与讨论3.1.1数字钟主要计数芯片为74ls160其引脚图如下:这种同步可预置十进计数器是由四个D型触发器和若干个门电路构成,内部有超前进位,具有计数、置数、禁止、直接(异步)清零等功能。

对所有触发器同时加上时钟,使得当计数使能输入和内部门发出指令时输出变化彼此协调一致而实现同步工作。

这种工作方式消除了非同步(脉冲时钟)计数器中常有的输出计数尖峰。

缓冲时钟输入将在时钟输入上升沿触发四个触发器。

这种计数器是可全编程的,即输出可预置到任何电平。

当预置是同步时,在置数输入上将建立一低电平,禁止计数,并在下一个时钟之后不管使能输入是何电平,输出都与建立数据一致。

清除是异步的(直接清零),不管时钟输入、置数输入、使能输入为何电平,清除输入端的低电平把所有四个触发器的输出直接置为低电平。

超前进位电路无须另加门,即可级联出n位同步应用的计数器。

它是借助于两个计数使能输入和一个动态进位输出来实现的。

两个计数使能输入(ENP和ENT)计数时必须是高电平,且输入ENT必须正反馈,以便使能动态进位输出。

因而被使能的动态进位输出将产生一个高电平输出脉冲,其宽度近似等于QA输出高电平。

此高电平溢出进位脉冲可用来使能其后的各个串联级。

使能ENP和ENT输入的跳变不受时钟输入的影响。

电路有全独立的时钟电路。

改变工作模式的控制输入(使能ENP、ENT或清零)纵使发生变化,直到时钟发生为止,都没有什么影响。

计数器的功能(不管使能、不使能、置数或计数)完全由稳态建立时间和保持时间所要求的条件来决定。

管脚说明:CLR:清零复位端当输入为低电平时有效CLK:时钟信号接收端A~D:读入QA~QD:输出ENT、ENP置一时芯片正常工作LOAD:置数端RCO:信号输出端GND:接地Vcc:接高工作方式:3.1.2 7段LED数码管3.1.3 32.768KHZ晶振32.768KHZ是一个标准的频率,晶振频率的应用主要有以下几个方面的参数:尺寸、负载电容、频率偏差、应用范围。

按尺寸外形来分主要分为插件和贴片的;插件的主要有2*6、3*8、49s 等,贴片的就有很多种了,跟据各公司的设计可的型号有很多,例如:日本KDS晶振就有49SMD、DST310S、SM—14J、DST520、DST410S等。

3.1.4 CD4060分频器CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成,振荡器的结构可以是RC或晶振电路,CR为高电平时,计数器清零且振荡器使用无效。

所有的计数器位均为主从触发器。

在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。

在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制引脚功能:/CP1:时钟输入端/CP0:时钟输出端/CP0:反相时钟输出端Q4~Q10,Q12~Q14:计数器输出端/Q14:第14级计数器反相输出端VDD:电源正VSS:电源负CR:清零端3.1.5 74ls48功能介绍:74LS48除了有实现7段显示译码器基本功能的输入(DCBA)和输出(Ya~Yg)端外,7448还引入了灯测试输入端(LT)和动态灭零输入端(RBI),以及既有输入功能又有输出功能的消隐输入/动态灭零输出(BI/RBO)端。

由7448真值表可获知7448所具有的逻辑功能:(1)7段译码功能(LT=1,RBI=1)在灯测试输入端(LT)和动态灭零输入端(RBI)都接无效电平时,输入DCBA 经7448译码,输出高电平有效的7段字符显示器的驱动信号,显示相应字符。

除DCBA = 0000外,RBI也可以接低电平,见表1中1~16行。

(2)消隐功能(BI=0)此时BI/RBO端作为输入端,该端输入低电平信号时,表1倒数第3行,无论LT 和RBI输入什么电平信号,不管输入DCBA为什么状态,输出全为“0”,7段显示器熄灭。

该功能主要用于多显示器的动态显示。

(3)灯测试功能(LT = 0)此时BI/RBO端作为输出端,端输入低电平信号时,表1最后一行,与及DCBA输入无关,输出全为“1”,显示器7个字段都点亮。

该功能用于7段显示器测试,判别是否有损坏的字段。

(4)动态灭零功能(LT=1,RBI=1)此时BI/RBO端也作为输出端,LT 端输入高电平信号,RBI 端输入低电平信号,若此时DCBA = 0000,表1倒数第2行,输出全为“0”,显示器熄灭,不显示这个零。

DCBA≠0,则对显示无影响。

该功能主要用于多个7段显示器同时显示时熄灭高位的零。

3.2 原理设计整体电路设计方案:3.2.1 振荡电路设计振荡电路由振荡器产生的脉冲,振荡器是数字钟的核心。

振荡器的稳定度及频率的精度决定了数字钟的精确程度,次处有555定时器和晶振两种产生秒脉冲的方法:555振荡器做振荡源一般用于精确度要求不高的场合,由门电路组成的多谐振荡器的振荡周期不仅与时间常数RC有关,而且还取决于门电路的阈值电压VTH,由于VTH容易受到温度、电源电压及干扰的影响,因此频率稳定性较差,只能用于对频率稳定性要求不高的场合。

考虑到振荡频率的精确度与稳定性固采用晶振做为振荡源来实现振荡电路,得时钟脉冲更稳定,时间走的更准37.268KHz 晶振通过cd4060分频器进行十四分频得到0.5s的脉冲信号,再进行一个SN74LS74进行二分频得到所需的秒脉冲信号:3.2.2 校时电路设计根据电路设计所知需要在分处和小时处需要校时,分别在分和时个位向十位进位处各加一开关,另一端接地并且在与地之间接100pf电容为防止按键抖动。

电路设计如下:当开关处于自然位置时分十位clk端所接为高电平,当开关按下时则引入一低电平实其clk端有一个下降沿脉冲接入,使其产生了校时功能。

3.2.3显示电路设计显示电路是用74ls48驱动七段共阴数码管来作为时钟显示器。

电路设计如下:3.2.4 计时电路设计数字钟的秒和分位都是从0到60循环计数的,所以可以用用异步清零法设计60进制计数器作为秒和分的计数器。

用异步置数法设计小时所用的24进制计数器。

秒、分位设计电路如下:3.3 程序调试过程在板子焊接好以后通上5V电源发现六Led灯只有三个能完整亮出来,其余的都不亮或是亮的不全,而且秒位不走,校时按键不管用。

问题很多。

开始调试:1、首先调试的是秒位为何不走,先测晶振石否起振,测量后发现晶振正常起振,然后从74ls160的clk端用示波器测试一下没有脉冲信号输入,则找74ls74的输出口也无脉冲,以次往前推,最后测量出从74ls74输入端有正确的脉冲输入,输出端却无脉冲输出。

观察后没有连接错误,故用万用表测vcc.end 端都有正确的电平接入,再测量两点间是否有漏焊现象,最后测出一处漏焊点使D端与Q端没有接通。

重新焊接后秒位正常计时。

2、秒位正常计时,但向秒的十位进位时总是显示从8到19,查阅资料可知,在第一个160芯片到第二个160芯片中缺一个非门,充当延时作用,使个位计数到9再来一个脉冲下计数时再向前进位。

加上非门进位正常了。

3、秒位向分位进位正常,但校时按键不能用,且分位向十分位不能进位,,通过观察焊接对比原理图与pcb图后发现,开关接地的一端弄反了,应是开关与接电容端相侧对着的端接地。

这个错误导致开关不能用,亦使分的十位端的74ls160芯片clk段一直接了地,故不能使其正常进位。

修改过后则可以正常进位,且两开关都能用了。

4、显示小时位的第一个数码管一直不亮,通过测量发现led数码管没有烧坏,能正常工作,通过对比PCB图观察没有焊接错误,用万用表测量则发现驱动次led的74ls48管没有正常接地,连接跳线处有一虚焊,重新焊接后恢复正常。

5、但分向小时不能进位,由示波器观察发现74ls160芯片clk端无脉冲输入,但十分位有脉冲输出,且导线也导通了,就观察原理图发现原理图一处错误,分向时进位时是分满60向前进一个脉冲,故分的TC端不用再接到时的CLK端了。

找到错误后用镊子将板上的铜线划段,则正常进位了。

6、小时进位正常但显示的不是24进制,显示的是44进制,则推测可能是跳线连接错误,将显示小时的十位74ls160芯片接B端连接成接C端了,故使其显示44进制,通过观察、对比pcb图,最后发现果然如此。

修改过后小时为正常24进制了。

7、最后一个数码管有三段老是不亮,观察连接没有错误,测量焊接也正常,最后用万用表测量发现芯片没有问题,那三段不亮的数码管烧了。

8、调试好后在后来的观察中发现从秒向分进位时有时一下进两位,自己找不出来原因。

问过老师后,老师说是由于防抖电容所致。

尝试着将电容先划断试了一下就没有那种情况了。

但此时校时开关由于抖动缘故,按一下有时跳3、4个位,校时不稳定了。

4 结论此数字钟相对于机械钟来说有低功耗,高精度,数字化显示和不易损坏等特点。

符合人们日常家居及办公对钟表的要求,可以作为家居、办公等用表。

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