数字时钟课程设计

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数字钟课程设计

数字钟课程设计

数字钟课程设计一、引言数字钟是一种用数字形式显示时间的钟表,具有直观、准确和易于阅读的特点。

在现代社会,数字钟已成为人们日常生活中必不可少的工具之一。

为了培养学生的创新思维和实践能力,本课程旨在引导学生设计和制作一个简单的数字钟。

本文档将详细介绍数字钟课程的设计思路、教学目标、教学内容和评估方式。

二、教学目标本课程的教学目标如下:1. 培养学生基本的电子电路设计和焊接技能;2. 培养学生的创新思维和问题解决能力;3. 培养学生的团队协作精神和沟通能力;4. 提高学生对于数码技术的理解和运用能力;5. 培养学生对于时间概念的认识和管理能力。

三、教学内容本课程的教学内容如下:1. 数字钟的原理和构造:介绍数字钟的基本原理和各部分的构造,包括时钟模块、显示模块、控制模块等;2. 电子电路基础知识:讲解电子电路的基本概念和常用元件,如电阻、电容、晶体管等;3. 数字时钟的设计与制作:分为硬件设计和软件设计两部分。

硬件设计主要包括电路连接与焊接,软件设计主要包括显示模块的驱动和时钟模块的控制;4. 数字时钟的调试与测试:学生需要对自己制作的数字时钟进行调试和测试,确保其正常工作和准确显示时间;5. 数字时钟的应用拓展:鼓励学生在数字时钟的基础上进行创新和拓展,增加其他功能,如闹钟、温湿度显示等。

四、课程安排根据本课程的教学内容,将课程安排如下:1. 第一周:介绍数字钟的原理和构造,讲解电子电路的基础知识;2. 第二周:学生分组进行数字时钟的设计与制作,确定硬件和软件设计方案;3. 第三周:学生进行电路连接与焊接,制作数字时钟的硬件部分;4. 第四周:学生进行软件设计和编程,完成数字时钟的控制和显示功能;5. 第五周:学生进行数字时钟的调试和测试,解决可能出现的问题;6. 第六周:学生进行数字时钟的应用拓展,增加其他功能,并进行展示与分享。

五、评估方式为了评估学生的学习效果和课程的教学质量,本课程采用以下评估方式:1. 课堂参与度:根据学生在课堂上的积极参与和提问情况,进行评估;2. 课程作业:学生需要完成数字时钟的设计与制作任务,并提交相应的作业报告;3. 数字时钟的调试与测试:学生需要进行数字时钟的调试和测试,并进行成果展示;4. 分组评价:学生需要对本组成员的工作情况进行评价,评估团队合作能力。

数字时钟的课程设计

数字时钟的课程设计

数字时钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字时钟的基础知识,掌握时钟的数字显示原理。

2. 学生能运用所学知识,分析并描述数字时钟的显示方式及其变化规律。

3. 学生了解数字时钟在实际生活中的应用,理解时分秒的概念。

技能目标:1. 学生能够通过观察、分析,动手操作,设计简单的数字时钟模型。

2. 学生能够运用所学知识,解决与数字时钟相关的问题,如时间计算、闹钟设定等。

3. 学生能够运用数字时钟知识,进行实际生活中的时间管理。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对数字时钟的兴趣,激发学习科学技术的热情。

2. 学生通过数字时钟的学习,认识到时间的重要性,养成珍惜时间的良好习惯。

3. 学生在团队协作中,学会互相尊重、沟通、合作,培养集体荣誉感。

课程性质:本课程以实践性、趣味性为主,注重培养学生的动手能力、观察力和团队协作能力。

学生特点:五年级学生具有一定的逻辑思维能力、动手操作能力和团队协作能力。

教学要求:教师应采用生动有趣的教学方法,引导学生主动参与,关注学生的个体差异,鼓励学生提出问题、解决问题,注重培养学生的实践能力和创新能力。

通过课程目标的实现,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高学生的综合素质。

二、教学内容本课程依据课程目标,结合课本内容,组织以下教学大纲:1. 数字时钟的基础知识:- 时钟的演变与数字时钟的原理- 时分秒的概念及其在数字时钟中的应用2. 数字时钟的组成与显示方式:- 数字时钟的显示屏、电路和程序- 数字时钟的显示方式:LED、LCD等- 数字时钟的显示变化规律3. 数字时钟的应用:- 时间计算与时间管理- 闹钟功能及其设置方法- 数字时钟在生活中的实际应用案例4. 动手实践与团队协作:- 设计简单的数字时钟模型- 操作数字时钟,解决实际问题- 团队合作,交流分享制作经验教学内容安排与进度:1. 基础知识学习(1课时)2. 数字时钟组成与显示方式(1课时)3. 数字时钟应用(1课时)4. 动手实践与团队协作(2课时)教材章节关联:本教学内容与课本第四章“时间及其测量”相关,涉及第四节“电子时钟及其应用”。

数字钟数课程设计

数字钟数课程设计

数字钟数课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字钟的基本原理,掌握时分秒的概念及其相互关系。

2. 学生能运用所学的数字时钟知识,准确读取和显示时间。

3. 学生了解数字时钟在日常生活和科技领域中的应用。

技能目标:1. 学生能够通过实际操作,设计并搭建一个简单的数字时钟电路。

2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决能力,分析并修复数字时钟的常见故障。

3. 学生掌握时间计算和转换的方法,提高数据处理和运算能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对数字时钟及电子科技的兴趣,激发探索精神和创新意识。

2. 学生在小组合作中学会沟通与协作,培养团队精神和责任感。

3. 学生通过学习数字时钟,认识到时间的重要性,养成珍惜时间和遵守时间的良好习惯。

二、教学内容本节教学内容围绕数字时钟的原理、结构与使用进行组织。

具体包括以下部分:1. 数字时钟原理:讲解数字时钟的基本工作原理,包括时钟芯片、晶振、计数器等组成部分,使学生理解数字时钟的运行机制。

2. 时分秒概念:介绍时分秒的定义及其相互关系,通过实例讲解,使学生掌握时间的基本单位。

3. 数字时钟的读取与显示:讲解数字时钟的显示方法,使学生学会如何快速准确地读取和显示时间。

4. 数字时钟电路设计与搭建:指导学生运用所学知识,设计并搭建一个简单的数字时钟电路,培养学生的动手操作能力和创新意识。

5. 数字时钟故障分析与修复:介绍常见的数字时钟故障现象,指导学生运用逻辑思维和问题解决能力,分析并修复故障。

6. 时间计算与转换:讲解时间计算和转换的方法,提高学生数据处理和运算能力。

7. 数字时钟的应用:介绍数字时钟在日常生活和科技领域中的应用,拓宽学生视野。

教学内容按照以下进度安排:1. 第1课时:数字时钟原理及时分秒概念。

2. 第2课时:数字时钟的读取与显示。

3. 第3课时:数字时钟电路设计与搭建。

4. 第4课时:数字时钟故障分析与修复。

5. 第5课时:时间计算与转换。

数字电子钟课程设计

数字电子钟课程设计

数字电子钟 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子钟的基本原理,掌握其组成结构,包括时钟芯片、数字显示管等;2. 学生能掌握数字电子时钟的电路连接方式,了解各部分功能及相互关系;3. 学生能运用所学知识分析并解决数字电子钟在实际应用中出现的问题。

技能目标:1. 学生能运用所学知识设计简单的数字电子钟电路,具备实际操作能力;2. 学生能通过查阅资料、合作交流等方式,提高自主学习能力和团队协作能力;3. 学生能运用数字电子钟的设计原理,进行创新设计,提高创新能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,树立学习信心,培养勇于探索、积极进取的精神;2. 学生认识到数字电子钟在生活中的广泛应用,了解科技发展对人类生活的影响,增强社会责任感;3. 学生在设计和制作过程中,培养耐心、细致的工作态度,提高审美观念。

本课程针对初中年级学生,结合电子技术学科特点,注重理论与实践相结合。

在教学过程中,关注学生个体差异,充分调动学生的主观能动性,培养其创新思维和实际操作能力。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高综合素养。

二、教学内容1. 数字电子钟原理及组成- 时钟芯片工作原理- 数字显示管工作原理- 数字电子钟的组成结构及功能2. 数字电子钟电路设计- 电路连接方法- 各组成部分的选型与参数- 电路图的绘制与解读3. 数字电子钟编程与调试- 基本编程知识- 编程控制数字显示- 电路调试与故障排查4. 数字电子钟的创新设计- 创新设计理念与方法- 功能拓展与优化- 设计实例分析教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,按照以下进度安排:第一课时:数字电子钟原理及组成第二课时:数字电子钟电路设计第三课时:数字电子钟编程与调试第四课时:数字电子钟的创新设计在教学过程中,注重理论与实践相结合,引导学生通过观察、实践、思考,掌握数字电子钟的设计与应用。

同时,鼓励学生进行创新设计,提高其解决问题的能力和创新思维。

课程设计数字钟表

课程设计数字钟表

课程设计数字钟表一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字钟表的基本原理,掌握时、分、秒的概念及其相互关系。

2. 学生能运用所学知识,分析并构建简单的数字钟表电路。

3. 学生能运用电子元件,如LED数码管、时钟芯片等,完成数字钟表的搭建。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成数字钟表的组装和调试。

2. 学生能够运用问题解决策略,解决数字钟表制作过程中遇到的技术问题。

3. 学生能够通过实际操作,提高动手能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新精神和实践能力。

2. 学生在学习过程中,树立正确的价值观,认识到科技发展对社会进步的重要性。

3. 学生通过团队协作,培养沟通能力和合作精神,增强集体荣誉感。

课程性质:本课程为电子技术实践课程,旨在让学生通过实际操作,掌握数字钟表的基本原理和制作方法。

学生特点:五年级学生,具有一定的电子技术基础,好奇心强,动手能力逐步提高。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,培养其创新思维和实际操作能力。

通过课程目标的分解,使学生在完成具体学习成果的过程中,达到本节课的教学目标。

二、教学内容1. 理论知识:- 时、分、秒的概念及其换算关系。

- 数字钟表的原理,包括时钟芯片的工作原理、计时器的功能等。

- 介绍LED数码管的结构和工作原理。

2. 实践操作:- 数字钟表电路图的识读与绘制。

- 电子元件的认识与使用,如时钟芯片、LED数码管、电阻、电容等。

- 数字钟表的组装与调试。

3. 教学大纲:- 第一阶段:理论知识学习,通过教材第三章“时间计量与数字钟表”进行学习。

- 第二阶段:实践操作,分组进行数字钟表的组装与调试。

- 第三阶段:展示与评价,每组展示作品,分享制作过程,进行自评和互评。

4. 教学内容安排与进度:- 理论知识学习:2课时。

- 实践操作:4课时,其中包括元件认识、电路图绘制、组装调试等。

- 展示与评价:1课时。

课程设计数字时钟

课程设计数字时钟

课程设计数字时钟一、教学目标本课程旨在让学生掌握数字时钟的基本概念、设计和制作方法。

通过本课程的学习,学生将能够:1.理解数字时钟的工作原理和组成部分;2.学习数字时钟的设计方法和步骤;3.掌握基本的编程技能,用于实现数字时钟的功能;4.培养学生的动手能力、团队协作能力和创新思维。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.数字时钟的基本概念:介绍数字时钟的定义、特点和应用领域;2.数字时钟的组成部分:讲解数字时钟的硬件结构和软件系统;3.数字时钟的设计方法:介绍数字时钟的设计思路、步骤和注意事项;4.编程实现数字时钟功能:学习编程语言,编写程序实现数字时钟的显示、定时等功能;5.动手制作数字时钟:学生分组进行实践,制作属于自己的数字时钟。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下几种教学方法:1.讲授法:教师讲解数字时钟的基本概念、设计方法和编程技巧;2.讨论法:学生分组讨论,分享设计思路和制作经验;3.案例分析法:分析典型案例,让学生了解数字时钟在实际应用中的原理和优势;4.实验法:学生动手实践,制作数字时钟,培养实际操作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:提供一本关于数字时钟设计和制作的教材,为学生提供理论知识的学习;2.参考书:推荐一些与数字时钟相关的参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,直观展示数字时钟的设计过程和制作方法;4.实验设备:准备数字时钟制作所需的硬件设备,如开发板、传感器等,为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生的课堂参与度、提问回答、小组讨论等,占总评的30%;2.作业:评估学生完成的作业质量,包括编程练习、设计报告等,占总评的30%;3.考试:进行一次期末考试,测试学生对数字时钟设计和制作的掌握程度,占总评的40%。

数字钟数字电子课程设计

数字钟数字电子课程设计

数字钟数字电子课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字钟的基本原理,掌握数字电子技术的基本概念。

2. 学会使用集成电路芯片,了解其功能及在数字钟中的应用。

3. 掌握数字钟各模块(如秒表、时钟、闹钟等)的工作原理及其相互关系。

技能目标:1. 能够运用所学知识设计简单的数字钟电路,具备实际操作能力。

2. 学会使用相关软件(如Multisim、Proteus等)进行电路仿真,提高实践技能。

3. 培养团队协作能力,学会与他人共同分析问题、解决问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电子技术的兴趣,激发学习热情,提高自主学习能力。

2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合,养成良好的学习习惯。

3. 增强学生的环保意识,注重电子废弃物的合理处理,培养社会责任感。

本课程针对高年级学生,在已有电子技术知识的基础上,进一步深化对数字电子技术的理解。

课程性质为实践性、综合性,要求学生具备一定的理论基础和动手能力。

通过本课程的学习,旨在使学生在理论知识和实践技能上得到全面提升,培养具备创新精神和合作意识的高素质技术人才。

二、教学内容1. 数字电子技术基本原理回顾:逻辑门电路、触发器、计数器等。

2. 集成电路芯片介绍:集成电路的分类、功能及其在数字钟中的应用。

- 侧重于时钟芯片、计数器芯片、显示驱动芯片等。

3. 数字钟工作原理及模块设计:- 秒表模块:基于计时器/计数器的秒表设计。

- 时钟模块:时钟信号的产生、时序控制及时间调整。

- 闹钟模块:闹钟功能的设计与实现。

4. 数字钟电路设计与仿真:- 使用Multisim、Proteus等软件进行电路设计、仿真及调试。

- 熟悉电路图绘制、仿真分析及报告撰写。

5. 实际操作与制作:- 采购元器件、焊接组装数字钟电路板。

- 调试电路、测试功能、解决实际问题。

6. 教学内容的安排与进度:- 原理回顾与芯片介绍(2课时)。

- 数字钟模块设计(4课时)。

- 电路设计与仿真(4课时)。

数字钟课程设计报告

数字钟课程设计报告

数字钟课程设计报告前言:随着科技的不断进步,数字化已经成为了各个领域的主流趋势。

数字技术也在教育领域得到广泛应用。

数字化教育为学生提供了更好的学习方式和体验,同时也给教育工作者带来了更多的创新空间。

本文将围绕数字化教育,探讨数字钟课程设计报告。

数字钟的设计:数字钟是一个数字化的学习工具,在各学科的教学中都得到了广泛应用。

数字钟的设计可以遵循以下步骤:1.确定教学目标:数字钟的设计必须遵循教学目标,以便为教师和学生提供最佳的学习体验,使教学更加生动有趣。

2.选择数字钟的类型:根据教学目标和特点,可以选择不同类型的数字钟,例如计时器、倒计时器、时间轴等。

3.选择数字钟的功能:数字钟的功能会影响到教学效果,因此需要根据教学目标和教学特性选择数字钟的功能。

4.美化数字钟的界面:美化数字钟的界面能够增加学生的学习兴趣,提高教学效果,从而实现教学目标。

数字钟的应用:数字钟是一种数字化教学工具,可以在各个学科的教学中得到广泛应用。

下面以数学为例,详细说明数字钟在数学教学中的应用。

数字钟可以用于教学观念的讲解。

在数学教学中,学习时间的观念非常重要。

使用数字钟可以帮助学生了解时间的本质,为学生认识到时间的重要性打下基础。

数字钟也可以用于学习数学运算。

例如,教师可以设置数字钟来进行加减乘除的计算,帮助学生提高计算速度和精确度。

数字钟还可以用于检查作业。

教师可以在数字钟上设置一个时间限制,让学生在规定时间内完成作业。

如果学生没有完成作业,数字钟将会提醒他们完成。

数字钟的优势:数字化教育工具的吸引力取决于它们的功能和灵活性。

数字钟虽然看起来简单,但它的实际用途非常重要。

它能够帮助教师更好地了解学生的学习情况,同时也能够更好地帮助学生提升学习效果。

数字钟优势如下:1、灵活性:数字钟可以根据教学需要进行设计和选择,可以在不同的学科中得到广泛应用。

2、互动性:数字钟可以与学生互动式地使用。

通过使用数字钟可以促进学生互动,提高学生的学习效果,帮助学生主动掌握学习内容。

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1 绪论1.1 课题背景及目的在日常生活和工作中,我们常常用到定时控制,如扩印过程中的曝光定时等。

早期常用的一些时间控制单元都使用模拟电路设计制作的,其定时准确性和重复精度都不是很理想,现在基本上都是基于数字技术的新一代产品,随着数字集成电路性能价格比的不断提高,新一代产品的应用也越来越广泛,大可构成复杂的工业过程控制系统,完成复杂的控制功能。

小则可以用于家电控制,甚至可以用于儿童电子玩具。

它功能强大,体积小,质量轻,灵活好用,配以适当的接口芯片,可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。

随着电子技术的飞速发展,家用电器和办公电子设备逐渐增多,不同的设备都有自己的控制器,使用起来很不方便。

根据这种实际情况,设计了一个单片机多功能定时系统,它可以避免多种控制器的混淆,利用一个控制器对多路电器进行控制,同时又可以进行时钟校准和定点打铃。

它可以执行不同的时间表(考试时间和日常作息时间)的打铃,可以任意设置时间。

这种具有人们所需要的智能化特性的产品减轻了人的劳动,扩大了数字化的范围,为家庭数字化提供了可能。

1.2数字时钟的应用数字电子钟具有走时准确,一钟多用等特点,在生活中已经得到广泛的应用。

虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但是人们对电子产品的应用要求越来越高,数字钟不但可以显示当前的时间,而且可以显示日期、农历、以及星期等,给人们的生活带来了方便。

另外数字钟还具备秒表和闹钟的功能,且闹钟铃声可自选,使一款电子钟具备了多媒体的色彩。

时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。

忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。

但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。

电子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、剧院、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。

由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使电子钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。

2 电路原理设计本系统采用振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路组成。

由LED七段数码管来显示译码器所输出的信号。

采用了74LS系列中小规模集成芯片。

总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。

其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。

总体的设计方案如下。

2.1 总体方案设计一个基本的数字钟电路主要由译码显示器,“时”,“分”,“秒”计数器和定时器组成。

干电路系统由秒信号发生器“时”、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器电路组成。

方案一:首先构成一个CB555定时器和分频器产生震荡周期为一秒的标准“秒”脉冲信号,由74LS160采用清零法分别组成六十进制的“秒”计数器、六十进制“分”计数器、24进制“时”计数器。

清零法适用于有异步置零输入端的集成计数器。

原理是不管输出处于哪种状态,只要在清零输入端加一个有效电平电压,输出会立即从那个状态回到“0000”状态。

清零信号消失后,计数器又可以从“0000”状态开始重新计数。

使用CB555定时器的输出作为“秒”计数器的CP脉冲,把秒计数器的进位输出作为“分”计数器地CP脉冲,分计数器的进位输出作为“时”计数器的CP脉冲。

使用74LS48为驱动器,共阴极七段数码管作为显示器。

方案二:首先构成一个CB555定时器和分频器产生震荡周期为一秒的标准“秒”脉冲信号,由74LS160采用置数法分别组成六十进制的“秒”计数器、六十进制“分”计数器,24进制“时”计数器。

置数法适用于具有预置数功能的集成计数器。

对于就有预置数功能的计数器而言,在其计数过程中可以将它输出的任意一个状态通过译码,产生一个预置数控制信号反馈至预置数控制端,在下一个CP脉冲作用后,计数器会把预置数输入端A、B、C、D的状态置入输出端。

预置数控制信号消失后,计数器就从被置入的状态开始重新计数。

使用CB555定时器的输出作为“秒”计数器的CP脉冲,把“秒”计数器的进位输出作为“分”计数器的CP脉冲,“分”计数器的进位输出作为“时”计数器的CP脉冲。

使用74LS48为驱动器,共阴极七段数码管作为显示器。

方案一和方案二的设计都很正确,但是方案二在60进制计数器上采用的是置数法,比方案一效果要好。

因为清零法在计数进位上不稳定,需要加一个触发器,效果才比较好,但是本着设计简洁,效果稳定的前提下采用方案二。

通过数字钟方框图和原理图可以看出,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,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现,在此我们用555定时器加分频器来实现。

将标准“秒”信号送入“秒”计数器,“秒”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分钟,发出一个时脉冲信号,该信号将被送到“时”计数器。

“时”计数器采用24进制计时器。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码,通过七位LED七段显示器显示出来。

2.2 数字钟的组成原理图数字钟的原理框图如图1-1所示,它是由振荡器、分频器、计秒电路、计分电路、计时电路、译码显示电路等组成。

工作时555定时器组成的电路产生稳定的脉冲信号,经过3次分频,得到“秒”脉冲信号,并送至计秒电路;当计秒电路满60时,输出秒进位信号,送计分电路;当计分电路满60时,输出分进位信号,送计时电路;当计时电路满24时,“时”、“分”、“秒”计数器同时自动清零。

图2-1 数字钟方框图2.3 主干电路的设计2.3.1 振荡器振荡器是数字钟的心脏,它的作用是产生时间标准信号。

数字钟的精度就主要取决于时间标准的频率和稳定度。

振荡器可由晶振组成,也可以由555定时器组成。

图1-2是由555定时器构成的1kHz的自激振荡器,计时是1Hz的脉冲才是1s计一次数,所以需要分频才能得到1Hz的脉冲。

图2-2 555定时器产生频率为1KHZ信号的电路2.3.2 时间计数器电路时间计数器电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器均为60进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为24进制计数器。

2.3.1 秒计数器的设计秒信号发生器是数字钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了时信号发生器和分信号发生器的精度。

“秒”计数器为60进制计数器。

60进制可通过十进制和六进制串联而成,从而完成数码显示。

因为同步加法计数器74LS160可构成10进制以下的计数器,所以此电路中秒的计时采用74LS160来进行设计。

2.3..2 分计数器的设计“分”计数器也是60进制计数器。

同“秒”计数器一样是由74LS160计数器设计构成。

2.3.3 时计数器的设计时计数器是24进制计数器。

考虑到器件的统一能增强调试的成功性,同样采用两片74LS160十进制计数器产生计数和进位.2.3.3 译码驱动电路的设计译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为七段数码管的正常工作提供足够的工作电流。

译码电路的功能是将“秒”、“分”、“时”计数器的输出代码进行编译,变成相应的数字。

用于驱动LED七段分频器的主要功能是产生标准“秒”脉冲信号,选用中规模计数器74LS90就可以实现上述功能。

该芯片内部有一个2分频和一个5分频器,要实现10分频就得将中规模计数器74LS90的Q A端和其输入端INA相连,即可实现十分之一分频。

将3片这样连接的74LS90级联,因为每片为十分之一分频器,3片级联就正好得到1Hz的标准“秒”脉冲信号。

具体电路如图1-4。

图2-4 分频电路2.4 扩展电路的设计2.4.1 校时电路当时钟指示不准或停摆时,就需要校准时间。

校准的方法很多,但对校时电路的要求是,在进行小时校正时不影响“分”和“秒”计数器的正常计数,最常用的有“快速校时法”。

校正电路如图1-5所示。

该电路由4个与非门和3个开关组成。

其中与非门G1和G2组成R-S触发器,是用来防止开关抖动的。

与非门G3和G4分别接到时个位进位端和分个位进位端。

开关K1、、K2分别是时校正、分校正开关。

当不校正时开关K1、、K2都处于闭合状态。

当校正时位时,需要把开关K1打开,然后用手拨动开关K3,来回拨动一次,就能使时个位上的显示增加“1”,根据需要去拨动开关的次数,校正完毕后把K1开关闭合。

校“分”位和校“时”位的方法一样。

图2-5 校时电路3 基于Multisim的电路仿真在当今电子设计领域,EDA设计和仿真是一个十分重要的设计环节。

在众多的EDA设计和仿真软件中,Multisim以其强大的仿真设计应用功能,在各高校电信类专业电子电路的仿真和设计中得到了较广泛的应用。

Multisim及其相关库包的应用对提高学生的仿真设计能力,更新设计理念有较大的好处。

Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的电路仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。

它的前身EWB(电子实验平台)软件,最突出的特点是用户界面友好,各类器件和集成芯片丰富,尤其是其直观的虚拟仪表是Multisim的一大特色。

Multisim所包含的虚拟仪表有:示波器,万用表,函数发生器,波特图图示仪,失真度分析仪,频谱分析仪,逻辑分析仪,网络分析仪等。

而通常一个普通实验室是无法完全提供这些设备的。

这些仪器的使用使仿真分析的操作更符合平时实验的习惯。

本次毕业设计首先应用Multisim对所设计的电路图进行仿真修改,在保证电路无误的情况下搭建实际数字钟电路。

3.1 主干电路的仿真一个完整的数字电子钟有主电路和扩展电路组成。

其主要功能是在接入电源时能正确的显示时、分、秒。

由于Multisim是慢扫描,所以在给电路加“秒”脉冲时为了达到实际电子钟的走时效果,将用1kHz代替1Hz。

而分频器的效果可以通过在分频器电路的各输出端接一示波器看波形的变化。

具体的仿真效果如图2-1。

图3-1 主干电路仿真效果图4 系统分析与设计4.1 单元电路设计和器件选择4.1.1 定时器定时器采用555定时器,它是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,应用十分广泛。

它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路,由于内部电压标准使用了三个5K电阻,故取名555电路。

其电路类型有双极性和CMOS型两大类,二者的结构和工作原理类似。

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