电子钟设计报告
led电子钟课程设计报告
led电子钟课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电子钟的基本原理，了解LED显示技术；2. 使学生了解数字电路基础知识，理解计数器、时钟信号等概念；3. 引导学生掌握电子元器件的识别与使用，了解电路图的阅读与绘制。
技能目标：1. 培养学生动手搭建简单电子电路的能力，学会使用面包板进行电路连接；2. 培养学生运用所学知识，设计并制作一个具有基本功能的LED电子钟；3. 培养学生通过团队协作，解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生养成良好的学习习惯，严谨的科学态度，提高其自我管理和团队协作能力；3. 增强学生的环保意识，使其关注电子产品对环境的影响，倡导绿色环保。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程以实践性、综合性、创新性为特点，结合学生年龄特点和知识水平，以培养学生的学习兴趣、动手能力和团队协作精神为核心。
课程目标分解为具体学习成果，如：学生能够独立完成电路连接，制作出具有基本功能的LED电子钟；能够在团队合作中发挥个人特长，共同解决实际问题等。
后续教学设计和评估将以此为基础，确保课程目标的实现。
二、教学内容本章节教学内容围绕LED电子钟的设计与制作展开，主要包括以下几部分：1. 电子钟基本原理：讲解时钟信号、计数器、分频器等基本概念，使学生了解电子钟的工作原理。
2. 数字电路基础知识：介绍与门、非门、触发器等基本数字电路的工作原理和应用。
3. 电子元器件识别与使用：学习常见电子元器件（如电阻、电容、二极管、三极管等）的识别及使用方法。
4. 电路图阅读与绘制：培养学生阅读电路图的能力，学会使用电路图绘制工具。
5. LED显示技术：介绍LED显示原理，了解数码管、点阵屏等LED显示器件。
6. 电路设计与搭建：学习面包板的使用，指导学生动手搭建LED电子钟电路。
7. 程序设计与调试：运用编程软件，编写控制程序，实现电子钟的基本功能。
《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。
数字电子钟设计实习报告
一、实习背景随着科技的不断发展，数字电子技术在日常生活和工业领域得到了广泛的应用。
为了更好地掌握数字电子技术，提高自身的实践能力，我们小组在实习期间选择了数字电子钟的设计与制作作为课题。
通过本次实习，我们旨在了解数字电子钟的设计原理、电路构成及制作方法，从而提高自身的动手能力和创新思维。
二、实习目的1. 熟悉数字电子钟的设计原理和电路构成；2. 掌握数字电子钟的制作方法，提高动手能力；3. 培养团队合作精神，提高沟通协调能力；4. 深入理解数字电子技术在实际应用中的价值。
三、实习内容1. 研究数字电子钟的设计原理和电路构成；2. 设计数字电子钟的电路图；3. 制作数字电子钟的电路板；4. 调试和测试数字电子钟的性能；5. 撰写实习报告。
四、实习过程1. 研究数字电子钟的设计原理和电路构成在实习前期，我们查阅了大量资料，对数字电子钟的设计原理和电路构成进行了深入研究。
数字电子钟主要由以下几个部分组成：（1）时钟源：提供稳定的时钟信号，如石英晶体振荡器；（2）分频器：将时钟源提供的时钟信号进行分频，得到时、分、秒的计数脉冲；（3）计数器：对分频器输出的计数脉冲进行计数，得到时、分、秒的数值；（4）译码器：将计数器的输出信号转换为数码管的显示信号；（5）数码管：显示时、分、秒的数值；（6）按键电路：实现时钟的校时、校分、报时等功能。
2. 设计数字电子钟的电路图在了解数字电子钟的电路构成后，我们根据电路原理和实际需求，设计了数字电子钟的电路图。
电路图主要包括以下部分：（1）时钟源：采用石英晶体振荡器；（2）分频器：采用14分频电路，得到1Hz的时钟信号；（3）计数器：采用十进制计数器，分别对时、分、秒进行计数；（4）译码器：采用七段译码器，将计数器的输出信号转换为数码管的显示信号；（5）数码管：采用共阳极七段数码管，显示时、分、秒的数值；（6）按键电路：采用单片机控制按键输入，实现时钟的校时、校分、报时等功能。
数字电子钟设计报告,完整版
一、任务技术指标设计一个数字电子钟（1）能显示小时、分钟和秒；（2）能进行24小时和12小时转换；（3）具有小时和分钟的校时功能。
二、总体设计思想1.基本原理该数字钟由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器和校时电路等六部分组成。
振荡器产生的钟标信号送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波秒信号。
秒信号送入计数器进行计数，计数到60秒后向分进位，同理计数到60分后向小时进位，并将计数的结果以BCD-七段显示译码器显示出来。
计数选用十进制计数器74LS760D，校时电路通过选通开关对“时”和“分”进行校时。
二十四小时和十二小时的转换也可以用开关进行选择。
2.系统框图如图1：振荡器产生的钟标信号送到分频器，分频电路将时标信号送至计数器。
计数器通过译码显示把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。
整个过程中可选择用校时电路进行校时。
图1 系统框图三、具体设计1.总体设计电路该数字钟由振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。
振荡器产生的钟标信号送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波秒信号。
秒信号送入计数器进行计数，计数到60秒后向分进位，同理分计数器计数到60分后向小时进位，并将计数的结果以BCD-七段显示译码器显示出来。
计数选用十进制计数器74LS760D，校时电路通过选通开关对“时”和“分”进行校时。
二十四小时和十二小时的转换可以用开关进行选择。
图2 总体电路图2.模块设计（1）振荡器的设计振荡器是数字钟的核心。
振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用石英晶体构成振荡器电路。
石英晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。
因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一时间脉冲信号。
电路中采用的是将石英晶体与对称式多谐振荡器中的耦合电容串联起来，就组成了如图3所示石英晶体多谐振荡器。
图3振荡器电路图和仿真波形图（2）分频器的设计对于分频器的设计选定74LS90集成芯片。
单片机电子时钟课程设计报告
单片机电子时钟课程设计报告一、设计目的。
本课程设计旨在通过单片机技术的应用，设计并制作一个简单的电子时钟。
通过这一设计，学生将能够掌握单片机的基本原理和应用，培养学生的动手能力和创新意识，提高学生的实际操作能力。
二、设计原理。
本电子时钟采用单片机作为控制核心，通过晶振产生的时钟信号来实现时间的计时和显示。
利用数码管来显示小时和分钟，通过按键来调整时间。
同时，通过蜂鸣器发出报时信号，实现基本的闹钟功能。
三、设计方案。
1. 硬件设计。
（1）单片机选择，本设计选用常见的51单片机作为控制核心，具有成本低、易于编程的特点。
（2）时钟电路，采用晶振作为时钟信号源，通过单片机的定时器来实现时间的计时。
（3）显示模块，采用数码管来显示小时和分钟，通过数码管的扫描显示来实现时间的动态显示。
（4）按键输入，设计按键来调整时间，包括调整小时和分钟。
（5）报时功能，通过蜂鸣器来实现基本的报时功能，可以设置闹钟时间。
2. 软件设计。
（1）时钟控制，通过单片机的定时器来实现时间的计时和更新。
（2）显示控制，设计数码管的扫描显示程序，实现时间的动态显示。
（3）按键处理，设计按键扫描程序，实现对时间的调整。
（4）报时功能，设计蜂鸣器的报时程序，实现基本的闹钟功能。
四、设计实现。
1. 硬件实现。
根据上述设计方案，完成了电子时钟的硬件连接和布线，保证各个模块之间的正常通讯和工作。
2. 软件实现。
编写了单片机的程序，实现了时钟的计时、显示和控制功能，保证了电子时钟的正常运行。
五、实验结果。
经过调试，电子时钟能够准确显示当前的时间，并能够通过按键调整时间和设置闹钟功能，报时功能也能够正常工作。
六、总结与展望。
通过本课程设计，学生掌握了单片机的基本原理和应用，培养了动手能力和创新意识。
在今后的学习和工作中，学生将能够更好地应用单片机技术，设计和制作更加复杂的电子产品。
同时，也为学生今后的科研和创新工作奠定了良好的基础。
EDA课程设计报告电子钟
EDA课程设计报告电子钟1. 需求分析在日常生活中，我们无处不被时间所包围。
精准的时间尤为重要，电子钟因其准确、便携、易于控制等优点成为人们生活和工作必不可少的工具之一。
因此，基于此需求，我们设计了一款电子钟。
2. 系统设计电子钟的核心是时钟的计算，时钟的计算和显示涉及到时、分、秒、时间的设定和计算。
所以，系统的设计需要分为两个方面：硬件系统设计和软件系统设计。
2.1. 硬件系统设计硬件系统设计主要涉及到5V电源模块、单片机模块、RTC模块、时钟显示模块等。
2.1.1. 5V电源模块5V电源模块是提供设备运行所需电能的模块。
整个设备需要5V DC直流电源来工作，电源模块需要接上220V/110V AC电源。
此模块采用LM7805电压稳压芯片作为主要元件，保证设备稳定长时间的工作。
2.1.2. 单片机模块单片机模块是整个电子钟系统的核心，它负责计算时间并通过串口发送指令。
在本次设计中，晶振的时钟频率选用12MHz。
单片机选用STM32F103C8T6型号，这是一款高性能、低功耗、易于扩展的MCU芯片。
该模块可用于控制LED灯的开关、按键扫描等。
2.1.3. RTC模块RTC模块是实时时钟模块，其内部集成电池，即使在断电的情况下，时钟系统也能保持不变。
本设计采用DS3231型号RTC芯片，该模块闹钟功能精准，精度高，抗干扰能力好等特点。
该模块可以通过I2C接口进行通讯。
2.1.4. 时钟显示模块时钟显示模块用于显示时、分、秒的时间信息。
本设计采用Max7219驱动LED点阵进行显示。
该驱动芯片模块具有图形引擎，能够支持八个数字性显示的点阵。
同时，该芯片还具有串行接口，能够方便地和单片机连接通讯。
2.2. 软件系统设计在本次设计中，软件系统主要由驱动程序、串口通讯程序、定时器程序、闹钟程序、检测程序、显示程序等模块组成。
2.2.1. 驱动程序驱动程序主要有RTC模块的驱动程序、LED点阵模块的驱动程序和按键模块的驱动程序。
电子时钟的电子设计实习报告
电子时钟的电子设计实习报告一、实习目的与要求本次电子设计实习的主要目的是让我们了解和掌握电子时钟的设计与制作过程，培养我们动手实践能力和团队协作精神。
要求我们能够根据给定的功能要求，设计并制作一个电子时钟，实现小时、分钟和秒的显示功能。
二、实习内容与过程1. 需求分析：根据实习任务，我们首先进行了需求分析，明确了电子时钟需要实现的功能，包括小时、分钟和秒的显示，以及时间的设定和调整等功能。
2. 方案设计：在需求分析的基础上，我们设计了电子时钟的总体方案。
采用了MCU（Micro Control Unit，微控制器）作为核心控制器，实现时间的计算和显示控制。
同时，选择了合适的时钟芯片和显示模块，完成了硬件选型。
3. 硬件制作：根据方案设计，我们进行了电路原理图的设计，并选择了合适的元器件进行硬件制作。
主要包括MCU、时钟芯片、显示模块、按键模块等。
4. 软件编程：我们编写了MCU的程序代码，实现了时间的计算、显示控制以及时间的设定和调整等功能。
同时，通过调试和优化代码，保证了时钟的准确性和稳定性。
5. 系统测试：完成了硬件和软件的集成后，我们对电子时钟进行了系统测试。
测试内容包括时间的准确性、显示功能的正常运行以及时间的设定和调整等功能。
三、实习成果与总结通过本次实习，我们成功设计并制作了一个电子时钟，实现了小时、分钟和秒的显示功能，以及时间的设定和调整等功能。
在实习过程中，我们不仅掌握了电子时钟的设计方法和制作流程，还培养了团队协作和动手实践能力。
通过本次实习，我们深刻认识到了电子设计的重要性和实践意义。
在今后的学习和工作中，我们将不断努力，不断提高自己的电子设计能力，为我国的电子产业做出贡献。
数字电子钟设计实验报告
数字电子钟设计实验报告实验项目名称：数字电子钟的设计实验项目性质：普通试验所属课程名称：VHDL程序设计实验计划学时：4学时一、实验目的掌握VHDL程序设计方法二、实验内容和要求能够实现小时（24进制）、分钟和秒钟（60进制）的计数功能具有复位功能功能扩展：具有复位、整点报时提示、定时闹钟等功能在软件工具平台上，进行VHDL语言的各模块编程输入、编译实现和仿真验证。
三、实验主要仪器设备和材料计算机四．设计思想1、计数模块：Q0为六十进制计数，代表秒计数，当Q0<59时，每逢一个时钟上升沿Q0增加1，直到当Q0=59时，再逢一个时钟上升沿，立即输出高电平至进位CLK1。
使得CLK1为一个60秒为周期的时钟，作为六十进制分计数Q1时钟。
同理，当Q1<59时，每逢一个时钟上升沿Q1加1，直到当Q1=59，再逢一个时钟上升沿，立即输出高电平到进位CLK2。
CLK2是一个60分钟为周期的时钟，作为二十四进制时计数Q2的时钟。
2、复位模块：分别在秒，分，时计数模块语句之前加入一个判断语句IF RST=‘0'，如果复位输入RST为0则跳过计数模块，不为0则运行计数模块。
3、整点报时模块：判断秒，分计数是否都为0，【Q1=("000000")AND(Q0="000000")】，如果是，则令报时ALM0输出为1，不是则输出为0。
4、定时闹钟模块：用户设定闹钟DS（秒）,DF（分）,DM（秒）的输入，当它们都等于输出的Q1(分)，Q2（时）数值时，则令闹钟ALM1输出为1，否则输出为0。
五、源程序LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY clock ISPORT (CLK,RST:IN STD_LOGIC;CLK1,CLK2:INOUT STD_LOGIC;CLK3:OUT STD_LOGIC;S:OUT STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);F,M:OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);DS:IN STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);DF,DM:IN STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);ALM0,ALM1:OUT STD_LOGIC);END clock;ARCHITECTURE one OF clock ISBEGINPROCESS(CLK,RST)VARIABLE Q0: STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);VARIABLE Q1: STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);VARIABLE Q2: STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0);BEGINIF RST='0' THEN Q0:=(OTHERS=>'0');ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF Q0="111011" THEN CLK1 <= '1' ;ELSE CLK1<='0';END IF ;IF Q0<59 THEN Q0:=Q0+1;ELSE Q0:=(OTHERS=>'0') ;END IF;END IF;IF RST='0' THEN Q1:=(OTHERS=>'0');ELSIF CLK1'EVENT AND CLK1='1' THENIF Q1="111011" THEN CLK2 <= '1' ;ELSE CLK2<='0';END IF ;IF Q1<59 THEN Q1:=Q1+1;ELSE Q1:=(OTHERS=>'0') ;END IF;END IF;IF RST='0' THEN Q2:=(OTHERS=>'0');ELSIF CLK2'EVENT AND CLK2='1' THENIF Q2="011101" THEN CLK3 <= '1' ;ELSE CLK3<='0';END IF ;IF Q2<23 THEN Q2:=Q2+1;ELSE Q2:=(OTHERS=>'0') ;END IF;END IF;M<=Q0;F<=Q1;S<=Q2;IF Q1=("000000")AND(Q0="000000") THEN ALM0<='1'; ELSE ALM0<='0';END IF ;IF (Q0=DM)AND (Q1=DF)AND(Q2=DS) THEN ALM1<='1'; ELSE ALM1<='0';END IF;END PROCESS;END one;六、仿真图秒到分进位：分到时进位：23时59分59秒进位：复位：整点报时：闹钟报时（闹钟时间设定为7时16分4秒）：七、总结经过这次实验，让我更加熟悉了VHDL的编程实现。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子钟设计报告《电子钟设计报告》别: 自动化系专业班级: 自动化0801学生姓名: 陈金元指导教师: 李川香2010年10月华中科技大学武昌分校目录摘要........................................................ ............. .. (2)1电子钟的总体方案设计........................... .......................................... ........................3 1.1 设计要求................................................ ..................... .................................................3 1.2 设计方案............................................... ...................... .................................................3 1.3 各模块的功能............................................ ......................... .........................................3 1.4电子钟的组成框图.................................... ................................. ..................................4 2单元模块电路设计与仿真...................... ............................................... ........................4 2.1 秒模块的设计............................................ ......................... .........................................4 2.2 分模块的设计............................................. ........................ .........................................6 2.3 小时模块的设计....................................... .............................. .....................................6 2.4八进制模块的设计.................................... ................................. ..................................8 2.5译码显示电路模块的设计...................................................................... ......................9 2.6扫描显示模块的设计................................. .................................... ..............................10 2.7整点报时模块的设计............................. ........................................ ..............................11 3 电子钟的顶层设计................................ ..................................... ....................................12 3.1 电子钟的逻辑原理图.................. ... ............................................... .............................12 3.2 电子钟的主程序....................................................... .............. .....................................13 3.3 电子钟的引脚锁定............................ ......................................... .................................16 4 硬件支持................................ ......... ........................... ...................................................16 4.1 系统供电.................. ... .................. ........................... ..................................................16 4.2独立I/O口配置....................................................... .............. ...................................17 4.3 LED指示灯............................ .............. .......................... . ............................................17 4.4无源蜂鸣器......................... ...... ........................... ......... ..........................................18 4.5矩阵键盘.. ...................... ........................... ................ .. ........................... .................18 4.6数码管外部电路......................... ......... ........................... ...... ........................................19 5编程下载与调试..................................... ........................... .... ............................................19 心得体会............................ ...................... .................. ......... .. (20)参考文献...................................................... ............... .. (21)致谢............................................................. ........ (21)- 1 -摘要随着计算机性价比的提高及可编程逻辑器件的出现,对传统的数字电子系统设计方法进行了解放性的革命,现代电子系统设计方法是设计师自己设计芯片来实现电子系统的功能,将传统的固件选用及电路板设计工作放在芯片设计中进行。
从20世纪90 年代初开始,电子产品设计系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化,各种电子系统的设计软件应运而生。
在这些专业化软件中,电子设计自动化EDA(Electronic Design Automation) 具有一定的代表性,EDA 技术是一种基于芯片的现代电子系统设计方法。
它的优势主要集中在能用HDL 语言进行输入、进行PLD(可编程器件)的设计与仿真等系统设计自动化上;20 世纪90 年末,可编程器件又出现了模拟可编程器件,由于技术、可操作性及性价比的影响,今后EDA 技术会向模拟可编程器件的设计与仿真并占据市场的一定份额。
方向发展,复杂可编程逻辑器件(CPLD)和现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展的大规模可编程专用集成电路(ASIC) ,在数字系统设计和控制电路中越来越受到重视。
集成电路技术和计算机技术的蓬勃发展,让电子产品设计有了更好的应用市场,实现方法也有了更多的选择。
传统电子产品设计方案是一种基于电路板的设计方法,该方法需要选用大量的固定功能器件,然后通过这些器件的配合设计从而模拟电子产品的功能,其工作集中在器件的选用及电路板的设计上。
数字电子钟是一种具有自动显示时间，整点报时功能的电子钟，利用EDA技术，对其编程实现是电子设计自动化的充分体现。
本次即是利用VHDL语言，在MAX PLUS II中编程实现一个电子钟，进行功能仿真，并且在FPGA的芯片上下载实现。
设计中构造了秒模块、分模块、小时模块、八进制模块、扫描显示模块、译码显示模块以及整点报时模块等七个模块，对电子钟进行模块化设计。
在顶层文件里对各个模块进行例化，锁定管脚后下载到FPGA上实现。
关键词:电子设计自动化 FPGA 电子钟模块化---- 2 -1 电子钟总体设计方案1.1 设计要求设计一个能进行时、分、秒计时的十二小时制或二十四小时制的数字钟，能非常方便地对小时、分钟和秒进行手动调节以校准时间，每逢整点，产生报时。
具体要求如下:，计时状态;AB=01为模式1，手动校时状态; A、B:模式选择，AB=00为模式0 Turn:turn=0时，在手动校对时，选择调整分钟部分;turn=1时，在手动校对时，选择调整小时部分。