课程设计数字电子闹钟
[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计
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[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计课程设计报告设计题目：数字电子时钟的设计与实现班级：学号：姓名：指导教师：设计时间：摘要钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，大大的扩展了原先钟表的报时。
诸如，定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等，这些，都是以钟表数字化为基础的。
功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置，与机械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。
从原理上讲，数字钟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，此次设计与制作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使用方法。
通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
通过仿真过程也进一步学会了Multisim7的使用方法与注意事项。
本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求，输出方式灵活，如可以随意设置时、分、秒的输出，定点报时。
由于集成电路技术的发展，，使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。
关键词：数字钟，组合逻辑电路，时序电路，集成电路目录摘要 (1)第1章概述············································3第2章课程设计任务及要求·······························42.1设计任务············································42.2设计要求············································4第3章系统设计··········································63.1方案论证············································63.2系统设计············································63.2.1结构框图及说明·································63.2.2系统原理图及工作原理···························73.3单元电路设计········································83.3.1单元电路工作原理·······························83.3.2元件参数选择···································14第4章软件仿真·········································154.1仿真电路图··········································154.2仿真过程············································164.3仿真结果············································16第5章安装调试··········································175.1安装调试过程········································175.2故障分析············································17第6章结论···············································18第7章使用仪器设备清单··································19参考文献·················································19收获、体会和建议·········································20第1章概述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。
数电课程设计电子钟
数电课程设计电子钟一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解电子钟的工作原理。
2. 使学生了解并掌握电子钟各组成部分的功能及相互关系。
3. 培养学生运用数字电路知识分析、设计简单电子系统的能力。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建电子钟的能力。
2. 培养学生运用电子仪器、设备进行测试、调试和故障排查的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术产生兴趣，激发学生学习积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯。
3. 培养学生具备创新意识和实践能力，增强学生对我国电子科技发展的自豪感。
课程性质分析：本课程属于电子技术课程，通过设计电子钟，使学生将所学数字电路知识应用于实际项目中，提高学生的实践能力。
学生特点分析：学生具备一定的数字电路基础知识，具有较强的动手能力和探究欲望，对实际应用场景感兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
通过课程目标分解，实现对学生知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
2. 电子钟工作原理：振荡器、分频器、计数器、显示电路等。
3. 电子钟各组成部分功能及相互关系：晶振、分频器、秒、分、时计数器、显示驱动等。
4. 电子钟设计流程：需求分析、电路设计、仿真测试、硬件搭建、调试优化等。
5. 教学大纲：（1）第一周：回顾数字电路基础知识，介绍电子钟工作原理及各部分功能。
（2）第二周：分析电子钟各组成部分的相互关系，讲解设计流程。
（3）第三周：分组讨论，确定设计方案，进行电路设计和仿真测试。
（4）第四周：硬件搭建，进行调试和优化，确保电子钟正常工作。
6. 教材章节及内容：（1）第四章：数字电路基础，涉及逻辑门、组合逻辑电路等。
（2）第五章：时序逻辑电路，涉及计数器、寄存器等。
数字电子闹钟课程设计
数字电子闹钟课程设计
好的，数字电子闹钟课程设计如下：
1. 概述
本课程设计旨在通过设计数字电子闹钟的过程，学生将了解数字电子闹钟的工作原理、功能特点以及设计流程和方法。
2. 前置知识
本课程设计需要学生对模拟电路、数字电路、单片机原理有一定的了解和掌握。
3. 设计目标
通过本课程设计，学生应该能够：
1) 理解数字电子闹钟的工作原理和功能特点；
2) 掌握数字电子闹钟的设计流程，包括电路设计、程序设计和PCB设计；
3) 独立完成数字电子闹钟的设计和调试，
4) 培养学生的创新意识和实践能力。
4. 教学内容
（1）数字电子闹钟的工作原理和功能特点；
（2）闹钟电路设计：包括时钟电路、显示电路、报警电路；
（3）单片机程序设计：包括时钟设置程序、闹钟设置程序、报警程序和显示程序；（4） PCB设计和制作；
（5）调试和测试。
5. 教学方法
本课程设计采用“理论引导、实例演示、实践操作”相结合的教学方法。
6. 实验器材和工具材料：数字电子闹钟电路板、电路模型器件、单片机、直流电源、万用表、烙铁、PCB软件、调试工具等。
7. 考核方式
学生应独立完成数字电子闹钟的设计和调试，并提交相关设计和调试文档，包括电路图、程序、PCB布局图、效果演示和测试报告等。
按照设计文档的完成情况和效果进行考核和评分。
以上为数字电子闹钟课程设计，希望可以帮到你。
课程设计_数字电子钟设计报告 -终
数字闹钟设计报告目录1. 设计任务与要求 (2)2. 设计报告内容2.1实验名称 (2)2.2实验仪器及主要器件 (2)2.3实验基本原理 (3)2.4数字闹钟单元电路设计、参数计算和器件选择…………………………3-72.5数字闹钟电路图 (8)2.6数字闹钟的调试方法与过程 (8)2.7设计与调试过程的问题解决方案 (8)3.实验心得体会……………………………………………………………………9、101. 设计任务与要求数字闹钟的具体设计任务及要求如下:(1) 有“时”、“分”十进制显示, “秒”使用发光二极管闪烁表示。
(2) 以24小时为一个计时周期。
(3) 走时过程中能按预设的定时时间（精确到小时）启动闹钟, 以发光二极管闪烁表示, 启闹时间为3s～10s。
2. 设计报告内容2.1实验名称数字闹钟2.2实验仪器及主要器件（1）CD4511（ 4片）、数码管（4片）（2）74LS00（6片）（3）74LS138（2片）（4）74LS163（6片）（5）LM555（1片）（6）电阻、电容、导线等（若干）（7）面包板（2片）、示波器等2.3数字闹钟基本原理要想构成数字闹钟, 首先应选择一个标准时间源——即秒信号发生器。
可以采用LM555构成多谐振荡器, 通过改变电阻来实现频率的变化, 使之产生1HZ的信号。
计时的规律是: 60秒=1分, 60分=1小时, 24小时=1天, 就需要对计数器分别设计为60进制和24进制的, 并发出驱动信号。
各计数器输出信号经译码器到数字显示器, 按“时”、“分”顺序将数字显示出来, 秒信号可以通过数码管边角的点来显示。
数字闹钟要求有定时响闹的功能, 故需要提供设定闹时电路和对比起闹电路。
设时电路应共享译码器到数字显示器, 以便使用者设定时间, 并可减少电路的芯片数量；而对比起闹电路提供声源, 应具有人工止闹功能, 止闹后不再重新操作, 将不再发生起闹等功能。
数字电子钟的逻辑框图如图所示。
数字电子钟的课程设计
数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字电子钟的基本原理，掌握计时、显示等关键功能的工作机制。
2. 学生能够阐述数字电子钟中常见电子元件如晶体振荡器、计数器、显示器的功能及其相互关系。
3. 学生能够运用所学知识，分析并解释数字电子钟电路图的构成及工作原理。
技能目标：1. 学生能够通过小组合作，完成数字电子钟的搭建，并对其进行调试。
2. 学生能够运用基本的电路知识和编程技能，实现对数字电子钟功能的修改和优化。
3. 学生能够运用信息检索和问题解决策略，自主解决在搭建和调试过程中遇到的技术难题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和物理科学的兴趣，激发他们探索未知、创造新知的欲望。
2. 培养学生团队协作意识，提高沟通与协作能力，培养共同解决问题的责任感。
3. 通过对数字电子钟的学习与实践，增强学生的环保意识和科技伦理观念，引导他们合理使用电子设备，关注电子产品对环境的影响。
课程性质分析：本课程属于电子技术领域，结合物理科学与工程技术，注重理论联系实际，强调实践操作能力。
学生特点分析：考虑到学生所在年级，应具备一定的物理知识和数学基础，同时具备初步的电路理解和动手能力。
教学要求：结合学生特点，教学应注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，通过项目式学习，促进学生深度理解和技能掌握。
通过具体的学习成果分解，为教学设计和评估提供明确的标准。
二、教学内容1. 数字电子时钟原理：晶体振荡器、时钟芯片、计数器、显示器工作原理及其在数字电子钟中的应用。
- 教材章节：第二章第三节《计时器与电子时钟》2. 电路元件功能与连接：介绍常见电子元件，如电阻、电容、二极管、三极管等在数字电子钟中的作用及连接方式。
- 教材章节：第一章《电子元件及其特性》3. 数字电子钟电路分析与设计：分析典型数字电子钟电路图，学习电路设计方法和技巧。
- 教材章节：第三章《数字电路分析与设计》4. 数字电子钟编程与调试：介绍简单的编程知识，使用编程软件对数字电子钟进行编程与调试。
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。
单片机课程设计电子时钟
xxxxxx大学课程设计报告课程设计名称：单片机系统综合课程设计课程设计题目：电子时钟院（系）：专业：班级：学号：姓名：指导教师：完成日期：xxxxxx大学课程设计报告目录第1章总体设计方案 (1)1.1设计原理 (1)1.2设计思路 (1)1.3实验环境 (2)第2章详细设计方案 (3)2.1硬件电路设计 (3)2.2主程序设计 (3)2.3功能模块的设计与实现 (4)第3章结果测试及分析 (11)3.1结果测试 (11)3.2结果分析 (11)参考文献 (12)附录 A (13)附录 B (21)附录 C (22)第1章总体设计方案1.1 设计原理根据课程设计任务书的内容，要求实现在MCS51单片机上对数字电子钟的基本功能设计，对当前时间正确显示，并可根据需要对时间进行更改，以完成时间的校对和闹钟的设置。
时钟时间以时、分、秒在6位数码管上显示，小时以24小时计时模式，分秒均为60进位。
用6MHz晶振产生振荡脉冲，定时器进行秒计时。
调整设置时间的过程运用可编程键盘上的按键进行控制，共设有5个按键，首先按键A进入校时模式或E进入闹钟模式，再分别按键B对小时或C分钟进行更改，每按键一次数码管计数显示加一，更改结束后按键D退出设置，时钟正常显示。
闹钟时间到时，蜂鸣器鸣响10秒后时钟正常显示。
1.2 设计思路采用C语言程序设计结合硬件电路设计方法，利用Lab6000实验箱来实现数字电子钟的设计。
1）提出方案根据设计要求，可将本次设计分为3个模块进行：1)时钟显示模块：主要用于时间的正确显示。
2)校时模块：此模块用于时钟的校对，以完成用户更改时间的需求。
3)闹钟模块：用于实现闹钟的时间设置和定点闹铃的功能。
2）方案论证时钟显示模块中，利用可编程定时器中断进行秒计时，将时间显示在6位数码管上。
校时模块主要利用键盘上5个键的控制完成各项功能，并在数码管上动态显示改变结果，完成设置后进入时钟显示模块。
闹钟模块的设置过程与校时模块相似，但设置完成进入时间显示模块后则等待闹铃时间，到规定时间后，通过数码管闪烁及蜂鸣器的鸣响来实现定点闹铃提醒功能。
数字电子钟 课程设计
大连海洋大学数字电子技术课程设计题目：数字电子钟姓名：学号：班级：院系：指导教师：起止日期：大连海洋大学课程设计报告纸学院: 专业班级: 姓名: 学号:目录一摘要 (2)二课程设计任务及要求 (2)三秒脉冲信号发生器 (5)四设计原理及其框图 (5)五设计总结 (9)六参考文献 (10)数字电子钟课程设计摘要数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时的记时装置，与传统的机械钟相比，他具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用：小到人们的日常生活中的电子手表，大到车站﹑码头﹑机场等公共场所的大型数显电子钟。
本课程设计要用通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。
要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲,用74LS160(10进制计数器)74LS00(与非门芯片)等连接成60和24进制的计数器,再通过七段数码管显示，构成了简单数字电子钟。
一课程设计任务及要求一、设计目的1、熟悉稳固所学的理论知识与实践技能。
2、培养学生查阅技术资料的能力，培养学生综合运用所学理论知识和实践知识独立完成课题的工作能力。
二、设计任务1、设计一个有“时〞，“分〞，“秒〞〔23小时59分59秒〕显示且有校时功能的电子钟；2、用中小规模集成电路组成电子钟。
三、设计要求1．用555定时器设计一个秒钟脉冲发生器，输入1HZ的时钟；〔对已有1kHz 频率时钟脉冲进行分频〕；2．能显示时、分、秒，24小时制；3. 设计晶体震荡电路来输入时钟脉冲；4.用同步十进制集成计数器74LS160设计一个分秒钟计数器,即六十进制计数器；5.用同步十进制集成计数器74LS160设计一个24小时计数器,6. 译码显示电路显示时间。
四、参考资料1.杨志忠卫桦林数字电子技术根底高等教育出版社.2.缪新颖曹立杰丛吉远数字电子技术实验指导书大连海洋大学自编教材.二电路设计原理工作原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒〞计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。
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课程设计数字电子闹钟
数字闹钟的设计
74LS163 6片
74LS00 5片
74LS138 2片
CD4511 4片
LM555 1片
74LS123 1片
LED共阴极显示器4片
电阻若干
电容3个
导线15米
三、设计原理方案
系统构成
1、标准时间源
l ）标准时间源即秒信号发生器
2 ）可采用LM555构成多谐振荡器，调整电阻可改变频率，使之产生1Hz的脉冲信号（即T=1S）
LM555管脚排列及电路
T=0.7（RA+2RB)C
T=1S,C=220uF
计算得RA+2RB≈6.5K
取RA=1.5K,RB=2.4K
2.计时部分：时计数单元一般为24进制计数器，其输出为两位8421BCD码形式；分计数和秒计数单元为60进制计数器，其输出也为8421BCD
码。
模60计数器采用异步方式
如秒计数器：分成个位和十位，个位模十，十位模六。
个位从0000计数到1001，利用置数端将个位从0000重新开始计数，同时将1001信号作为一个CP脉冲信号传给十位，让十位开始从0000开始计数。
以此规律开始计数，直到十位
计数到5，个位计数到9时，通过十位的置数端将十位清零，重新开始计数，并将此信号作为一个CP脉冲信号传给分计数器。
模24计数器电路
模24计数器采用同步方式,使用两片74LS163芯片,cp脉冲均由分计数器提供．第一片制成模10计数器，将1001信号提取出来后给与清零端。
第二片芯片制成模为3的计数器，原数据ＡＢＣＤ给予0000信号．将第一片芯片的0011信号与第二片芯片的0010信号提取出来给与第一片芯片的置数端与第二片芯片的清零端，上升沿过来之后，两片芯片同时清零
3、定时起闹部分
l ）正点起闹，不要求分
2 ）使用2片74LS138，分别选出小时的十位和个位
3 ）小时十位为0～2，3-8译码器只使用前2个输入端，小时个位为0～9，3-8译码器只有3
个输入端，会丢失几个时间点：8点、9点、18点、19点。
4 ）还应控制起闹时间的长短，用74LS123构成单稳态触发器
起闹部分框图
控制起闹时间长短：T=0.28RC(1+0.7k/R)
采用2片74LS138，将控制十位的3-8译码器的
A2端作为控制个位3-8译码器的最高位，这样就可以满足小时个位为0-9。
控制十位的3-8译码器的A1，A0一起控制十位从0-2变化。
4、完整的闹钟电路图（ewb设计图）
四、电路安装及调试
电路安装要求
1.布局合理
2.导线横平竖直，且不要从集成块上跳线
3.导线紧贴面包板，连接可靠
4.交叉线尽可能少
调试方法：
（1）采用逐级调试的方法
1.确保秒信号正常
2.调试秒计数器
3.调试分计数器，可将秒信号作为分计数器的CP脉冲
4.调试小时计数器，可将秒信号作为小时计数器的CP脉冲
5.调试闹钟电路
（2）将秒信号发生电路中的电容换成比较小的电容，这样使得分信号的脉冲周期比较短
五、设计和调试过程中出现的问题及解决方法1）将秒信号接入示波器，与标准信号对比，出现误差，但在允许范围之内。
2）插上电源后发现秒信号和分信号的信号紊乱，分信号和秒信号同步计数。
于是我们对秒的模六十进行单脉冲及示波器的检测，在检查秒信号个位（模十计数器）时发现，14脚信号正确，而13，12，11脚信号紊乱。
后进行接线检查，发现有线是虚接，再修改后，13脚信号恢复正常，而12，11脚依旧紊乱。
因查不出原因，而后对分信号进行检查。
由于分秒计数器所采用的模六十一致，而分信号正常，故排除模六十计数器设计有误。
将分信号的器件替换控制秒信号的
器件，秒信号依旧有误，故排出器件问题。
最后进行检测面包板状况，出现了让人崩溃的状况，面包板上控制秒信号个位的163芯片2脚所在的一纵列5个孔全部与地相连。
我们不得不改变布局，进行避让。
修改后，分秒模六十计数器正常。
3）刚接通电源时，小时计数器十位显示7，后给予清零信号后显示恢复正常。
将秒脉冲接到小时计数器的个位CP端，在进位时发现23：00时不能同时清零。
对模二十四的设计进行分析发现采用的清零端为异步，后经过改造改成同步清零，清零正常。
4）在检测CD4511驱动电路的过程中发现数码管不能正常显示的状况，经检验发现主要是由于接触不良的问题，其中包括线的接触不良和芯片的接触不良，在实验过程中，数码管有几段二极管时隐时现，有时会消失。
用5V电源对数码管进行检测，一端接地，另一端接触每一段二极管，发现二极管能正常显示的，在检测过程中发现有几根线有时能接通，有时不能接通，把接触不好的线重新接过后发现能正常显示了。
其次是
由于芯片接触不良的问题，当检查到线路完全正确，并且确保导线没有问题时，我们推测器件有问题，其解决方法为把CD4511的芯片拔出，根据面包板孔的的状况重新调整其引脚，使其正对于孔，再用力均匀地将芯片插入面包板中，此后发现能正常显示。
5）在检查分信号到小时信号的进位是否正常时发现有时显示正常，有时显示不稳定。
一时找不到问题，经过讨论发现CP脉冲重叠造成显示不稳定。
6）在制作起闹部分电路的过程中，发现闹钟能完成基本功能，但无法在8，9，18，19点起闹。
通过分析和设计，我们采用卡诺图化简将输入信号接到功能脚的方法，到达在特殊时间起闹的目的。
至此，数字闹钟的调试全部结束并达到要求。
六、心得体会
本次数字钟设计要求我们将理论付诸实践，
在实践中进一步巩固理论知识，最终当我们看到自己设计好的数字闹钟时，我们激动万分。
首先，我们从没有将以前学的各种知识整合到一起，所以这种有点综合性的课设就要求我们在熟悉每个工作部分的同时，能把他们有机的结合起来。
第二，在模六十和模二十四的计数器的设计中，要求我们对各个芯片的各引脚的功能很熟悉。
在这个过程中，我们进一步的熟悉的每个器件的用途和功能，尤其是4511和74LS123，这两种芯片之前我们都没有接触过。
第三，我们在设计的过程中使用了EWB软件，由于电路复杂，交叉线较多，所以就要求我们在连接过程中细心的完成接线，并巧妙的布局使得面包板上的线不交叉。
第四，当我们连接好线路以后，在调试的过程中我们借助于示波器，借助于低频信号发生器的单脉冲，一步步的排查错误，在此过程中更深一步的熟悉的了解了示波器和低频信号发生器的使用方法。
第五，在整个课设中要求我们有良好的心理状态，尤其是面对连线复杂的面包板。
我们必须
冷静分析问题，解决问题。
第六，本次课设是一个团体的活动，我们在这次课设中体会了团队精神。
最后，感谢老师给我们一次实践动手的机会，让我们得到了提升。
我期待今后能有更多的机会参与这些课题的制作！。