电子钟设计实验报告
数字电子时钟实习报告
一、实习目的本次实习旨在通过设计和制作数字电子时钟，加深对数字电路基本原理、电子元器件性能及电路设计方法的理解。
通过实际操作，掌握数字电子钟的设计、制作、调试和故障排除等技能，提高动手能力和创新意识。
二、实习内容1. 数字电子钟电路设计（1）电路组成：数字电子钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时电路和校时电路等部分组成。
（2）电路设计：采用555定时器构成振荡器产生1Hz的脉冲信号，通过分频器得到1Hz的秒脉冲信号。
计数器采用异步十进制计数器74LS90，实现秒、分、时的计数。
译码显示采用共阳极LED数码管，显示当前时间。
报时电路由门电路和蜂鸣器构成，实现整点报时功能。
校时电路由按键和计数器构成，实现手动校时功能。
2. 元器件选型（1）振荡器：选用555定时器，其频率稳定，易于调整。
（2）分频器：选用CD4060，具有分频功能，可方便地实现秒、分、时的计数。
（3）计数器：选用74LS90，具有异步计数功能，可方便地实现秒、分、时的计数。
（4）译码显示：选用共阳极LED数码管，显示清晰，功耗低。
（5）报时电路：选用门电路和蜂鸣器，实现整点报时功能。
（6）校时电路：选用按键和计数器，实现手动校时功能。
3. 电路制作与调试（1）电路制作：根据电路原理图，焊接电路板，连接元器件。
（2）电路调试：首先检查电路连接是否正确，然后逐个模块进行调试。
调试过程中，注意观察数码管显示是否正常，报时是否准确，校时是否方便。
三、实习过程1. 设计电路原理图：根据数字电子钟的功能和性能要求，设计电路原理图。
2. 选择元器件：根据电路原理图，选择合适的元器件。
3. 制作电路板：根据电路原理图，制作电路板。
4. 焊接元器件：将元器件焊接在电路板上。
5. 电路调试：逐个模块进行调试，确保电路功能正常。
6. 故障排除：在调试过程中，若出现故障，分析原因，进行修复。
四、实习结果1. 成功设计并制作了数字电子钟，实现了秒、分、时的计数，整点报时和手动校时等功能。
简易电子时钟设计报告
简易电子时钟设计报告1. 引言电子时钟是一种用数字形式显示时间的时钟，广泛应用于日常生活中。
本文将介绍一种简易的电子时钟设计方案，包括硬件设计和软件实现。
该电子时钟采用数字LED显示屏，并通过开发板上的微控制器控制时间的显示。
2. 硬件设计2.1 硬件组成该电子时钟的主要硬件组成包括：- 数字LED显示屏：用于显示时钟的小时和分钟数。
该显示屏采用共阳极的数码管，每个数字有7个段可以点亮。
- 微控制器：使用STM32F103C8T6微控制器，具备足够的输入输出和处理能力。
- 调节按钮：用于调节时钟的小时和分钟数。
2.2 电路设计数字LED显示屏的每个段通过一个继电器和一个可控硅管来控制。
继电器通过微控制器的输出口来控制，可控硅管则通过脉宽调制（PWM）来控制。
微控制器通过GPIO口读取调节按钮的状态，根据按钮的操作来调整时钟的小时和分钟数。
同时，微控制器通过定时器中断来实现时钟的运行和显示。
电路设计如下图所示：3. 软件实现3.1 开发环境本设计使用Keil MDK开发环境进行软件的编写和调试。
Keil MDK 是一款常用的嵌入式开发工具，提供了强大的代码编辑、编译和仿真功能。
3.2 时钟控制软件中定义了一个结构体`Time`，包含了小时数和分钟数的变量。
通过定时器中断，每隔一秒钟将时钟的秒数加一，并根据秒数的变化更新时钟的小时和分钟数。
具体实现如下：cstruct Time {int hour;int minute;int second;void TIM2_IRQHandler(void) {if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); time.second++;if (time.second >= 60) {time.second = 0;time.minute++;}if (time.minute >= 60) {time.minute = 0;time.hour++;}if (time.hour >= 24) {time.hour = 0;}}3.3 数字显示根据时钟的小时和分钟数，将数字转换成BCD码，然后通过GPIO 口控制数字LED显示屏的每个段点亮或熄灭。
数字电子钟制作实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过制作数字电子钟，使学生深入了解数字电子技术的基本原理和实际应用，提高学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
通过本次实训，学生应掌握以下内容：1. 数字电子钟的基本组成和原理；2. 数字电路的基本元件和连接方法；3. 555定时器、计数器、译码器等集成电路的应用；4. 电路焊接、调试和故障排除的方法；5. 实验报告的撰写规范。
二、实训内容1. 数字电子钟的原理数字电子钟是一种利用数字电路实现计时功能的装置，主要由多谐振荡器、计数器、译码器和显示器等组成。
多谐振荡器产生周期性的脉冲信号，作为计数器的时钟信号。
计数器对脉冲信号进行计数，并通过译码器将计数结果转换为相应的数字信号，最后由显示器显示时间。
2. 电路设计本次实训的数字电子钟采用以下电路设计：（1）多谐振荡器：采用555定时器构成1kHz多谐振荡器，输出矩形波脉冲信号。
（2）计数器：采用十进制计数器CD4518，对多谐振荡器输出的脉冲信号进行计数。
（3）译码器：采用七段译码器CD4511，将计数器的输出信号转换为相应的数字信号。
（4）显示器：采用七段数码管，显示时、分、秒。
3. 电路焊接与调试根据电路原理图，将各个元件焊接在电路板上。
焊接过程中注意以下事项：（1）元件焊接顺序：先焊接电源和地线，再焊接信号线，最后焊接元件引脚。
（2）焊接质量：焊接点应饱满、无虚焊，焊点之间不应短路。
焊接完成后，进行电路调试。
调试步骤如下：（1）检查电源电压是否正常。
（2）检查各个元件的焊接质量。
（3）检查计数器和译码器是否正常工作。
（4）观察显示器是否显示正确的时间。
三、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训，成功制作了一台数字电子钟，能够实现时、分、秒的计时功能，显示时间准确。
2. 实训分析（1）多谐振荡器是数字电子钟的核心部分，其频率稳定性直接影响到计时精度。
本次实训采用555定时器构成的多谐振荡器，能够产生稳定的1kHz脉冲信号，满足计时需求。
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。
电子工艺实训报告电子钟
一、实习目的本次电子钟实训的目的是通过实际操作，使学生熟悉电子钟的基本原理和制作方法，掌握电子元器件的识别和选用，提高动手能力和实际操作技能，培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、实习时间2022年X月X日～2022年X月X日三、实习地点XX职业学院电子实验室四、实习内容1. 电子钟原理及电路分析电子钟是一种利用电子元件实现的计时工具，其基本原理是通过振荡器产生稳定的脉冲信号，通过分频器将脉冲信号进行分频，最终得到1秒的脉冲信号，驱动计时机构实现计时。
2. 电子元器件的识别和选用（1）振荡器：选用555定时器作为振荡器，其内部结构简单，稳定性好，易于调试。
（2）分频器：选用CD4060十进制计数器作为分频器，其内部结构复杂，可分频10次，满足电子钟的计时需求。
（3）计时机构：选用LED数码管显示计时，LED数码管具有低功耗、高亮度、可视角度大等优点。
（4）电源：选用9V电池作为电源，方便携带和使用。
3. 电路板设计与制作（1）设计电路图：根据电子钟的原理，绘制电路图，包括振荡器、分频器、计时机构和电源等部分。
（2）制作电路板：按照电路图，在电路板上焊接各个元器件，注意焊接顺序和焊接质量。
4. 电子钟的调试与测试（1）调试振荡器：调整555定时器的R1、R2电阻，使振荡器产生稳定的脉冲信号。
（2）调试分频器：调整CD4060计数器的时钟输入端，使分频器输出1秒的脉冲信号。
（3）调试计时机构：调整LED数码管显示的时、分、秒，使电子钟准确计时。
（4）测试电子钟：观察电子钟的计时准确性，检查是否存在故障。
五、实习总结1. 通过本次电子钟实训，使学生掌握了电子钟的基本原理和制作方法，熟悉了电子元器件的识别和选用。
2. 提高了学生的动手能力和实际操作技能，培养了学生的创新意识和团队合作精神。
3. 使学生对电子技术有了更深入的了解，为今后从事电子技术相关领域的工作奠定了基础。
4. 在实习过程中，学生之间相互交流、共同探讨，提高了团队协作能力。
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。
数字电路电子钟设计实验报告
数字电路电子钟设计实验报告目录1．实验目的2．实验题目描述和要求3．设计报告内容3.1实验名称3.2实验目的3.3实验器材及主要器件3.4数字电子钟基本原理3.5数字电子钟制作与调试3.6数字电子钟电路图3.7数字电子钟的组装与调试4．实验结论5．实验心得1．实验目的※掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法；※进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；※提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力；※培养书写综合实验报告的能力。
2．实验题目描述和要求（1）数字电子钟基本功能数字电子钟是一个大众化产品，一般来讲应具有以下基本功能。
①能进行小时、分、秒显示。
②能进行小时、分、秒设置。
③能实现整点报时。
④能通过设置，实现任意时间报时。
（2）数字电子钟基本性能一个实用的数字电子钟应满足三个“度”：精度、亮度和响度。
①精度是指显示的时间必须准确。
②亮度是指显示的时间必须让人看得清楚。
③响度是指报时的声音必须清脆有力。
（3）数字电子钟用于教学设计时必须考虑的因素从教学角度来看，数字电子钟的设计应考虑以下几点。
①数字电路可由多种不同方案实现，在方案比较时应着重考虑所选用的方案在设计时能否把数字电路包含的主要知识全部囊括进去。
②应把数字电子钟分解成若干个模块，并在印制电路板设计时把各模块固定在不同的区域。
③应确保大多数学生能在规定时间内完成制作与调试。
④数字电子钟印制电路板（PCB）设计时除留下足够的训练内容让学生完成外，应设计一标准印制电路板设计示范区。
（4）本教材设计的数字电子钟总体方案根据以上分析，本教材把数字电子钟分解为信号电路、显示电路、计时电路、校时电路和报时电路五个功能相对独立的模块（如图8-1所示），采用如图8-2所示的设计方案，并按要求实施时参照一下规定进行。
①各模块的制作、调试按显示电路、信号电路、计时电路、校时电路和报时电路的顺序进行。
数字钟电子实习报告
实习报告实习时间：2023年7月1日至2023年7月31日实习单位：XX科技有限公司实习内容：数字钟的设计与制作一、实习目的通过本次实习，我希望能够掌握数字钟的设计原理，了解数字钟的制作流程，提高自己的实际操作能力，培养自己的创新意识和团队协作能力。
二、实习要求1. 熟悉数字钟的设计原理和制作流程。
2. 能够独立完成数字钟的设计和制作。
3. 了解常用电子元器件的性能和使用方法。
4. 具备一定的电路调试和故障排除能力。
三、实习过程1. 设计阶段：在实习的第一周，我们学习了数字钟的设计原理，包括时钟芯片的使用、显示模块的连接、电路图的设计等。
在导师的指导下，我们独立完成了数字钟的设计方案，并进行了讨论和修改。
2. 制作阶段：在实习的第二周，我们开始着手制作数字钟。
我们按照设计方案，选择了合适的电子元器件，进行了电路连接和焊接。
在制作过程中，我们遇到了一些问题，如电路连接错误、元器件损坏等，但在导师的帮助下，我们逐一解决了这些问题。
3. 调试阶段：在实习的第三周，我们开始对制作的数字钟进行调试。
我们使用了调试工具，如万用表、示波器等，对电路进行了检测和调整。
通过不断的调试，我们成功地使数字钟运行起来，并进行了功能测试。
4. 总结与改进：在实习的最后一周，我们对制作的数字钟进行了总结和评估。
我们发现了一些不足之处，如显示模块的亮度不够、时钟精度不够高等。
我们讨论了改进的方法，并提出了一些改进方案，如使用更亮的显示模块、调整时钟频率等。
四、实习收获通过本次实习，我掌握了数字钟的设计原理和制作流程，提高了自己的实际操作能力。
我学会了如何选择合适的电子元器件，进行电路连接和焊接，掌握了调试工具的使用方法，能够对电路进行检测和调整。
在制作过程中，我学会了如何解决问题和团队合作，培养了自己的创新意识和团队协作能力。
五、实习体会通过本次实习，我深刻体会到了理论与实践相结合的重要性。
只有在实际操作中，我们才能真正理解和掌握所学知识。
单片机实验电子钟报告
实验四 电子钟(定时器、中断综合实验)一、实验目的熟悉MCS51类CPU 的定时器、中断系统编程方法, 了解定时器的应用、实时程序的设计和调试技巧。
二、实验内容编写一个时钟程序, 产生一个50ms 的定时中断, 对定时中断计数, 将时、分、秒显示在数码管上。
三、程序框图主程序中断处理电子钟程序框图四、实验步骤 1.连线说明: E5 区A0 ←→ A3 区A0 E5 区CS ←→ A3 区CS5 E5 区CLK ←→ B2 区2MHzE5 区A.B.C.D ←→ G5 区A.B.C.D （排线每个8 位, 注意高低位一致） 2.时间显示在数码管上五、程序清单 ms50 DATA 31H ;存放多少个50ms sec DATA 32H ;秒 min DATA 33H ;分hour DATA 34H ;时buffer DATA 35H ;显示缓冲区EXTRN CODE(Display8)ORG 0000HLJMP STARORG 000BH ;定时器T0中断处理入口地址LJMP INT_Timer0ORG 0100HSTAR: MOV SP,#60H ;堆栈MOV ms50,A ;清零ms50MOV hour,#12 ;设定初值: 12:59:50MOV min,#59MOV sec,#50MOV TH0,#60 ;定时中断计数器初值MOV TL0,#176 ;定时50msMOV TMOD,#1 ;定时器0: 方式一MOV IE,#82H ;允许定时器0中断SETB TR0 ;开定时器T0STAR1: LCALL Display ;调用显示JNB F0,$CLR F0SJMP STAR1 ;需要重新显示时间;中断服务程序INT_Timer0: MOV TL0,#176-5MOV TH0,#60PUSH 01HMOV R1,#ms50INC @R1 ;50ms单元加1CJNE @R1,#20,ExitIntMOV @R1,#0 ;恢复初值INC R1INC @R1 ;秒加1CJNE @R1,#60,ExitInt1MOV @R1,#0INC R1INC @R1 ;分加1CJNE @R1,#60,ExitInt1MOV @R1,#0INC R1INC @R1 ;时加1CJNE @R1,#24,ExitInt1MOV @R1,#0ExitInt1: SETB F0ExitInt: POP 01HRETIHexToBCD: MOV B,#10DIV ABMOV @R0,BINC R0MOV @R0,AINC R0RETDisplay: MOV R0,#bufferMOV A,secACALL HexToBCDMOV @R0,#10H ;第三位不显示INC R0MOV A,minACALL HexToBCDMOV @R0,#10H ;第六位不显示INC R0MOV A,hourACALL HexToBCDMOV R0,#bufferLCALL Display8RETENDEXTRN CODE (Display8)BUFFER DA TA 60HORG 0000HAJMP MAINORG 000BHAJMP IT0PMAIN: MOV TMOD,#01HMOV 20H,#20HCLR AMOV 52H,A ;计数和显示MOV 51H,A ;空间清零MOV 50H,#50HMOV 40H,AMOV 41H,AMOV 43H,AMOV 44H,AMOV 46H,AMOV 47H,ASETB ET0SETB EAMOV TH0,#9EH ;计数器赋初值MOV TL0,#58HSETB TR0MOV 45H,#11HMOV 42H,#11HMOV R0,#BUFFERLCALL Display8HERE: AJMP HEREIT0P: PUSH PSWPUSH ACCMOV TH0,#9EH ;重新转入计数值MOV TL0,#58HDJNZ 20H,RETURN ;计数不满20返回MOV 20H,#20H ;重置中断次数MOV A,#01H ;秒加1ADD A,50HDA A ;秒单元十进制调制PUSH ACCCJNE A,#60H,SWS ;是否到60秒, 否则返回MOV A,#00HSWS: MOV R5,ASW AP AANL A,#0FHMOV 41H,AMOV A,R5ANL A,#0FHMOV 40H,A ;满60秒, 秒单元清零LCALL AAAPOP ACCMOV 50H,ACJNE A,#60H,RETURNMOV 50H,#00HMOV A,#01H ;分单元加1ADD A,51H ;分单元十进制调整DA APUSH ACCCJNE A,#60H,SWS1;是否到60分, 否则返回MOV A,#00HSWS1: MOV R5,A·SW AP AANL A,#0FHMOV 44H,AMOV A,R5ANL A,#0FHMOV 43H,ALCALL AAAPOP ACCMOV 51H,ACJNE A,#60H,RETURNMOV 51H,#00H ;满60分, 分单元清零MOV A,#01H ;时单元加1ADD A,52HDA APUSH ACCCJNE A,#24H,SWS2 ;是否到24小时, 否则返回MOV A,#00HSWS2: MOV R5,ASW AP AANL A,#0FHMOV 47H,AMOV A,R5ANL A,#0FHMOV 46H,ALCALL AAAPOP ACCMOV 52H,ACJNE A,#24H,RETURNMOV 52H,#00H ;满24小时, 时单元清零RETURN:POP PSWPOP ACCRETIAAA: MOV R0,#40H ;计数器的值赋MOV R1,#60H ;给显示空间MOV R5,#08HABC: MOV A,@R0MOV @R1,AINC R1INC R0DJNZ R5,ABCMOV R0,#BUFFERLCALL Display8RETEND六、思考题1.电子钟走时精度与哪些有关系？中断程序中给TL0赋值为什么与初始化程序中不一样？2、使用定时器方式二, 重新编写程序。
电子钟实习报告范文
一、实习目的本次电子钟实习旨在通过实践操作，加深对电子钟原理和结构的理解，掌握电子钟的组装、调试和维护方法，提高动手能力和解决实际问题的能力。
二、实习时间2023年3月15日至2023年3月30日，为期两周。
三、实习地点XX电子科技有限公司四、实习内容1. 电子钟原理学习在实习初期，我们首先学习了电子钟的基本原理，包括电子钟的工作流程、电路组成、电子元件的功能等。
通过学习，我们对电子钟有了初步的认识。
2. 电子钟组装在掌握电子钟原理的基础上，我们开始进行电子钟的组装。
实习指导老师向我们讲解了各个部件的安装方法和注意事项，我们按照指导老师的讲解，一步步完成了电子钟的组装。
3. 电子钟调试组装完成后，我们对电子钟进行调试。
调试过程中，我们学习了如何使用万用表检测电路是否正常，如何调整电路参数以达到最佳工作状态。
经过多次调试，电子钟终于能够正常运行。
4. 电子钟维护在实习后期，我们学习了电子钟的维护方法。
包括清洁、保养、更换损坏的电子元件等。
通过实际操作，我们掌握了电子钟的日常维护技巧。
五、实习心得1. 理论与实践相结合通过本次实习，我深刻体会到理论知识与实践操作相结合的重要性。
在实习过程中，我们不仅学到了电子钟的组装和调试方法，还学会了如何运用所学知识解决实际问题。
2. 提高动手能力在组装电子钟的过程中，我们不断遇到各种问题，通过查阅资料、请教老师，我们逐步提高了自己的动手能力。
3. 团队合作精神在实习过程中，我们相互帮助、共同进步，体现了良好的团队合作精神。
在遇到问题时，我们积极讨论、共同解决，这种精神对我们今后的工作有着重要意义。
4. 安全意识在实习过程中，我们严格遵守安全操作规程，确保实习过程的安全。
通过本次实习，我们进一步增强了安全意识。
六、实习总结本次电子钟实习让我受益匪浅，不仅提高了我的动手能力和解决实际问题的能力，还让我认识到团队合作和安全意识的重要性。
在今后的学习和工作中，我将继续努力，不断提高自己，为我国电子行业的发展贡献自己的力量。
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数电课程设计
实
验
报
告
班级：通信工程1001班
姓名：XX
学号：、、、、、、、、
数字钟的设计与制作
一、设计任务
本次课程设计要求以中规模集成电路为主，利用所学知识，设计一个数字钟。
通过本次课程设计，进一步加强数字电路综合应用能力，掌握数字电路的设计技巧，增强实践能力，以及熟练掌握数字钟的系统设计、组装、调试及故障排除的方法。
二、设计要求
1.设计一台可以显示时、分、秒的数字钟。
2.具有校时功能，可以对时、分秒单独校时。
3.具有整点报时功能。
3.要求电路主要采用中小规模数字集成电路来实现。
三、工作原理
数字电子钟由秒信号发生器。
“时、分、秒”计数器、译码显示器、校时电路、整点报时电路等组成。
秒信号发生器主要由555振荡器分频后得到；秒、分都是60进制，故由60进制计数器构成；时为24进制，即由24进制计数器构成；显示部分由译码和数码显示构成，将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通过六位数码管显示出来。
校时电路和整点报时电路由门电路和开关等构成。
1、秒脉冲信号发生器
秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量。
由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。
●振荡器: 通常用555定时器与RC构成的多谐振荡器，输出2KHz脉冲。
●分频器: 分频器功能主要有两个，一是产生标准秒脉冲信号，一是提供功能扩展电路所需要的信号，选用六片进行CC4518，因为每片为1/10分频器，三片级联刚好获得2Hz脉冲，再经过二分频得到标准1HZ脉冲，其余两片构成两个二分频得到1KHZ和500HZ脉冲供整点报时用，其电路图如下：
图2 秒脉冲信号发生器
2、秒、分、时计数器的设计
秒、分计数采用60进制计数器、时采用24进制计数器。
他们都是8个BCD
码输出，一个进位输出，一个时钟脉冲输入。
在设计层次电路时，皆可以设计为一个输入端，9个输出端。
在Multisim 仿真软件中，按照模块化化设计，不但将复杂的电路图变简单，而且更加直观，便于检测调试。
如60进制的封装的模块图如下：
X2
IO1
IO2
IO3IO4IO5IO6IO7IO8IO9IO10
其中，IO1为进位输入，IO10为进位输出，IO2~IO9是计数器BCD 码输出，同理，其他模块也可以这样设计。
● 60进制计数器
秒或分的显示电路为60进制，以秒为例如图2，右边为秒个位，左边为秒十位，秒个位的电路中置零引脚和时钟输入端CP1必须接地，这是因为CMOS 的引脚不能悬空，否则会影响实验结果，CP0接秒脉冲信号，考虑到秒个位计数到9的时候必须进位，所以在显示0的同时输出一个进位信号，输出是0000，因此可以用一个或非门，当输出是0000的时候提供一个进位信号至秒十位的时
钟输入端，秒十位另一个时钟输入端接地，当秒十位计数器计到5时，在输出为0110时提供一个信号到秒十位计数器的置零端，使其实现0110——0000，即六十进制。
图3 60进制计数器
●24进制计数器
下图是时计数显示电路设计图，与分、秒不同的是，这一块是24进制，当时十位为0、1的时候，时个位正常从0—9显示；当时十位为2时，要求时个位的显示是0、1、2、3，然后就回到0，因此在置零这一部分接法不同于分、秒计数显示电路，考虑到当时计数器为23时必须变为00，即当时十位输出为0010、时个位输出为0100时，分别变为0000、0000，因此可用一个与门实现，按如图的接法，并且注意到时十位和时个位都必须置零。
电路图如下：
图4 24进制计数器
●校准电路
校准电路的工作过程如图5所示，正常工作情况下，J3断开，J1，J2闭合，秒脉冲进入计数器。
当需要对秒进行校正时，闭合和断开J3知道需要的数字为止；需要对分校正时，J3处于闭合的情况下，断开J2，秒脉冲进入进入到分计时，则分计数器快速计数，直到显示时间为所需要的数字为止，再闭合J2;同理，可以对时进行校正。
校准电路内部电路图如图6：
时个位分个位秒个位
时钟脉秒进分进
图5 校准电路
● 整点报时电路
整点报时电路的功能要求是，每当数字钟计时快要到整点时发出声响，通常按照4低音1高音的顺序发出间断声响，以最后一声高音结束的时刻为整点时刻。
设4声低音（约500Hz ）分别发生在59分51秒、53秒、55秒及57秒，最后一声高音（约1KHz ）发生在59分59秒，它们的持续时间均为1秒。
如表3-6-2所示
报时电路如下图所示：
500HZ 1000HZ
器
图6 整点报时电路
● 数字电子钟连线图
图7 整机电路
四、电路调试
课程设计的起点在于仿真，在设计好基本电路图后，通过Multisim仿真电路，在Multisim中，执行Place/Hierachical Block命令，找到以存储的层次块，点打开即可出现在电路模板中，在在元件库中找出信号发生器数码显示器。
本次设计中先采用现成的信号发生器进行分步调试。
为使各电路接线后能顺利工作，
对各个层次块可以先分别测试器功能。
将信号发生器分别接入60进制和24进制计数器层次块，其输出接数码管或示波器，看其是否完成电路功能。
对其校准电路，只有当整机电路连接好以后，按校准电路所说的方式，看是否能起到时、分、秒的校准。
而整点报时电路必须先通过校时电路将时间调到59分50秒，再启动仿真，看其是否能报时5下，前4次是低音，到最后一次是高音。
本次实验各模块节能完成其功能，接好整机电路后，能完成所需功能，故本次数字电子钟的设计能满足设计要求。
五、实验心得
这次的数电综合实验历时一周时间，实验课题是数字电子钟的设计与调试，看似一个简单的电路设计其实并没有想象的那样简单，过程是非常艰辛的，但是结果还是令人兴奋的。
在这次的综合实验中，我的任务主要是电路设计。
通过本次试验是让我学到了许多：
1、在这次的课程设计的过程中，我感触最深的是查阅大量的设计资料，为了
让我们的设计更加完善，查阅大量的设计资料是十分必要的。
2、理论知识和实践相结合。
平时我们学的都是理论知识，学起来很枯燥乏味，
而且单纯的理论知识的学习不能够真正理解其中的原理，真正到了动手操作的时候，才发现理论知识的重要性，但让理论和实际还是有一定的差距
的，理论的很多知识是建立在一定的条件上的，实际中不能满足这样的条
件，所以会产生差距。
通过这次的综合实验，更加深了对书本上所学的译
码器、计数器和分频电路的理解。
3、同学们之间的团结。
很多问题一个人可能要思考很长时间，也不一定有结
果，但大家一起努力，则可能会有不一样的效果。
小组成员:XX、XX。