数字电子钟设计电子设计课程设计报告

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1、电子技术课程设计报告数字电子钟设计 学院:课程：小组成员： 姓名：学号：指导老师：日期: 数字电子钟电子技术课程设计1一、选择课题数字电子钟 二、选题意义和技术指标及设计要求 1、数字电子钟设计的意义：数字电子时钟早已成为人们生活中不可缺少的必需品，广泛用于个人家庭及车站、码头、剧院和办公室等公共场所，给人们的生活、工作、学习以及娱乐带来了极大的方便。由于数字集成电路技术的发展使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点。而且它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。数字电子时钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置，数字钟的精度、稳定度远远的超过老式的机械钟表，并且与机械时钟相

2、比具有更高的准确性和直观性，因此具有更广泛的应用。2、数字电子钟的设计要求1）数字电子钟的最基本计时功能要保证正常计时；2）数字电子钟需要有校时部分以防止走时不准，能做到快速调整时间；3）数字电子钟需要有整点报时功能以提醒整点时间的到来；4）尽量设计电路时要做到简洁人性化，尽量避免复杂的操作。3、数字电子钟设计的目的1）熟练掌握我们半年来所学习的数字电子技术基础知识；2）通过设计电路，提高对各种集成电路芯片的认识与理解程度；3）熟悉逻辑电路的特点；4）学会熟练使用电路仿真软件如 Multisim的使用；5）提高查找电路故障的能力，培养科学严谨的学习习惯。4、数字电子钟的技术指标1）设计信号发生

3、器并产生 1HZ频率的时钟脉冲信号；2）使用 7段数码管实现精准的“时” 、 “分” 、 “秒”显示计时；数字电子钟电子技术课程设计23）以 24小时为一个循环计数周期；4）具有手动校时功能，可以随时调整时间防止时间走时不准。三、电路设计原理分析1、整体设计方案数字电子钟是一种时许组合逻辑电路。原理图如下：该系统由信号发生器、计数器、译码器、显示数码管等几部分组成。该系统的工作过程是：信号发生器产生稳定的脉冲信号，输出的信号频率为 1HZ，作为数字电子钟的基准信号。信号发生器产生的每秒一次的方波信号输入到时、分、秒的计数器，秒计数器满 60后向分钟计数器进位，分钟计数器计满 60后向小时计数器

4、进位，小时计数器以 24小时为一个周期循环，满 24清零从头开始。所有计数显示都由译码器连接七段数码管显示，当然计数过程中出现误差，可以采用校时电路进行调整。时显示数码管（十位）时显示数码管（个位）分显示数码管（个位）分显示数码管（十位）秒显示数码管（个位）秒显示数码管（十位）时译码器 时译码器 分译码器 分译码器 秒译码器 秒译码器时计数器 时计数器 分计数器 分计数器 秒计数器 秒计数器信号发生器校时电路数字电子钟电子技术课程设计32、各部分电路设计1）信号发生器信号发生器利用 555电路，通过电容电阻定时，产生稳定频率的信号脉冲供数字电子钟的基准计数信号。2）六十进制计数电路设计整个电子

5、钟电路中秒计数和分计数都要用到六十进制计数电路。六十进制电路可以利用两片 74LS160来实现，具体原理图如下：3）二十四进制电路设计：数字电子钟电路中“时”部分要用到二十四进制计数电路。二十四进制电路可以用两片 74LS160 来实现，其原理图如下：4）译码显示电路设计：译码器与七段数码管相连接，达到翻译代码并显示为数字的作用。七段数码管显COCP A BCD74LS160（1）RCTTCTPCOCP ABCD74LS160（2）&COCP A BCD74LS160（1）RCTCPCOCP ABCD74LS160（2）&数字电子钟电子技术课程设计4示十进制的数字。5）校时电路设计：对于数字电

6、子钟，校时功能应该说是必不可少的部分。利用单刀双掷开关切断信号脉冲。当开关打到 1 端时电路正常计数工作，当开关打到 2 端时， “时”或“分”部分可以自由计数到你想要的时间。6）整点报时电路：采用 74LS02 和 74LS30 实现。四、元件清单元件名称 个数（个）74LS48 674LS160 674LS00 674LS02 174LS30 1NE555P 1七段数码管 6单刀双掷开关 2蜂鸣器 1发光二极管 1电阻（100K） 2电阻（2K） 1电容（4.7F） 1电容（0.01 F） 1插线 若干74LS48: 74LS160：数字电子钟电子技术课程设计574LS00: 74LS02

7、：74LS30： NE555：五、仿真电路使用数字电子仿真软件 Multisim进行仿真。1、脉冲信号发生器根据公式：f = 1.43/C（R1 + 2R2）产生约 1HZ的信号脉冲，我们选取 C = 4.7F，R1 = R2 =100KNE555构成的信号发生器：数字电子钟电子技术课程设计62、校时电路当开关打到一端时电路正常计数计时；当开关打到另一端时， “时” 、“分”电路处于校时状态，能实现时分的同时校时。具体仿真电路如下:图中的单刀双掷开关 S1和 S2，其中的 S1是“时”校时开关；S2 是“分”校时电路，S1 置于上端时电路处于“时”校时状态，处于下端是正常计数状态；S2置于上端

8、时电路处于“分”校时状态，处于下端是正常计数状态。3、计数电路1）24 进制计数器：数字电子钟电子技术课程设计724进制计数器由两片 74LS160连接成，采用了反馈清零法，时钟同步。低位片进位给高位的 CTT和 CTP。2）60 进制计数器：4、显示电路显示电路由 74LS48和七段共阴数码管连接，将 74LS160输出的信号翻译到数码管上实现显示十进制数的目的。具体仿真电路如下：数字电子钟电子技术课程设计85、整点报时电路整点报时电路将实现 59分 50秒到 59分 59秒期间鸣响，在50、52、54、56、58 秒时各响一下。具体仿真电路如下：6、总电路如下：数字电子钟电子技术课程设计9

9、六、实验结果信号发生器：555信号发生源指示灯数字电子钟电子技术课程设计10输出波形：由图看出信号发生器的输出波形的周期约为 964ms，可计算出频率约为 1.04，和仿真波形几乎相同。数字电子钟电子技术课程设计11整点报时部分：数字电子钟电子技术课程设计12总电路七、实验步骤1、查找资料确定选题，最终确定数字电子钟为课设题目。2、查找资料、通过对比确定电路模型及所选取的元件。3、进行 Multisim仿真，不断调试，查看仿真结果是否达到我们期望的效果。4、仿真无误后，小组三人列出元件清单，一起去电子商城购买所需元件和电路板。5、按照仿真电路，进行插线。首先连接信号发生器电路，进行调试，使其稳

10、定输出 1HZ的脉冲信号。6、连接“秒”电路部分，进行调试，使“秒”部分电路实现正常计数功能，再连接“分”电路，进行调试。蜂鸣器数字电子钟电子技术课程设计137、 “秒” 、 “分”电路计时均正确后连接“时”部分电路，进行调试直至正确计数。8、 “秒” 、 “分” 、 “时”电路基本计数功能实现后，连接校时电路，进行调试，直至校时效果出现。9、校时完成后，连接整点报时电路，实现整点报时功能。10、所有部分都完成后，进行整个电路所有功能调试，出现故障一部分一部分的检查排除，直至最后效果出来为止。八、个人体会我们小组一共三个人，通过我们的共同努力与相互配合，终于比较圆满地完成了这次课设。在实验过程

11、中有喜有忧，最终能够苦尽甘来，尝到了胜利的果实与成功的喜悦。课程设计是我们电子技术课程中非常重要的一个环节，也是锻炼我们动手能力与综合运用知识的能力、分析与解决实际问题的能力的一个很好的途径。另外在设计电路、分析电路中查阅不少的资料，这样扩展了我在电气技术方面的知识和视野，也培养了创造力。这次课程设计真的可以用“苦尽甘来”来形容，在这个过程中，我们遇到了许许多多的困难，当然也有相应的通过自己的努力解决困难之后的那份喜悦，这份喜悦真的是其他任何喜悦所代替不了的。我们尝到了设计电路的迷茫；我们尝到了那巨多连线的复杂；也尝到了电路连接完成后却没有出现预期效果的那种焦急与烦躁。调试电路真的是最考验人的

12、细心和耐心的一个过程，需要仔细分析查找问题原因，排除故障，再调试周而复始，一次又一次，但功夫不负有心人，我们的坚持，我们的不放弃，终于让我们看到了理想的效果，看到了完整的一个作品。那一刻真的是由衷的开心。科研，就是这么一个让你欢喜让你忧的东西！除此之外，这次课设让我们的动手能力有了很大提高，但也发现了自己有很多不足，在以后的学习中还有待提高。同时也为以后的课程设计积累了一笔丰富的经验，我相信，以后的课设我会越做越好！最后非常感谢老师的耐心指导和帮助，希望我们的课设有更大突破 O(_)O！数字电子钟电子技术课程设计14九、小组分工及自我评价1、小组分工：王佳琦（我）：负责整点报时电路和 555信号发生器的接线调试和故障排查修改；部分主体电路故障排查。陈京杭：设计并完成 multisim电路仿真，仿真电路故障检查和修改；校时电路调试修改和部分电路故障排查。张国锐：负责主体电路包括校时电路、时分秒的计时电路、译码器和七段数码管显示电路的接线；仿真电路部分故障修改。元器件我组三人一起购买。设计成品的每一部分都有我们每个人的努力和参与。2、自我评价：这是我们人生中的第一次课程设计，大家都非常认真地对待，非常用心地去做，经过不懈努力，就想种庄稼一样，经过浇水施肥终于在秋天收获了果实，而我们也终于苦尽甘来，完成了作品，达到了理想的效果，我给我们小组评优。