数电课程设计报告(数字钟的设计).pdfVIP

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数电课程设计报告

第一章设计背景与要求

设计要求

第二章系统概述

2.1设计思想与方案选择

2.2各功能块的组成

2.3工作原理

第三章单元电路设计与分析

3.1各单元电路的选择

3.2设计及工作原理分析

第四章电路的组构与调试

4.1遇到的主要问题

4.2现象记录及原因分析

4.3解决措施及效果

4.4功能的测试方法，步骤，记录的数据

第五章结束语

5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明

5.2总结设计的收获与体会

附图（电路总图及各个模块详图）

参考文献

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第一章设计背景与要求

一．设计背景与要求

在公共场所，例如车站、码头，准确的时间显得特别重要，否则很有可能给外出办

事即旅行袋来麻烦。数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械

式时钟相比具有更高的准确度和直观性，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。数字钟是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。

设计一个简易数字钟，具有整点报时和校时功能。

（1）以四位LED数码管显示时、分，时为二十四进制。

（2）时、分显示数字之间以小数点间隔，小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭

规律表示秒计时。

（3）整点报时采用蜂鸣器实现。每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣响4次，响1s、

停1s，直到整点前一秒以高频响1s，整点时结束。

（4）才用两个按键分别控制“校时”或“校分”。按下校时键时，是显示值以0~23

循环变化；按下“校分”键时，分显示值以0~59循环变化，但时显示值不能变化。

二．设计要求

电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养学生

的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中，课程设计是一个重要的实践环

节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。通过本次简易

数字钟的设计，初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法。即根据设计要求，查阅文献资料，

收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能要求。

第二章系统概述

2.1设计思想与方案选择

方案一，利用数字电路中学习的六十进制和二十四进制计数器和三八译码器来

实现数字中的时间显示。

方案二，利用AT89S51单片机和74HC573八位锁存器以及利用C语言对AT89S51

进行编程来实现数字钟的时间显示。

由于方案一通过数电的学习我们都比较熟悉，而方案二比较复杂，涉及到比较多

我们没学过的内容，所以选择方案一来实施。

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简易数字钟电路主体部分是三个计数器，秒、分计数器采用六十进制计数器，而

时计数器采用二十四进制计数器，其中分、时计数器的计数脉冲由

校正按键控制选择秒、分计数器的溢出信号或校正10Hz计数信号。计数器的输出通过

七段译码后显示，同时通过数值判断电路控制蜂鸣器报时。

2.2各功能块的组成

分频模块，60进制计数器模块，24进制计数器模块，4位显示译码模块，正点

报时电路模块，脉冲按键消抖动处理模块

2.3工作原理

一．简易数字钟的基本工作原理是对1Hz标准频率（秒脉冲）进行计数。当秒脉

冲个数累计满60后产生一个分计数脉冲，而分计数脉冲累计满60后产生一个时计数脉

冲，电路主要由3个计数器构成，秒计数和分计数为六十进制，时计数为二十四进制。

将FPGA开发装置上的基准时钟OSC作为输入信号通过设计好的分频器分成1Hz~10MHz8

个10倍频脉冲信号。1Hz的脉冲作为秒计数器的输入，这样实现了一个基本的计时装

置。通过4位显示译码模块，可以显示出