6位数字钟制作套件(纯数字电路)电子制作套件

数字电路课程设计题目选编1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现简介及要求：水箱水位自动控制器，电路采用CD4011四与非门作为处理芯片。

要求能够实现如下功能：水箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水；而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不会溢，非常的实用而且方便。

2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现简介及要求：要求电路以CD4011作为中心元件，结合外围电路，实现以下功能：在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭状态,灯不亮；夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。

灯亮后经过40秒左右的延时节电开关自动关闭，灯灭。

3、基于CD4011红外感应开关的设计与实现在一些公共场所里，诸如自动干手机、自动取票机等，只要人手在机器前面一晃，机器便被启动，延时一段时间后自动关闭，使用起来非常方便。

要求用CD4011设计有此功能的红外线感应开关。

4、基于CD4011红外线对射报警器的设计与实现设计一款利用红外线进行布防的防盗报警系统，利用多谐振荡器作为红外线发射器的驱动电路，驱动红外发射管，向布防区内发射红外线，接收端利用专用的红外线接收器件对发射的红外线信号进行接收，经放大电路进行信号放大及整形，以CD4011作为逻辑处理器，控制报警电路及复位电路，电路中设有报警信号锁定功能，即使现场的入侵人员走开，报警电路也将一直报警，直到人为解除后方能取消报警。

5、基于CD4069无线音乐门铃的设计与实现音乐门铃已为人们所熟知，在一些住宅楼中都装有音乐门铃，当有客人来访时，只要按下门铃按钮，就会发出“叮咚”的声音或是播放一首乐曲，然而在一些已装修好的室内，若是装上有线门铃，由于必须布线，从而破坏装修，让人感到非常麻烦。

采用CD4069设计一款无线音乐门铃，发射按键与接收机间采用了无线方式传输信息。

多功能六位电子钟说明书一、原理说明：1、显示原理：显示部分主要器件为3只两位一体共阳极数码管，驱动采用 PNP 型三极管驱动，各端口配有限流电阻，驱动方式为动态扫描，占用 P3.0～P3.5 端口，段码由P1.0～P1.6输出。

冒号部分采用 4 个Φ3.0的红色发光二极管，驱动方式为独立端口P1.7驱动。

2、键盘原理：按键 S1～S3 采用复用的方式与显示部分的 P3.5、P3.4、P3.2 口复用。

其工作方式为，在相应端口输出高电平时读取按键的状态并由单片机消除抖动并赋予相应的键值。

3、迅响电路及输入、输出电路原理：迅响电路由有源蜂鸣器和 PNP 型三极管组成。

其工作原理是当 PNP 型三极管导通后有源蜂鸣器立即发出定频声响。

驱动方式为独立端口驱动，占用P3.7端口。

输出电路是与迅响电路复合作用的，其电路结构为有源蜂鸣器，5.1K定值电阻R6，排针J3并联。

当有源蜂鸣器无迅响时J3输出低电平，当有源蜂鸣器发出声响时J3输出高电平，J3可接入数字电路等各种需要。

驱动方式为迅响复合输出，不占端口。

输入电路是与迅响电路复合作用的，其电路结构是在迅响电路的 PNP 型三极管的基极电路中接入排针J2。

引脚排针可改变单片机I/O口的电平状态，从而达到输入的目的。

驱动方式为复合端口驱动，占用P3.7端口。

4、单片机系统：本产品采用了单片机AT89C2051为核心器件，并配合所有的外围电路，具有上电复位的功能，无手动复位功能。

二、使用说明：1、功能按键说明：S1为功能选择按键，S2为功能扩展按键，S3为数值加一按键。

2、功能及操作说明：操作时，连续短时间(小于1秒)按动S1，即可在以上的6个功能中连续循环。

中途如果长按(大于2秒)S1，则立即回到时钟功能的状态。

1）时钟功能：上电后即显示10：10：00 ，寓意十全十美。

2）校时功能：短按一次 S1，即当前时间和冒号为闪烁状态，按动 S2 则小时位加 1，按动 S3则分钟位加1，秒时不可调。

单片机制作的6位数字钟常见的电子钟程序由显示部分，计算部分，时钟调整部分构成。

时钟的基本显示原理：时钟开始显示为0时0分0秒，也就是数码管显示000000，然后每秒秒位加1 ，到9后，10秒位加1，秒位回0。

10秒位到5后，即59秒，分钟加1，10秒位回0。

依次类推，时钟最大的显示值为23小时59分59秒。

这里只要确定了1秒的定时时间，其他位均以此为基准往上累加。

开始程序定义了秒，十秒，分，十分，小时，十小时，共6位的寄存器，分别存在30h，31h，32h，33h，34h，35h单元，便于程序以后调用和理解。

6个数码管分别显示时、分、秒，一个功能键，可以切换调整时分秒、增加数值、熄灭节电等功能全部集一键。

以下是部分汇编源程序，购买我们产品后我们用光盘将完整的单片机汇编源程序和烧写文件送给客户。

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 中断入口程序;; (仅供参考);;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;ORG 0000H ;程序执行开始地址LJMP START ;跳到标号START执行ORG 0003H ;外中断0中断程序入口RETI ;外中断0中断返回ORG 000BH ;定时器T0中断程序入口LJMP INTT0 ;跳至INTTO执行ORG 0013H ;外中断1中断程序入口RETI ;外中断1中断返回ORG 001BH ;定时器T1中断程序入口LJMP INTT1 ;跳至INTT1执行ORG 0023H ;串行中断程序入口地址RETI ;串行中断程序返回;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 主程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;START: MOV R0,#70H ;清70H-7AH共11个内存单元MOV R7,#0BH;clr P3.7 ;CLEARDISP: MOV @R0,#00H ;INC R0 ;DJNZ R7,CLEARDISP ;MOV 20H,#00H ;清20H（标志用）MOV 7AH,#0AH ;放入"熄灭符"数据MOV TMOD,#11H ;设T0、T1为16位定时器MOV TL0,#0B0H ;50MS定时初值（T0计时用）MOV TH0,#3CH ;50MS定时初值MOV TL1,#0B0H ;50MS定时初值（T1闪烁定时用）MOV TH1,#3CH ;50MS定时初值SETB EA ;总中断开放SETB ET0 ;允许T0中断SETB TR0 ;开启T0定时器MOV R4,#14H ;1秒定时用初值（50MS×20）START1: LCALL DISPLAY ;调用显示子程序JNB P3.7,SETMM1 ;P3.7口为0时转时间调整程序SJMP START1 ;P3.7口为1时跳回START1 SETMM1: LJMP SETMM ;转到时间调整程序SETMM;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 1秒计时程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;T0中断服务程序INTT0: PUSH ACC ;累加器入栈保护PUSH PSW ;状态字入栈保护CLR ET0 ;关T0中断允许CLR TR0 ;关闭定时器T0MOV A,#0B7H ;中断响应时间同步修正ADD A,TL0 ;低8位初值修正MOV TL0,A ;重装初值（低8位修正值）MOV A,#3CH ;高8位初值修正ADDC A,TH0 ;MOV TH0,A ;重装初值（高8位修正值）SETB TR0 ;开启定时器T0DJNZ R4, OUTT0 ;20次中断未到中断退出ADDSS: MOV R4,#14H ;20次中断到（1秒）重赋初值MOV R0,#71H ;指向秒计时单元（71H-72H）ACALL ADD1 ;调用加1程序（加1秒操作）MOV A,R3 ;秒数据放入A（R3为2位十进制数组合）CLR C ;清进位标志CJNE A,#60H,ADDMM ;ADDMM: JC OUTT0 ;小于60秒时中断退出ACALL CLR0 ;大于或等于60秒时对秒计时单元清0 MOV R0,#77H ;指向分计时单元（76H-77H）ACALL ADD1 ;分计时单元加1分钟MOV A,R3 ;分数据放入ACLR C ;清进位标志CJNE A,#60H,ADDHH ;ADDHH: JC OUTT0 ;小于60分时中断退出ACALL CLR0 ;大于或等于60分时分计时单元清0 MOV R0,#79H ;指向小时计时单（78H-79H）ACALL ADD1 ;小时计时单元加1小时MOV A,R3 ;时数据放入ACLR C ;清进位标志CJNE A,#24H,HOUR ;HOUR: JC OUTT0 ;小于24小时中断退出ACALL CLR0 ;大于或等于24小时小时计时单元清0 OUTT0: MOV 72H,76H ;中断退出时将分、时计时单元数据移MOV 73H,77H ;入对应显示单元MOV 74H,78H ;MOV 75H,79H ;POP PSW ;恢复状态字（出栈）POP ACC ;恢复累加器SETB ET0 ;开放T0中断RETI ;中断返回;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 闪动调时程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;T1中断服务程序，用作时间调整时调整单元闪烁指示INTT1: PUSH ACC ;中断现场保护PUSH PSW ;MOV TL1, #0B0H ;装定时器T1定时初值MOV TH1, #3CH ;DJNZ R2,INTT1OUT ;0.3秒未到退出中断（50MS中断6次）MOV R2,#06H ;重装0.3秒定时用初值CPL 02H ;0.3秒定时到对闪烁标志取反JB 02H,FLASH1 ;02H位为1时显示单元"熄灭"MOV 72H,76H ;02H位为0时正常显示MOV 73H,77H ;MOV 74H,78H ;MOV 75H,79H ;INTT1OUT: POP PSW ;恢复现场POP ACC ;RETI ;中断退出FLASH1: JB 01H,FLASH2 ;01H位为1时，转小时熄灭控制MOV 72H,7AH ;01H位为0时，"熄灭符"数据放入分MOV 73H,7AH ;显示单元（72H-73H），将不显示分数据MOV 74H,78H ;MOV 75H,79H ;AJMP INTT1OUT ;转中断退出FLASH2: MOV 72H,76H ;01H位为1时，"熄灭符"数据放入小时MOV 73H,77H ;显示单元（74H-75H），小时数据将不显示MOV 74H,7AH ;MOV 75H,7AH ;AJMP INTT1OUT ;转中断退出;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 加1子程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;ADD1: MOV A,@R0 ;取当前计时单元数据到ADEC R0 ;指向前一地址SWAP A ;A中数据高四位与低四位交换ORL A,@R0 ;前一地址中数据放入A中低四位ADD A,#01H ;A加1操作DA A ;十进制调整MOV R3,A ;移入R3寄存器ANL A,#0FH ;高四位变0MOV @R0,A ;放回前一地址单元MOV A,R3 ;取回R3中暂存数据INC R0 ;指向当前地址单元SWAP A ;A中数据高四位与低四位交换ANL A,#0FH ;高四位变0MOV @R0,A ;数据放入当削地址单元中RET ;子程序返回;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 清零程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;.............;; 时钟调整程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;当调时按键按下时进入此程序SETMM: cLR ET0 ;关定时器T0中断CLR TR0 ;关闭定时器T0LCALL DL1S ;调用1秒延时程序JB P3.7,CLOSEDIS ;键按下时间小于1秒，关闭显示（省电）MOV R2,#06H ;进入调时状态，赋闪烁定时初值SETB ET1 ;允许T1中断SETB TR1 ;开启定时器T1SET2: JNB P3.7,SET1 ;P3.7口为0（键未释放），等待SETB 00H ;键释放，分调整闪烁标志置1SET4: JB P3.7,SET3 ;等待键按下LCALL DL05S ;有键按下，延时0.5秒JNB P3.7,SETHH ;按下时间大于0.5秒转调小时状态MOV R0,#77H ;按下时间小于0.5秒加1分钟操作LCALL ADD1 ;调用加1子程序MOV A,R3 ;取调整单元数据CLR C ;清进位标志CJNE A,#60H,HHH ;调整单元数据与60比较HHH: JC SET4 ;调整单元数据小于60转SET4循环LCALL CLR0 ;调整单元数据大于或等于60时清0CLR C ;清进位标志AJMP SET4 ;跳转到SET4循环CLOSEDIS: SETB ET0 ;省电（LED不显示）状态。

[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。

数字电⼦钟PCB制作数字电⼦钟PCB制作07电⼦信息⼯程（2）班 070306212 李武成⼀．设计⽬的Protel是20世纪90年代澳⼤利亚Protel Techmology公司研发的电⼦CAD软件，Protel 99SE将电路原理图编辑、电路仿真测试、PLD设计和PCB设计等功能融合在⼀起。

由于其强⼤的功能和⽅便的操作，深受⼴⼤⽤户的欢迎，在中国⼩企业、公司应有极为普遍。

Protel 99是⼀个全⾯集成的电路设计软件，它具备强⼤便捷的编辑功能，为电⼦电路原理图和印制电路板的设计提供了良好的操作环境。

本次课程设计通过了解熟悉Protel 99软件界⾯，进⾏数字电⼦钟电路原理图的设计、创建原理图元件、电路板的设计规划和⽹络表的载⼊、印刷电路板（PCB）的编辑、创建元件封装、报表⽣成和电路板输出。

⼆．画原理图1.启动原理图设计系统进⼊Protel 99 SE，创建⼀个数据库，执⾏菜单File/New命令，从框中选择原理图服务器（Schematic Document）图标，双击该图标，建⽴原理图设计⽂档。

双击⽂档图标，进⼊原理图设计服务器界⾯。

2.设置图纸和环境在进⾏原理图设计之前设置图纸的⼤⼩、⽅向及标题栏类型等。

在Document Options 对话框中进⾏，执⾏菜单命令Design/Options即可。

单击箭头按钮选择preference选项，打开原理图环境参数设置对话框，点击Schematic按钮进⾏设置。

3.放置元件在原理图图纸上放置元件之前，需要先添加元件库，选中Browse Sch标签页，然后单击Add/Remove按钮，弹出Change Library File List,在Design Explorer99/Library/Sch ⽂件夹中选择元件库名称，单击添加和OK按钮。

放置元件时选中所需的元件库，然后在元件列表框中选择相应的元件，单击Place放置元件。

按空格键可使元件旋转，双击元件打开Part对话框，可以编辑元件属性。

自制数字集成电路实验板【套件供应】制作难度：★★比较简单产品编号:515-1《电子制作》杂志2007年第10期刊有此款套件的详细介绍文章，欢迎查阅！焊装完成后的产品外观照片焊装完成后的产品外观照片直接购买成品板：42元/块本套数字集成电路实验板是一种学生用来进行数字集成电路基本实验的学具。

它借鉴面包板插接电路的特点，并带有基本数字部件，能简化实验步骤，突出实验主体，提高插接电路的可靠性、速效性。

数字集成电路实验板电路，是学生进行实验的操作平台。

它模拟面包板的构造，为4行13列，在第2、3行中焊接有16脚插座，插入所需的数字集成电路块，操作方法同面包板实验。

工具包提供实验所需的、已经焊接好的基本数字部件，包括4位逻辑电平显示器、4位逻辑电平控制器、BCD同步加计数器、BCD―七段译码器和一位数码管显示器。

此外还包括电源部分。

随本数字集成电路实验板套件，附送74LS00芯片1只，提供一位数码显示器示范连接。

TTL数字集成电路74LS00（1/2）作为时钟电路，定时电阻器选用2.2kΩ，定时电容器选用220μF，时钟电平显示器选用白色发光二极管，限流电阻器为390Ω。

时钟信号由74LS00第6脚输出端通过两端带有插针的软导线与CD4518时钟端CP相连，CD4518输出端Q1～Q4通过导线分别与电平显示器X1～X4相连，Q1～Q4还通过导线分别与CD4511数据输入端ABCD相连。

接通电源开关S5，时钟端白色发光二极管闪亮，与此同步的4位电平显示器红色、绿色、黄色和蓝色发光二极管显示出BCD码，数码管显示出0～9阿拉伯数字。

数字集成电路实验板需要配备实验所用的元器件插件，其数量和规格可以参照数字集成电路基本实验元器件明细表。

实验板采用面包板连接电路的模式与基本数字部件相结合的方法进行数字集成电路基本实验，既能保证搭接电路的直观性、灵活性，又能保证搭接电路的可靠性、便捷性；实验电路不需要焊接，无污染，可以不用交流电源，操作安全，采用一体化电路实验板，管理方便，特别适用于数字集成电路课堂教学。

基于FPGA的数字电⼦钟的设计与实现背景：本实验所有结果基于Quartus II 13.1 (64-bit)实现，实验过程采⽤⾃下⽽上⽬录⼀、基本功能设计与思路基本功能：能实现秒、分钟、⼩时的计数，计数结果清晰稳定的显⽰在 6 位数码管上。

1、动态显⽰模块该模块主要功能是通过数码管的动态扫描实现 6 位数码管显⽰计数结果，本模块由扫描模块scan_cnt6，位选控制模块 dig_select，数据选择控制模块 seg_select 以及译码模块 decoder 构成扫描模块 scan_cnt6模块功能：产⽣ 位选控制端dig_select 和数据选择端 code_select 模块所需要的地址信息，扫描时钟决定位选信号和数据切换的速度。

设计思路：利⽤74390芯⽚（P160 TTL 双⼗进制异步计数器）构建⼀个模六计数器，就是6进制计数器，利⽤计数到6（110）时，“q2”和“q1”为⾼电平，产⽣ ⼀个复位信号，加到74390的⾼电平有效的异步清0端“1CLR”上，使计数器回0，从⽽实现模六计数。

设计结果：cnt6模块设计图波形仿真：（默认为时序仿真）cnt6模块波形仿真图位选模块 dig_select模块功能：在地址端的控制下，产⽣位选信号。

设计思路：利⽤74138芯⽚（3线-8线译码器），当选通端输⼊端G1为⾼电平，选通端输⼊端G2AN和G2BN为低电平时，将扫描信号cnt6的输出作为输⼊信号，dig[5..0]是译码输出，输出低电平有效。

设计结果：dig_select模块设计图波形仿真：dig_select模块波形仿真图数据选择模块 seg_select模块功能：输⼊ 6 组数据，每组数据 4bit，本模块完成在地址端的控制下从6 组数据当中选择 1 组输出。

设计思路：利⽤74151芯⽚（P91 8选1数据选择器），在控制输⼊端GN为低电平时，将扫描信号的选择下，分别选中D[5..0]对应的输⼊信号输出为Y。

做成时钟,并不难,把十进改成6进就行了如下:1,震荡电路的电容用晶震,记时准确.2, 时:用2块计数器,十位的用1和2(记时脚)两个脚.分:用2块计数器,十位的用1,2,3,4,5,6,(记时脚)6个脚.秒:同分.评论:74系列的集成块不如40系列的,如:用CD4069产生震荡,CD4017记数,译码外加.电压5V.比74LS160 74LS112 74LS00好的.而且CD4069外围元件及少.如有需要我可以做给你.首先需要产生1hz的信号，一般采用CD4060对32768hz进行14分频得到2hz，然后再进行一次分频。

（关于此类内容请参考数字电路书中同步计数器一章）(原文件名:4060.JPG)一种分频电路：(原文件名:秒信号1.JPG)采用cd4518进行第二次分频另一种可以采用cd4040进行第二次分频第三种比较麻烦，是对1mhz进行的分频(原文件名:秒信号2.JPG)介绍一下cd4518：CD4518，该IC是一种同步加计数器，在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器，其功能引脚分别为1～7和9～{15}。

该计数器是单路系列脉冲输入（1脚或2脚；9脚或10脚），4路BCD码信号输出（3脚～6脚；{11}脚～{14}脚）。

此外还必须掌握其控制功能，否则无法工作。

手册中给有控制功能的真值（又称功能表），即集成块的使用条件，如表2所示。

从表2看出，CD4518有两个时钟输入端CP和EN，若用时钟上升沿触发，信号由CP输入，此时EN端应接高电平“1”，若用时钟下降沿触发，信号由EN端输入，此时CP端应接低电平“0”，不仅如此，清零（又称复位）端Cr也应保持低电平“0”，只有满足了这些条件时，电路才会处于计数状态，若不满足则IC不工作。

计数时，其电路的输入输出状态如表3所示。

值得注意，因表3输出是二/十进制的BCD码，所以输入端的记数脉冲到第十个时，电路自动复位0000状态（参看连载五）。

另外，该CD4518无进位功能的引脚，但从表3看出，电路在第十个脉冲作用下，会自动复位，同时，第6脚或第{14}脚将输出下降沿的脉冲，利用该脉冲和EN端功能，就可作为计数的电路进位脉冲和进位功能端供多位数显用。

多功能数字钟电路设计
1.时钟显示：设计一个数字时钟显示电路，可以显示当前的时间（小
时和分钟）。

可以使用七段显示器来显示数字。

2.闹钟功能：设计一个闹钟功能，可以设置闹钟时间，并在到达闹钟
时间时发出提示声音或闹铃。

3.温度显示：设计一个温度传感器电路，并将当前温度显示在数字时
钟上。

4.日历功能：设计一个日历功能，可以显示当前的日期和星期。

5.定时器功能：设计一个定时器功能，可以设置一个特定的时间间隔，并在到达时间间隔时发出提示声音或闹铃。

6.闹钟休眠功能：设计一个闹钟休眠功能，可以设置一个特定的时间
间隔，在此时间间隔内按下按钮可以将闹钟功能暂时关闭。

7.闹钟重复功能：设计一个闹钟重复功能，可以设置一个特定的时间
间隔，使闹钟在每天相同的时间段重复响铃。

8.亮度调节功能：设计一个亮度调节功能，可以调整数字时钟的显示
亮度。

这些功能可以根据需求进行组合设计，可以使用逻辑门、计数器、显
示器驱动器、温度传感器、按钮等元件来完成电路设计。

多功能数字钟的设计及制作1.设计分析本次设计的数字钟具有校时功能。

我们需要在先设计一个基本的数字钟，然后在此基础上增加校时电路。

一个基本的数字钟由三个部分组成：秒脉冲产生电路，计数电路，译码显示电路，然后就是加上校时电路，一个四部分构成了本次设计的多功能数字钟，其总体方框图如图1-1图1-1 总体方框图2.设计内容2.1秒脉冲产生部分本设计使用由555定时器构成的多谐振荡器来产生1HZ的信号。

虽然此振荡器没有石英晶体稳定度和精确度高，由于设计简单而成为了设计时的首选。

只要在555定时器电路外部配上两个电阻及两个电容元件，并将某些引脚相连，就可以方便地构成多谐振荡器。

555定时器是数字脉冲产生的核心芯片，所以在了解其原理之前，我们需了解555定时器。

555定时器逻辑符号如图2-1所示：图2-1 555定时器逻辑符号管脚功能如表2-1所示：图2-2 秒脉冲电路根据原理和元件图，结合一阶电路暂态过程的三要素法，可以计算出充放电的时间，两者相加即为脉冲周期，脉冲周期的倒数即为脉冲频率。

充电过程的方程式： 2/3Vcc=Vcc+（1/3Vcc-Vcc）e（t1/RC）t1=(R1+R2)C*㏑2=0.7（R1+R2）C放电过程的方程式： 1/3Vcc=0+（2/3Vcc-0）e（t1/RC）t2=R2*C㏑2=0.7R2*C脉冲周期为： t=t1+t2=0.7（R1+2R2）C脉冲频率为： f=1/t=1.43/（R1+2R2）C令R1=15k，R2=68k，C=0. 01F，（其中0.01F的电容的作用是防干扰的）代入数据，计算得，f=0.94HZ≈1HZ基本满足实验要求。

2.2计数部分计数部分的核心芯片是74LS9074LS90是二---五---十进制异步计数器。

它有两个时钟输入CKA和CKB，其中,CPA和Q0组成一位二进制计数器，CKB和Q1Q2Q3组成五进制计数器，若将Q0与CKB相连接，时钟脉冲从CKA输入，则构成了84212BCD码十进制计数器。

多功能6位电子钟说明书一、原理说明：1、显示原理：显示部分主要器件为2位共阳红色数码管，驱动采用PNP型三极管驱动，各端口配有限流电阻，驱动方式为扫描，占用P1.0～P1.6端口。

冒号部分采用4个Φ3.0的红色发光，驱动方式为独立端口驱动，占用P1.7端口。

2、键盘原理：按键S1～S3采用复用的方式与显示部分的P3.5、P3.4、P3.2口复用。

其工作方式为，在相应端口输出高电平时读取按键的状态并由单片机支除抖动并赋予相应的键值。

3、迅响电路及输入、输出电路原理：迅响电路由有源蜂鸣器和PNP型三极管组成。

其工作原理是当PNP型三极管导通后有源蜂鸣器立即发出定频声响。

驱动方式为独立端口驱动，占用P3.7端口。

输出电路是与迅响电路复合作用的，其电路结构为有源蜂鸣器，4.7K定值电阻R16，排针J3并联。

当有源蜂鸣器无迅响时J3输出低电平，当有源蜂鸣器发出声响时J3输出高电平，J3可接入数字电路等各种需要。

驱动方式为迅响复合输出，不占端口。

输入电路是与迅响电路复合作用的，其电路结构是在迅响电路的PNP型三极管的基极电路中接入排针J2。

引脚排针可改变单片机I/O口的电平状态，从而达到输入的目的。

驱动方式为复合端口驱动，占用P3.7端口。

4、单片机系统：本产品采用AT89C2051为核心器件（AT89C2051烧写程序必须借助专用编程器，我们提供的单片机已经写入程序），并配合所有的必须的电路，只具有上电复位的功能，无手动复位功能。

二、使用说明：1、功能按键说明： S1为功能选择按键，S2为功能扩展按键，S3为数值加一按键。

2、功能及操作说明：操作时，连续短时间(小于1秒)按动S1，即可在以上的6个功能中连续循环。

中途如果长按(大于2秒)S1，则立即回到时钟功能的状态。

1、时钟功能：上电后即显示10：10：00 ，寓意十全十美。

2、校时功能：短按一次S1，即当前时间和冒号为闪烁状态，按动S2则小时位加1，按动S3则分钟位加1，秒时不可调。

数字电子钟的设计与制作一、设计概述1.设计任务➢时钟脉冲电路设计➢60进制计数器设计➢24进制计数器设计➢“秒”，“分”，“小时”脉冲逻辑电路设计➢“秒”，“分”，“小时”显示电路设计➢“分”，“小时”校时电路➢整点报时电路2.功能特性➢设计的数字钟能直接显示“时”，“分”，“秒”，并以24小时为一计时周期。

➢当电路发生走时误差时，要求电路具有校时功能。

➢要求电路具有整点报时功能，报时声响为四低一高，最后一响正好为整点。

3.原理框图图 1 原理框图二、设计原理数字钟是一个将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。

它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能和报时功能。

因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。

干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。

秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。

将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发现胡一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。

“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。

“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码，通过六位LED七段显示器显示出来。

整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。

校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。

三、设计步骤1.计数器电路根据计数周期分别组成两个60进制（秒、分）和一个24进制（时）的计数器。

把它们适当连接就可以构成秒、分、时的计数，实现计时功能。

CC4518的符号如图，一个芯片集成了两个完全相同的十进制计数器，其异步清零信号CR是高电平有效。

一、实训目的本次实训旨在让学生掌握电子数字钟的基本原理和制作方法，了解数字电路的设计与调试过程，提高学生的实践能力和创新意识。

二、实训内容1. 电子数字钟的原理及组成电子数字钟主要由以下几个部分组成：（1）晶振电路：提供稳定的时钟信号。

（2）计数电路：将晶振信号进行分频，产生1秒、1分、1小时等时间单位。

（3）译码电路：将计数电路输出的数字信号转换为相应的显示信号。

（4）显示电路：将译码电路输出的显示信号显示在数码管上。

（5）校时电路：用于调整时钟的显示时间。

2. 电子数字钟的制作过程（1）根据设计要求，选择合适的电子元器件。

（2）设计电路原理图，并绘制PCB板。

（3）焊接PCB板，组装电路。

（4）调试电路，确保时钟正常运行。

三、实训步骤1. 晶振电路的制作（1）选用14.31818MHz晶振。

（2）设计电路原理图，选用合适的振荡电路。

（3）焊接电路，检查无误后，接入电源。

2. 计数电路的制作（1）选用CD4518、CD4511等计数芯片。

（2）设计电路原理图，实现1秒、1分、1小时等时间单位的计数。

（3）焊接电路，检查无误后，接入晶振电路。

3. 译码电路的制作（1）选用CD4511、CD4511等译码芯片。

（2）设计电路原理图，将计数电路输出的数字信号转换为相应的显示信号。

（3）焊接电路，检查无误后，接入计数电路。

4. 显示电路的制作（1）选用8位数码管。

（2）设计电路原理图，实现时分秒的显示。

（3）焊接电路，检查无误后，接入译码电路。

5. 校时电路的制作（1）选用按键、电阻、电容等元件。

（2）设计电路原理图，实现时钟的校时功能。

（3）焊接电路，检查无误后，接入译码电路。

6. 整体调试（1）检查电路连接，确保无短路、断路现象。

（2）接入电源，观察时钟是否正常运行。

（3）调整校时电路，使时钟显示准确。

四、实训总结通过本次实训，我们掌握了电子数字钟的基本原理和制作方法，了解了数字电路的设计与调试过程。

目录摘要 (1)1数字钟的结构设计及方案选择 (2)1.1振荡器的选择 (2)1.2计数单元的构成及选择 (3)1.3译码显示单元的构成选择 (3)1.4校时单元电路设计及选择 (4)2 数字钟单元电路的设计 (4)2.1振荡器电路设计 (4)2.2时间计数单元设计 (4)2.2.1集成异步计数器74LS390 (5)2.2.2 用74LS390构成秒和分计数器电路 (5)2.2.3用74LS390构成时计数器电路 (6)2.2.4 时间计数单元总电路 (7)2.3译码显示单元电路设计 (7)2.4 校时单元电路设计 (7)2.5整点报时单元电路设计 (1)3 数字钟的实现电路及其工作原理 (9)4电路的搭建与调试 (10)5结束语 (10)参考文献 (11)附录1： (12)摘要数字钟被广泛用于个人家庭及公共场所,成为人们日常生活中的必需品。

诸如定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。

因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意。

数字电子钟，从原理上讲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。

数字电子钟有以下几部分组成：振荡器，分频器，60进制的秒、分计时器和12进制计时计数器，秒、分、时的译码显示部分及校正电路等。

关键词：数字钟 555多谐振荡器计数器 74LS390 74LS48数字电子时钟的设计及制作1数字钟的结构设计及方案选择数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。

主要由振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。

振荡器产生稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，通常使用石英晶体震荡器，然后经过分频器输出标准秒脉冲，或者由555构成的多谐振荡器来直接产生1HZ的脉冲信号。

秒计数器满60后向分计数器进位，分计数器满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“12翻1”规律计数。

数码管显示电子时钟设计一.功能要求1.数字电子时钟最主要是LED数码管显示功能，以24小时为一个周期，显示时间时、分、秒。

2.具有校时功能，可以对时、进行单独校对，使其校正到标准时间。

二.方案论证1.数字时钟方案数字时钟是本设计的最主要的部分。

根据需要，可利用两种方案实现。

方案一：本方案采用Dallas公司的专用时钟芯片DS12887A。

该芯片内部采用石英晶体振荡器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完备的时钟闹钟功能，因此，可直接对其以用于显示或设置，使得软件编程相对简单。

为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作，芯片内部包含锂电池。

当电网电压不足或突然掉电时，系统自动转换到内部锂电池供电系统。

而且即使系统不上电，程序不执行时，锂电池也能保证芯片的正常运行，以备随时提供正确的时间。

方案二：本方案完全用软件实现数字时钟。

原理为：在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。

利用定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将十字节清零。

该方案具有硬件电路简单的特点。

但由于每次执行程序时，定时器都要重新赋初值，所以该时钟精度不高。

而且，由于是软件实现，当单片机不上电，程序不执行时，时钟将不工作。

基于硬件电路的考虑，本设计采用方案二完成数字时钟的功能。

2.数码管显示方案方案一：静态显示。

所谓静态显示，就是当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定的导通或截止。

该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。

静态显示时较小的电流能获得较高的亮度，且字符不闪烁。

但当所显示的位数较多时，静态显示所需的I/O口太多，造成了资源的浪费。

方案二：动态显示。

所谓动态显示就是一位一位的轮流点亮各个位，对于显示器的每一位来说，每隔一段时间点亮一次。

数字电子钟的设计（由数字IC构成）一、设计目的1. 熟悉集成电路的引脚安排。

2. 掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。

3. 了解面包板结构及其接线方法。

4. 了解数字钟的组成及工作原理。

5. 熟悉数字钟的设计与制作。

二、设计要求1．设计指标时间以24小时为一个周期；显示时、分、秒；有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；计时过程具有报时功能，当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时；为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。

2．设计要求画出电路原理图（或仿真电路图）；元器件及参数选择；电路仿真与调试；PCB文件生成与打印输出。

3．制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。

4．编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

三、设计原理及其框图1．数字钟的构成数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。

由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。

通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

图3-1所示为数字钟的一般构成框图。

图3-1 数字钟的组成框图⑴晶体振荡器电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。

不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。

⑵分频器电路分频器电路将32768Ｈz的高频方波信号经32768（）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。

分频器实际上也就是计数器。

⑶时间计数器电路时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为12进制计数器。

⑷译码驱动电路译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。

数字电子钟制作本数字电子钟采用最基本的4000系列数字IC，根据数字电路基础理论设计而成。

本电子钟采用全数字元件，与中职的数字电子技术课程相符，充分考虑了它的实用性，使学生完成制作同时，可以提高动作能力和巩固所学数字电路知识，同时制成一个实用的数字电子钟“产品”。

本电路采用高精度感性晶体振荡电路，天误差小于2秒。

二：电路原理图：工作原理：由4060与晶体组成的振荡电路输出精确的2HZ脉冲，此时脉冲一路用于调时，另一路给4013二分频通过微分电路送入4518计数，3个4518共计6个10进制计数器与分立元件与门及进位延时电路共同组成“24：60：60”计数列，每位输出的BCD码经4511显示译码驱动数码管显示出当前时间。

按下S1调秒，S2调分、S3调时。

三、元件清单：序号元件标号封装数量61 共阴七段数码管数码管LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6DIP16 62 CD4511芯片IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC63 CD4518芯片IC6、IC7、IC8 DIP16 34 CD4060芯片IC10 DIP16 15 CD4081芯片IC12 DIP14 16 CD4013芯片IC13 DIP14 17 轻触按键S1、S2、S3 38 直插电阻100K R1、R4、R5、R6、R8、6R119 直插电阻470K R2、R9、R10 310 直插电阻10K R7 111 直插电阻10M R3 112 直插瓷片电容20P C1、C2、C3、C7 413 直插瓷片电容103 C4、C5、C6、C8 414 圆柱晶振32.768K Y1 115 电源座J1 1Welcome !!! 欢迎您的下载，资料仅供参考！。