电子钟课程设计心得精选多篇.docx
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电子钟课程设计心得精选多篇
电子钟课程设计心得（精选多篇）
这次电子技术课程设计，我很用心的去完成，当总原理图绘好的那一刻，心里有说不出的满足感。
从这次课程设计中，我真正学到了很多有用的知识。
拿到课题后，我首先将《数字电子技术》中有关本次设计的内容复习了一遍，比如七段译码显示器、计数器、振荡器等等。
然后根据设计要求，我去图书馆查阅了相关的资料，对整体框架做了一个初步的了解。
做完准备工作后就正式开始设计与绘图。
先要将没每一功能模块设计出来，再整体排版、连接。
这次设计让我熟练掌握了课本上的一些理论知识，时计数器我选用的是74ls290，我觉得用它来做时计数器比较合适，教材上关于74ls290的内容比较详细，因而设计起来也很顺手。
我使用振荡器是由555定时器与rc组成，因为学过555定时器的应用，所以理解起来会容易一些。
这次课程设计加强了我收集资料和充分利用资料的能力，原本想用74ls290或是74161做分秒计数器，结果发现画出来太复杂，连线太多。
通过在图书馆查到的资料，在了解了中规模计数器74ls90的功能后，我认为选用它做分、秒计数器设计出来比较简单。
还有校时电路的设计，我查到了关于这方面内容的详细资料，通过对资料的理解和分析，弄动其工作原理后，我设计出所须的电路。
在这次课程设计中，另我最有成就感的是整点报时电路的设计。
刚开始还真不知道怎么下手，找了一些资料但看不大懂，而且不知道怎样将报时电路与总原理图连接。
我和我们组的同学一起讨论分析，仔细研究资料，终于把整点报时电路高清楚了。
回过头来一想，其实设计这些电路也并不是很困难，而且还十分有意思。
唯一遗憾的是没有将总原理图用protel话出来，因为时间关系只画了几个局部图。
课程设计是一个学习新知识、巩固加深所学课本理论知识的过程，它培养了我们综合运用知识的能力，独立思考和解决问题的能力。
它不仅加深了我对电子技术课程的理解，还让我感受到了设计电路的乐趣。
在这次设计中，我一点也不怕麻烦，反复设计、绘图与修改，就是希望能把这次课程设计做好。
因此对我来说，这次课程设计是非常有意义的。
电子钟课程设计心得：
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性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
数字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。
因此，我们此次设计与制做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实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法. 二、设计要求 设计指标 ①时间以12小时为一个周期； ②显示时、分、秒； ③具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； ④计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时； ⑤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。
设计要求 ①画出电路原理图； ②元器件及参数选择； ③电路仿真与调试； ④pcb文件生成与打印输出。
制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
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、原理框图 1．数字钟的构成 数字钟实际上是一个对标准频率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。
数字钟组成框图 2．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。
一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用ttl门电路构成；另一类是通过cmos非门构成的电路，本次设计采用了后一种。
如图所示，由cmos非门u1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，u2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。
输出反馈电阻r1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。
电容c1、c2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。
由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。
一、设计目的 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性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
数字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。
因此，我们此次设计与制做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实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法. 二、设计要求 设计指标 ①时间以12小时为一个周期； ②显示时、分、秒； ③具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； ④计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时； ⑤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。
设计要求 ①画出电路原理图； ②元器件及参数选择； ③电路仿真与调试； ④pcb文件生成与打印输出。
制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
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、原理框图 1．数字钟的构成 数字钟实际上是一个对标准频率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。
数字钟组成框图 2．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。
一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用ttl门电路构成；另一类是通过cmos非门构成的电路，本次设计采用了后一种。
如图所示，由cmos非门u1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，u2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。
输出反馈电阻r1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。
电容c1、c2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。
由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。
带有消抖电路的校正电路 6．整点报时电路 电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。
当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为5、9和5，因此可将分计数器十位的qc和qa、个位的qd和qa及秒计数器十位的qc和qa相与，从而产生报时控制信号。
报时电路可选74hc30来构成。
74hc30为8输入与非门。
四、元器件 1．四连面包板1块 2．镊子1把 3．剪刀1把 4．共阴八段数码管6个 5．网络线2米/人 6．cd4511集成块6块 7．cd4060集成块1块 8．74hc390集成块3块 9．74hc51集成块1块 10．74hc00集成块4块 11．74hc30集成块1块 12．10mω电阻5个 13．500ω电阻14个 14．30p电容2个 15．32.768k时钟晶体1个 16．蜂鸣器10个 1）芯片连接图 1）74hc00d2）cd4511 3）74hc390d4）74hc51d 2．面包板的介绍 面包板一块总共由五部分组成，一竖四横，面包板本身就是一种免焊电板。
面包板的样式是：
面包板的注意事项：
1．面包板旁一般附有香蕉插座，用来输入电压、信号及接地。
2．上图中连着的黑线表示插孔是相通的。
3．拉线时，尽量将线紧贴面包板，把线成直角，避免交叉，也不要跨越元件。
4．面包板使用久后，有时插孔间连接铜线会发生脱落现象，此时要将此排插孔做记号。
并不再使用。
五、各功能块电路图 数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，可以由许多中小规模集成电路组成，所以可以分成许多独立的电路。
六进制电路 由74hc390、7400、数码管与4511组成，电路如图一。
十进制电路 由74hc390、7400、数码管与4511组成，电路如图二。
六十进制电路 由两个数码管、两4511、一个74hc390与一个7400芯片组成，电路如图三。
双六十进制电路 由2个六十进制连接而成，把分个位的输入信号与秒十位的qc相连，使其产生进位，电路图如图四。
时间计数电路 由1个十二进制电路、2个六十进制电路组成，因上面已有一个双六十电路，只要把它与十二进制电路相连即可，详细电路见图五。
校正电路 由74ch51d、74hc00d与电阻组成，校正电路有分校正和时校正两部分，电路如图六。
晶体振荡电路 由晶体与2个30pf电容、1个4060、一个10兆的电阻组成，芯片3脚输出2hz的方波信号，电路如图七。
整点报时电路 由74hc30d和蜂鸣器组成，当时间在59:
50到59:
59时，蜂鸣报时，电路如图八。
六、总接线元件布局简图 整个数字钟由时间计数电路、晶体振荡电路、校正电路、整点报时电路组成。
其中以校正电路代替时间计数电路中的时、分、秒之间的进位，当校时电路处于正常输入信号时，时间计数电路正常计时，但当分校正时，其不会产生向时进位，而分与时的校位是分开的，而校正电路也是一个独立的电路。
电路的信号输入由晶振电路产生，并输入各电路。
简图如图九。
七、芯片连接总图 因仿真与实际元件上的差异，所以在原有的简图的基础上，又按实际布局画了这张按实际芯片布局的接线图，如图十。
八、总结 1．实验过程中遇到的问题及解决方法 ①面包板测试 测试面包板各触点是否接通。
paequ8002h pbequ8004h pccequ8001h org0000hljmpstartorg001bhljmpint start:
movr0,#71hmovr1,#06h clear:
mov@r0,#00hincr0 decr1 djnzr1,clearmov6dh,#00mov6ch,#00mov7dh,#00acallmiaomov7eh,#00acallfenmov7fh,#00acallxiaoshiini8255:
movdptr,#8003hmova,#81h movx@dptr,ainit1:
movtmod,#20hmovtl1,#06hmovth1,#06hsetbtr1setbet1setbea loop1:
lcalldisplaylcallymyjzloop1movr1,#70h lcallddcjnea,#0fh,loop1clrtr1 loop2:
lcalldir lcallymyjzloop2;清零;8255初始化;t1初始化;判断有无键按下;判断到底哪个键按下;判断有无键按下 lcalldd;判断到底哪个键按下，并写进存储单元cjner1,#77h,loop;最后一位有没有输入完 setbtr1 lcallzh ljmploop1 loop:
ljmploop2 int:
pushacc;中断子程序 pushpsw inc6dh mova,6dh jnzbj inc6ch bj:
mova,#0a0h cjnea,6dh,return mova,#0fh cjnea,6ch,return mov6dh,#00h mov6ch,#00h mova,#01h adda,7dh mov7dh,a acallmiao mova,7dh cjnea,#60,return mov7dh,#0 acallmiao inc7eh acallfen mova,7eh cjnea,#60,return mov7eh,#00h acallfen inc7fh acallxiaoshi mova,7fh cjnea,#24,return mov7fh,#00h acallxiaoshi return:
poppsw popacc reti miao:
mova,7dh divab mov75h,a mov76h,b ret fen:
mova,7eh movb,#10 divab mov73h,a mov74h,b ret xiaoshi:
mova,7fh movb,#10 divab mov71h,a mov72h,b ret zh:
;输入值转换并送入相应存储单元 mova,75h movb,#10 mulab adda,76h mov7dh,a mova,73h movb,#10 mulab adda,74h mov7eh,a mova,71h movb,#10 mulab adda,72h mov7fh,a ret display:
mova,7dh;显示子程序 movb,#10 divab mov75h,a mov76h,b mova,7eh divab mov73h,a mov74h,b mova,7fh movb,#10 divab mov71h,a mov72h,b dir:
movr0,#76h movr2,#01h clrc dir1:
mova,r2 movdptr,#pa movx@dptr,a mova,@r0 movdptr,#tab movca,@a+dptr movdptr,#pb movx@dptr,a acalldelay decr0 mova,r2 rla movr2,a cjner0,#70h,dir1 ret tab:
db3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,40h ymy:
movdptr,#pa;判断有无键按下子程序 mova,#00h movx@dptr,a incdptr movdptr,#pcc movxa,@dptr cpla anla,#0fh ret dd:
movr2,#0dfh;判断到底哪个键按下并送入相应单元子程序movr5,#4 movr4,#00h lk4:
movdptr,#pa mova,r2 movx@dptr,a incdptr movdptr,#pcc movxa,@dptr jbacc.0,line1 mova,#00h ajmplkp line1:
jbacc.1,line2 mova,#04h ajmplkp line2:
jbacc.2,line3 mova,#08h ajmplkp line3:
jbacc.3,next mova,#0ch lkp:
adda,r4 acallkeyin pushacc lk3:
acallymy jnzlk3 popacc ret next:
incr4 mova,r2 rra movr2,a djnzr5,lk4 kend:
ret keyin:
movdptr,#keytab movca,@a+dptr mov@r1,a incr1 ret delay:
movr7,#02h de:
movr6,#0ffh djnzr6,$ djnzr7,de ret keytab:
db00h,0fh,0eh,0dh db01h,02h,03h,0ch db04h,05h,06h,0bh db07h,08h,09h,0ah end ;本程序用到的8255是这样接的：
pa口接位选信号，也是列信号，;pb口接七段数码管，pc口只用到其低四位，接行信号。
;通过改变8255的初始化，接法不固定。
;运行时，f键可设置时间值 课程设计任务书 课程设计名称电子技术课程设计学生姓名专业班级设计题目数字钟 一、课程设计的任务和目的 任务：
设计一台能显示“时”、“分”、“秒”的数字钟，周期为24小时；具有校时、正点报时功能。
目的：
培养学生综合运用所学知识的能力，综合设计能力，培养动手能力及分析问题、解决问题的能力。
二、设计内容、技术条件和要求 1.数字钟可显示“时”、“分”、“秒”，且“时”、“分”、“秒”分别用两个数码管显示，计满23小时60分钟60秒，则全部清零。
2.具有校时功能，时、分校时用1hz的信号进行，而秒较时用2hz时钟信号进行。
3.整点能自动报时。
要求报时声响为四低一高，最后一响为整点，前四声用500hz信号让喇叭发声，最后一声用1000hz信号。
4.根据上述要求，画出电路总框图，简述各部分工作原理。
5.进行各部分电路的设计，要求有分析过程、原理图表示。
6.对原理图进行仿真。
7.在实验箱上组装、调试。
8．撰写设计总结报告。
三、时间进度安排 第一周：
理论设计。
周一上午布置设计任务，讲解设计要求，安排答疑、实验时间； 周三、周四下午课程设计答疑，其他时间学生查资料，做初步理论设计; 周五交设计初稿，由指导教师审查； 第二周：
仿真和安装调试、撰写设计总结报告 周一、二学生进实验室做仿真实验，并根据实验情况修正设计图; 周三至周五做插接线实验，最后根据实验情况总结、撰写设计说明书。
四、主要参考文献 1．各种版本的数字电子技术基础教材 2.各种版本的电子技术课程设计指导书 3.集成电路手册 指导教师签字：
年月日 目录 一．引言?
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2 二．课程设计目的?
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2 三．设计所需要的器材?
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2 四．课程设计原理?
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2 五．课程设计各个部分模块的介绍?
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2 1.振荡器?
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2. 2.分频器?
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3. 3.计数器?
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3. 4．译码器?
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3 5.显示器?
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4 6.正点报时的扩展电路?
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4 六．设计总结?
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4 七．心得体会?
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4 八．各部分电路图?
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5—8 九．总电路图?
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.9 -1- 一．引言 当今时代，电子技术迅猛发展，各种各样的电子产品也相继出现，数字电子钟也应运而生。
数字电子钟能够将时间以数字的形式直观地展现出来，让人们更加清楚地掌握时间，因此备受人们的青睐。
数字钟是采用数字电路来实现的，以“时”、“分”、“秒”的形式直观地显示时间。
它已成为人们日常生活必不可少的一部分，广泛地应用在各家各户以及车站等公共场所，数字钟的广泛应用，有着非常现实的意义，由于数字集成电路的发展,使得数字电子钟的精度,远远超过老式钟表,而且具有较好报时功能。
本设计采用各种集成电路，进行了一个具有正点报时功能的数字电子钟的设计。
由于本人能力有限，设计中如有不足之处，还请老师批评指正。
二．课程设计目的 1.独立完成一个数字电子钟的设计； 2.了解和掌握用数字集成电路来设计数字钟的基本原理和方法； 3.掌握n进制计数器的设计与并了解一些常用的电子芯片的功能； 4.进一步巩固所学到的理论知识，并应用所学知识分析和解决实际问题； 三．设计所需要的器材 1.555定时器一个 2.电阻：
2k、10k、5.1k、0.3k各一个；1k电阻42个 3.电容：
0.1ūf、0.01ūf各一个 4.芯片：
74ls90、74ls161cd4518一个、cd4511 5.共阴极七段显示器 6.喇叭1个 四．课程设计原理 数字钟是由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器以及具有正点报时功能的扩展电路所构成的。
欲设计一个数字电子钟，首先应该有一个脉冲源，即为振荡器；但是一般脉冲源所产生的脉冲信号的频率较高，所以，就需要使用分频器对其进行分频，从而得到适合用来计时的秒脉冲信号，即频率为1hz的秒脉冲信号；经过分频器输出的秒脉冲信号，再进入计数器当中进行计数，又由于在计数时，北京时间规定60秒为一分钟，60分钟为一小时，24小时为一天，因此就需要两个60进制的计数器和一个24进制的计数器；计数器计数完毕后再经过译码器进行译码；最后在显示器中将累计结果以“时”、“分”、“秒”的形式显示出来。
能够正点报时的扩展电路完成了对整时的提示，使人们能够更清楚地掌握时间。
图1为数字钟的逻辑框图。
五．课程设计各个部分模块的介绍 1.振荡器 振荡器的精确度和稳定性对电子钟的质量影响最大，石英晶体振荡器具有震 荡频率准确、频率容易调整且电路结构较简单的优点。
但一般来讲，如果振荡器的频率和其计时精度越高，则其耗电量越大。
555定时器是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙地结合在一起的中规模集成电路，功能灵活，所以本设计采用由集成电路定时器555与rc组成的多谐振荡器。
555定时器由电阻分压器、比较器、基本rs触发器、双极型三极管t和输出缓冲器组成，其外部有八个引脚，第8脚为电源端，第1脚为接地端，第3脚为输出端，第4脚为直接复位端，第5脚为控制电压输入端，第6脚为复位控制端，第2脚为置位控制端，第7脚为放电端。
图2为由集成电路定时器555与rc组成的多谐振荡器的电路图，图3为555定时器的引脚图。
r为可调电阻，调节r1时可以得到相应频率的信号输出。
2.分频器 由于振荡器所产生的信号频率很高，因此需要由分频器来实现对信号频率的调整，从而得到频率为1hz的脉冲信号，本设计采用3片中规模集成电路计数器74ls90来实现，从而得到设计所需要的秒脉冲信号，其电路图如图4所示。
3.计数器 “秒”和“分”计数器应当采用60进制计数器，而“时”计数器应当采用24进制计数器。
秒脉冲信号经过六级计数器以后，分别得到“秒”的个位、十位，“分”的个位、十位，“时”的个位、十位的计时。
60进制计数：
“秒”和“分”的计数都需要60进制，本设计根据《电子技术》课本中提
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