课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 多功能数字钟的设计与实现初始条件：本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等，也可以使用单片机系统构建多功能数字钟。

用数码管显示时间计数值。

要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周。

2、技术要求：1）设计一个数字钟。

要求用六位数码管显示时间，格式为00：00：00。

2）具有60进制和24进制（或12进制）计数功能，秒、分为60进制计数，时为24进制（或12进制）计数。

3）有译码、七段数码显示功能，能显示时、分、秒计时的结果。

4）设计提供连续触发脉冲的脉冲信号发生器，5）具有校时单元、闹钟单元和整点报时单元。

6）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。

3、查阅至少5篇参考文献。

按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。

全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (3)Abstract (4)绪论 (5)1仿真软件Proteus介绍 (6)1.1Proteus概述 (6)1.2Proteus功能特点 (6)2方案论证 (8)2.1方案一：采用中小规模集成电路模块实现 (8)2.2方案二：采用单片机构建数字钟系统 (8)2.3方案选择 (8)3总体电路设计 (9)3.1电路原理分析与设计 (9)3.2系统原理图 (9)4各模块电路分析 (10)4.1时钟脉冲发生器 (10)4.1.1方案一：RC振荡器 (10)4.1.2方案二：555定时器 (11)4.1.3方案三：石英晶体振荡器 (13)4.1.4结论 (13)4.2译码显示电路 (14)4.3计数器电路 (16)4.3.1 时计数电路 (17)4.3.2 分计数电路 (18)4.3.3秒计数电路 (19)4.4 校时电路部分 (19)4.4.1 方案一：快速脉冲法 (19)4.4.1 方案二：按键单脉冲法 (20)4.5 整点报时电路 (21)4.6 闹钟电路 (22)5总体电路设计与仿真 (23)5.1总体电路图 (24)5.2仿真结果分析 (24)6 总结 (24)参考文献 0摘要钟表一直以来都是国人钟爱的商品之一。

新中国成立以来，国家投入大量资金发展钟表工业，使这一产业得以快速发展，此后，中国的改革开放以及经济全球化发展给中国钟表业带来了繁荣。

经过几十年的发展，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大扩展了钟表原来的功能如：按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开烘箱、通断动力设备，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，有着非常现实的意义。

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。

与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。

数字钟的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用单片机来实现电子钟等等。

关键词：数字钟时序电路计数器译码器AbstractWatches have always been a favorite of goods people. Since the founding of New China, the state invested heavily in the development of the watch industry, so that the rapiddevelopment of the industry, after the reform and opening up and globalization of China's economic development to the Chinese watch industry brought prosperity. After decades of development, digital watches to people living and production has brought great convenience, but also greatly expanded the original timepiece features such as: automatic bell schedule, automatically controlled time, regular broadcast, regular opening and closing the circuit, open the oven timer, power off the device and even a variety of timed electrical automatically enabled, all of which are based on digital clocks into base. Therefore, the study of digital clocks and expand its application, has a very real sense.Digital Clock is a digital circuit technology to realize, minutes, seconds chronograph watch. Compared with mechanical clock with higher accuracy and intuitive, with a longer life, has been widely used. Digital clock design There are many ways, such as small and medium scale integrated circuits available electronic clock, you can also use a dedicated chip with electronic clock display circuit and its peripheral circuits composed of electronic bell needed, you can also use the microcontroller to achieve the electronic clock and so on.Keywords: digital clock timing circuit counter decoder绪论集成电路是信息产业和高新技术的核心，是推动国民经济和社会信息化的关键技术。

集成电路的产业规模和技术水平已成为国家综合国力的一个重要标志.集成电路有体积小、功耗小、功能多等优点，因此在许多电子设备中被广泛使用。

电子钟是人们日常生活中常用的计时工具，而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用，因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟，使其完成时间的显示及闹钟等功能。

本次设计以数字电子为主，分别对一秒时钟信号源、秒计时显示、分计时显示、小时计时显示、整点报时、校时电路及闹钟电路进行设计，然后将它们组合，来完成时、分、秒的显示并且有整点报时和闹钟的功能。

并通过本次设计加深对数字电子技术的理解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以及更熟练使用计数器、触发器和各种逻辑门电路的能力。

电路主要使用集成计数器，例如74LS160、译码集成电路，74ls48，LED数码管，CD4060，及各种门电路和基本的触发器等，很适合在日常生活中使用。

1仿真软件Proteus介绍1.1Proteus概述Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。

它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。

它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。

虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。

Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。

是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。

在编译方面，它也支持IAR、Keil和MATLAB等多种编译器。

1.2Proteus功能特点在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在PROTEUS 的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。

PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手。

PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。

前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。

它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。

这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。

课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。

由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。

它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。

可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。

相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用。

使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计，是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力；在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中，我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训，在不需要硬件投入的条件下，学生普遍反映，对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受，更容易提高。