数字闹钟课程设计报告（精选5篇）
数字闹钟课程设计报告 第1篇
数 字 闹 钟 的 设 计
数字闹钟的设计与制作
一、设计任务与要求
设计并制作一个带有可定时起闹的数字钟
1.有“时”、“分”十进制显示，“秒”使用发光二极管闪烁表示
2.以24小时为一个计时周期
3.走时过程中能按预设的定时时间（精确到小时）启动闹钟，以发光二极管闪烁表示，启闹时间为3s～10s
二、实验仪器及主要器件
5V电源
1台 面包板
1块 74LS163
6片 74LS00
5片 74LS138
2片 CD4511
4片 LM555
1片 74LS123
1片 LED共阴极显示器
4片 电阻
若干 电容
3个 导线
15米
三、设计原理方案
系统构成
1、标准时间源
l）标准时间源即秒信号发生器）可采用LM555构成多谐振荡器，调整电阻可改变频率，使之产生1Hz的脉冲信号（即T=1S）
LM555管脚排列及电路
T=0.7（RA+2RB)C
T=1S,C=220uF
计算得RA+2RB≈6.5K
取RA=1.5K,RB=2.4K
2.计时部分：时计数单元一般为24进制计数器，其输出为两位8421BCD码形式；分计数和秒计数单元为60进制计数器，其输出也为8421BCD码。
模60计数器采用异步方式
如秒计数器：分成个位和十位，个位模十，十位模六。个位从0000计数到1001，利用置数端将个位从0000重新开始计数，同时将1001信号作为一个CP脉冲信号传给十位，让十位开始从0000开始计数。以此规律开始计数，直到十位计数到5，个位计数到9时，通过十位的置数端将十位清零，重新开始计数，并将此信号作为一个CP脉冲信号传给分计数器。
模24计数器电路
模24计数器采用同步方式, 使用两片74LS163芯片,cp脉冲均由分计数器提供．第一片制成模10计数器，将1001信号提取出来后给与清零端。第二片芯片制成模为3的计数器，原数据ＡＢＣＤ给予0000信号．将第一片芯片的0011信号与第二片芯片的0010信号提取出来给与第一片芯片的置数端与第二片芯片的清零端，上升沿过来之后，两片芯片同时清零
3、定时起闹部分
l）正点起闹，不要求分）使用2片74LS138，分别选出小时的十位和个位）小时十位为0～2，3-8译码器只使用前2个输入端，小时个位为0～9，3-8译码器只有3个输入端，会丢失几个时间点：8点、9点、18点、19点。）还应控制起闹时间的长短，用74LS123构成单稳态触发器
起闹部分框图
控制起闹时间长短：T=0.28RC(1+0.7k/R)采用2片74LS138，将控制十位的3-8译码器的A2端作为控制个位3-8译码器的最高位，这样就可以满足小时个位为0-9。控制十位的3-8译码器的A1，A0一起控制十位从0-2变化。
4、完整的闹钟电路图（ewb设计图）
电路安装要求
1.布局合理
2.导线横平竖直，且不要从集成块上跳线
3.导线紧贴面包板，连接可靠
4.交叉线尽可能少
调试方法：
（1）采用逐级调试的方法
1.确保秒信号正常
2.调试秒计数器
3.调试分计数器，可将秒信号作为分计数器的CP脉冲
4.调试小时计数器，可将秒信号作为小时计数器的CP脉冲
5.调试闹钟电路
（2）将秒信号发生电路中的电容换成比较小的电容，这样使得分信号的脉冲周期比较短
五、设计和调试过程中出现的问题及解决方法
1）将秒信号接入示波器，与标准信号对比，出现误差，但在允许范围之内。
2）插上电源后发现秒信号和分信号的信号紊乱，分信号和秒信号同步计数。于是我们对秒的模六十进行单脉冲及示波器的检测，在检查秒信号个位（模十计数器）时发现，14脚信号正确，而13，12，11脚信号紊乱。后进行接线检查，发现有线是虚接，再修改后，13脚信号恢复正常，而12，11脚依旧紊乱。因查不出原因，而后对分信号进行检查。由于分秒计数器所采用的模六十一致，而分信号正常，故排除模六十计数器设计有误。将分信号的器件替换控制秒信号的器件，秒信号依旧有误，故排出器件问题。最后进行检测面包板状况，出现了让人崩溃的状况，面包板上控制秒信号个位的163芯片2脚所在的一纵列5个孔全部与地相连。我们不得不改变布局，进行避让。修改后，分秒模六十计数器正常。
3）刚接通电源时，小时计数器十位显示7，后给予清零信号后显示恢复正常。将秒脉冲接到小时计数器的个位CP端，在进位时发现23：00时不能同时清零。对模二十四的设计进行分析发现采用的清零端为异步，后经过改造改成同步清零，清零正常。
4）在检测CD4511驱动电路的过程中发现数码管不能正常显示的状况，经检验发现主要是由于接触不良的问题，其中包括线的接触不良和芯片的接触不良，在实验过程中，数码管有几段二极管时隐时现，有时会消失。用5V电源对数码管进行检测，一端接地，另一端接触每一段二极管，发现二极管能正常显示的，在检测过程中发现有几根线有时能接通，有时不能接通，把接触不好的线重新接过后发现能正常显示了。其次是由于芯片接触不良的问题，当检查到线路完全正确，并且确保导线没有问题时，我们推测器件有问题，其解决方法为把CD4511的芯片拔出，根据面包板孔的的状况重新调整其引脚，使其正对于孔，再用力均匀地将芯片插入面包板中，此后发现能正常显示。
5）在检查分信号到小时信号的进位是否正常时发现有时显示正常，有时显示不稳定。一时找不到问题，经过讨论发现CP脉冲重叠造成显示不稳定。
6）在制作起闹部分电路的过程中，发现闹钟能完成基本功能，但无法在8，9，18，19点起闹。通过分析和设计，我们采用卡诺图化简将输入信号接到功能脚的方法，到达在特殊时间起闹的目的。
至此，数字闹钟的调试全部结束并达到要求。
六、心得体会
本次数字钟设计要求我们将理论付诸实践，在实践中进一步巩固理论知识，最终当我们看到自己设计好的数字闹钟时，我们激动万分。
首先，我们从没有将以前学的各种知识整合到一起，所以这种有点综合性的课设就要求我们在熟悉每个工作部分的同时，能把他们有机的结合起来。
第二，在模六十和模二十四的计数器的设计中，要求我们对各个芯片的各引脚的功能很熟悉。在这个过程中，我们进一步的熟悉的每个器件的用途和功能，尤其是4511和74LS123，这两种芯片之前我们都没有接触过。
第三，我们在设计的过程中使用了EWB软件，由于电路复杂，交叉线较多，所以就要求我们在连接过程中细心的完成接线，并巧妙的布局使得面包板上的线不交叉。
第四，当我们连接好线路以后，在调试的过程中我们借助于示波器，借助于低频信号发生器的单脉冲，一步步的排查错误，在此过程中更深一步的熟悉的了解了示波器和低频信号发生器的使用方法。
第五，在整个课设中要求我们有良好的心理状态，尤其是面对连线复杂的面包板。我们必须冷静分析问题，解决问题。
第六，本次课设是一个团体的活动，我们在这次课设中体会了团队精神。
最后，感谢老师给我们一次实践动手的机会，让我们得到了提升。我期待今后能有更多的机会参与这些课题的制作！
数字闹钟课程设计报告 第2篇
一、设计目的
本设计主要是对51单片机的一个方面的扩展，是能实现一般定时闹钟功能的设计。需要实现某一功能时，按对应的按键即可，经过多次验证，此设计灵活简便，可以实现显示、定时、修改定时、定时时间到能发出报警声的功能。
二、设计要求
1、能显示时时—分分—秒秒。
2、能够设定定时时间，并修改定时时间。
3、定时时间到能发出警报声。
目 录
1.绪论..........................................................................................................1 2.方案论证..................................................................................................1 3.方案说明..................................................................................................2 4.硬件方案设计.........................................................................................2 4.1单片机STC89C52.........................................................................2 4.2 时钟电路.......................................................................................4 4.3数码管显示电路............................................................................4 4.4键盘电路........................................................................................6 4.5报警电路........................................................................................7 5.软件方案设计.........................................................................................7 5.1系统软件设计................................................................................7 5.2键盘程序........................................................................................7 5.3 LED.................................................................................................8 5.4音响报警电路................................................................................8 5.5 程序流程图...................................................................................8 6.调试..........................................................................................................9 7.小结........................................................................................................10 8.参考文献................................................................................................11 9.附录：定时闹钟源程序.......................................................................12 1.绪论
系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件，在其基础上外围扩展芯片和外围电路，附加时钟电路，复位电路，键盘接口及LED显示器。键盘采用独立连接式。还有定时报警系统，即定时时间到，通过扬声器发出报警声，提示预先设定时间时间到，从而起到定时作用。
外围器件有LED显示驱动器及相应的显示数字电子钟设计与制作可采用单片机来完成。由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计与制作中采用单片机STC89C52,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有8KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, STC89C52的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有512B的RAM、32条I/O口线、3个16位定时计数器、4个外部中断、一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构）等。
在LED显示器中，分成静态显示和动态显示两类，在这个设计的最小系统中主要用了它的动态显示功能，动态显示器利用了人视觉的短暂停留，在数据的传输中是一个一个传输的，且先传输低位。
2.方案论证
单片机作为核心的控制元件，使得电路的可靠性比较高，功能也比较强大，而且可以随时的更新系统，进行不同状态的组合。
本系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件，利用两个4位7段共阴LED作为显示器件。接入共阴LED显示器，可显示时，分钟，秒，单片机外围接有定时报警系统，定时时间到，蜂鸣器发出报警声，提示预先设定时间到。
电路由下列部分组成：时钟电路、复位电路、控制电路、LED显示、报警电路，芯片选用STC89C52单片机。
系统基本框图如图2.1所示： 时钟电路数码显示STC89C52键盘电路报警电路
图2.1 系统基本框图
3.方案说明
此设计主要是通过单片机系统，综合运用定时器、中断、数码显示等知识设计一个可定时的电子钟。它包括系统总体方案及硬件设计，软件设计，Proteus软件仿真等部分。
系统总体方案及硬件设计是本设计的重要组成部分，在这部分详细介绍了时钟原理，硬件设计，数码管LED，以及在设计过程中考虑到技术指标，机型的选择，器件的选择等一系列问题。
硬件设计的主要任务是根据总体设计要求，以及在所选机型的基础上，确定系统扩展所要用的存储器，I/O电路及有关外围电路等然后设计出系统的电路原理图。
合理的软件结构是设计出一个性能优良的单片机应用性系统软件的基础，因此必须充分重视。在本设计中采用应用广泛的C语言。用Proteus软件仿真检查设计是否合理。
4.硬件方案设计
4.1单片机STC89C52 STC89C52是一个低电压，高性能CMOS型8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器（ROM）和512B的随机存取数据存储器（RAM），器件采用STC公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，内置功能强大的微型计算机的STC89C52提供了高性价比的解决方案。其引脚图如下图4.1所示：
P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST940VCC***2P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EAALEPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717XTAL218XTAL119GND20STC89C523***2524232221
图4.1 STS89C52 STC89C52具体介绍如下： 1）主电源引脚（2根）
VCC(40)：电源输入，接＋5V电源
GND(20)：接地线 2）外接晶振引脚（2根）
XTAL1(19)：片内振荡电路的输入端
XTAL2(18)：片内振荡电路的输出端 3）控制引脚（4根）
RST/VPP(9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(30)：地址锁存允许信号
PSEN(29)：外部存储器读选通信号
EA/VPP(31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。4）可编程输入/输出引脚（32根）
STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别为P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
PO口（39～32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7
P1口（1～8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7
P2口（21～28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7
P3口（10～17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7 4.2 时钟电路
单片机的时钟产生方法有两种:内部时钟方式和外部时钟方式。
本系统中STC89C52单片机采用内部时钟方式。最常用的内部时钟方式是采用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。振荡晶体可在1.2MHz～12MHz之间。电容值无严格要求，但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小和振荡电路起振速度有少许影响，一般可在20pF～100pF之间取值。STC89C52单片机的时钟电路如图4.2所示。
XTAL230pF12MHzSTC89C5230pFXTAL1
图4.2 时钟电路
4.3数码管显示电路
单片机中通常使用7段LED，LED是发光二极管显示器的缩写。LED显示器由于结构简单，价格便宜，体积小，亮度高，电压低，可靠性高，寿命长，响应速度快，颜色鲜艳，配置灵活，与单片机接口方便而得到广泛应用。LED显示器是由若干个发光二极管组成显示字段的显示部件，当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔划发光，控制不同组合的二极管导通，就能显示出各种字符。LED显示器有多种形式，如：“米”字型显示器，点阵显示器和七段数码显示器等，在单片机系统中使用最多的是七段数码显示器。
LED七段数码显示器由8个发光二极管组成显示字符，根据内部发光二极管 的连接形式不同，LED有共阴极和共阳极两种，如图4.3.1所示为4为7段共阴数码管的引脚图。
A1afA2A3beddpcgA4
图4.3.1 4段共阴数码管引脚图
采用高亮共阴型s位数码管，为示区别，显示秒的两个数码管个头较小，另外4个较大。共阴数码管连接线路如下：一般用7个发光二极管构成显示数字和符号，另外还用一段发光二极管显示小数点。这种显示器一般分为两种，共阳极显示器和共阴极显示器，共阳极显示器是把每个二极管的正端连在一起，共阴极显示器是把每个二极管的阴极连在一起。一只显示器是有8个发光二极管构成，当把某段加正向电压时，则该段所对应的笔划亮，不加正向电压则暗，为了保护各段不受损坏需要加限流电阻，无论是共阳极显示器还是共阴极显示器，它的8段排列顺序都是一样的：A段、B段、C段、D段、E段、F段、G段和DP段。在单片机中通常使用7段LED。数码管的显示电路如下图4.3.2所示：
图4.3.2 数码管的显示电路 数码管中二极管电流的计算
二极管本身有2V的电压降，一般二极管电流取10mA，则需添加的电阻为
R=（U-ULed）/ILed，代入相关数值，即为300Ω。
本设计中，选用的电阻为470Ω，则电流为
I=（U-ULed）/R´, 代入实际数值，即为6.4mA，能够满足显示效果。
4.4键盘电路
设计方案中使用的是3个开关键组成的键盘电路，如下图4.4所示：
图4.4 键盘电路图 4.5报警电路
设计方案中，采用的是蜂鸣器和PNP型三极管组成的报警电路。如下图4.5所示：
图4.5 报警电路
5.软件方案设计
5.1系统软件设计
该系统软件主要有主程序模块，定时中断服务程序，中断等待服务程序，键盘程序，显示子程序服务程序等六大模块组成，因为C语言容易理解和记忆，所以我们用C语言来写此程序。
5.2键盘程序
键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，一旦有键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束后再返回。5.3 LED 七段LED由七个发光二极管按日字排开，所有发光二极管的阳极连在一起成共阳极，阴极连在一块称共阴极接法。当采用芯片驱动时不需要加限流电阻，其他情况下一般应外接限流电阻。动态显示电路有显示块，字形码封锁驱动器，字位锁存驱动器三部分组成。
5.4音响报警电路
在STC89C52外围的一个管口上加蜂鸣器，通过软件与硬件的结合可实现定时闹钟功能。
5.5 程序流程图
开始初始化判断闹钟时间是否到调用显示程序否P1.0是否按下是P1.1和P1.2调节时间和闹钟图5.5 程序流程图
6.调试
设几个按键从左往右为K1,K2,K3。K1与P1.0相连，K2与P1.1相连,K3与P1.2相连。
按一下启动开关，显示为时间显示。按一下K1，进入时间显示的小时设定状态；按两下K1，进入时间显示的分钟设定状态；按三下K1，进入定时的小时设定状态；按四下K1，进入定时的分钟设定状态；按五下K1，退出设定，进入当前时间显示状态；K2和K3分别是对当前设定值的加和减。如下图6.1和6.2所示。
图6.1 调时仿真效果图
图6.2 定时仿真效果图
7.小结
在做课程设计的过程中，我进一步认识到全面专业知识以及逻辑思考方式对研究问题的重要性，同时我也更加具体的掌握了课程设计的基本方法。
经过不断的努力，我终于完成了这次课程设计，总的来说，我学到了不少的东西，知道了理论联系实际的重要性。在设计过程中我遇到了很多的困难，但没放弃，查阅了许多相关的书籍，自己独立思考和借鉴了前人的许多优秀成果，并与所学的知识紧密的结合了起来。我相信这过程对我今后的学习和工作有着积极的影响，并搭好了平台。
通过这次设计，我对这门课有了更好的理解，尤其结合了这几年学的相关的专业知识，对各门课都有了一个较全面的理解。这必将对我以后的学习和工作有很大的帮助。本次课程设计的定时闹钟电路，可以满足人们的基本要求，但因为知识水平有限，此电路中存在一定的问题，虽可以通过增加电路解决，但过于复杂和现有水平有限，本次设计就未深入涉及，想要更好的改进电路，需要进一步的努力，如果有好的意见，希望老师给予支持指导。8.参考文献
[1] 何立民.单片机应用技术选编10.北京：北京航空航天大学出版社 [2] 林立.单片机原理及应用.北京：电子工业出版社
[3] 沙占友等.单片机外围电路设计.西安：电子工业出版社
[4] 江力.蔡骏.王艳春.董泽芳.单片机原理与应用技术.北京，清华大学出版社 [5] 潘永红.柳殊.单片机原理与应用.西安，西安电子科技大学出版社 9.附录：定时闹钟源程序
#include
9、横杠、全灭 unsigned char a[8];
unsigned char second=0,minute=0,hour=1;unsigned char minute1=0,hour1=0;unsigned char b[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//扫描 unsigned char k=0;unsigned int temp;// 记录毫秒为秒的变量
unsigned char M,S_flag;//M是模式，更新时间的种模式加上正常模式 S_flag闪烁标志 sbit K1=P1^0;sbit K2=P1^1;sbit K3=P1^2;sbit BEEP=P3^3;void delay(unsigned n)//0.2毫秒 { int x,y;for(x=0;x void time1()interrupt 3 //定时器中断函数 { TH1=0xfc; //定时ms TL1=0x18;temp++;if(temp==1000)//配合定时器定时s { temp=0;second++;} if(second==59){ second=0;if(minute<59)minute++;else { minute=0; hour++; hour%=24; } } if(hour1==hour&&minute1==minute&&second<10){ if(M==0)BEEP=!BEEP;} if(temp%250==0)//每ms S_flag=!S_flag;//闪烁标志位取反 if(k==8)k=0;P0=a[k]; P2=b[k++];delay(1); P2=0xff; } void display(){ switch(M){ case 0: { a[0]=led[hour/10]; a[1]=led[hour%10]; a[2]=led[10]; a[3]=led[minute/10]; a[4]=led[minute%10]; a[5]=led[10]; a[6]=led[second/10]; a[7]=led[second%10]; }break;case 1: { if(S_flag==1) { a[0]=led[hour/10]; a[1]=led[hour%10]; } else { //闹钟时间到 a[0]=led[11]; a[1]=led[11]; } a[2]=led[10]; a[3]=led[minute/10]; a[4]=led[minute%10]; a[5]=led[10]; a[6]=led[second/10]; a[7]=led[second%10];}break;case 2: { a[0]=led[hour/10]; a[1]=led[hour%10]; a[2]=led[10]; if(S_flag==1) { a[3]=led[minute/10]; a[4]=led[minute%10]; } else { a[3]=led[11]; a[4]=led[11]; } a[5]=led[10]; a[6]=led[second/10]; a[7]=led[second%10];}break;case 3: { if(S_flag==1) { a[0]=led[hour1/10]; a[1]=led[hour1%10]; } else { a[0]=led[11]; a[1]=led[11]; } a[2]=led[10]; a[3]=led[minute1/10]; a[4]=led[minute1%10]; a[5]=led[11]; a[6]=led[11]; a[7]=led[11]; }break;case 4: { a[0]=led[hour1/10]; a[1]=led[hour1%10]; a[2]=led[10]; if(S_flag==1) { a[3]=led[minute1/10]; a[4]=led[minute1%10]; } else { a[3]=led[11]; a[4]=led[11]; } a[5]=led[11]; a[6]=led[11]; a[7]=led[11]; } } } void key_prc(){ if(K1==0) { delay(10);//延时去抖 if(K1==0)//按K1进行模式切换 { M++; if(M==5)M=0; } while(!K1);//等待按键释放 } if(M!=0){ switch(M){ case 1: //模式--调时 { if(K2==0) { delay(10);//延时去抖 if(K2==0)//加键按下 { if(hour<23)hour++; else hour=0; } while(!K2);//等待按键释放 } if(K3==0) { delay(10); if(K3==0) { if(hour> 0)hour--; else hour=23; } while(!K3); } } break; case 2: //模式--调分 { if(K2==0) { delay(10); if(K2==0) { if(minute<59)minute++; else minute=0; } while(!K2); } if(K3==0) { delay(10); if(K3==0) { if(minute>0)minute--; else minute=59; } while(!K3);} } break;case 3: //模式--闹钟调时 { if(K2==0) { delay(10); if(K2==0) { if(hour1<23) hour1++; else hour1=0; } while(!K2); } if(K3==0) { delay(10); if(K3==0) { if(hour1>0)hour1--; else hour1=23;} while(!K3); } } break; case 4: //模式--闹钟调分 { if(K2==0) { delay(10); if(K2==0) { if(minute1<59) minute1++; else minute1=0; } while(!K2); } if(K3==0) { delay(10);//延时去抖 if(K3==0)//减键按下 { if(minute1>0) minute1--; else minute1=59; } while(!K3); } } break; } } } void main(){ M=0;S_flag=0;//闪烁标志位 TMOD=0x10;//定时器以方式定时 TL1=0x18;EA=1;//打开总中断 ET1=1;//允许定时器中断 TR1=1;//开启定时器(开始定时计数)while(1){ key_prc(); 【关键词】多维视角；数字媒体教学 目的：通过与传统美术教学方法的对比，充分体现多维视角数字化教学的优势及其推广前景。 方法：调查分析法。我们通过对艺术设计专业2013级的72名学生进行问卷调查，同时，也对承担基础美术教学的9位老师和外校10位美术老师（广西梧州市4中1人、广西岑溪3人、广西桂林2人、广西容县4人）进行问卷调查，对答卷进行综合分析， 得出结论。 结论：从以上的调查结果可以看出，学生们参加多维视角数字媒体教学学习后，在理论、技能、素质等方面都有了较好的收获或提升。不难看出，多维视角数字媒体教学给予大学生的不仅是教学模式的改变，还有学习视角的多样化和对知识维度理解的全面性的，同时，对知识中疑难问题解决的及时性使更多学生感受到了学习的快乐和成就感。多维视角数字媒体教学模式的教学效果的高实效和科学严谨性是有目共睹的，值得普及和推广。 1 教改项目实施对象学生学习效果问卷调查 2013年11月，《多维视角数字化教学在设计基础课程中的应用实践》项目组分别对梧州学院参加过2013-2014年多维视角数字媒体教学那些同学继续进行学习效果问卷调查。调查采用无记名问卷方式，共设计了4个单项选择题，共发放问卷72份，收回有效问卷72份。 1.1 调查的数据统计及分析 第一题，“参加多维视角数字媒体教学学习后，你觉得自己的素描学习效果和知识技能是否有了提高”——有三个选项：A、很明显，B、有提高，C、没有提高。 调查结果是：选A的48人，占66.6%；选B的56人，占77.7%；选C的6人，占8.3%。这些数据表明，绝大多数的同学参加了本教学模式学习后，获得了较大的进步；只有8.3%人认为没有收获，这大概是没有认真地来上课，或者只是为了获得学分而来。 第二题，“参加多维视角数字媒体教学学习后，你觉得对你的学习态度有改进作用吗？”有三个选项：A、有明显的促进作用，这使我变得更好学了，更有动力了，B、有促进作用，C、没有影响。 调查结果是：选A的52人，占72%；选B的69人，占95.8%；选C的7人，占9.7%。数据表明，大多数人在这个教学模式中获得快乐、收取好处，形成了良性循环，促进了他们的学习成绩和学些效果。没有受到影响的人应该是不用心学习，对学习抱无所谓态度的人。 第三题，“你认为参加多维视角数字媒体教学结合传统教学的效果如何？”——有三个选项：好、比较好、不好。 调查结果是：选“好”的51人，占70.8%；“比较好”的35人，占48.6%；“不好”的6人，占8.3%。数据显示，大多数同学们对现有的新教学模式满意的，有部分同学更喜欢教师教学手段的多样化，基本上多数人给予了积极的评价。 第四题， “你觉得多维视角数字媒体教学和平时老师进行的多媒体教学有什么区别？”——有三个选项：A、比以往的教学能更有针对性的指出不同角度的问题并逐个解决这些问题 B、以往的教学大多是先讲优秀作品，再分析学生问题作品，或者是两者换个次序来讲，总之是两者割裂开来分别讲，较少进行两者同时对比来讲，没有直接对比，不容易看出问题；新教学模式把实物图、问题作业和优秀作业同时进行比较，容易在比较发现问题和解决问题 C、以往的教学示范多是与写生实物不一样的作品，缺乏共性对比，对理解能力较强的优秀生指导意义更大，对普通生或差生指导意义不大。 调查结果是：选A的67人，选B的68人，选72人。数据显示，多维视角数字媒体教学的新模式比传统教学模式更能全面的展示知识的多维性，视角的全面性。是一个更科学规范的值得推广的教学模式。 1.2 调查结论 从以上的调查结果可以看出，学生们参加多维视角数字媒体教学学習后，在理论、技能、素质等方面都有了较好的收获或提升。不难看出，多维视角数字媒体教学给予大学生的不仅是教学模式的改变，还有学习视角的多样化和对知识维度理解的全面性的，同时，对知识中疑难问题解决的及时性使更多学生感受到了学习的快乐和成就感。多维视角数字媒体教学模式的教学效果的高实效和科学严谨性是有目共睹的，值得普及和推广。 2 教改项目实施教师教师和校外同行执行情况问卷调查 2014年至2015年12月，《多维视角数字化教学在设计基础课程中的应用实践》项目组分别先后对梧州学院参加过2013-2014年多维视角数字媒体教学的9名美术基础课教师，以及广西梧州市4中（1人）、广西岑溪市三中（3人）、广西桂林市三中（2人）、广西容县高中（4人）共10名中学美术教师进行学习效果问卷调查。调查采用无记名问卷方式，共设计了五个单项选择题，一道问答题，共发放问卷19份，收回有效问卷19份。 2.1 调查的数据统计及分析 选择第一题，“你觉得此处的多维视角数字媒体教学相比与传统教学模式是真正意义的多维视角数字媒体教学新模式吗？”——有三个A.是，B.不是，C.其它。 调查结果是：选A的17人，占89.5%；选B的2人，占10.5%；选C的0人，占0%。这些数据表明，绝大多数的承担美术基础课教学的老师认同本教学模式的优势。 选择题第二题，“你之前进行过类似于多维视角数字媒体教学这样的教学吗？”——有四个选项：A.进行过，B.部分进行过，C.偶尔进行过，D.没进行过。 调查结果是：选A的2人，占10.5%；选B的11人，占57.9%；选C的3人，占15.8%；选D的3人，占15.8%。这些数据表明，多数承担美术基础课教学的老师意识到多媒体教学手段能实现较好的学习效果，少数美术老师仍采用传统的教学方式。 选择题第三题，“你觉得多维视角数字媒体教学相比与传统教学模式有哪些优点？”——有三个选项：A.信息足，B.解决问题视角更全面，C.更直观易懂。 調查结果是：选A的19人，占100%；选B的17人，占89.5%；选C的19人，占100%。这些数据表明，多数承担美术基础课教学的老师意识到多媒体教学手段能实现较好的学习效果。 选择题第四题，“你认为多维视角数字媒体教学有哪些不足？”有四个选项：A.前期准备工作量大，太麻烦，B.有作秀嫌疑，C.好是好，条件设备有限，不是每个人都可以这么操作，D.吃力不讨好，实用意义不太大。 调查结果是：选A的15人，占78.9%；选B的5人，占89.5%；选C的12人，占63.2%；选D的4人，占20.1%。这些数据表明，数字媒体教学手段虽然明显比传统教学方法有很大优势，但由于需要做的前期和课堂准备工作太多，上课时还要携带相应的多媒体教学设备，而传统教学手段虽然有太多不足，但需要做的课前和课堂准备工作要少许多，所以有部分教师还是对数字媒体教学模式敬而远之。有一种观点则认为，不管采用什么教学手段，这都仅仅是一种辅助手段，不是教学的全部，好教学的精髓是把该讲清楚的内容讲到位，该完成的教学任务不含糊，就不应该拘泥于教学方法和模式。由于后面这种观点并没有和本项目主旨相冲突，因此不影响这种教学模式的推广问题。 选择题第五题：“你认为多维视角数字媒体教学这种新模式可以推广吗？”——有三个选项：A.可以推广，B.有待完善，C.偶尔使用还可以，经常使用不现实，D.不可实现。 调查结果是：选A的7人，占36.8%；选B的8人，占42.1%；选C的6人，占31.6%，选D的2人，占10.5%。这些数据表明，由于多媒体教学设备不足所限（目前我校美术基础课教室没有配备投影仪和实物投影仪外校小部分美术老师的画室也没有配备有上述多媒体教学设备），要使多维视角数字媒体教学能成为常态，还有许多工作要做，还需要循序渐进，逐步完善。 简答题：“你对多维视角数字媒体教学有什么意见和建议？”经汇总，主要有以下三方面的意见和建议 建议1：不管采用什么教学手段，这都仅仅是一种辅助手段，不是教学的全部，好教学的精髓是把该讲清楚的内容讲到位，该完成的教学任务不含糊，就不应该拘泥于教学方法和模式。 建议2：在多媒体教学设备不完善的情况下，能真正想方设法准备多维视角数字教学，完全靠教师的极强的责任心，如果老师缺少责任和担当，一切都将成为形式。 建议3：在实际的教学中，老师要每次课都能每个角度做一张教学示范，以显示多维视角的面面俱到，是不现实的，教师会疲于奔命，这对老师是一种虐待。 2.2 调查结论 总体上，和传统教学模式以及普通多媒体教学模式相比，绝大多数老师都认同多维视角数字媒体教学模式的优势，也认识到其有推广的价值和意义。但是，由于我校教学条件还相对比较艰苦，多媒体教学设备还没能完全普及到各个教室（尤其是美术基础课专业教室），校外同行也不同程度存在这个问题，因此，本项目所倡导的多维视角数字媒体教学模式的教改成果推广并不顺利，还有赖于设备的完善和争取更多同行的认同之后才能更好的展开。不过，前景是乐观的，只要我们课题组的老师们坚持不懈，软件是关键，硬件是基础，两者到位后自然水到渠成。 3 小结 综上所述，从以上的调查结果可以看出，学生们参加多维视角数字媒体教学学习后，在理论、技能、素质等方面都有了较好的收获或提升。不难看出，多维视角数字媒体教学给予大学生的不仅是教学模式的改变，还有学习视角的多样化和对知识维度理解的全面性的，同时，对知识中疑难问题解决的及时性使更多学生感受到了学习的快乐和成就感。多维视角数字媒体教学模式的教学效果的高实效和科学严谨性是有目共睹的，值得普及和推广。至于受教学设备限制而导致的项目成果推广遇到的阻力，课题组认为，只要作为关键因素的教师这个软件有足够的坚持与担当，相关教学设备不足一旦不再成为问题，多维视角数字媒体教学模式一定能为广大美术教师在美术基础课教学中广泛推崇，从而使其优势得到更淋漓尽致的展现。 参考文献 [1]宗世英.艺术设计专业大学生视觉素养培养研究[D].东北师范大学，2012（05）. [2]朱晨燕.现代媒体艺在普通高中的研究与实践[D].上海师范大学，2011（04）. [3]任国栋，戴峰泽，王霄.开放式“数字化设计与制造项目实践”体系与师生角色研究[D].中国电力教育，2011（04）. 作者简介 李升安（1974-），男，硕士学位。现为广西梧州学院宝石与艺术设计学院副教授。研究方向为艺术学。 作者单位 数字电子钟是一种用数字电路实现时、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，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的应用。数字钟从原理上来讲是一种典型的数字电路，其中即包含了组合逻辑电路，也有时序电路。 因此，我们此次设计与制作数字电子钟就是为了了解其工作原理，从而学会制作数字钟。通过设计和制作数字电子钟，可以加深我们对中小规模集成电路相关知识的理解，并且通过实际运用，提高我们的动手能力、培养我们的探索精神。 二、设计题目与设计要求 1.设计题目 本次的题目为设计一个具有计时、显示“时、分、秒”和校时功能的数字电子钟，具体功能如下： ① 显示时、分、秒； ② 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； ③ 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； ④ 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 本次设计的具体要求如下： ① 画出电路原理图（或仿真电路图）； ② 元器件及参数选择； ③ 电路仿真与调试； 三、方案选择 数字电子钟作为实际生活中运用广泛的一个物品。在电路实现方面，完全可以用单片机实现功能。这也是我们小组一开始的思路。但是，由于我们小组的这道题本身就比较简单，如果还从用单片机来做，基本上就只是编个程序的事情了。如此，这个学期在数电课上学到的一些东西并不能得到很好的运用，老师也是基于此考虑，建议我们还是不要使用单片机。 因此，我们采用了老师提供的思路和方案，具体的阐述请见以下几个部分。 四、大体设计思路 1.总体概要设计 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。晶体振荡器电路给数字电子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。然后分频器将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。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。图1所示为数字钟的一般构成框图。 “时”计时信号 “分”计时信号 校时信号 “秒”计时信号 图 1 数字电子钟原理框图 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的脉冲，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。 3.分频器电路 分频器电路将32768Ｈz的高频方波信号经74HC4060和T’触发器（将D端接至输出的非端，使其变成一个T’触发器实现二分频）的分频后得到1Hz的方波信号，可以供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。 4.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，时个位和时十位计数器设计为24进制计数器。 5.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。 6.示数电路 用译码驱动电路提供的电流带动数码管实现数字电子钟最后的示数部分。数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本设计采用的为LED数码管。 五、元件清单 30pF电容2个 32768Hz晶振1个 15k欧姆电阻4个 74HC4060一片 74LS74双D触发器一个 单刀双掷开关2个 1M电阻1个 74Ls00四二输入7个 74Ls192六片 74Ls48六片 共阴数码管6个 蜂鸣器一个 六、仿真电路图 根据上述思路，我们小组的各个成员分别负责了部分电路，在确认部分功能可以实现 的前提下，将它们有机地组合起来得到了总电路。并在proteus软件中进行了仿真，确定可以实现功能后，再申请了实做。 仿真电路总图见下： 七、各单元模块的具体设计和分析 1.晶体振荡器电路 晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。 图2所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路，这个电路中，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。 晶体XTAL的频率选为32768HZ。该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。 从有关手册中，可查得C1、C2 为30pF时，频率准确度和稳定度较高。 由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为20MΩ或10MΩ。较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。但是，由于实验室只提供了1MΩ的电阻，所以在实际制作的过程中，我们采用的是实验室提供的电阻，最终造成了脉冲输出端的频率并不是严格符合1Hz。 图2 晶体振荡器电路图 2.分频器电路 通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到1Hz的秒信号输入，需要对振荡 器的输出信号进行分频。 通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级2进制计数器来实现。例如，将32767Hz的振荡信号分频为1Hz的分频倍数为32767（2），即实现该分频功能的计数器相当于15级2进制计数器。 本实验中采用HC4060来构成分频电路。HC4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且HC4060还包含振荡电路所需的非门，使用更为方便。 HC4060计数为最高为14级2进制计数器，可以将32767Hz的信号分频为2Hz，而经过转换为T’的D触发器则可以通过翻转功能将它分为1HZ的信号。如图3所示，可以直接实现振荡和分频的功能。 5图3 分频电路图 3.时间计数单元 时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。 时计数单元一般为24进制计数器计数器，其输出为两位8421BCD码形式；分计数和秒计数单元为60进制计数器，其输出也为8421BCD码。 针对每个计数单元，本实验分别采取了用两块74LS192芯片进行级联来产生相应的进制。 74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示： （a）引脚排列(b)逻辑符号 其中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端，为清除端，Q0、Q1、Q2、为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，Q3为数据输出端。 其功能表如下： 表1 74LS192的功能表 对于秒计数单元，由于192内部本身就是10进制，所以只需要将作为十位输出的那一片192的输出端中的Q2和Q1（相与代表作为得到数字6）作为反馈端，相与再连接到两片 192的清零端上即可。如此就可以实现60进制的计数。满足秒计数的要求。实现此功能的部分电路如图四所示： 图4 60进制计数器电路 对于分计数单元，与秒计数单元完全一致，在此不再累述。 对于时计数单元，同理，将作为十位输出的那一片的192的输出端中的Q1(代表数字2）和作为个位输出的那一片192的输出端中的Q2（代表数字4）作为反馈端，相与再连接到两片192的清零端上即可。如此就可以实现24进制的计数。满足时计数的要求。实现此功能的部分电路如图五所示： 图5 24进制计数器电路 4.译码驱动及显示单元 计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出，选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流，选用74LS48作为显示译码电路，选用共阴LED数码管作为显示单元电路，实现此部分的功能的电路如图6所示。 图6 译码驱动和显示电路 5.校时电路 当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正。通常，校正时间的方法是：首先截断正常的计数通路，然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端，校正好后，再转入正常计时状态即可。 根据要求，数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。 图7 校正电路 6.整点报时电路 一般时钟都应具备整点报时电路功能，即在时间出现整点前数秒内，数字钟会自动报时，以示提醒。其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波，较复杂的也可以是实时语音提示。本次采用的是用蜂鸣器实现简单的鸣响。 根据要求，电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分51秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。故将秒计数电路部分的作为十位的那一片的192的输出端中的Q2、Q0相与（即表示数字5），作为蜂鸣器的控制端1。再将分计数电路部分的作为十位的那一片192的输出端中的Q2、Q0相与（即表示数字5），再和作为个位的那一片192的输出端中的Q3、Q0相与（即表示数字9）相与，如此作为蜂鸣器的控制端2。最后，再将两个控制端相与，连接至蜂鸣器的一端，再将另一段接地即可。 校验码设计 课程设计报告 数字电路设计 设计项目：校验码设计 姓名：Firesuiry 学号：XXXXXXXXXXXXX 指导老师：谢小东 【数字闹钟课程设计报告】相关文章： 课程设计报告数字钟09-26 数字钟课程设计报告10-24 数字钟设计课程设计10-24 数字媒体课程设计论文04-25 简单数字电路课程设计02-14 数字电路课程设计安排04-09 数字电路课程设计格式04-10 课程设计数字钟范文06-21 数字钟的课程设计08-01 fpga数字钟课程设计06-07数字闹钟课程设计报告 第3篇
数字钟课程设计报告 第4篇
数字闹钟课程设计报告 第5篇