数电课程设计数字钟

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1、电气工程学院数字电子电路课程设计报告书姓名：班级：09级通信工程（2）班学号：题目：数字钟完成日期：2010年12月20日15目录目录………………………………………………………………………….……….11、设计目的………………………………………………………………….……...22、设计任务与要求.......…………………………………………………….……...23、设计原理及其框图……………………………………………………………....23.1数字钟的构成…………………………………………………..……….….……23.2数字钟的工作

2、原理……………………………………………………..…...……43.3时间计数单元………………………………………………………………....…53.4译码驱动及显示单元………………………………………………………….….63.5校时电源电路…………………………………………………………..………..63.6整点报时电路…………………………………………………………………….74、元器件…………………………………………………………………………….75、功能块电路图…………………………………………………………………….76仿真结果及分析…………

3、.…………………………………………………...…....126.1计数和校时功能测试………………………………………………………...126.2整点报时功能测试…………………………………………………………....136.3脉冲产生电路仿真结果及分析……………………………………………...146.4仿真过程中出现问题及解决办法……….…………………………………...156、总结………………………………………………………………………………...157、参考文献…………………………………………………………………………...15一、设计目的

4、15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。此次设计与制作数字电子钟的目的是让学生在了解数字钟的原理的前提下，运用刚刚学过的数电知识设计并制作数字钟，而且通过数字钟的制作进一步了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及其使用方法。由于数字电子钟包括组合逻辑电路和时序电路，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，从而实现理论与实践相结合。总的来说，此次课程设计，有助于学生对电子线路知识的整合和电子线路设计能力的训练，并为后继课程的学习和毕业设计打下一定的基础。二、设计

5、任务与要求设计要求（1）设计指标①输入10HZ的时钟；（对已有kHz频率时钟进行分频）②能显示时、分、秒，24小时制；③时和分有校正功能；④整点报时，喇叭响两秒；⑤可设定夜间某个时段不报时；（2）设计要求四、画出电路原理图（或仿真电路图）；五、元器件及参数选择；六、电路仿真与调试；七、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。三、设计原理及其框图1．数字钟的构成数字钟是一个将“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

6、功能和一些显示星期、报时、停电查看时间等附加功能。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。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.15图3-1所示为数字钟的一般构成框图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

7、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

8、工作提供足够的工作电流。⑸数码管　　数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本设计提供的为LED数码管。2．数字钟的工作原理15１）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3-2所示电路