暑期实习报告——智能数字钟

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1、电子实习实验报告智能数字钟10目录一、实验内容及要求…………………………………………………2二、软件和硬件设计……………………………………………………22.1基本功能电路设计…………………………………………………………………32.2扩展电路设计………………………………………………………………………6三、调试过程与结果………………………………………………………73.1调试过程………………………………………………………………………83.2调试结果………………………………………………………………………8四、实验心得……………………………………………………………8五、附录…………………………………

2、………………………………85.1元器件清单………………………………………………………………………95.2基本功能电路图………………………………………………………………10六、参考文献………………………………………………………1010一、实验内容及要求任务：1、设计一个有“时”，“分”，“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能的电子钟；要求：1．用555定时器设计一个秒钟脉冲发生器，输入1HZ的时钟；（对已有1kHz频率时钟脉冲进行分频）；2．能显示时、分、秒，24小时制；3.设计晶体震荡电路来输入时钟脉冲；4.用同步十进制集成计数器74LS90,74LS92设计一个分秒钟计数器,即六

3、十进制计数器.；5.用同步十进制集成计数器74LS90设计一个24小时计数器,6.拓展部分：整点报时功能，要求当数字钟的时、分和秒计数器计到7点59分51，53，55，57,59秒驱动音响电路，四高一低，最后一声为高音结束，整点报时结束；整点闹时功能，要求当数字钟的分和秒计数器计到59分01开始闹时，闹时持续一分钟，整点闹时结束。主要性能要求：1．计时准确2．时间显示正常，时为24进制，分秒为60进制，能正常进位和清零3．校准电路能按需灵敏地校准分和时二、软件和硬件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

4、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。下图所示为数字钟的一般构成框图。10整点报时电路时显示器分显示器秒显示器时译码器时计数器分译码器时译码器时计数器秒译码器分计数器秒计数器校时电路振荡器分频器图2-1数字计时器的组成框图2．1基本功能电路设计1、振荡器数字计时器电路的振荡器有两种，一种为石英晶体振荡器，一种为555振荡器。石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。本设计实验用555定时器与RC构成的多谐振荡器。如下图。102、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

5、和时十位计数器电路构成，其中秒、分为60进制计数器，而根据设计要求，时为12进制计数器。3、校时电路数字种启动后,每当数字钟显示与实际时间不符进,需要根据标准时间进行校时。校“秒”时，采用等待校时。校“分”、“时”的原理比较简单，采用加速校时。对校时电路的要求是:①在小时校正时不影响分和秒的正常计数。②在分校正时不影响秒和小时的正常计数。如图2.2所示，当闭合开关时，因为校正信号和0相与的输出为0，而开关的另一端接高电平，正常输入信号可以顺利通过与或门，故校时电路处于正常计时状态；当开关打向上时，情况正好与上述相反，这时校时电路处于校时状态。与非门可选74LS00，非门则可用与非门2个输入

6、端并接来代替节省芯片。因此实际使用时，须对开关的状态进行消除抖动处理，图2.2为加2个0.01uF的电容。图2.2104、译码器译码是将给定的代码进行翻译。计数器采用的码制不同，译码电路也不同。74HC4511驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的七段译码驱动器。4511的输入端和计数器对应的输出端、4511的输出端和七段显示器的对应段相连。5、显示器本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字，显示器有两种：共阳极或共阴极显示器。4511译码器对应的显示器是共阴极显示器。6、原理分析⑴首先由555振荡器产生1KHZ的振荡信号，经过三级分频器分频，第一个分频器输出频率为500HZ的振荡

7、信号，第二个分频器输出频率为10HZ的振荡信号，第三个分频器输出频率为1HZ的振荡信号，分别供以后的扩展电路使用。1HZ的信号作为输入信号输入到数字钟.秒个位的计数器，同时也作为数字钟校时脉冲信号。⑵因为秒个位是十进制，所以R0⑴和R9⑴接地，当计数器计数到9即QDQCQBQA=1001时，计数器自动清零，QD从高电平转变为低电平，同时向秒十位输送一个计数脉冲，使秒十位开始计数，由于秒十位是六进制，所以秒十位计数器A3=