基于555芯片的多功能数字时钟设计报告

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1、多功能数字时钟电路设计学号09070023《数字逻辑与系统》课程设计说明书多功能数字时钟设计起止日期：2010年12月27日至2010年12月31日学生姓名蒲栋良班级09计算机1班成绩指导教师渠丽岩计算机工程系2010年12月27日多功能数字时钟电路设计天津理工学院中环信息学院课程设计任务书2010—2011学年第1学期计算机工程系计算机科学与技术专业09计算机1班班级课程设计名称：数字逻辑与系统课程设计设计题目：多功能数字时钟设计完成期限：自2010年12月27日至2010年12月31日共1周设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：一、设计目的熟悉数字逻辑设计的基本概念和

2、原理。掌握计数器、定时器等逻辑芯片的工作原理及应用设计。熟悉数字逻辑集成芯片的外围电路设计与使用。二、主要任务与要求设计一个数字电子钟，具体功能如下：（1）准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间；（2）有校正时间功能；（3）整点报时。该课程设计是在完成电工电子学、数字逻辑与系统、电工电子学实验和数字逻辑与系统实验等课程学习之后进行，已具备了完整的电子技术知识之后进行的综合应用训练。它对于巩固所学的电工电子技术理论知识，加强综合性工程训练，提高独立解决问题的能力有积极的帮助。在课程设计中独立完成一个小型电子电路的设计与仿真分析，查阅手册进行单元电路及元件的选择，充分利用ED

3、A技术和仿真来实现设计思想。指导教师：渠丽岩批准日期：2010年12月27日多功能数字时钟电路设计多功能数字时钟摘要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，该数字钟具有基本功能和扩展功能两部分。其中，基本功能部分的有准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。扩展功能部分则具有：定时控制、仿广播电台正点报时、自动报整点时数的功能。数字钟的电路也是由主体电路和扩展电路两部分构成，在电路中，基本功能部分由主体电路实现，而扩

4、展功能部电路实现。这两部分都有一个共同特点就是它们都要用到振荡电路提供的1Hz脉冲信号。在计时出现误差时电路还可以进行校时和校分，为了使电路简单所设计的电路不具备校秒的功能。并且要用数码管显示时、分、秒，各位均为两位显示，扩展部分要有相应的响应电路。分则由扩展。关键字：555芯片数字时钟分频器时间计数器定时控制多功能数字时钟电路设计目录1.绪论11.1设计目的11.2设计任务及要求12.设计功能要求13.方案设计与论证24.系统原理框图35.2各电路原理45.2.1分频器电路45.2.2时间计数器电路45.2.360进制计数器55.2.424进制计数器85.2.5译码及驱动

5、显示单元电路85.2.6校时电路95.2.8定时控制电路106.完整电路127.收获与体会128.参考文献12附录原件清单13多功能数字时钟电路设计1.绪论1.1设计目的熟悉数字逻辑设计的基本概念和原理。掌握计数器、定时器等逻辑芯片的工作原理及应用设计。熟悉数字逻辑集成芯片的外围电路设计与使用。1.2设计任务及要求设计一个数字电子钟，具体要求如下：（1）准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间；（2）有校正时间功能；（3）整点报时。2.设计功能要求基本功能：（1）时的计时要求为24进制，分和秒的计时要求为60进制（2）准确计时，以数字形式显示时，分，秒的时间（3）校正时间扩

6、展功能：（1）定时控制；（2）仿广播电台报时功能；（3）自动报整点时数；13多功能数字时钟电路设计3.方案设计与论证方案一：由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。方案二:振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用石英晶体构成振荡器电路。石英晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一时间脉冲信号。用555组成的脉冲产生电路:经计算，当滑动变阻器阻值为2.1KΩ时，可以产生1000Hz的脉冲。石英晶体振荡电路:采用的32768晶体振荡电路,其频率为32768Hz,然后再经

7、过15分频电路可得到标准的1Hz的脉冲输出.R的阻值,对于TTL门电路通常在0.7～2KΩ之间;对于CMOS门则常在10～100MΩ之间。13多功能数字时钟电路设计经分析，方案二——石英晶体振荡电路能够作为最稳定的信号源。但综合各方面考虑，本设计采用方案一进行设计。4.系统原理框图对标准频率（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数字钟。图3.1所示为数字钟的一般构成框图