数字电子技术数字钟课程设计

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1、数字电子技术基础课程设计专业：电子信息工程题目：数字钟学生姓名：学号：093409174指导教师：时间：2011年6月18日~2011年6月23日-14-目      录　一、课程设计题目……………………………………3二、课程设计的设计任务和基本要求………………3三、课程设计题目分析……………………………3四、课程设计的电路设计部分……………………4五、课程设计的电路原理图…………………………9六、课程设计的心得体会……………………………11七、课程设计中部分元器件的使用说明……………12八、参考文献…………………………………………13-14-数字电子技术课程设计正文一、课程设计题

2、目:数字钟二、课程设计任务和基本要求:☆设计任务设计一台可以显示时、分、秒的数字钟。☆基本要求●能显示23h59m59s,归0后重新开始。●具有校时、校分、校秒功能。●要求电路具有整点报时功。三、课程设计题目分析:☆设计要点●设计一个精确的秒脉冲信号产生电路●设计60进制、24进制计数器●设计LED显示电路●设计操作方面的校时电路●设计整点报时电路☆工作原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用555构成的振荡器加分频器来实现。将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”，该

3、计数器采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计数器，可以实现一天24h的累计。译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通过六位LED显示器显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号，然后去触发音频发生器实现报时。校时电路是来对“时、分、秒”-14-显示数字进行校对调整。其数字电子钟系统框图如下:数字电子钟系统框图四、课程设计的电路设计部分:☆秒脉冲信号发生器秒脉

4、冲信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量。本实验用555定时器来实现。由一片555加上适当电阻及电容来实现主要用来产生时间基准信号（脉冲信号）。因为时钟的循环对频率的要求不高，只要产生高低电平就可以了，且脉冲信号的频率可调，所以采用555定时器组成的振荡器，其输出信号作为下一级的时钟信号。这里电容取：C1=10nF,C2=10nF,电阻取：R1=28.68k,R2=57.72k,时钟信号频率为f=1/T=1/0.7(R1+R2)C1=1000HZ.电路图见图下。-14-信号发生器●分频器:分频器功能主要有两个，一是产生标准秒脉冲信号，一是提供功能扩展电

5、路所需要的信号。●60进制计数器由两片74160构成的六十进制计数器如下图所示。首先将两片74160构成一百进制计数器，然后采用整体置数法接成六十进制计数器。电路的59状态译码产生LD＇=0信号，同时加到两片74160上，在下一个计数脉冲（第60个计数脉冲）到达时将0000同时输入两片74160中，从而得到六十进制计数器。进位输出可有门电路G的输出直接得到。-14-图60进制计数器●24进制计数器　　由两片74160构成的二十四进制计数器如下图所示。首先将两片74160构成一百进制计数器，然后采用整体置数法接成二十四进制计数器。电路的23状态译码产生ＬＤ＇=0信号，同时加到两片74

6、160上，在下一个计数脉冲（第24个计数脉冲）到达时将0000同时输入两片74160中，从而得到二十四进制计数器。　-14-24进制计数器电路☆LED显示电路数字钟显示系统中的秒，分，时，分别用两个LED数码管来进行显示，而数码管的显示需用BCD码译码电路来进行驱动。这里选择与数码管配套使用的74LS74与LED共阳极的译码器。管脚图如下：数码管与译码器☆校时电路校时电路是数字钟不可缺少的部分，每当数字钟与实际时间不符时，需要根据标准时间进行校时。J3J4分别是分校、时校正开关。不校正时，总图中J1、J2分别是和分进位脉冲、秒进位脉冲相连的。当校正时位时，需要把J1开关拨向校时电

7、路，然后用手拨动J3开关，来回拨动一次，就能使时位增加1，根据需要去拨动开关的次数，校正完毕后把J1开关拨回原处。校正小时位和校正分钟位的方法一样。其电路图如下:-14-校正电路☆整点报时电路本功能是仿电台整点报时，每当数字钟计时到整点（或快要到整点时）发出音响，通常按照4低音1高音的顺序发出间断声响，以最后一声高音结束的时刻为整点时刻。设4声低音（约500Hz）分别发生在59分51秒、53秒、55秒及57秒，最后一声高音（约1kHz）发生在59分59秒，它们的持续时