电子课程设计报告-数字钟

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1、15电子课程设计——数字钟学院：华科学院专业班级：自动化112202H姓名：嵇贝贝学号：201122060209指导老师：任青莲2013年12月1515目录一、设计任务与要求……………………………………………2二、原理框图……………………………………………………………2三、器件选择……………………………………………………………4四、功能模块……………………………………………………………8五、总体设计电路图…………………………………………………14六、结论与心得………………………………………………………151515一、设计任务与要求。1.设计一数字

2、钟显示时、分、秒。2.小时采用12小时计时法。3.具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时。4.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。二、总体框图1、数字频率计的基本原理：数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。数字钟的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用单片机来实现电子钟等等。数字钟的基本功能是显示时间，可以通过计数器的联级实现

3、。以4位数码管的数字钟为例，数字钟设定前两位为小时，后两位为分钟，数码管的小数点闪烁可以表示秒。首先产生一个1Hz的方波信号，在它的触发下驱动小数点闪烁。在这个1Hz的基础上，可以产生1/60Hz的信号（对1Hz信号计数，每计数30次就将输出反相，得到1/60Hz信号），它就是分钟信号需要的时钟。在这个时钟的触发下分钟位数码管管依次加1，直到60时变为0，再重新开始计数。清零的时候要产生一个进位，加到小时上面。其他时间小时位保持不变。2、数字钟的工作原理：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。

4、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”1515计数器的输出状态经四段显示译码器译码，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

5、后去触发音频发生器实现报时。校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整。其数字电子钟系统框图⑴如下:数字电子钟系统框图（图1）方案：数字电子钟由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,然后经过分频器输出标准秒脉冲。秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“12翻1”规律计数。计数器的输出分别经译码器送显示器显示。计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。三、选择器件实验器材及主要器件（1）74LS606片（2）74LS903片（3

6、）74LS004片（4）74LS041片1515（5）555集成芯片1片（6）四段显示器6片（7）电阻、电容、导线，开关等若干1、74LS16074LS160是十进制计数器，直接清零，异步清零端MR非为低电平时，不管时钟端CP信号状态如何，都可以完成清零功能。160的预置是同步的，当置入控制器PE非为低电平时，在CP上升沿作用下，输出端Q0-Q3数据端P0-P3一致下为管脚图与真值表。图2表12、74LS90 151574LS90计数器是一种中规模二-五-十进制异步计数器，R01、R02是计数器置0端，同时为1有效；R91和R92为置9端，同时为

7、1时有效；若用A输入，QA输出，为二进制计数器；如B为输入，QB-QD可输出五进制计数器；将QA与B相连，A做为输入端，QA-QD输出十进制计数器；若QD与A输入端相连，B为输入端，电路为二-五混合进制计数器。真值表与管脚图如下。    图3表23、74LS0074LS00为四组2输入1输出的与非门，管脚真值表如下。图41515A＝1B=1 Y=0A＝0B=1 Y=1A＝1B=0 Y=1A＝0B=0 Y=14、74LS0474LS04就是六个非门集成在一块芯片里面，管脚图与真值表如下。图5A＝1Y=0A＝0 Y=15、555集成芯片（1）555在

8、电路结构上是由模拟电路和数字电路组合而成，它将模拟功能与逻辑功能兼容为一体，能够产生精确的时间延迟和振荡。它拓宽了模拟集成电路的应用范同