数电课程设计--简易数字钟

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1、目录一.设计要求…………………………………………………………二.设计思想…………………………………………………………三.详细设计…………………………………………………………1.信号源………………………………………………………（1）模10计数器……………………………………………（2）脉冲分频选择电路………………………………………2.计时电路………………………………………………………（1）模60计数器……………………………………………（2）模24计数器……………………………………………（3）时钟运行示意图…………………………………………3.显示电路………………………………………………………（1）

2、模6计数器………………………………………………（2）选择显示模块……………………………………………4.按键控制部分…………………………………………………5.蜂鸣器部分………………………………………………………四.实验碰到的问题…………………………………………………五.实验心得…………………………………………………………六.使用说明…………………………………………………………七.附录总图…………………………………………………………数电课程设计——简易数字钟数字钟是一种用数字电路技术实现分、时、秒计时的装置，与机械式时钟相比既有更高的准确度和直观性，因为没有机械装置，所以有更长的使用寿命，因此得

3、到了广泛的使用。数字钟是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。一．设计要求1．具有整点报时和校时功能2．以6位LED数码管显示时，分，秒。3．整点报时采用蜂鸣器实现。每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣想4次，响一秒，停一秒，直到整点前一秒以高频响一秒，整点时结束。4．采用两个按键分别控制“校时”或“校分”。按下“校时”键时，时显示以0—23循环变化；按下“校分”键时，分显示值以0—59循环变化，但显示值不能变化。二．设计思想LP—2900的基准时钟频率为10MHz，通过7个10分频计数器可以得到1Hz的频率。秒和分为60进制计数器，时为24进制计数器。显示管的6个数字依次是时十位，时个

4、位，分十位，分个位，秒十位，秒个位。每一位用8421二进制表示，如此，一共用24条输出来控制数码管的显示。这样，基本的时钟就确定了。由于LP—2900外部设置了3-8译码器控制显示器的共阴极，3-8译码器的输出端一次只能输出一位，因此无法同时控制6个显像管。但是当扫描频率提高到每个显示器每秒的导通次数多于50次，由于人眼的视觉暂留效应，就不会感到显示器的闪烁。因此只要采用计数器产生二进制计数信号在高频率脉冲的控制下，3-8译码器就能实现动态扫描。校分时功能由防抖开关，数据选择器，逻辑门组成，原理是当按下SW键时系统进入校时或校分状态，秒，分，时的进位被断开，脉冲输入按键有效，此时可人为控制脉

5、冲的输入，并且不会再有进位。当SW键断开后，数据选择器重新选择进位信号为输出，各个部分的进位重新有效而脉冲输入按键失效。蜂鸣器部分由2分频和数据选择器组成，当满足59分51，53，55，57秒时选择500Hz信号给蜂鸣器，当59分59秒时选择1KHz给蜂鸣器。在其他时间段，数据选择器的输出都是0，蜂鸣器不工作。三.详细设计1.信号源：(1)基础10分频电路：LP—2900自带基准时钟频率为10Mhz，而秒的频率为1Hz，因此只要通过7个10分频计数器就能得到秒的频率。同时，10Mhz至1Hz的其他频率也做成输出，以备他用。10分频计数器：（图1）原理：采用7490作为制作10分频模块的原件。

6、7490是二—五—十进制计数器，内含一个二进制计数器和一个异步五进制计数器输出，因此级联后可实现十进制计数器。QA为二进制计数器的输出，QB~QD为五进制计数器输出，如图1，五进制最高端QD连上CLKA，输入脉冲连的也是五进制的时钟端，那么当QD为1时，二进制计数器得到一个脉冲。QD只有在QD，QC，QB分别等于1，0，1时才等于1，所以每5个脉冲使CLKA得到一个脉冲，也就是说CLKA得得到一个进位，计数为5.而QA作为二进制计数器能记2个数，所以总共可以计数为10.因此一个十进制的计数器就完成了。如图1.在信号源中封装成一元件的十分频模块：图2（2）脉冲分频选择电路：在数字系统中，通常至

7、少有一个基准脉冲信号发生电路，其他频率的脉冲信号可以通过基准信号分频获得。级联7个模10分频器就可以分别得到10MHz,1MHz,100KHz,10KHz,1kHz,100Hz,10Hz和1Hz共8个频率的信号。10MHz的频率在第七级元件处实现1Hz的输出。（如图3）信号源原件图3信号源封装成模块如下图：2.计时电路（1）模60计数器模60计数器由2个74161组成（如图）。74161是4位二进制计数器，模