数字钟实训报告

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1、龙岩学院课程设计报告课程名称：《数字电子技术》课程设计设计题目：数字钟电路班级：09电子信息工程（1）班姓名：学号：指导老师：范宜标教师评语：数字钟设计摘  要数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。数字钟是一个将“ 时”，“分”，“

2、秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。 关键词：  译码显示 计数器 频率发生器一：设计目的：1、能较全面的巩固和应用“数字电子技术”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。2、能合理、灵活的应用各种标准集成电路（SSI、MSI、LSI等）器件实现规定的数字系统。3、培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。4、

3、培养独立进行实验，包括电路布局、安装、调试和排除故障的能力。5、培养书写综合设计实验报告的能力。二：设计任务与要求：秒脉冲发生电路，时、分、秒计数译码显示电路，时间校准电路。能够以十进制显示时、分、秒。其中时为24进制，分秒为60进制。三：方案设计与论证：1、设计逻辑图及总体思路由上图的总体结构图可知，该设计大概可以分为如下几部分：秒脉冲产生部分、计数部分、显示部分。方案一：首先构成一个CB555定时器产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲，由74LS160采用清零法分别组成六十进制的秒记数器、六十进制

4、分记数器、二十四进制时记数器。使用CB555定时器的输出作为秒记数器的CP脉冲，把秒记数器地进位输出作为分记数器地CP脉冲，分记数器的进位输出作为时记数器的CP脉冲。使用74LS48为驱动器，BS201A数码管作为显示器。方案二：首先构成一个CN555定时器产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲，在技术电路中，采用CD4518计数器4518为双BCD同步加法计数器。在显示部分，采用CD4511芯片结合数码管来实现。最后的校时部分用四2输入与非门的CD4011芯片结合瓷片电容来完成。论证方案一和方案二的设

5、计都很正确，但是方案二的计数部分4518是BCD同步加法计数器。比方案一要来得简单清晰，本着设计简单，效果稳定的前提下采用方案二。通过数字钟方框图和原理图可以看出，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，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现，在此我们用555定时器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”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分钟，发出一个“时脉冲”信号，该

6、信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”、计数器的输出状态送到七段显示译码器译码，通过七位LED七段显示器显示出来。四：原理分析1.秒脉冲信号发生器的设计、原理图、芯片引脚排列图及功能表振荡器是数字钟的核心部分。振荡器的稳定性及频率的精确度决定了数字钟的准确程度，一般来说555产生的出来的秒脉冲不太稳定，但是由于某种原因，我们采用555定时器。其中要求R1、R2为100K的电阻，C1为4.7uF、C2为0.01uF

7、的电容，VCC为+5v电源，GND接地。通过调节RW来7端的电压大小从而改变输出端3电压Vo的波形。T1=(Rw+R)Cln2       T2=RCln2    T=T1+T2=(Rw+2R)Cln2  当R=47K,C=10uF。由公式得当Rw=47K时输出端输出震荡频率为1Hz。周期是1秒，即可作为秒的脉冲输入标准秒脉冲。555芯片的引脚图及功能表：内部含有两个电压比较器，一个分压器，一个RS触发器，一个放电晶体管和一个功率输出级。2.(1)秒、分、时计数、译码及显示部分的设计时、分、秒分

8、别为二十四、六十、六十进制，那么秒和分计数器用两块十进制计数器级联来实现，它们的个位为十进制，十位为六进制，这样，符合人们通常计秒数的习惯。时计数也用两个十进制集成块，只是做成二十四进制，上诉计数器均可用反馈清零法来实现。a.秒计数采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现，将秒信号送入秒计数器。秒计数器采用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，进位脉冲最终用CD4081的一个与门来实现。而CD4511芯片具有锁存、译码、驱动的功能，可以外