数字电子钟制作与调试报告.doc

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1、数电报告数字电子钟制作与调试报告一、概述1、数字电子钟基本功能：（1）能时行小时、分、秒显示（2）能进行小时、分、秒设置（3）能实现整点报时（4）能通过设置，实现任意时间报时2、数字电子钟使用方法：先将电路板送上电，然后拨动开关进行时间设置，将时间设置为当前的标准时间，当时间每走到59分50秒时，电子钟会开始进行报时，前9声为小的“嘟嘟”声，最后是一声长鸣。二、总体方案设计1、原理框图：计时电路显示电路小时显示电路小时计数器分显示电路分计数器秒计数器秒显示电路整点报时时间控制电路电路报时音频生成电路音频输出电路驱动电路报时电路分频电路标准时间产生电路信号电路校时按钮频率信号

2、选择电路选择信号产生电路校时电路第10页共10页数电报告2、工作原理：一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。主电路系统由秒信号发生器、“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，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。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，该信号将被送到

3、“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”计数器的输出状态用七段显示译码器译码，通过七段显示器显示出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。3、各功能模块简介：（1）显示电路：显示电路主要由译码器、驱动器和数码显示器组成，实现计时电路输出的时、分、秒信号的的数字显示。（2）信号电路：信号电路由振荡器和分频器组成，为计时电路、校时电路、报时电路提供需要的频率信号。（3）计时电路：计时电路由秒计数器、分计

4、数器和小时计数器组成，完成计时。（4）校时电路：校时电路主要由按钮电路、信号选择电路组成，实现校小时、校分和校秒。（5）报时电路：报时电路主要由报时音频合成电路、音频驱动电路和发声元件等组成，用于实现整点报时和按设定时间报时。三、单元电路设计1、显示电路：第10页共10页数电报告（1）原理图（2）工作原理显示电路由六片4511构成六个8421BCD译码器，在4511的输入端输入8421BCD码就可以输出8421BCD码所表示的数字显示在LED数码显示器上所需要的控制信号，并且能提供保证LED数码显示器亮度所需的电流。（3）元件选择显示数字：LED数码显示器集成块：4511电

5、容：104P电阻：1K2、信号电路：（1）原理图第10页共10页数电报告（2）工作原理信号电路由一片4060和一片7474构成，用4060和外加电容、电阻及石英晶体振荡器构成振荡电路，当复位/清零端MR接为0时，电路将把石英晶体振荡器的谐振频率进行分频后从Q3～Q9、Q11～Q13引脚输出。（3）元件选择振荡器分频器：14级振荡器、计数器、分频器4060，双D触发器7474；晶体振荡器：32768Hz,产生的频率信号有：1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、32Hz、64Hz、128Hz、256Hz、512Hz、1024Hz、2048Hz；电容：30P电阻：20M3、计时电路：（

6、1）原理图（2）工作原理计时电路由三片4518构成2个60进制计数器、1个24进制计数器，所有4518都采用上升沿触发方式。选用4518的是原因4518是BCD码计数器，其计数输出信号符合显示电路BCD码输入的要求。用上升沿触发是因为下降沿触发方式在用Q3作进位信号时会造成10位数在个位7+1时进行累加。（3）元件选择集成块；4518、7408电容：104P第10页共10页数电报告4、校时电路：（1）原理图（2）工作原理校时电路由一片74147、一片74151、开关和集成电阻构成，在按钮和电阻构成的简单信号发生器和数据选择器之前加一个优先编码器74147。①当没有按钮按下时

7、，输入端4为0，比输入端4优先级高的输入端5～9均为1，因此Q3Q2Q1Q0=1011(0100的反码)，Y=X3=1Hz，计时电路正常计时。②当按钮SH按下时，输入端7为0，比输入端7优先级高的输入端8～9均为1，因此Q3Q2Q1Q0=1000(0111的反码)，Y=X3=2048Hz，计时电路进入校时状态。③当按钮SM按下时，输入端6为0，比输入端6优先级高的输入端7～9均为1，因此Q3Q2Q1Q0=1001(0110的反码)，Y=X3=64Hz，计时电路进入校分状态。④当按钮SS按下时，输入端5为0，比输入端