1、 课课 程程 设设 计计 课程名称 数电课程设计 题目名称 数字时钟 学生学院 物理与光电工程学院 专业班级 电子科学与技术（1）班 2012 年 4 月 10 日 数字时钟设计报告数字时钟设计报告 目目 录录 1 绪论绪论 1 1.1 多功能数字钟的设计要求 1 1.2 设计目的及意义 1 2 数字钟数字钟基本原理与方案设计基本原理与方案设计 2 2.1 设计方案原理构思 2 2.2 方案比较 2 2.3 设计主要原理及电路分析 .3 3 ProtuesProtues 仿真调试仿真调试 11 3.1 总体仿真图 11 4 PCB & 4 PCB & 元件元件1111 4.1 PCB11 4.
2、2 元件清单.12 5 遇到问题及解决方法遇到问题及解决方法 13 6 心得体会心得体会 1 15 7 参考文献及芯片资料参考文献及芯片资料 16 1 1 绪论绪论 1.1 多功能数字钟的设计要求多功能数字钟的设计要求 基本要求: 1）由振荡器输出稳定的高频脉冲信号作为时间基准，经分频器输出标准的秒脉冲。 2）秒计数器满 60 向分计数器进位，分计数器满 60 向小时计数器进位，小时计数器按“12 翻 1”规律计数，计数器经译码器送到显示器。 3）计数出现误差可用校时电路进行校时、校分、校秒。 扩展要求： 1）具有可整点报时与定时闹钟的功能。 1.2 设计目的及意义设计目的及意义 训练学生综合
3、地运用所学的的基本知识，独立、完整 地设计一定功能的电子电路，并培养设计软件应用 仿真 焊电路 调试等综合能力，同时 还可以让我们熟悉示波器 信号发生器 直流稳压源等仪器的应用。 2 2 数字钟数字钟基本原理与方案设计基本原理与方案设计 2.1 设计方案原理构思设计方案原理构思 该设计主要由以下几模块组成:电源模块、 计数模块、 译码驱动和显示模块、 校时模块、 整点报时模块。 2.2 方案比较方案比较 电源模块：电源模块： 电源模块用于产生 1Hz 的时钟，产生 1Hz 时钟频率的方案主要有以下两个： a：采用 555 产生一定频率的时钟，然后通过适当分频得到 1Hz 的时钟。 b：采用晶振
4、产生一个高频时钟，然后通过适当分频产生 1Hz 的时钟。 由于 555 是通过 RC 振荡产生波形的，而电阻、电容本身就存在较大误差，再加 上电阻对温度敏感，所以对外界的依赖太大，产生 1HZ 的脉冲的误差也是十分的大。 而在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十，并且普通 晶振价格低廉，电路连接简单。 因此，电源模块显然是选择采用晶振。 计数模块：计数模块： 在价格的优势上我们选择 74HC 系列的芯片，而 74 系列的芯片有 74HC160 BCD 十 进制计数器、74HC161 4 位二进制计数器、74HC190 BCD 十进制加减计数器、74HC191 4 位二进制加减计数器、74HC192 同步清零 BCD 十进制加减计数器、74HC193 同步清零 4 位加减二进制计数器。 考虑到我们做的是时钟，BCD 十进制计数器即可满足要求，再加上 74HC190193 虽然一片有两个计数器， 但是一片的价格比两片的 160 还要贵， 因此我们选择 74HC160 作为计数芯片。 译
