1、1 目 录 摘要 I 1 数字钟的构成 1 2 数字钟单元电路的设计 3 2.1 振荡器电路设计 .3 2.2 时间计数单元设计 .3 2.2.1 集成异步计数器 74LS90. .3 2.2.2 用 74LS90 构成秒和分计数器电路 .5 2.2.3 用 74LS90 构成时计数器电路 .6 2.2.4 时间计数单元总电路 6 2.3 译码显示单元电路设计 .7 2.3.1 译码器 74LS48 7 2.3.2 显示器 LG5011AH 9 2.3.3 译码显示电路 10 2.4 校时单元电路设计 . 11 3 数字钟的实现电路及其工作原理 12 4 电路的安装与调试 13 5 课程设计心
2、得体会 14 参考文献 15 附录 1 .16 2 摘 要 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更 高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数 字电子钟，从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。数 字电子钟有以下几部分组成：振荡器，分频器，60 进制的秒、分计时器和 24 进制计时计 数器，秒、分、时的译码显示部分及校正电路等。采用 74LS 系列（双列直插式）中小规 模集成芯片进行硬件的焊接。 关键词：数字钟 振荡器 计数器 译码驱动 3 1 数字钟的构成 数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)
3、进行计数的计数电路。主要由振荡器、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，通常使用石英晶体震荡器，然后经过分频器输出标准秒脉冲，或者由555构成 的多谐振荡器来直接产生1HZ的脉冲信号。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“24翻1”规律计数。计数器的输出分别经译码 器送显示器显示。由于计数的起始时间不可能与标准时间一致，故需要在电路上加一个校 时电路，当计时出现误差时，可以用校时电路校时、校分。如图 1-1所示为数字钟电路系 统的组成框图。 图 1-1 数字钟电路系统的组成框图 振荡器是
4、数字钟的核心。 振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确 程度，一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高。通常选用石英晶体构成振荡器电 路构成振荡器。也可以由555定时器组成。 时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计 数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为 60 进制计数器， 而根据设计要求，时个位和时十位计数器为 24 进制计数器。 译码驱动电路将计数器输出的 8421BCD 码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保 证数码管正常工作提供足够的工作电流。 时显示器 分显示器 秒显示器 时译码器 分译码器 秒译码器 时计数器 分计数器 秒计数器 校时电路 振荡器 分频器 4 显示电路的组成主要是数码管，数码管由 7 个发光二极管组成，行成一个日字形，它 门可以共阴极，也可以共阳极，本设计中为共阴极七段显示 LED 数码管。 当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正，所以数字钟应具有分校正 和时校正功能。对校时电路的要求是：在小时校正时不影响分和秒的正常计数；在分校正 时不影响秒和小时的正常计数。 2 数字
