电子技术课程设计---多功能数字钟电路设计

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1、 信 息 工 程 学 院信 息 工 程 学 院 课 程 设 计 报 告 书课 程 设 计 报 告 书 题目: 多功能数字钟电路设计 1 信息工程学院课程设计任务书 学 号 学生姓名 专业（班级） 设计题目 多功能数字钟电路设计 设 计 技 术 参 数 1.电阻、电容构成的 555 多谐振荡器产生 1OOOHz 的方波信号，再经过三个分频器 产生 1Hz 的方波信号。 2.计数器 74ls160 和 74ls161 加上 74ls48 译码器构成数字时钟。 门电路构成的校时电路能够对时、分准确校时。 设 计 要 求 准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。 小时的计时要求为“23 翻 0” ，

2、分和秒的计时要求为 60 进制进位。 校正时间。 定时闹时。 正点报时。 参 考 资 料 1 康华光. 电子技术基础 （模拟部分 第五版） . 北京. 高等教育出版社.2006.1 2 康华光. 电子技术基础 （数字部分 第五版） . 北京. 高等教育出版社.2006.1 3谢自美.电子线路设计.实验.测试（第三版） 华中科技大学出版社.2006.8 2 摘摘 要要 数字钟是一个对 1Hz 频率进行计数的电路。 振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲 信号，秒脉冲信号输入计数器进行计数，显示出时间。秒计数器电路计满 60 后触发分计数器电 路，分计数器电路计满 60 后触发时计数器电路，当计

3、满 24 小时后重零开始计数。一般由振荡 器、分频器、计数器、译码器、数码显示器等几部分组成。 振荡电路：主要用来产生时间标准信号。石英晶体振荡器可以提高时间信号的稳定度。 分频器：振荡器产生的标准信号频率很高，要得到“秒”信号，需一定级数的分频器进行 分频。 计数器： 有了 “秒” 信号， 则可以根据 60 秒为 1 分， 24 小时为 1 天的进制， 分别设定 “时” 、 “分” 、 “秒”的计数器，分别为 60 进制，60 进制,24 进制计数器，并输出一分，一小时，一天 的进位信号。 译码显示：将“时” “分” “秒”显示出来。将计数器输入状态，输入到译码器，产生驱动 数码显示器信号，

4、呈现出对应的进位数字字型。 关键词：振荡电路 分频器 计数器 译码器 3 目目 录录 1 任务提出与方案论证.4 1.1 设计多功能数字钟的背景 .4 1.2 方案论证 .4 2 总体设计.5 2.1 整体设计图 .5 2.2 proteus 仿真整体图6 3 详细设计.7 3.1 振荡器设计7 3.3 时分秒计数器的设计8 3.3.1 60 进制计数器 8 3.3.2 24 进制计数器 .10 3.3.3 时间计数器电路 .10 3.3.4.译码显示器.10 3.4 校时电路的的设计.11 3.5 定时控制电路的的设计.12 4 总结14 参考文献15 4 1 1 任务提出与方案论证任务提出

5、与方案论证 1.1 1.1 设计多功能数字钟的背景设计多功能数字钟的背景 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。其采用数字 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 。结合以上的原因，加之对数字的爱好，最终决定做多功能 数字钟

6、的设计。 1.2 1.2 方案论证方案论证 方案一：由集成逻辑门与 RC 组成的时钟源振荡器或由集成电路定时器 555 与 RC 组成的多 谐振荡器作为时间标准信号源。 图 A 方案二:振荡器是数字钟的核心。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，通常选用石英晶体构成振荡器电路。石英晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。因 此，一般采用石英晶振荡器经过分频得到这一时间脉冲信号。 图 B 如图(2)所示为电子手表集成电路（如 5C702）中的晶体振荡器电路，常取晶振的频率为 32768Hz，因其内部有 15 级 2 分频集成电路，所以输出端正好可得到 1Hz 的标准脉冲。 结论：与方案一相比，方案二使用的振荡器频率的精度与稳定度基本决定了数字电子钟的 质量保证数字钟的走时准确及稳定，故选用方案一。 5 2 2 总体设计总体设计 首先构成一个 555 定时器产生振荡周期为一秒的标准秒脉冲；然后秒的个位由 74LS161 采 用清零法完成 0-9 的循环显示， 同时在清零端加非门连向秒的十位