多功能数字钟课程设计

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1、 1 电子技术综合设计任务书 设计专题：设计专题： 电子技术综合设计电子技术综合设计 设计题目：多功能设计题目：多功能数字钟数字钟 设计内容和要求：设计内容和要求： 1. 主要内容：主要内容： 用 CC4518 双四位 BCD 同步加计数器设计 60 秒、60 分、24 小时归 0 的计数电路 用 CC4511 七段译码驱动/锁存器及 LG5011AH 共阴数码管设计译码及显示电路 （数码管需加限流电阻） 用 555 设计 CP 脉冲源 (f=1KH) 具有系统校准功能 2. 整体电路原理图整体电路原理图 60 秒、60 分、24 小时- 计数、译码、显示电路 3. EWB 仿真仿真图图 60

2、 秒、60 分、24 小时- 计数、译码、显示电路 4. 设计设计原理图原理图 用 PROTEL99 设计原理图 5. 设计设计 PCB 版图版图 用 PROTEL99 设计 PCB 板图 6. 功能功能扩展扩展要求要求 设计：定点报时功能 12 小时归 1 计数电路 指导教师签字：指导教师签字： 年年 月月 2 摘摘 要要 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,广泛用于家庭、车站、 办公室等公共场所。 本论文通过对“模拟电子技术”和“数字电子技术”知识的综合应用，利用 74LS4518 计数器设计出 60 和 24 进制的计数功能电路，然后利用 74LS4511 译码器、数

3、码管等进行 显示。首先将设计的原理图进行 EWB 仿真；然后利用 Altium 软件设计出 PCB 电路板，最 后自己动手焊接实物，完成制作。并通过用 555 构成多谐振荡器实现（F=1HZ）秒脉冲信 号发生器,使其具有定点报时功能及校准功能，同时利用了 D 触发器和与门的结合解决了 初始状态下高位不是 0 的情况。 关键词：关键词：译码显示、清零、校准、定时、计数器 1 目目 录录 第 1 章 数字钟的基本组成及工作原理 3 1.1 数字钟原理框图 3 1.2 数字钟的工作原理 3 第 2 章 数字钟的设计与制作 4 2.1 秒、分、小时计数电路 4 2.1.1 CC4518 双 BCD 同

4、步加法计数器 . 4 2.1.1.1 CC4518 芯片介绍 4 2.1.1.2 CC4518 工作原理 4 2.1.2 60 秒（分）电路设计 . 5 2.1.3 24 小时电路设计 . 5 2.2 译码和显示电路 6 2.2.1 CC4511 7 段锁存/译码/驱动器 6 2.2.1.1 CC4511 芯片管脚图 6 2.2.1.2 CC4511 芯片功能介绍 . 6 2.2.2 LC5011 共阴数码管 7 2.2.2.1 LC5011 共阴数码管介绍 7 2.2.2.2 LC5011 共阴数码管参数计算 7 2.2.3 译码、显示电路 . 7 2.2.4 60 进制计数、译码、显示电路

5、 8 2.2.5 24 进制计数、译码、显示电路 8 2.3 秒脉冲发生器 9 2.3.1 CD4060 介绍 . 9 2.3.2 秒脉冲发生器的工作原理 10 2.3.3 555 芯片介绍 10 2.3.4 555 构成多谐振荡器电路图 . 11 2.3.5 555 构成多谐振荡器的工作原理 11 2.3.6 555 多振荡器电路中各参数计算 12 2.4.1 校时电路工作原理图 . 12 2.4.2 校时电路功能 . 13 2.5 数字钟仿真图. 13 2.5.1 数字钟电路原理图 . 13 2.5.2 系统整体仿真图 . 14 第 3 章 数字钟的扩展功能 . 15 3.1 定点报时功能

6、 . 15 3.1.1 74LS273 八 D 锁存器 15 3.1.2 74LS21 4 输入 2 与门 15 3.1.3 74LS266 2 输入 4 同或门 . 16 3.1.4 定点报时功能电路 . 16 3.2 12 归 1 计数电路 17 3.3 24 秒倒计时电路 17 3.3.1 篮球比赛 24 秒倒计时原理框图 . 17 2 3.3.2 篮球比赛计时器工作原理 17 3.3.3 秒脉冲发生器 18 3.3.4 计数电路 . 18 3.3.4.1 74LS192 介绍 . 18 3.3.42 计数电路的工作原理 . 19 3.3.5 控制电路 . 19 3.3.5.1 控制电路介绍 19 3.3.5.2 控制电路的工作原理 20 3.3.6 报警电路 20 3.3.7 译码器和显示器的设计 . 21 3.3.71 LED 显示电路 21 3.3.7.2 共阳极七段显示译码器 74LS47 21 3.3.7.3 译码显示电路 22 3.3.8 24 秒倒计时原理图 22 第 4 章 电路元件