数字电子课程设计--数字时钟

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1、数字电子钟是一种用数字显示秒分时的记时装置，与传统的机械钟相 比，他具有走时准确显示直观无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应 用：小到人们的日常生活中的电子手表，大到车站码头机场等公共场所的大 型数显电子钟。 本课程设计要用通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。要点在于用 555 芯 片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲,用 74LS160(10 进制计数 器)74LS00(与非门芯片)等连接成 60 和 24 进制的计数器,再通过七段数码管显示， 构成了简单数字电子钟。 关键词：关键词：数字电子钟、555 芯片、计数器、数码管 第1章 概述 所谓电子技术,是指“含有电子的、数据的、磁

2、性的、光学的、电磁的、 或者类似性能的相关技术”。电子技术可以分为模拟电子技术、数字电子 技术两大部分。 模拟电子技术说是整个电子技术的基础，在信号放大、功 率放大、整流稳压、模拟量反馈、混频、调制解调电路领域具有无法替代 的作用。例如高保真(Hi-Fi)的音箱系统、移动通讯领域的高频发射机等。 与模拟电路相比，数字电路具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强、 程序软件控制等一系列优点。随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用 数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥数字电路在信号 处理上的强大功能，我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后 送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据

3、需要转换为相应的模拟信 号输出。自 20 世纪 70 年代开始，这种用数字电路处理模拟信号的所谓“数 字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域，如数字滤波器等。 很有幸我们这学期学习了电子技术这门学科，并且是我们这个学期的重点 课程，在上课和实验的过程中，渐渐的我喜欢上了它。每一节课我都认真学习， 每次实验我都认真的去完成。但是做课程设计是第一次做，以前都是照着做，现 在所有的都是自己做， 真的很有难度。 要想做出来一个好的东西， 就要去图书馆， 1 到网上去找资料。 根据我自己的自身情况和查阅的资料，我决定做一个数字电子时钟，这个 相对比较是比较简单的，由于我们以前的数电实验做过任意进

4、制计数器，所以电 子钟计数器制作没有问题，两个 60 进制计数器，一个 24 进制计数器。经过不懈 的努力终于完成了，在这个过程中收获了很多。 第 2 章 课程设计任务及要求 2.1 设计任务 1、设计一个有“时”，“分”，“秒”（23 小时 59 分 59 秒）显示且有校 时功能的电子钟； 2、 用中小规模集成电路组成电子钟。 2.2 设计要求 1用 555 定时器设计一个秒钟脉冲发生器，输入 1HZ 的时钟；（对已有 1kHz 频率时钟脉冲进行分频）； 2能显示时、分、秒，24 小时制； 3. 设计晶体震荡电路来输入时钟脉冲； 4.用同步十进制集成计数器 74LS160 设计一个分秒钟计数

5、器,即六十进制 计数器.； 5.用同步十进制集成计数器 74LS160 设计一个 24 小时计数器, 6. 译码显示电路显示时间。 2 第3章 系统设计 3.1 方案论证 秒、分、时分别为 60、60 和 24 进制计数器。秒、分均为六十进制，即显示 0059，它们的个位为十进制，十位为六进制。分秒功能的实现：用两片 74LS160 组成 60 进制递增计数器。时为二十四进制计数器，显示为 0023，个位仍为十 进制，而十位为三进制，但当十进位计到 2，而个位计到 4 时清零，就为二十四 进制了。时功能的实现：用两片 74LS160 组成 24 进制递增计数器。 3.2 系统设计 3.2.1

6、结构框图及说明 图 1 设计框架图 译码显示 译码显示 译码显示 二十四进制 时计数器 六 十 进 制 分计数器 六 十 进 制 秒计数器 晶体 振荡器 分频器 3 3.2.2 系统原理图及工作原理 系统原理图，如图 2 所示。 图 2 系统原理图 用 555 电路构成的 1KHz 多谐振荡器，调节电阻 R3 可以改变输出信号频率。 74LS160 是二，五，十进制同步加法器，用三片 74LS90 构成三级十分频器，将 1KHz 矩形波分频得到 1Hz 基准秒计时信号。由于 74LS160 是十进制计数器，分 别将个位接成十进制计数器，十位接成六进制计数器，分别将个位的 RCO 输出 端接十位的 9 脚端，就构成 60 进制计数器，用两个相同的 60 进制计数器分别做 作为秒，分计时，并在个位和十位输出端接上数码显示管显示小时计数器直接采 用整体反馈清零法构成 24 进制计数器。 工作原理：振荡电路产生的 1KHZ 脉冲信号经三级十分频电路分频后产生的 1HZ 脉冲信号输入 74LS90N 连成的 60 进制秒计数器， 再由秒计数器每 60 秒进位输出 给