数字电子课程设计报告---多功能电子钟

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1、 数字电子课程设计数字电子课程设计报告报告 多功能电子钟多功能电子钟 一、设计题目一、设计题目 多功能数字电子钟的设计 二、设计要求二、设计要求 1、有“时” 、 “ 分” 、 “ 秒” （23 小时 59 分 59 秒）显示且有校时功能。 （设计秒脉冲发生器） ； 2、有整点报时功能。 （选：上下午、日期、闹钟等） 3、用中规模、小规模集成电路及模拟器件实现。 4、供电方式: 5V 直流电源 三、设计任务三、设计任务 1、画出数字电子钟的电路图。 2、用 EWB进行功能仿真。 3、撰写课程设计说明书 四、设计总体框图四、设计总体框图和总电路图和总电路图 图图 1 1 多功能数字电子钟系统框图

2、多功能数字电子钟系统框图 图图 2 2 总电路图总电路图 五、设计方案及论证五、设计方案及论证 主电路是由 TTL 集成电路功能部件和单元电路构成。 本方案主要功能特点： 1、实现“时” 、 “ 分” 、 “ 秒” （23 小时 59 分 59 秒）显示且有校时功能； 2、自行设计的用 555 定时器组成的多谐振荡器和分频器组合的秒脉冲发生器，可以代 替 1Hz 方波信号源是电路正常运作； 3、有星期的显示功能，以及时钟 12/24 进制的转换，并能同步正常进位； 4、实现整点报时功能。 1、振荡器的设计、振荡器的设计 振荡器是数字电子钟的核心部件。有以下两种方案： 方案一：方案一：选用石英晶

3、体构成的振荡器电路选用石英晶体构成的振荡器电路 石英晶体振荡器的精度较高， 由于振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟的及时 的准确程度，而且，通常情况下，震荡器的频率越高，计数精度越高，所以多数都采用石英 晶体振荡器，如：电子手表中的晶体振荡器电路。 方案二：方案二：555 定时器构成的振荡器定时器构成的振荡器 555 定时器构成的晶体振荡器的精度不比石英晶体振荡器， 不过考虑到 555 定时器在数 字电子中有广泛的应用， 而且本设计中不要求很高的精度， 所以这里采用 555 定时器构成多 谐振荡器，设置振荡频率为 1kHz。电路图如下： 图图 3 3 555555 定时器接成的秒脉冲发生

4、器定时器接成的秒脉冲发生器 555 定时器频率计算公式:添加公式 2ln)2( 1 21 CRR f 周期 T=1/f 根据公式，设置 R1=R2=4.77M Ohm ，C=0.1uf 则 f1Hz,T1s 2、分频器设计、分频器设计 分频器的设计目的：产生等间距的频率稳定的标准秒脉冲信号。 设计原理：由于由 555 定时器构成的多谐振荡器，虽然频率达到要求，但初始时输入信 号从 0V 变为 1/3Vcc 的过程中，对 555 定时器来说，它的逻辑值一直是 0（低电平） ，此期 间的周期与设计的 1s 的周期相差较大，使得直接接入电路的秒脉冲发生器从数字 2 开始计 时。如果提高 555 的振荡频率，则会使得首次触发的周期和稳定后的周期相差越来越小。如 果我们在电路中设计分频器，我们就需要将 555 定时器接成的多谐振荡器的频率重新设置， 例如:将其输出的频率设置为 1000Hz，那么我们就需要三片 74LS90 级联，并且每一片都接 成是十分频，经过第一片 74LS90 后，输出的频率为 100Hz，第二片输出的频率为 10Hz，第 三片输出的频率为