数电实验课程设计--数字定时器

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1、 数字电路课程设计数字电路课程设计 数字定时器数字定时器: 课程设计任务课程设计任务书：书： 1）集成数字定时器 2）技术指标 1、设计一个数字定时器，要求它具有数字钟的功能，又可以按预定时刻发 出控制信号对被控对象实施开关控制 2、时钟功能：具有 24 小时计时方式，显示时、分、秒。计时范围要求自 00 点 00 分 00 秒到 23 点 59 分 59 秒 3、要求具有校时电路，可对小时、分、秒分别校准。 4、可以同时设置四个以上的预定时刻，时刻的预选以 5 分钟为单位。 5、被控对象在达到预选时刻后，电铃连续响 10 秒，而监听器在 10 秒内断 续鸣叫 5 次，即想一秒停一秒。 集成数

2、字定时器的组成和工作原理集成数字定时器的组成和工作原理 数字定时器一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器及部分扩展电路等组成，其基 本逻辑功能框图如下所示： 数字电子钟的基本组成：数字电子钟的基本组成： 振荡器振荡器 振荡器是数字电子钟的核心，其作用是产生一个频率标准，即时间标准信号，然 后再由分频器生成秒脉冲，所以，振荡器频率的精度和稳定度就基本决定了数字 电子钟的准确度，为产生稳定的时间标准信号，一般采用石英晶体振荡器。如果 精度要求不是很高的话我们可以采用由集成逻辑门与 RC 组成的时钟源振荡器。 一般而言，选用石英晶体振荡器所选用的晶振频率为 32768Hz,再通过 15 级 2

3、 分 频集成电路得到 1Hz的标准秒脉冲。 分频器分频器 振荡器产生的时标信号频率很高，要使它变成用来计时的“秒”信号，需要若干 级分频电路，分频器的级数和每级分频次数要根据时标信号的频率来决定。其功 能主要有两个：一是产生标准秒脉冲信号，二是提供功能扩展电路所需的信号。 计数器计数器 有了“秒”信号了就可以根据 60 秒为一分，60 分为一小时，24 小时为一天的进 制，分别选定没“秒” 、 “分” 、 “时”的计数器。从这些计数器的输出可得到一分、 一小时、一天的时间进位信号。在秒计数器钟因为是 60 进制通常用两个十进制 计数器的集成片组成，其中秒个位是十进制的、十位是 6 进制的。可采

4、用反馈归 零法变“秒”十位为 6 进制，实现秒的 60 进制，同样，分计数器的与秒的一样， 只是时计数器里需要变成 24 进制，也用反馈归零法实现。 译码器及显示器译码器及显示器 因为计数器全部采用 8421BCD 码十进制计数集成芯片，所以“秒” 、 “分” 、 “时” 的个位和十位都有四个状态输出端（Qa、Qb、Qc、Qd） 。将这些输出端，接至 译码电路，就可产生驱动七段数码显示器的信号。常用的集成芯片有 74LS48 和 4511 等。 校时电路校时电路 当数字钟接通电源或者计时出现误差时需要校正时间，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；在分校时时不影响时和秒的正常计数。 方案的实现：方案的实现： 秒脉冲发生器的设计：秒脉冲发生器的设计： 本设计采用 CD4060CMOS 集成电路十四位二进制计数器/分频器来实现。 电路由两部分组成。2hz 信号在经过一级 D 触发器构成的二分频电路就获得了 1HZ 的秒脉 冲。 计数器的设计计数器的设计： 分和秒计数器都是模数为 60 的计数器，可以选用 74LS90 芯片级联组成模数为 60 的计数器。也可以用