电子电路课程设计---数字电子时钟显示系统

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1、 实验课题：实验课题：数字电子时钟显示系统 实验目的：实验目的：通过时钟电子时钟系统的设计和仿真，要掌握电子 仿 真 软 件 的 使 用 ， 同 时 熟 悉 组 合 逻 辑 芯 片 （74LS48,74LS191,74LS92,74LS90，74LS00，555 定时器等）的结构及各引脚的功能作用，掌握芯片 的功能使用；同时让我们初步了解数字逻辑电路系 统的大概流程。 实验内容：实验内容： 1. 画出并熟悉数字钟的主体电路逻辑图， （实验过 程中电路图指导老师已给出） 2. 查阅资料搜集各芯片的引脚结构及功能， 关键步 骤，为下面的接线做准备 3. 在仿真软件上连线仿真并调试，及时发现问题 实

2、验仪器：实验仪器：七段译码器 （BS202） 芯片 74LS48 74LS191 74LS92 74LS90 74LS00 555 定时器，电容，导线等 实验原理：实验原理：数字电子钟由信号发生器、 “时、分、秒”计数器、译码 器及显示器、 校时电路等组成。 秒信号产生器是整个系统的时基信号， 它直接决定计时系统的精度， 一般用 555 构成的振荡器加分频器来实 现。将标准秒脉冲信号送入“秒计数器” ，该计数器采用 60 进制计数 器，每累计 60 秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数 器”的时钟脉冲。 “分计数器”也采用 60 进制计数器，每累计 60 分， 发出一个 “时脉冲”信

3、号， 该信号将被送到“时计数器” 。 “时计数器” 采用 24 进制计数器， 可以实现一天 24h 的累计。 译码显示电路将 “时、 分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通过六位LED 显 示器显示出来。 整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一个脉 冲信号， 然后去触发音频发生器实现报时。 校时电路是来对 “时、 分、 秒”显示数字进行校对调整。整体电路图如下： 1. 秒脉冲信号发生器 秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分， 它的精度和稳定度 决定了数字钟的质量。由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。 1) 振荡器: 通常用 555 定时器与 RC 构成的多谐振荡器，经过调 整输

4、出 1000Hz 脉冲。 2) 分频器: 分频器功能主要有两个，一是产生标准秒脉冲信号， 一是提供功能扩展电路所需的信号，选用三片 74LS90 进行级联，因 为每片为 1/10 分频器，三片级联好获得 1Hz 标准秒脉冲。其电路图 如下： 2. 秒、分、时计时器电路设计 秒、分计数器为 60 进制计数器，小时计数器为 24 进制计数器。 实现这两种模数的计数器采用中规模集成计数器 74LS90 构成。 1) 60 进制计数器 由 74LS90 构成的 60 进制计数器，将一片 74LS90 设计成 10 进 制加法计数器，另一片设置 6进制加法计数器。两片 74LS90 按反馈 清零法串接而成。秒计数器的十位和个位， 输出脉冲除用作自身清零 外，同时还作为分计数器的输入脉冲 CP1。下图电路即可作为秒计数 器，也可作为分计数器。 2) 24 进制计数器 3. 译码显示电路 译码电路的功能是将秒、分、时计数器的输出代码进行翻译，变 成相应的数字。 用与驱动LED七段数码管的译码器常用的有74LS48。 74LS48 是 BCD-7 段译码器/驱动器，输出高电平有效，专用于驱动 LED