数字钟时钟电路图设计[1]

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(整理)数字钟时钟电路图设计课设

(整理)数字钟时钟电路图设计课设

一、概述现今,酒店已成为生活中不可缺少的一部分,是很多旅行者休息的场所。

该课程设计是关于简易酒店客房控制器的设计,主要包括四个方面,24小时时钟的设计,客房服务控制,客房照明控制以及简易稳压直流电源的设计。

数字钟实际上是两个60,一个24进制的计数电路。

由于计数的起始时间有时不与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路。

稳压电源的设计是将220v 的交流电转换5v 的直流电,既可以给多谐振荡器供电,又可以给照明,客房服务进行控制。

二、方案设计通过对简易酒店客房控制器设计要求的分析,知道设计应分为4部分:24小时时钟设计、稳压直流电源设计、客房服务控制、客房照明控制。

原理方框图如图1所示:图1 简易酒店客房控制器原理方框图1、直流稳压电源变压器将220v 交流电降到12v ,再通过桥式整流电路,实现整流,然后经过电容,实现滤波;最后通过三端稳压器7805,实现稳压输出+5V 电压。

其原理框图如图2所示:图2 直流稳压电源原理框图220v 交流电变压器桥式整流电路低通滤波5 V 稳定电压三端稳压器220V 交流电变压器24小时可控数字时钟客房服务控制客房照明控制5V 直流电源2、24小时可控数字时钟通过分析,可知需要以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。

要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。

通过对24小时可控数字时钟仔细分析,可知它由二个60进制计数器,一个24小时计数器,6个显示译码器,6个数码管及3个校正电路组成。

由555多谐振荡器发出1HZ 的秒脉冲信号,传给第一个60进制计数器,然后依次传给第二个60进制计数器,24进制计数器,通过译码显示给数码管,从而读出时间。

值得注意的是:任何计时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。

24小时可控数字时钟原理框图如图3所示:图3 24小时可控数字时钟原理框图3、客房服务控制通过开关输入信号从而控制“请即清理”,“请勿打扰”。

数字钟的设计方法及步骤

数字钟的设计方法及步骤

四川机电职业技术学院数字电子课程设计说明书题目:数字电子钟院系名称:电子电气工程系专业班级:09电气6班学生姓名:姚瑶学号:0907041114指导教师:刘惠兰、刘廷敏、徐贵仁教师职称:2010年12月15日摘要数字电子钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的设计装置。

由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度、稳定度远远超过了老式机械钟表。

在数字显示方面,目前还可以直接采用CMOS-LED 光电组合器件,构成模块式石英晶体数字钟。

为了帮助同学们了解数字钟的组成,运用已学过的数字电路基本知识,掌握设计简单数字系统的方法,本课题介绍数字钟的设计制作方法。

关键词:数字集成电路计数器七段数码显示校时电路1设计题目数字电子钟A 纸,页边距为2.5cm数字电子钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的设计装置。

由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度、稳定度远远超过了老式机械钟表。

在数字显示方面,目前还可以直接采用CMOS-LED 光电组合器件,构成模块式石英晶体数字钟。

为了帮助同学们了解数字钟的组成,运用已学过的数字电路基本知识,掌握设计简单数字系统的方法,本课题介绍数字钟的设计制作方法。

1.1数字钟的组成和工作原理一个简单的数字钟,主要由六部分组成。

整机电路方框图如图1-1所示。

图1-1数字钟整机方框图(宋体,5号)1.1.1石英晶体振荡器模块振荡器主要用来产生时间标准信号。

因为数字钟的精度,主要取决于时间标准信号的频率及其稳定度,所以要产生稳定的时标信号,一般是采用石英晶体多谐振荡器,从数字钟的精度考虑,晶振频率愈高,钏表的计时准确度就愈高。

但这会使振荡器的耗电量增大,分频器的级数也要增多。

所以在确定频率时应考虑两方面的因素,然后再选定石英晶体的型号。

图1-2晶体振荡器之一100kΩ1.1.2分频器模块因为振荡器产生的时标信号频率很高,要使它变成能用来计时的“秒”信号,需要一定级数的分频电路。

数字钟计时电路的电类实验原理图和电路图

数字钟计时电路的电类实验原理图和电路图

页眉内容
实验1 多功能计时电路的设计——数字钟
1.实验原理及框图
图1.1三位计时器示意图
计时电路示意图如图1.1所示,计时电路完成计时功能,并且将计时结果传送至显示电路,进而实现显示功能。

原理框图如图1.2所示,主要由计时电路,秒信号发生电路,清零电路和译码显示电路组成。

计时电路在秒信号的作用下,产生0:00~9:59的循环计时,清零电路控制计时电路的清零端,实现时钟的清零,最终将计时电路的输出送至译码显示电路,实现时钟的显示。

图1.2数字钟的原理框图
精心整理。

数字电子钟逻辑电路设计

数字电子钟逻辑电路设计

数字电子钟逻辑电路设计一、简述数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时、日的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确,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;数字电子钟的电路组成方框图如图所示;图数字电子钟框图由图可见,数字电子钟由以下几部分组成:石英晶体振荡器和分频器组成的秒脉冲发生器;校时电路;六十进制秒、分计数器,二十四进制或十二进制计时计数器;秒、分、时的译码显示部分等;二、设计任务和要求用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分、秒的数字电子钟,要求如下:1.由晶振电路产生1Hz标准秒信号;2.秒、分为00~59六十进制计数器;3. 时为00~23二十四进制计数器;4. 周显示从1~日为七进制计数器;5. 可手动校时:能分别进行秒、分、时、日的校时;只要将开关置于手动位置,可分别对秒、分、时、日进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正;6. 整点报时;整点报时电路要求在每个整点前呜叫五次低音500Hz,整点时再呜叫一次高音1000Hz;三、可选用器材1. 通用实验底板2. 直流稳压电源3. 集成电路:CD4060、74LS74、74LS161、74LS248及门电路4. 晶振:32768 Hz5. 电容:100μF/16V 、22pF 、3~22pF 之间6. 电阻:200Ω、10K Ω、22M Ω7. 电位器:Ω或Ω8. 数显:共阴显示器LC5011-119. 开关:单次按键10. 三极管:805011. 喇叭:1 W /4,8Ω四、设计方案提示根据设计任务和要求,对照数字电子钟的框图,可以分以下几部分进行模块化设计;1. 秒脉冲发生器脉冲发生器是数字钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了数字钟的质量,通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得1Hz 的秒脉冲;如晶振为32768 Hz,通过15次二分频后可获得1Hz 的脉冲输出,电路图如图所示;74LS741Hz图 秒脉冲发生器2. 计数译码显示秒、分、时、日分别为60、60、24、7进制计数器、秒、分均为60进制,即显示00~59,它们的个位为十进制,十位为六进制;时为二十四进制计数器,显示为00~23,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;周为七进制数,按人们一般的概念一周的显示日期“日、1、2、3、4、5、6”,所以我们设计这个七进制计数器,应根据译码显示器的状态表来进行,如表所示;按表状态表不难设计出“日”计数器的电路日用数字8代替;所有计数器的译码显示均采用BCD—七段译码器,显示器采用共阴或共阳的显示器;表状态表3.校时电路在刚刚开机接通电源时,由于日、时、分、秒为任意值,所以,需要进行调整;置开关在手动位置,分别对时、分、秒、日进行单独计数,计数脉冲由单次脉冲或连续脉冲输入;4.整点报时电路当时计数器在每次计到整点前六秒时,需要报时,这可用译码电路来解决;即当分为59时,则秒在计数计到54时,输出一延时高电平去打开低音与门,使报时声按500Hz频率呜叫5声,直至秒计数器计到58时,结束这高电平脉冲;当秒计数到59时,则去驱动高音1KHz频率输出而鸣叫1声;五、参考电路数字电子钟逻辑电路参考图如图所示;图数字电子钟逻辑电路参考图六、参考电路简要说明1. 秒脉冲电路由晶振32768Hz经14分频器分频为2Hz,再经一次分频,即得1Hz标准秒脉冲,供时钟计数器用;2. 单次脉冲、连续脉冲这主要是供手动校时用;若开关K1打在单次端,要调整日、时、分、秒即可按单次脉冲进行校正;如K1在单次,K2在手动,则此时按动单次脉冲键,使周计数器从星期1到星期日计数;若开关K1处于连续端,则校正时,不需要按动单次脉冲,即可进行校正;单次、连续脉冲均由门电路构成;3. 秒、分、时、日计数器这一部分电路均使用中规模集成电路74LS161实现秒、分、时的计数,其中秒、分为六十进制,时为二十四进制;从图3中可以发现秒、分两组计数器完全相同;当计数到59时,再来一个脉冲变成00,然后再重新开始计数;图中利用“异步清零”反馈到/CR端,而实现个位十进制,十位六进制的功能;时计数器为二十四进制,当开始计数时,个位按十进制计数,当计到23时,这时再来一个脉冲,应该回到“零”;所以,这里必须使个位既能完成十进制计数,又能在高低位满足“23”这一数字后,时计数器清零,图中采用了十位的“2”和个位的“4”相与非后再清零;对于日计数器电路,它是由四个D触发器组成的也可以用JK触发器,其逻辑功能满足了表1,即当计数器计到6后,再来一个脉冲,用7的瞬态将Q4、Q3、Q2、Q1置数,即为“1000”,从而显示“日”8;4.译码、显示译码、显示很简单,采用共阴极LED数码管LC5011-11和译码器74LS248,当然也可用共阳数码管和译码器;5.整点报时当计数到整点的前6秒钟,此时应该准备报时;图3中,当分计到59分时,将分触发器QH置1,而等到秒计数到54秒时,将秒触发器QL置1,然后通过QL与QH相与后再和1s标准秒信号相与而去控制低音喇叭呜叫,直至59秒时,产生一个复位信号,使QL清0,停止低音呜叫,同时59秒信号的反相又和QH相与后去控制高音喇叭呜叫;当计到分、秒从59:59—00:00时,呜叫结束,完成整点报时;6.呜叫电路呜叫电路由高、低两种频率通过或门去驱动一个三极管,带动喇叭呜叫;1KHz和500Hz从晶振分频器近似获得;如图中CD4060分频器的输出端Q5和Q6;Q5输出频率为1024Hz,Q6输出频率为512Hz;。

万年历数字钟及可调时钟系统

万年历数字钟及可调时钟系统

万年历数字钟及可调时钟系统一、引言万年历数字钟是一种用万年历时钟芯片实现年、月、日、时、分、秒计时,并通过单片机处理后送给显示芯片显示的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且具有更长的使用寿命。

本系统还可以扩展为可调的自动开关,对家电对用电设备进行控制,笔者在随后改制成为可调时的自动断电的供电系统.二、原理图设计1.单片机及其外围电路设计复位采用X25045芯片,复位电路如图1所示。

图1 复位电路设计单片机采用贴片封装的AT89S51,晶振为11.0592MHz。

其中P1.5~P1.7为下载程序使用,电路如图2所示。

图2 单片机89S51外围电路设计2.时钟芯片电路设计时钟芯片采用PCF8563,晶振采用32.768K,电容使用15pf。

PCF8563 是PHILIPS 公司推出的一款工业级内含I2C 总线接口功能的具有极低功耗的多功能时钟/日历芯片。

内部时钟电路、内部振荡电路、内部低电压检测电路(1.0V)以及两线制I2C 总线通讯方式,不但使外围电路及其简洁,而且也增加了芯片的可靠性。

同时每次读写数据后,内嵌的字地址寄存器会自动产生增量。

电路如图3所示。

图3 时钟芯片电路设计3.显示芯片电路设计显示芯片采用ZLG7289,晶振为12MHz。

ZLG7289A 是广州周立功单片机发展有限公司自行设计的,具有SPI 串行接口功能的可同时驱动8 位共阴式数码管(或64 只独立LED )的智能显示驱动芯片,该芯片同时还可连接多达64 键的键盘矩阵,单片即可完成LED 显示﹑键盘接口的全部功能。

电路如图4所示。

图4 显示芯片电路设计4.双电源电路设计系统采用双电源,平时使用V1=10V的外接电源,停电时使用电池,由V2输入。

电池有6节,其电压为9V。

当电池电压低于6V时,LED亮,说明电池电量不足。

电路如图5所示。

图5 双电源电路设计三、程序设计程序开始时先对系统初始化,并设置好各种中断。

下步操作主要是对时钟芯片进行操作,首先要给时钟芯片设置初值,时钟芯片便自行计数。

数字钟电路设计(闪烁整点报时)(数电)

数字钟电路设计(闪烁整点报时)(数电)

数字钟电路设计电气工程及其自动化苏盛指导老师曾繁政【引言】电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛应用。

因此,时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具,在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。

【内容摘要】数字时钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。

振荡器是数字时钟的核心,选用555定时器构成振荡器电路。

以计数器74LS90来实现时间计数单元的计数功能。

显示译码器74LS48将输入的8421BCD码转化成驱动数码管发光的高、低电平信号,驱动数码显示出不同的六、十和二十四进制数字符。

用门电路实现校时及整点报时电路。

时间以24小时为一周期。

【关键词】数字时钟,振荡器,校时,整点报时一、方案设计与论证论文采取理论分析和实践研究相结合的研究方案。

在理论分析上,论文主要结合数字电路的知识,涉及数字时钟电路的结构和原理分析;在实验验证方面,采用计算机模拟和实物实践的方法,应用PROTEL软件进行电路图设计和PCB的制作,使用元器件完成电路实物的安装,利用电子辅助工具对实物进行调试。

此方案已在毕业设计制作过程中得到论证。

(一)、设计目的数字时钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,节省了电能。

因此得到了广泛的使用。

数字时钟是一种典型的数字电路,包括了组合逻辑电路和时序电路。

通过设计加深对刚刚学习了的数字电子技术的认识。

我们此次设计数字时钟是为了了解数字时钟的原理,加深对我们所学知识的了解和认识、以及知识迁移的能力。

而且通过数字时钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。

且由于数字时钟包括组合逻辑电路和时叙电路,通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法,以及各种电路之间的怎样联系起来的。

纯数字电路数字时钟原理图(免费)

纯数字电路数字时钟原理图(免费)

做成时钟,并不难,把十进改成6进就行了如下:1,震荡电路的电容用晶震,记时准确.2, 时:用2块计数器,十位的用1和2(记时脚)两个脚.分:用2块计数器,十位的用1,2,3,4,5,6,(记时脚)6个脚.秒:同分.评论:74系列的集成块不如40系列的,如:用CD4069产生震荡,CD4017记数,译码外加.电压5V.比74LS160 74LS112 74LS00好的.而且CD4069外围元件及少.如有需要我可以做给你.首先需要产生1hz的信号,一般采用CD4060对32768hz进行14分频得到2hz,然后再进行一次分频。

(关于此类内容请参考数字电路书中同步计数器一章)(原文件名:4060.JPG)一种分频电路:(原文件名:秒信号1.JPG)采用cd4518进行第二次分频另一种可以采用cd4040进行第二次分频第三种比较麻烦,是对1mhz进行的分频(原文件名:秒信号2.JPG)介绍一下cd4518:CD4518,该IC是一种同步加计数器,在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器,其功能引脚分别为1~7和9~{15}。

该计数器是单路系列脉冲输入(1脚或2脚;9脚或10脚),4路BCD码信号输出(3脚~6脚;{11}脚~{14}脚)。

此外还必须掌握其控制功能,否则无法工作。

手册中给有控制功能的真值(又称功能表),即集成块的使用条件,如表2所示。

从表2看出,CD4518有两个时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发,信号由CP输入,此时EN端应接高电平“1”,若用时钟下降沿触发,信号由EN端输入,此时CP端应接低电平“0”,不仅如此,清零(又称复位)端Cr也应保持低电平“0”,只有满足了这些条件时,电路才会处于计数状态,若不满足则IC不工作。

计数时,其电路的输入输出状态如表3所示。

值得注意,因表3输出是二/十进制的BCD码,所以输入端的记数脉冲到第十个时,电路自动复位0000状态(参看连载五)。

另外,该CD4518无进位功能的引脚,但从表3看出,电路在第十个脉冲作用下,会自动复位,同时,第6脚或第{14}脚将输出下降沿的脉冲,利用该脉冲和EN端功能,就可作为计数的电路进位脉冲和进位功能端供多位数显用。

用集成电路LM8560的电子钟

用集成电路LM8560的电子钟

IC2(CD4060)、JT、R2、C2 构成 50HZ 的时基电路,CD4060 内部 包含 14 为二分频器和一个振荡器,电路简洁,30720HZ 的信号经分 频后,得到 50HZ 信号送到 LM8560 的 25 脚,并作出秒信号经 YT2、 VT3 驱动显示屏的冒号闪动。
当调好定时间后并按下开关 K1(白色键),显示屏右下方有红 点指示,到定时时间有驱动信号经 R3 使 VT1 工作,即可定时报警输 出。
二 交流电源部分
电路需要直流供电,所以需要经过整流滤波电路得到稳定的直流电。 整流桥为全波整流得到脉动的直流电,电容充放电滤波之后电压趋于 稳定。变压器得到的为6V 电压,提供给整个电路。当交流电断电时, 由4节1.5V 电池组成的6V 电源继续供电,但显示屏只有交流电供给, 所以此时的功耗较低,电池组只是保障走时的准确,再次上电时,时 钟又会从准确的时刻走时。
120k、1M
7 电阻
6.8k
各一只

3

8
LED 显 FTTL-655
示器
G
9 蜂鸣器 Ǿ12×9
10 晶振 30.720k
11 电源变 220V/9V/2
压器
W
12 瓷片电 20P、103P 容
13 电解电 220UF、

1000UF
14 轻触开 6×6×17 关
15 自锁开 关
7×7
1

1
个只

4

1

五 芯片资料: LM8560 是一种大规模时钟集成电路它与双阴极显示屏组可以制
成数字钟钟控电路。作为时钟,它准确醒目;作为控制开关,它动作 无误;在 1 小时 59 分钟或 59 分钟内,能任意暂停,使用十分方便。

电子技术数字时钟报告电路原理图

电子技术数字时钟报告电路原理图

电子技术课程设计报告设计题目:数字电子时钟班级:学生姓名:学号:指导老师:完成时间:一.设计题目:数字电子时钟二.设计目的:1.熟悉集成电路的引脚安排和各芯片的逻辑功能及使用方法;2.了解数字电子钟的组成及工作原理 ;3.熟悉数字电子钟的设计与制作;三、设计任务及要求用常用的数字芯片设计一个数字电子钟,具体要求如下:1、以24小时为一个计时周期;2、具有“时”、“分”、“秒”数字显示;3、数码管显示电路;4、具有校时功能;5、整点前10秒,数字钟会自动报时,以示提醒;6、用PROTEUS画出电路原理图并仿真验证;四、设计步骤:电路图可分解为:1.脉冲产生电路;2.计时电路;3.显示电路;4校时电路;5整点报时电路;1.脉冲电路是由一个555定时器构成的一秒脉冲,即频率为1HZ;电路图如下:2.计时电路即是计数电路,通过计数器集成芯片如:74LS192 、74LS161、74LS163等完成对秒脉冲的计数,考虑到计数的进制,本设计采用的是74LS192;秒钟个位计到9进10时,秒钟个位回0,秒钟十位进1,秒钟计到59,进60时,秒钟回00,分钟进1;分钟个位计到9进10时,分钟个位回0,分钟十位进1,分钟计到59,进60时,分钟回00,时钟进1;时钟个位记到9进10时,时钟个位回0,时钟十位进1,当时钟计数到23进24时,时钟回00.电路图如下:3.显示电路是完成各个计数器的计数结果的显示,由显示译码器和数码管组成,译码器选用的是4511七段显示译码器,LED数码管选用的是共阴极七段数码管,数码管要加限流电阻,本设计采用的是400欧姆的电阻;电路图如下:4.校时电路通过RS触发器及与非门和与门对时和分进行校准,电路图如下:5.整点报时电路即在时间出现整点的前几秒,数值时钟会自动提醒,本设计采用连续蜂鸣声;根据要求,电路应在整点前10秒开始整点报时,也就是每个小时的59分50秒开始报时,元器件有两个三输入一输出的与门,一个两输入一输出的与门,发生器件选择蜂鸣器;具体电路图如下:六.设计用到的元器件有:与非门74LS00,与门74LS08,74LS11,7段共阴极数码管,计数器芯片74LS192,555定时器,4511译码器,电阻,电容,二极管在电路开始工作时,对计数电路进行清零时会使用到,单刀双掷开关;设计电路图如报告夹纸;七.仿真测试:1.电路计时仿真电路开始计数时:计数从1秒到10秒的进位,从59秒到一分钟的进位,从1分到10分的进位,从59分到一小时的进位,从1小时到10小时的进位,从23小时到24小时的进位,然后重新开始由此循环,便完成了24小时循环计时功能,仿真结果如下:1. 7.2.8.3. 9.4. 10.5. 11.6. 12.13.2.电路报时仿真由电路图可知,U18:A和U18:B的6个输入引脚都为高电平时,蜂鸣器才会通电并发声,当计数器计数到59分50秒是,要求开始报时,而59分59秒时,还在报时,也就是说只需要检测分钟数和秒计数的十位,5的BCD码是4和1,9的BCD码是8和1,一共需要6个测端口,也就是上述的6个输入端口,开始报时时,报时电路状态如图:3.校时电路仿真正常计时校时U15:D和u15:C是一个选通电路,12角接的是秒的进位信号,9角接的是秒的脉冲信号,当SW1接到下引脚时,U15:D接通,u15:C关闭,进位信号通过,计数器的分技术正常计时;当SW1接到上引脚时,U15:D关闭,u15:C接通,校时的秒脉冲通过,便实现了分钟校时,时钟的校时与分钟校时大致相同;八.心得体会以及故障解决设计过程中遇到了一个问题,就是在校时电路开始工作时,校时的选择电路会给分钟和时钟的个位一个进位信号,也就是仿真开始时电路的分钟和时钟个位会有一个1;为了解决这个问题,我采用的是在电路开始工作时,同时给分钟和时钟的个位一个高电平的清零信号来解决,由于时钟的个位和十位的清零端是连在一起的,再加上分钟的个位,在校时小时的时候且当小时跳完24小时时,会给分钟的个位一个清零信号,这时在电路中加一个单向导通的二极管变解决了,具体加在那儿,请参考电路图;在设计过称中,我们也许遇到的问题不止一个两个,而我们要做的是通过努力去解决它;首先我们要具备丰富的基础知识,这是要在学习和实际生活中积累而成的;其次,我们还有身边的朋友同学老师可以请教,俗话说:三人行,必有我师;最后,我们还有网络,当今是个信息时代,网络承载信息的传递,而且信息量非常大,所以我们也可以适当的利用网络资源;通过这次对数字钟的设计与制作,让我了解了设计电路的步骤,也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真,仿真成功之后才实际接线;但是仿真是在一个比较好的状态下工作,而电路在实际工作中需要考虑到一些驱动和限流电阻等等,因为,再实际接线中有着各种各样的条件制约和干扰;而且,在仿真中无法成功的电路接法,在实际中因为芯片本身的特性而能够成功;所以,在设计时应考虑两者的差异,从中找出最适合的设计方法;这次学习让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解,才能在实际生活和工作中应用起来;。

数字电子钟逻辑电路设计

数字电子钟逻辑电路设计
在对震荡频率稳定性很高的地方,都需要采取稳频措施,其中最常用的方法之一就是利用石英谐振器——简称石英晶体,构成石英晶体多谐振荡器。G1与R、晶体、C1、C2、构成电容三点式振荡电路。R是偏置电阻,取值在10~100MΩ之间,它的作用是保证在静态时,G1能工作在其电压传输特性的转折区——线性放大状态。C1、晶体、C2组成π型选频反馈网络,电路只能在晶体谐振频率f0处产生自激震荡。反馈系数由C1、C2之比决定,改变C1可以微调振荡频率,C2是温度不常用电容。
译码为编码的逆过程。它将编码时赋予代码的含义“翻译”过来。实现译码的逻辑电路成为译码器。译码器输出与输入代码有唯一的对应关系。74LS48是输出低电平有效的七段字形译码器,它在这里与数码管配合使用,表2列出了74LS48的真值表,表示出了它与数码管之间的关系。
6.74LS48的功能介绍
表274LS48显示译码器真值表
原理是当由晶振产生32768HZ的脉冲经过CD4060的14次分频后,输出一2HZ的脉冲,在经过一个由D触发器构的T’触发器后输出所需的1HZ秒脉冲。
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关于0—59的六十进制、0-23的二十四进制及1-7的七进制可用计数器来实现,我们用的是二进制计数器74LS161,由于我们对于此电路的实现非常熟悉,因此我就不在此多做赘述。
RC震荡电路产生的频率稳定度不够高。第一,转换电平受温度变化和电源波动的影响;第二,电路的工作方式易受干扰,从而使电路状态转换提前或滞后;第三,电路转换时,电容充、放电的过程已经比较缓慢,转换电平的微小变化或者干扰对震荡周期影响都比较大。因此,在震荡电路中加以晶体,其作用是对振荡电路中频率的稳定,使构成石英多谐振荡器。具体电路图如图电路图7所示,图10是它的等效图。
5
Q1
同相位输出

数字钟课程设计完整原理图

数字钟课程设计完整原理图

数字钟课程设计完整原理图Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】课程设计报告题目数字钟-数电课程设计2011-2012 第一学期班级姓名学号指导教师单位年月日前言20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。

时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。

忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。

但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。

例如,许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。

尤其在医院,每次护士都会给病人作皮试,测试病人是否对药物过敏。

注射后,一般等待5分钟,一旦超时,所作的皮试试验就会无效。

手表当然是一个好的选择,但是,随着接受皮试的人数增加,到底是哪个人的皮试到时间却难以判断。

所以,要制作一个定时系统。

随时提醒这些容易忘记时间的人。

钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。

诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。

因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。

目录一、设计目的1、熟悉集成电路的引脚安排;2、掌握各芯片的逻辑功能及使用方法;3、了解数字钟的组成及工作原理;4、熟悉数字钟的设计与制作;5、熟悉Protel99 SE软件的操作;二、设计要求设计指标时间以24小时为一个周期;能显示时,分,秒;有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时;为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。

万年历数字钟及可调时钟系统

万年历数字钟及可调时钟系统

uchar num=0; /*移位键移到哪个LED*/
void delay(uchar i)
{
while(i--);
}
//******************** TIMER1 interrupt process ***************************//
uchar close_date,open_date;
void RESWDI(void);
void WREN(void);
void WRDI(void);
void WRSR(void);
unsigned char RSDR(void);
void WIPCHK(void);
***************模拟I2C总线传输程序***********************************
********************************************************************/
bit ack; /*应答标志位*/
}
void WriteByte(unsigned char Byte,ADD) //向地址写入数据这里同样不做先导字处理,只能写00-FFH
{
WREN();
zlg7289_cs=1;
SCK=0;
CS=0;
SO=1;
SI=1;
OUTByte(0x2); //发送写指令02H 如要支持000-FFF则要把高位地址左移2位再为02H相或
图6 总体流程图
四、 源程序
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>

数字钟时钟电路图

数字钟时钟电路图

目录前言: (4)1.设计目的 (6)2.设计功能要求 (6)3.电路设计1111111111 (6)3.1设计方案 (6)3.2单元电路的设计 (7)3.2.1 主体电路部分 (7)3.2.1.1 振荡电路 (8)3.2.1.2 计数电路 (12)3.2.1.3 校时电路 (17)3.2.1.4 译码与显示电路 (19)3.2.2扩展功功能电路的设计 (21)3.2.2.1定时控制电路 (21)3.2.2.2 仿广播电台正点报时电路 (23)3.2.2.3 自动报整点时数电路 (24)3.2.2.4 触摸报整点时数电路 (26)4.调试 (27)4.1主体电路部分 (27)4.2 扩展电路部分 (29)5.总结 (31)致 (32)参考文献 (33)附录 (34)1.设计目的设计一种多功能数字钟,该数字钟具有基本功能和扩展功能两部分。

其中,基本功能部分的有准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。

扩展功能部分则具有:定时控制、仿广播电台正点报时、自动报整点时数和触摸报正点的功能。

数字钟的电路也是由主体电路和扩展电路两部分构成,在电路中,基本功能部分由主体电路实现,而扩展功能部电路实现。

这两部分都有一个共同特点就是它们都要用到振荡电路提供的1Hz脉冲信号。

在计时出现误差时电路还可以进行校时和校分,为了使电路简单所设计的电路不具备校秒的功能。

并且要用数码管显示时、分、秒,各位均为两位显示,扩展部分要有相应的响应电路。

分则由扩展2.设计功能要求基本功能:(1)时的计时要求为“12翻1”,分和秒的计时要求为60进制(2)准确计时,以数字形式显示时,分,秒的时间(3)校正时间扩展功能:(1)定时控制;(2)仿广播电台报时功能;(3)自动报整点时数;(4)触摸报整点时数;3.电路设计3.1设计方案根据设计要求首先建立了一个多功能数字钟电路系统的组成框图,框图如图1所示。

主体电路扩展电路图1由图1可知,电路的工作原理是:多功能数字钟电路由主体电路和扩展电路两大部分组成。

数字时钟电路设计

数字时钟电路设计

EDA课程设计报告系别:电子通信工程系专业:电子信息工程姓名:孙进宝学号: 070608119指导教师:马鹏阁张松炜王春彦目录1 任务书 (1)2 设计方案 (1)2.1 时钟电路 (2)2.2 按键电路 (3)2.3 显示电路 (3)2.4 芯片EPM7064简介 (4)2.5 JTAG接口电路 (4)2.6 软件设计流程图 (5)2.7 引脚配置 (6)2.8 工程创建流程图 (7)3 实验仪器 (8)4 测试步骤 (8)5 测设结果 (8)6 遇到的问题和解决方法 (8)7 总结 (9)参考文献: (9)附件一:电路图 (10)附录二:源程序 (11)基于EPM7064的数字时钟电路设计1 任务书1、设计一个数字时钟,4位数码管显示“分(2位)”,“秒(2位)”,带复位功能和暂停功能。

2、用中小规模集成电路组成电子钟;电源5V,系统时钟12MHz,带JTAG下载电路;3.核心芯片Altera,EPM7064,PLCC44封装。

2 设计方案本设计由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。

振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,然后经过分频器输出标准秒脉冲。

秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位。

设计原理框图如下:图1. 电路设计框图此次设计的多功能数字钟主要有五部分组成:(1)有源晶振部分:主要产生时钟频率为12MHZ的输入信号脉冲(2)开关控制部分:主要实现数字钟的暂停、复位。

(3)EPM7064芯片部分:是整个数字钟的核心部分。

主要是程序写入以及对输入脉冲的接收与转换输出工作。

芯片采用ATERA EPM7064,PLCC44封装(4)下载电路部分:使用JTAG下载电路(5)数码管显示部分:4位数码管显示分(2位)、秒(2位)2.1 时钟电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个品种稳定准确的方波信号,可保证数字钟的走私准确及稳定。

与晶振并联的电阻的作用——与晶振并联的电阻R17是反馈电阻,是为了保证反相器输入端的工作点电压在VDD/2,这样在振荡信号反馈在输入端时,能保证反相器工作在适当的工作区。

数字电子钟的设计电路图pcb图

数字电子钟的设计电路图pcb图

数字电子钟的设计与制作一、设计概述1.设计任务➢时钟脉冲电路设计➢60进制计数器设计➢24进制计数器设计➢“秒”,“分”,“小时”脉冲逻辑电路设计➢“秒”,“分”,“小时”显示电路设计➢“分”,“小时”校时电路➢整点报时电路2.功能特性➢设计的数字钟能直接显示“时”,“分”,“秒”,并以24小时为一计时周期。

➢当电路发生走时误差时,要求电路具有校时功能。

➢要求电路具有整点报时功能,报时声响为四低一高,最后一响正好为整点。

3.原理框图图 1 原理框图二、设计原理数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。

它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能和报时功能。

因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。

干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。

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,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。

将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发现胡一个“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分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。

“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码,通过六位LED七段显示器显示出来。

整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现报时。

校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。

三、设计步骤1.计数器电路根据计数周期分别组成两个60进制(秒、分)和一个24进制(时)的计数器。

把它们适当连接就可以构成秒、分、时的计数,实现计时功能。

CC4518的符号如图,一个芯片集成了两个完全相同的十进制计数器,其异步清零信号CR是高电平有效。

直流稳压电源及数字钟电路设计

直流稳压电源及数字钟电路设计

课程设计课程设计名称:直流稳压电源及数字钟电路专业班级:电子信息科学与技术05级02班学生姓名:学号:指导教师:课程设计时间:1 任务要求1.“时”、“分”、“秒”用数码管实时显示;2.具有校表功能;3. 24小时为一个周期;4. 标准信号由基准振荡器产生。

5.画出框图、原理图和接线图,并在面包板上进行组装、调试。

2 设计方案数字钟的构成图1数字钟的构成框图数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。

它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能等附加功能。

因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”,校时电路和振荡器组成。

干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路组成。

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,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。

将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”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分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。

“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码,通过七位LED七段显示器显示出来。

校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。

图 1所示为数字钟的一般构成框图。

1)晶体振荡器电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号。

2)分频器电路分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768(152)次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。

分频器实际上也就是计数器。

3)时间计数器电路时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器、时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器,时个位和时十位计数器为24进制计数器。

LED数字钟整点报时电路图

LED数字钟整点报时电路图

LED数字钟整点报时电路图本设计是一个显示时间的系统,所以三个计数器分别为60、60、12进制。

用拨码开关不同的组合分别控制调时、调分、正常计时三种不同的状态。

在调时、调分的过程中计数器间的CP脉冲被屏蔽掉,由单步脉冲代替CP输入;相反正常计时的时候,单步脉冲被屏蔽掉。

报时电路中,用减法计数器就可以实现报时的功能。

数字电子钟的设计一、绪论(一)引言20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。

时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。

忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。

但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。

例如,许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。

尤其在医院,每次护士都会给病人作皮试,测试病人是否对药物过敏。

注射后,一般等待5分钟,一旦超时,所作的皮试试验就会无效。

手表当然是一个好的选择,但是,随着接受皮试的人数增加,到底是哪个人的皮试到时间却难以判断。

所以,要制作一个定时系统。

随时提醒这些容易忘记时间的人。

钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。

诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。

因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。

(二)论文的研究内容和结构安排本系统采用石英晶体振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。

由LED 数码管来显示译码器所输出的信号。

采用了74LS系列中小规模集成芯片。

使用了RS触发器的校时电路。

总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。

其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。

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数字钟电路中文摘要:加入世贸组织以后,中国会面临激烈的竞争。

这种竞争将是一场科技实力、管理水平和人才素质的较量,风险和机遇共存,同时电子产品的研发日新月异,不仅是在通信技术方面数字化取代于模拟信号,就连我们的日常生活也进于让数字化取缔。

说明数字时代已经到来,而且渗透于我们生活的方方面面。

就拿我们生活的实例来说明一下“数字”给我们带来的便捷。

下面我们就以数字钟为例简单介绍一下。

数字钟我们听到这几个字,第一反应就是我们所说的数字,不错数字钟就是以数字显示取代模拟表盘的钟表,在显示上它用数字反应出此时的时间,相比模拟钟能给人一种一目了然的感觉,不仅如此它还能同时显示时、分、秒。

而且能对时、分、秒准确校时,这是普通钟所不及的。

与此同时数字钟还能准确定时,在你所规定的时间里准确无误的想你发出报时声音,提醒你在此时所需要去做的事。

与旧式钟表相比它更适用于现代人的生活。

在毕业之际恰好遇上学校的毕业课题电子时钟设计毕业论文。

因而在所学专业的基础上做了以下毕业设计。

希望给大家带来方便的同时,使自己对所学专业有进一步的了解!关键字:数字钟校时时间显示定时目录前言: (3)1.设计目的 (5)2.设计功能要求 (5)3.电路设计 (5)3.1设计方案 (5)3.2单元电路的设计 (6)3.2.1主体电路部分 (6)3.2.1.1振荡电路 (6)3.2.1.2 计数电路 (10)3.2.1.3 校时电路 (15)3.2.1.4译码与显示电路 (17)3.2.2扩展功功能电路的设计 (18)3.2.2.1定时控制电路 (18)3.2.2.2 仿广播电台正点报时电路 (20)3.2.2.3自动报整点时数电路 (21)3.2.2.4触摸报整点时数电路 (22)4.调试 (23)4.1主体电路部分 (23)4.2 扩展电路部分 (24)5.总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)前言:中国是世界上最早发明计时仪器的国家。

有史料记载,汉武帝太初年间(纪元前104-101年)由落下闳创造了我国最早的表示天体运行的仪器——浑天仪。

东汉时期(公元130年)张衡创造了水运浑天仪,为世界上最早的以水为动力的观测天象的机械计时器,是世界机械天文钟的先驱。

盛唐时代,公元725年张遂(又称一行)和梁令瓒等人创制了水运浑天铜仪,它不但能演示天球和日、月的运动,而且立了两个木人,按时击鼓,按时打钟。

第一个机械钟的灵魂——擒纵器用于计时器,这是中国科学家对人类计时科学的伟大贡献。

它比十四世纪欧洲出现的机械钟先行了六个世纪。

第一只石英钟出现在二十世纪二十年代,从三十年代开始得到了推广,从六十年代开始,由于应用半导体技术,成功地解决了制造日用石英钟问题,石英电子技术在计时领域得到了广泛的应用。

并取代机械钟做了更精确的时间标准。

早在1880年,法国人皮埃尔·居里和保罗·雅克·居里就发现了石英晶体有压电的特性,这是制造钟表“心脏”的良好材料。

科学家以石英晶体制成的振荡计时器和电子钟组合制成了石英钟。

经过测试,一只高精度的石英钟表,每年的误差仅为3-5秒。

1942年,著名的英国格林尼治天文台也开始采用了石英钟作为计时工具。

在许多场合,它还经常被列为频率的基本标准,用于日常测量与检测。

大约在 1970 年前后,石英钟表开始进入市场,风靡全球。

随着科学的进步,精密的电子元件不断涌现,石英钟表也开始变得小巧精致,它既是实用品,也是装饰品。

它为人们的生活提供方便,更为人们的生活增添了新的色彩。

在现行情况下根据简单实用强的、走时准确进行设计。

而实验证明,钟表的振荡部分采用石英晶体作为时基信号源时,走时更精确、调整更方便。

钟是一种计时的器具,它的出现开拓了时间计量的新里程。

提起时钟大家都很熟悉,它是给我们指明时间的一种计时器,并且我们每天都要用到它。

二十世纪八十年代中国的钟表业经历了一场翻天覆地的大转折。

其表现在三个方面:(1)从生产机械表转为石英电子表;(2)曾占据中国消费市场四十多年的大型国有企业突然被刚刚冒起的“组业”所取代,钟表生产中心转向中国南方沿海一带;(3)中国钟表业发展从以机芯为龙头改为以手表外观件为龙头。

这场转折以迅雷不及掩耳的速度,冲击着传统的中国钟表工业。

中国的钟表业从技术简单、零件少的石英钟机芯制造入手。

最初石英钟机芯全靠从日本、德国进口,1989年开始完全自己生产,包括模具的制造加工。

近十余年,逐渐提高机芯质量的稳定性,同时转向对手表机芯研制与开发。

目前石英钟表机芯生产主要在福建省福州、广东东莞、番禺;机械钟表机芯在上海、山东等地。

现在我国的电子业发展非常快速,电子业的发展有利于钟表业的发展。

在中国钟表发展史上,国产机芯研制的失败已经成为过去,“组装业”作为新兴钟表工业的起步阶段也已成为过去。

一支新的充满智慧的钟表精英在成长。

我们相信在科技高速发展的今天,钟表业运用当今材料工业、电子工业和其他领域的最新技术,一定会生产出代表中国科学水平的产品。

我们希望钟表业的精英们在提高制造技术水平中不断创新,培育出拥有自主知识产权的品牌。

这正是中国钟表业发展的希望。

数字钟被广泛用于个人家庭,车站, 码头、办公室等公共场所,成为人们日常生活中的必需品。

由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,运用超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。

诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。

因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。

1.设计目的设计一种多功能数字钟,该数字钟具有基本功能和扩展功能两部分。

其中,基本功能部分的有准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。

扩展功能部分则具有:定时控制、仿广播电台正点报时、自动报整点时数和触摸报正点的功能。

数字钟的电路也是由主体电路和扩展电路两部分构成,在电路中,基本功能部分由主体电路实现,而扩展功能部电路实现。

这两部分都有一个共同特点就是它们都要用到振荡电路提供的1Hz脉冲信号。

在计时出现误差时电路还可以进行校时和校分,为了使电路简单所设计的电路不具备校秒的功能。

并且要用数码管显示时、分、秒,各位均为两位显示,扩展部分要有相应的响应电路。

分则由扩展2.设计功能要求基本功能:(1)时的计时要求为“12翻1”,分和秒的计时要求为60进制(2)准确计时,以数字形式显示时,分,秒的时间(3)校正时间扩展功能:(1)定时控制;(2)仿广播电台报时功能;(3)自动报整点时数;(4)触摸报整点时数;3.电路设计3.1设计方案根据设计要求首先建立了一个多功能数字钟电路系统的组成框图,框图如图1所示。

主体电路扩展电路图1由图1可知,电路的工作原理是:多功能数字钟电路由主体电路和扩展电路两大部分组成。

其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。

振荡器产生的高脉冲信号作为数字钟的振源,再经分频器输出标准秒脉冲。

秒计数器计满60后向分计数器个位进位,分计数器计满60后向小时计数器个位进位并且小时计数器按照“12翻1”的规律计数。

计数器的输出经译码器送显示器。

计时出现误差时电路进行校时、校分、校秒。

扩展电路必须在主体电路正常运行的情况下才能进行扩展功能。

3.2单元电路的设计数字电子钟的设计方法很多种,例如,可用中小规模集成电路组成电子钟;也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟;还可以利用单片机来实现电子钟等。

在本次设计,电路是由许多单元电路组成的,因此首先必须对各个单元电路进行设计。

3.2.1主体电路部分主体电路部分的电路主要由振荡电路、计数电路、显示电路以及校时电路四大部分组成。

下面将对各部分电路进行设计。

3.2.1.1振荡电路振荡电路由振荡器和分频器产生 1Hz时钟脉冲和扩展部分所需的频率,下面对振荡器和分频器两部分进行介绍。

(1)振荡器数字电路中的时钟是由振荡器产生的,振荡器是数字钟的核心。

振荡器的稳定度及频率的精度决定了数字钟计时的准确程度,一般来说,振荡器的频率越高,计时精度越高。

它利用某种反馈方式产生时钟信号。

对数字电路来说,振荡器的输出的幅度范围为0v—5v的方波信号而不是锯齿波、三角波或其他形式。

典型的振荡器是弛豫振荡器,它通过一个RC网络将反相器的输出反馈回来并存在一定的工作延迟时间。

基本的电路如图2所示。

图2在上述电路中,RI-C网络由第一个反相器驱动,具有RC特性曲线的响应信号被反馈给反相器的输入。

当电容上的电压达到施密特触发器输入反相器的门限电压的时候,反相器的状态发生改变,并输出一个新的电压值。

这个输出电压经过一定的延迟时间再次通过RI—C反馈回来,直到电容电压再次达到门限电压为止。

用施密特触发器输入器件(如74HC04),但是由于电容的参考电压在每个临界点都要发生变化,所以施密特触发器不是必需的。

由于电容与输出相连,每次状态改变时,电容的充电电压会超过5V。

从这一点来说,输出电压会改变电容的充电电压,直到电容两端的电压变为74HC04的门限电压(2.5V)为止。

振荡器输出状态的改变发生在电容上的电压达到2.5V时。

弛豫振荡器对许多低成本而精度要求又不高的场所非常适合,但是并不推荐在任何有精度要求的实际应用电路采用它。

如果想要获得高的精度,就应该在振荡电路中使用石英晶体作振源。

在数字钟的设计与制作中应采用石英晶体振荡器,因为石英晶体具有压电效应,是一个压电器件。

当交流电压加在晶体两端,晶体先随电压变化产生对应的变化,然后机械振动又使晶体表面产生交变电荷。

当晶体几何尺寸和结构一定时,它本生有一个固定的机械频率。

当外加交流电压的频率等于晶体的固有频率时,晶体片的机械振动最大,晶体表面电荷量最多,外电路的交流电流最强,于是产生振荡,因此将石英晶体按一定方位切割成片,两边傅以电极,焊上引线,再用金属或玻璃外壳封装即构成石英晶体。

石英晶体的固有频率十分稳定。

另外石英晶体的振动具有多谐性,除了基频振动外,还有奇次谐次泛音振动,对于石英晶体,既可利用基频振动,也可利用泛音振动。

前者称为基频晶体,后者称为泛音晶体,晶片厚度与振动频率成反比,工作频率越高,要求晶片厚度越薄。

将石英晶体作为高Q值谐振回路元件接入反馈电路中,就组成了晶体振荡器。

在设计中所用的振荡器的电路图如图3所示。

该电路能产生1MHz的方波脉冲振荡信号。

图3(2)分频器分频器的作用是将由石英晶体产生的高频信号分频成基时钟脉冲信号和扩展部分所需的频率。

在此电路中,分频器的功能主要有两个:一是产生标准脉冲信号;二是功能扩展电路所需的信号,如仿电台用的1KHz的高频信号和500Hz的低频信号等.在此电路中作为分频器的元件是:CD4518。

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