多功能数字钟课程设计-电子工艺实习--总结报告

多功能数字钟电路设计

电子工艺实习——数字电子技术课程设计

总结报告

题目：多功能数字钟设计

姓名：

学号：

专业：自动化

班级：

指导老师：

完成时间：

目录

1 设计任务························· -

2 -

1.1 设计课题······················· - 2 -

1.2 功能要求······················· - 2 -

1.3 给定的主要器件···················· - 2 -

2 设计框图及整机概述···················· - 2 -

2.1 设计框图······················· - 2 -

2.2 整机概述及设计要求·················· - 3 -

2.2.1 整机概述····················· - 3 -

2.2.2 设计要求····················· - 3 -

3 各单元电路的设计方案及原理说明·············· -

4 -

3.1 振荡器电路设计···················· - 4 -

3.2 分频器电路设计···················· - 4 -

3.2.1 分频器的功能··················· - 5 -

3.2.2 74LS90的结构·················· - 5 -

3.2.3 分频器电路···················· - 5 -

3.3 分秒计数器电路设计·················· - 6 -

3.3.1 计数器要求和器件选择··············· - 6 -

3.3.2 74LS90和74LS92介绍··············· - 6 -

3.3.3 分秒计数器（六十进制）电路图··········· - 7 -

3.4 译码显示电路设计··················· - 7 -

3.4.1 74LS48简介··················· - 7 -

3.4.2 由数码管和74LS48构成的译码显示电路······· - 8 -

3.5 校时电路的设计···················· - 8 -

3.5.1 校时电路的功能要求················ - 8 -

4 总体电路设计······················· - 9 -

4.1 系统原理图设计···················· - 9 -

4.2 系统PCB板图设计··················· - 9 -

4.2多功能数字钟实物图··················· - 9 -

5 调试过程及结果分析····················- 10 -

6 设计、安装及调试中的体会·················- 11 -

7 总结···························- 11 - 参考资料···························- 12 -

1 设计任务

1.1设计课题

多功能数字钟电路设计

1.2功能要求

➢准确计时，以数字形式显示分、秒的时间；

➢分和秒的计时要求为60进位；

➢校正时间。

1.3给定的主要器件

2 设计框图及整机概述

2.1 设计框图

该系统的工作原理是：

➢振荡器产生高稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准（系统时钟），再经分频器输出标准秒脉冲信号。

➢秒计数器计满60后向分计数器进位，分计数器计满60后复位，数码管显示

归零。

➢计时出现误差时可以用校时电路进行校分、校秒。

图2.1为数字钟电路系统的设计框图：

图 2.1 数字钟组成框图

2.2 整机概述及设计要求

2.2.1 整机概述

该系统的工作原理是：振荡器产生高稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准（系统时钟），再经分频器输出标准秒脉冲信号。秒计数器计满60后向分计数器进位，计数器的输出经译码器送显示器。计时出现误差时可以用校时电路进行校分。

2.2.2 设计要求

➢主体电路是由功能部件或单元电路组成的。在设计这些电路或选择部件时，

尽量选用同类型的器件，如所有功能部件都采用TTL集成电路或都采用CMOS 集成电路。

➢整个系统所用的器件种类应尽可能少。

3各单元电路的设计方案及原理说明

3.1 振荡器电路设计

振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精确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，本次设计采用由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。这里选用555构成的多谐振荡器，设振荡频率f0＝103Hz。电路参数如图3.1。

图3.1 555多谐振荡器

图3.2 555多谐振荡器原理电路及工作波形3.2 分频器电路设计

3.2.1 分频器的功能

➢ 一是产生标准秒脉冲信号；

➢ 二是提供校时电路所需要的信号，在显示出现问题时进行教师。

3.2.2 74LS90的结构

74LS90有两个清零端MR1、MR2和两个置9端MS1、MS2，其功能如表3.1所示，管脚排列如图3.1所示。

Q012Q19Q28Q3

11

MS16MS27MR12MR23CLK014CLK1

1

IC1

74LS90

图3.2 74LS90管脚图

3.2.3 分频器电路

用74LS90构成十进制计数器非常方便，不需外加逻辑门电路，分频器电路需用3片中规模集成电路计数器74LS90级联。因每片为1／10分频，3片级联则可获得所需要的频率信号，即第1片的Q0端输出频率为500HZ ，第2片的Q3