基于555定时器的数字电子钟的设计毕业设计(论文)
数字电子钟课程设计论文
XX学院课程设计论文论文题目:数字电子钟的设计姓名:所在院系:电信学院班级:学号:指导教师:XX学院二〇一三年一月六日摘要单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲,一块芯片就成了一台计算机。
单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点,为学习、应用和开发提供了便利条件。
现在,这种单片机的使用领域已十分广泛。
彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子,单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。
单片机能大大地提高这些产品的智能性,易用性及节能性等主要性能指标,给我们的生活带来舒适和方便的同时,在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。
此外,单片机在工商、金融、科研、教育、国防航空等领域都有着十分广泛的用途。
数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
该课程设计为数字电子钟的设计。
以AT89C51为核心,配合LED 数码管显示器和按键为用户提供长期、连续、可靠、稳定的工作环境。
该数字电子钟有时分秒显示和日期显示以及时间和日期调整的功能。
系统软件设计包括单片机计算机两部分的编程。
计算机软件编程主要实现参数设置、串行口数据接收、指令发送以及数据的显示和存储。
单片机软件编程主要实现键盘、LED显示等各模块的功能,采用汇编语言编程。
数字钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。
关键词数字电子钟;单片机;LED显示第一章设计目的和方案 (4)1.1设计任务 (4)1.1.1 设计题目:数字电子钟 (4)1.1.2 设计目的与任务 (4)1.2功能要求说明 (4)1.3设计总体方案及工作原理 (5)第二章数字电子钟的硬件系统的设计 (6)2.1 硬件系统各模块功能设计 (6)2.1.1 单片机最小系统 (6)2.1.2 键盘模块 (6)2.1.3 LED显示电路 (6)2.1.4 接口电路 (7)2.2 电路原理图、PCB图和元器件布局 (7)2.3 元器件清单 (8)第三章数字电子钟的软件系统的设计 (8)3.1 使用的单片机资源的情况 (8)3.2 各模块功能简要介绍 (8)3.3 程序的流程图 (9)3.4 程序清单 (12)第四章设计仿真和结果分析 (13)4.1 设计结论和功能使用说明 (13)4.1.1 设计结论 (13)4.1.2 功能及使用说明 (13)4.2 仿真结果 (14)4.3 设计系统误差分析 (16)第五章设计小结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录 (20)第一章设计目的和方案1.1设计任务1.1.1 设计题目:数字电子钟1.1.2 设计目的与任务通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题,巩固和运用在《单片机原理及接口技术》中所学的理论知识和实验技能,掌握单片机应用系统的一般设计方法,提高设计能力和实践动手能力,为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
数字钟论文(1)电子技术综合设计 毕业设计 精品
中国矿业大学徐海学院电子技术综合设计姓名:李昕学号:22060669 专业:理工提高06-2(信息工程)题目:简易数字钟专题:电子技术综合设计指导教师:毕文艳设计地点:电工电子实验室时间:年月电子技术综合设计任务书学生姓名李昕专业年级理工提高06-2学号22060669设计日期:2008年月日至2008年月日设计题目:电子技术综合设计设计专题题目:简易数字钟设计主要内容和要求:1. 主要内容:①用CC4518双四位BCD同步加计数器设计60秒、60分、24小时归0的计数电路;②用CC4511 七段译码驱动/锁存器及LG5011AH共阴数码管设计译码及显示电路(数码管需加限流电阻);③用脉冲开关设计校准功能;④用32768Hz晶振构成秒脉冲信号发生器,(32768Hz脉冲需经过CD4060的14级分频得到2Hz脉冲,再经过CD4040的2分频得到秒脉冲。
2. 整体电路原理图60秒(60分)及24小时------计数、译码、显示(4路)用8K复印纸手工画3. EWB仿真图60秒、60分、24小时------计数、译码、显示(6路)计算机打印4. 设计原理图用PROTEL99设计原理图并打印。
5. 设计PCB版图用PROTEL99设计PCB板并打印。
6. 功能扩展要求设计:①整点报时功能②12小时归1计数电路指导教师签字:摘要在当代繁忙的工作与生活中,时间与我们每一个人都有非常密切的关系,每个人都受到时间的影响。
为了更好的利用我们自己的时间,我们必须对时间有一个度量,因此产生了钟表。
数字钟以其显示时间的直观性、走时准确性已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
钟表的发展是非常迅速的,从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表,即使现在钟表千奇百怪,但是它们都有一种基本功能——计时功能,只是工作原理不同而已。
基于555的数字时钟显示设计大学论文
数字时钟设计姓名学号专业电子信息技术指导教师成绩日期基于555的数字时钟显示摘要:数字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,因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,通过555定时器改装的多谐震荡器发出的脉冲频率具有一定的准确性。
在这次设计中对分频器、计数器、、译码器和显示器进行研究编译,并完成了各种器件的编译工作,实现数字钟的功能。
有准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。
秒和校时功能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。
1引言随着科技的快速发展,数字电子钟在实际生活中的应用越来越广泛,小到普通的电子表,大到航天器等高科技电子产品中的计时设备。
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,另外应有整点报时附加功能。
因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器、报时电路和振荡器组成。
作为电子技术的一名学生掌握并能够独立自主设计一个数字电子钟是必要和必须的,既可以加深对课本上理论知识的理解又能锻炼自己的思考和解决问题的能力。
于是,经过查阅许多相关书籍和浏览许多网络未找到目录项。
资源,我做了这款简单数字电子钟的设计。
2 方案论证2.1 原理设计和功能描述2.1.1 数字计时器的设计思想要想构成数字钟,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。
而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高,因此,需要进行分频,使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1Hz)。
经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。
数字电子时钟的设计 毕业论文
数字电子时钟的设计摘要随着科学技术的飞速发展,数字钟在我们的生活中变得越来越重要。
自从时钟被发明的一刻起,就已经成为人类的好朋友,科学技术的法展和不断提高,使人们对时间的精确要求越来越高,应用也越来越广,怎样让时钟更好、更精确、更清晰的显示时间,这就要求人们要不断的研制更适合更方便的时钟,来满足我们的生活需求。
数字钟实际上是对一个标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。
振荡器的产生的时钟信号经过分频器形成脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数。
并把累计结果用“时”、“分”、“秒”表示出来。
一个数字时钟振荡器、计数器、显示器和译码器电路精确时间以“时”、“分”、“秒”与数字显示,并需要校正电路,使其准确工作,并具有定时和及时功能。
与此同时,数字还能准确定时,并能准确在你所规定的时间内发出响声来提醒你在此时所需要去做的事情。
与旧式钟表相比更适合现代生活。
甚至在我们的日常生活中让数字化取缔,相比模拟钟给人一目了然的感觉。
关键词:数字钟,振荡器,计时器目录第一章绪论 (3)1.1数字时钟的背景意义 (3)1.2数字时钟的设计方案 (3)第二章整体方案设计 (4)2.1单片机的选择 (4)2.2单片机的基本结构 (5)第三章硬件模块设计 (7)3.1最小系统设计 (8)3.2.显示电路设计 (10)3.3按键开关控制设计 (12)第四章软件模块设计 (13)4.1程序流程图 (15)..4.2时钟设置电路 (16)4.3定时中断电路 (17)4.4LED显示电路 (19)4.5按键控制电路 (21)第五章调试 (21)5.1主体电路部分 (22)5.2扩展电路部分 (23)第六章总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第一章绪论1.1数字时钟的背景和意义1.1.1数字时钟的背景和意义20世纪末,电子技术获得飞速发展。
在其推动下,电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力的推动了社会生产力的提高和信息文化程度的提高。
电子秒表的设计与制作
论文摘要:本毕业论文通过电子秒表的设计,给出了以555定时器为核心,以分频、计数与译码显示模块为主要构成部分的电子秒表的设计方案。
系统具有随时启动、停止以及清零功能。
关键词: 555定时器分频计数译码艾力达引言随着电子技术的发展,电子技术在各个领域的运用也越来越广泛。
人们对它的认识也逐步加深。
在秒表的设计上功能不断完善,在时间的设计上不断的精确,人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。
秒表的设计是由555芯片提供的,秒表时间由相关的电阻与电容的大小决定。
除了时间的设计精确外,秒表还在功能上有所改变,如实现倒计时。
电子秒表广泛应用于对运动物体的速度、加速度的测量实验,还可用来验证牛顿第二定律、机械能守恒等物理实验,同时也适用于对时间测量精度要求较高的场合,如测定短时间间隔的仪表。
秒表有机械秒表和电子秒表两类。
机械秒表与机械手表相仿,但具有制动装置,可精确至百分之一秒;电子秒表用微型电池作能源,电子元件测量显示,可精确至千分之一秒,广泛应用于科学研究、体育运动及国防等方面。
在当今非常注重工作效率的社会环境中,定时器能给我们的工作、生活以及娱乐带来很大的方便。
充分利用定时器,能有效的加强我们的工作效率。
目前数字电子技术已经广泛地应用于计算机、自动控制、电子测量仪表、电视、雷达、通信等各个领域。
例如在现代测量技术中,数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高、功能强,而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着集成技术的发展,尤其是中、大规模和超大规模集成电路的发展,数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门,并将产生越来越深刻的影响。
随着现代社会的电子科技的迅速发展,要求我们要理论联系实际,数字电路课题设计的进行使我们有了这个非常好的机会,通过这种综合性训练,我们的动手能力、实际操作能力、综合知识应用能力得到了更好的提升。
本设计是基于数字电路和模拟电路的电子秒表的设计思路及实现方法。
数字电子钟设计论文
数字电子钟设计摘要本文数字电子钟设计采用ATMEL公司的AT89S52为基本芯片,外配以12MHZ的晶振作为时钟电路,按键与电阻电容组成的复位电路,通过程序下载软件与数字钟硬件连接,实现24小时的时,分,秒计时系统。
该电子钟设置4个按键,分别实现对时,分,秒加一以及开启电子钟的作用。
在具体数码显示中能够实现自动计时,手动调时,满24小时自动清0的作用。
关键词:数字电子钟; AT89S52;硬件设计;软件设计Digital Electronic Clock DesignABSTRACTThe curriculum design, digital electronic clock with ATMEL Corporation AT89S52 as the basic chips, accompanied by 12MHz crystal as an external clock circuit, composed of key with the resistance and capacitance of the reset circuit, through the program to download software and digital clock hardware connection, to achieve a 24-hours, minutes and seconds, timekeeping system. The electronic clock is set four buttons, respectively, to realize hours, minutes and seconds, plus one and opening the electronic clock role. In specific digital display can be automatic timer, manual transfer, the full 24-hour automatic cleaning 0 role.Key words:Digital electronic clock;AT89S52;Hardware Design;Software Design目录1 引言 (3)1.1 数字电子钟的背景 (3)1.2 数字电子钟的意义 (3)1.3 数字电子钟的应用 (3)2 数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 功能要求说明 (4)2.3 设计总体方案介绍及工作原理说明 (4)3数字电子钟硬件系统的设计 (5)3.1 AT89S52芯片介绍 (5)3.2 数字电子钟硬件系统各模块功能简要介绍 (7)3.3 数字电子钟电路原理图、PCB图 (10)3.4 数字电子钟元器件清单 (10)4 数字电子钟软件系统的设计 (11)4.1 数字电子钟使用单片机资源的情况 (11)4.2 数字电子钟软件系统各模块功能简要介绍 (11)4.3 数字电子钟软件系统程序流程框图 (11)4.4 数字电子钟软件系统程序清单 (15)5 设计结论、误差分析 (15)5.1数字电子钟的设计结论及使用说明 (15)5.2 数字电子钟的误差分析 (15)5.3 设计体会 (16)参考文献 (16)附录A 电路原理图 (17)附录B PCB图 (18)附录C 程序 (19)致谢 (24)1 引言1.1 数字电子钟的背景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。
数字时钟毕业设计
本科毕业论文论文题目:电子数字钟设计学生姓名:学号:专业:指导教师:学院:2014 年5 月17 日毕业论文内容介绍电子数字钟设计()摘要:电子数字钟是一种用数字电路实现时分秒计时的装置,它与普通的机械师时钟相比具有更高的直观性,准确性,同时也具有更长的使用寿命,所以得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
目前,数字钟的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
数字钟适用于自动打铃、自动广播,也适用于节电、节水与自动控制多路电器设备。
它是由数子钟电路、定时电路、放大执行电路、电源电路组成。
为了简化电路结构,数字钟电路与定时电路之间的连接采用直接译码技术。
具有电路结构简单、动作可靠、使用寿命长、更改设定时间容易、制造成本低等优点。
从自己所学的知识考虑,这次毕业论文设计的是中小规模集成电路数字钟。
关键词:数字钟;校时;时间显示;整点报时中图分类号:G420Digital clock designGuojing(College of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan, Shandong250358, China)Abstract: A digital clock is a kind of digital circuit technology, minutes and seconds when the timing device, and the mechanical clock is higher than the accuracy and intuitive, and no machinery,has more longer service life, so it has been widely used.From the principle of digital clock is a kind of typical digital circuits, including the assembly logic circuit and the sequential circuits. At present, a digital clock function is more and more strong, and a variety of special options. Applicable for automatic digital clock rung, automatic broadcasting, also suitable for electricity, water and automatic control and electrical equipment. It is by several children clock circuit, timing circuit, amplifier circuit, the power circuit implementation. In order to simplify the circuit structure, a digital clock circuit and timing circuits using direct connection between decoding technology. With simple structure, reliable operation, long service life, change the setting time for easy and manufacturing cost etc.To learn from the point of view, there are mainly introduced in small scale integrated circuit design method of digital clock。
数字电子设计基于555震荡器的时钟设计
物理与电子信息科学系《数字电子线路课程设计报告》---“数字时钟设计”专 业 电子信息科学与技术 班 级 电信(2)班 学生姓名 XXXXXX 学 号 08000000 指导教师 黄 XX 提交日期 2010年 12月31 日目录1.数电设计实验框图原理 (2)2.数电设计实验protues仿真调试 (2)2.1 共阳极七段数码管 (2)2.2译码器74LS47 (4)2.3十进制计数器74LS90 (5)2.4六进制计数器74LS92 (7)2.5 555振荡器 (8)2.6按键复位电路 (9)3.protel原理图和PCB焊接线路设计 (10)3.1 protel原理图设计 (10)3.2 protel PCB焊接电路设计 (10)4.元件清单 (11)5.电路焊接 (12)6.设计总结 (12)参考文献 (13)1. 数字时钟设计原理本设计采用555定时器来输入脉冲,先通过74LS90进行十进制计数(时钟的秒数个位),达到进位时将进位送入74LS92进行六进制计数(时钟的秒数十位),进位送入74LS90进行十进制计数(时钟的分位);由74LS47译码后送给数码管进行显示。
数字时钟结构框图如图图1.1 数字时钟的原理框图2. 模块设计及protues仿真2.1 共阳极七段数码管的概念所谓共阳就是数码管内部的8个发光二极管的正极共用一根导线连接.这样做的目的就是为了使要控制的变量只有负极一个.当二极管的负极接低电位时数码管就会亮,反之接高电位则不会亮.共阴极数码管的内部构造与共阳正好相反。
所以在购买时要用万用表测量。
图2.1.1 数码管原理图图2.1.2 数码管引脚图下面是共阳极七数码管的仿真图图2.1.3 共阳极七段数码管的仿真图2.2 译码器74LS47表2.2 74LS47的真值表74LS47的仿真图图2.2.174LS47的仿真图2.3 十进制计数器74LS9074LS90是异步二—五—十进制加法计数器,它既可以作二进制加法计数器,又可以作五进制和十进制加法计数器。
毕业论文(设计)555定时器的研究与应用
本科毕业论文(设计)555定时器的研究与应用目录摘要与关键词 (Ⅱ)0. 引言 (1)1. 555定时器组成 (1)1.1 555定时器构成 (1)1.2 555定时器内部电路图 (1)2. 555定时器典型电路 (2)2.1 无稳态电路 (2)2.2 单稳态电路 (3)2.3 施密特触发器 (4)3. 555定时器典型应用 (4)3.1 555定时触摸电路 (4)3.2 简易摧眠器 (5)3.3 风扇周波调速电路 (5)4. 结语 (5)参考文献 (6)致谢 (6)555定时器的研究与应用摘要555定时器是一种通用的集模拟与逻辑功能为一体的中规模集成电路。
利用这种集成单片,只要适当配接少量元件,可以很方便地构成脉冲产生和变换电路及具有其他定时功能的电路,在电子系统,电子玩具,家用电器等方面都有广泛的应用。
本文在对555定时器原理讨论的基础上又对其应用作进一步阐述。
关键词定时器;脉冲;时基电路;电路;电路图The Research and Application of 555 TimerAbstractThe 555 timer is one kind of current middle scale IC, combined analogous function with logic function. By using this kind of integrated monolithic, as long as joining a few components appropriately, a circuit that can creat pulses, transform the circuit and have some other functions will be composed conveniently. This kind of timer is widely used in many fields, such as electron system , electron toy , domestic appliances. This paper is written on the basis of discussing the 555 timers principle,and gives further Elaboration on its application.KeywordsTimer;pulse;The hour electric circuit;Electric circuit;Electric circuit diagram0 引言555定时器有TTL 型和CMOS 型两种。
电子钟的设计与实现毕业设计
题目:电子时钟的设计与实现摘要电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化,拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点,被广泛应用于生活和工作当中。
另外,在生活和工农业生产中,也常常需要温度,这就需要电子时钟具有多功能性。
本设计主要为实现一款可正常显示时钟本设计主要为实现一款可正常显示时钟//日历、测量环境温度、带有定时闹铃的多功能电子时钟。
本文对当前电子钟开发手段进行了比较和分析,最终确定了采用单片机技术实现多功能电子时钟。
本设计应用AT89C51芯片作为核心,芯片作为核心,77位LED 数码管显示,使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟实时时钟日历芯片完成时钟//日历的基本功能,同时利用DS18B20温度传感器测量环境温度。
这种实现方法的优点是电路简单,性能可靠,实时性好,时间和温度精度高,操作简单,编程容易。
该电子时钟可以应用于一般的生活和工作中,也可通过改装,提高性能,增加新功能,从而给人们的生活和工作带来更多的方便。
关键词:电子时钟;多功能;电子时钟;多功能;AT89C51AT89C51AT89C51;时钟日历芯片;温度传感器;时钟日历芯片;温度传感器AbstractThe electronic clock mainly uses the electronic technology make the clock computerization, the digitization, with the clock precision, small size, friendly interface, scalable scalable performance performance performance and and and other other other characteristics, characteristics, characteristics, was was was widely widely widely used used used in in in life life life and and and work. work. Measuring temperature, in life, industry and agricultural production, so electronic clock need multi-function. The The design design design for for for the the the main main main implementing implementing implementing a a a clock/calendar clock/calendar clock/calendar can can can be be be displayed displayed displayed normal, normal, collecting collecting personal personal personal ambient ambient ambient temperature, temperature, temperature, with with with the the the timing timing timing alarm alarm alarm of of of the the the multi-function multi-function electronic clock. Comparing Comparing and analysising the development and analysising the development technology of the electron clock, the design design determines determines determines to to to use use use the the the MCU MCU MCU technology technology technology to to to realize realize realize the the the multi-functional multi-functional multi-functional electron electron clock. clock. This This This design design design application application application A A T89C51 as as a a a core core core chips, chips, chips, 7 7 7 LED LED LED digital digital digital displaying, displaying, using DS1302 real-time clock chip to complete the basic function of the clock/calendar. At At the the the same same same time time time the the the design design design use use use of of of DS18B20 DS18B20 DS18B20 temperature temperature temperature sensors sensors sensors to to to collect collect collect the the environmental environmental temperature. temperature. temperature. The The The method method method has has has the the the advantage advantage advantage of of of being being being simple simple simple circuit, circuit, reliable performance, good real-time, high precision of the time and temperature , simply operation, easy programming. The electronic clock can be applied to the general living and working ,can also be modified modified to to to improve improve improve performance, performance, performance, add add add new new new functions, functions, functions, and and and brings brings brings more more more convenient convenient convenient to to people people’’s life and work. Key words: Electronic clock; Multi-function; AT89C51; DS1302; Temperature pickup Electronic clock; Multi-function; AT89C51; DS1302; Temperature pickup 目 录录摘 要要................................................................... 1 Abstract (2)第一章 引 言............................................................ 5 1.1 1.1 多功能电子时钟研究的背景和意义多功能电子时钟研究的背景和意义多功能电子时钟研究的背景和意义........................................ 5 1.2 1.2 电子时钟的功能电子时钟的功能电子时钟的功能........................................................ 6 第二章 电子时钟设计方案分析 ..........................................7 2.1 FPGA 设计方案设计方案 ......................................................... .........................................................7 2.2 NE555时基电路设计方案时基电路设计方案 ................................................ ................................................7 2.3 2.3 单片机设计方案单片机设计方案单片机设计方案........................................................ 8 第三章 基于单片机的电子时钟硬件设计 ................................10 3.1 3.1 主要主要IC 芯片选择芯片选择...................................................... 10 3.1.1 3.1.1 微处理器选择微处理器选择微处理器选择....................................................... 10 3.1.2 3.1.2 环境温度传感器选择环境温度传感器选择环境温度传感器选择................................................. 11 3.2 3.2 电子时钟硬件电路设计电子时钟硬件电路设计电子时钟硬件电路设计................................................. 12 3.2.1 3.2.1 时钟电路设计时钟电路设计时钟电路设计....................................................... 13 3.2.2 3.2.2 环境温度采集电路设计环境温度采集电路设计环境温度采集电路设计............................................... 13 3.2.3 3.2.3 显示电路显示电路显示电路........................................................... 14 3.2.4 3.2.4 按键电路设计按键电路设计按键电路设计....................................................... 15 3.2.5 3.2.5 闹铃电路设计闹铃电路设计闹铃电路设计....................................................... 17 3.2.6 3.2.6 复位电路设计复位电路设计复位电路设计....................................................... 17 第四章 电子时钟软件设计 ..............................................19 4.1 4.1 主程序设计主程序设计主程序设计........................................................... 19 4.2 4.2 子程序设计子程序设计子程序设计........................................................... 19 4.2.1 4.2.1 实时时钟日历子程序设计实时时钟日历子程序设计实时时钟日历子程序设计............................................. 19 4.2.2 4.2.2 环境温度采集子程序设计环境温度采集子程序设计环境温度采集子程序设计............................................. 20 4.2.3 4.2.3 显示子程序设计显示子程序设计显示子程序设计..................................................... 23 4.2.4 4.2.4 键盘扫描子程序键盘扫描子程序键盘扫描子程序 .. (23)4.2.5 4.2.5 闹铃子程序设计闹铃子程序设计闹铃子程序设计..................................................... 23 第五章 系统调试 .......................................................27 5.1 5.1 硬件调试硬件调试硬件调试............................................................. 27 5.1.1 5.1.1 单片机基础电路调试单片机基础电路调试单片机基础电路调试................................................. 27 5.1.2 5.1.2 显示电路调试显示电路调试显示电路调试....................................................... 29 5.1.3 DS1302电路调试电路调试 .................................................... ....................................................30 5.1.4 5.1.4 按键电路调试按键电路调试按键电路调试....................................................... 39 5.2 5.2 软件调试软件调试软件调试............................................................. 39 5.2.1 5.2.1 环境温度采集子程序调试环境温度采集子程序调试环境温度采集子程序调试............................................. 39 5.2.2 5.2.2 键盘子程序调试键盘子程序调试键盘子程序调试..................................................... 32 结 论论 . (33)参考文献参考文献 ..................................................... .. (42)致 谢谢 (43)第一章 引 言时间是人类生活必不可少的重要元素,如果没有时间的概念,社会将不会有所发展和进步。
基于555芯片的多功能数字时钟设计报告
学号********《数字逻辑与系统》课程设计说明书多功能数字时钟设计起止日期:2010 年12月27 日至2010 年12 月31 日学生姓名蒲栋良班级09计算机1班成绩指导教师渠丽岩计算机工程系2010年12 月27 日天津理工学院中环信息学院课程设计任务书2010—2011学年第1学期计算机工程系计算机科学与技术专业09计算机1班班级课程设计名称:数字逻辑与系统课程设计设计题目:多功能数字时钟设计完成期限:自2010 年12 月27 日至2010 年12 月31 日共 1 周设计依据、要求及主要内容(可另加附页):一、设计目的熟悉数字逻辑设计的基本概念和原理。
掌握计数器、定时器等逻辑芯片的工作原理及应用设计。
熟悉数字逻辑集成芯片的外围电路设计与使用。
二、主要任务与要求设计一个数字电子钟,具体功能如下:(1)准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间;(2)有校正时间功能;(3)整点报时。
该课程设计是在完成电工电子学、数字逻辑与系统、电工电子学实验和数字逻辑与系统实验等课程学习之后进行,已具备了完整的电子技术知识之后进行的综合应用训练。
它对于巩固所学的电工电子技术理论知识,加强综合性工程训练,提高独立解决问题的能力有积极的帮助。
在课程设计中独立完成一个小型电子电路的设计与仿真分析,查阅手册进行单元电路及元件的选择,充分利用EDA技术和仿真来实现设计思想。
指导教师:渠丽岩批准日期:2010年12 月27 日多功能数字时钟摘要数字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,因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,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。
基于555多谐振荡器数字时钟设计
目录摘要 (1)第一章电路设计 (1)1.1电路设计方案 (1)1.1.1 原理图 (1)1.1.2 工作原理 (6)第二章数字时钟功能要求及元器件介绍 (7)2.1 基本功能 (7)2.2 元器件介绍和清单 (9)2.2.1 555多谐振荡器 (9)2.2.2 74LS160芯片 (9)2.2.3 74LS248芯片 (10)2.2.4 数码管 (11)2.2.5 74LS00芯片 (12)2.2.6 CD4081芯片 (13)第三章proteus仿真 (13)3.1 proteus整体仿真 (13)第四章PCB板的制作 (14)4.1PCB板的制作 (14)4.2电路板制作的基本步棸 (14)4.2.1 protel软件来画好原理图 (14)4.2.2 封装并画好PCB图,布好线 (14)4.2.3 将PCB图打印出来,并压制好电路板 (15)4.2.4 制作电路板,腐蚀好电路导航的铜,钻孔 (16)4.2.5 安装元器件,焊接 (16)4.2.6 手工焊接的步骤 (16)4.3 注意事项 (18)第五章电路板的调试 (18)5.1 555多谐振荡器的调试 (18)5.2 74LS160计数器的调试 (18)5.3 数字时钟的整体调试 (19)第六章总结 (19)6.1 电路的特点及改进意见 (19)6.2 心得体会 (19)附录A 电路原理图 (20)附录B 元件清单 (21)附录C 装配图 (22)任务书设计题目:基于555多谐振荡器数字时钟设计设计要求:1. 设计内容:设计一个数字时钟,可以手动设定时间和清零。
2、性能要求:1)通电后能自动从零开始计时。
2)时间可调。
3)24进制计时3、每人撰写一份设计报告,根据个人分工情况有所侧重,页面数目不少于15页。
每位成员应参与设计与制作的每个过程,要了解整机设计的相关知识、掌握安装与调试等相关技能。
在提交电路板和设计报告时,能够回答老师所提的问题。
数字电子钟设计论文123.
题目名称:简易数字电子钟的设计摘要:本数字电子钟电路系统采用中小规模的74LS系列(双列直插式)组件实现所选定的电路, 由秒信号发生器(采用555构成的多谐振荡器)﹑“时﹑分﹑秒”计数器(采用十进制74LS90)﹑译码器(采用74LS47)及显示器(采用共阳极八段数码管配合显示译码器74LS47来显示计数器输出的数字)﹑校时电路(采用74LS00﹑74LS02﹑74LS08)组成。
最后用电路仿真软件Proteus绘制出数字电子钟的完整电路图,并进行仿真﹑验证它的工作状态是否正常,以实现要求的功能电路。
关键词:数字电子钟秒脉冲发生器计时器显示电路译码器Abstract The paper syste matically poses how to utilize medium and small scale 74LS serious (double- row p lug in)component to realize the selected circuit. Each unit was designed and the overall adjustment was perfo- rmed。
At last through software platform named “Proteus”, electronic digital clock logic circuit is designed out. On thep latform, the working state of the digital clock is simulated and validated. The function of the login circuit is achieved.key words digital electronics-digital clock; second signal impulse;number counter; LED indicator ; decipherer目录一设计任务与要求 (1)1.设计任务 (1)2.设计要求 (1)二方案设计与论证 (1)1.秒脉冲发生器的设计 (1)方案一:用石英晶体振荡器+分频电路构成秒信号电路 (1)方案二:用555构成多谐振荡器 (3)2.电子钟整体电路设计 (4)方案一:用AT89S51单片机控制的电子钟 (4)方案二:用计数器实现的数字电子钟 (5)三单元电路设计与参数计算 (6)四安装与调试 (9)五性能测试与分析(软件设计与调试) (9)六论与心得 (9)参考文献: (10)附录: (10)附1:元器件清单: (10)附2:总原理图 (11)附3:元器件的引脚说明图 (12)一. 设计任务与要求1.设计任务要求由所学的数字电路知识以及查阅有关资料设计并制作出一台数字电子钟。
数字时钟毕业设计自动打铃器毕业设计及文献综述毕业论文[管理资料]
摘要随着电子技术产业结构调整,生产工艺的飞速发展,人们生活水平的不断提高,家用电器逐渐普及,市场对于智能控制系统的需求也越来越大。
数字时钟的出现打破了人们对时钟的传统概念,因为数字时钟不仅可以通过数字直观地显示日历时间,用音响、音乐及汉语语音等声音报时;还可以定时发出各种声、光、电信号,以启动各种设备实现实时控制、时间顺序控制。
如作息时间自动打铃、家电设备自动定时启闭、生产过程顺序控制等等,用途很广。
所有这些都是以钟表数字化为基础的,因此,研究数字时钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
作息时间自动打铃器选用了大规模时钟集成芯片LM8361作时钟电路,时钟电路的主要任务是产生实时时钟信号,一方面送到数字显示器进行表示,另一个方面提供自动打铃电路的存储器地址信号。
用存储器RAM6264作译码器,利用译码器的读取、存储、写入时钟信号来控制其时间电路的显示以及响铃电路的正常运作即发出“嘀-嘟”的打铃声设计作息时间自动打铃器。
输出电路是位于输出信号与执行机构之间的电路,这里,执行机构为响铃电路,如果是采用继电器控制电铃,则输出电路应根据继电器的点参数进行设计,如果采用定时电路控制喇叭﹑信号灯工作,则输出电路应该将存储器的输出电平变成喇叭的发声信号或者是指示灯的工作信号。
电源采用一个直流稳压电源。
直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成.但是日历时钟时常跑快跑慢的现象普遍存在,经过日积月累,就会产生较大的误差。
为了解决这一问题,我们设计了能够自动校准和整点报时的可编程时钟控制器。
它能很好的帮助我们完成对操控方面的时序和时间的控制,能够让我们来掌握运筹时间而不是让时间来催促逼迫我们。
关键词:数字时钟;可编程控制器;时钟控制器AbstractWith the electronic technology industry restructuring, the rapid development of production technology, the continuous improvement of people's standard of living, household electrical appliances gradually universal, intelligent control system for the market demand is increasing. The emergence of digital clock on the clock to break the people's traditional concept, because the digital clock not only through digital visual display calendar time, with sound, music and Chinese speech sounds, such as timekeeping; can also give a variety of sound, light, signals, To start to achieve real-time control of equipment, time sequence control. Such as auto-play and rest time bell, Home Appliances automatic timing hoist, the order of the production process control, etc., use a very wide. All of these are digital watches and clocks, as the basis and, therefore, on digital clocks and expand its applications, a very practical significance.And rest time a bell for automatic selection of the large-scale integrated chip LM8361 clock for clock circuit, the clock circuit's main task is to produce real-time clock, on the one hand to a digital display that provides automatic Another aspect of a bell circuit memory address signal . RAM6264 memory used for decoding, using the decoder to read, store, write clock signal to control its time the show circuit and signal circuit the normal operation of that issue, "Di - the tone" of a ring design and rest time Automatic-ling.Output circuits are located in the implementation of the output signal between the circuit here, the executing agency for the signal circuit, if it is a relay control bells, the output circuit of the relay points should be based on the design parameters, if a regular speaker circuit control ﹑Lights work, the output of the memory circuit should become speaker output level of audible signals or signal lights work.Power to adopt a DC power supply. DC power supply from the general power transformer, rectifier filter circuits and components by the regulator circuit However, the calendar clock ran sprints often slow the widespread phenomenon, after accumulated, it will have a greater error. In order to solve this problem, we can design the automatic calibration and broadcast the whole point of programmable clock controller. It's good to help us complete control of the timing and duration of control, so that we can master planning to allow time to time rather than forcing us to press.Key words: digital clock; PLC; clock controller目录绪论 (1)1总体方案的论证 (2)设计要求 (2)设计中主要的三方面 (2)时钟电路的构成方案 (2)作息时间控制器 (2)功放电路 (2)2 总体方案的确定 (3)3各系统分析与整体设计 (4)时钟电路设计 (4)作息时间存储电路设计 (9)输出电路设计 (15)直流电源设计 (20)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)附录1:整机电路 (28)附录2:元器件清单 (29)绪论传统的时钟是通过图像、数字等直观的显示日历时间,用音响、音乐以及汉语语音等声音报时,人们基本的衣食住行的所有时间掌握都靠时钟来很好的进行运筹,所以才井然有序不会交错混杂。
数字闹钟论文
第一局部设计任务1.1设计任务设计、制作一个带有校时功能、可定时起闹的数字闹钟。
1.2设计指标1. 有“时〞、“分〞十进制显示,“秒〞使用分个位数码管上的DP点显示。
2.计时以24小时为周期。
(00:00→23:59)3.具有校时电路,可进展分、时较对。
4.走时过程能按预设的定时时间(准确到小时)启动闹钟产生闹铃,闹铃响时约3s。
第二局部设计方案〔简要〕2.1 总体设计方案说明整个数字闹钟由LM555构成多谐振荡器,,调整电阻与电容改变频率,使其输出秒脉冲。
74LS163、74LS160、74LS48和4只共阴极数码管等构成其数字显示局部,校准局部运用跳线法实现,闹钟采用蜂鸣器、74LS42、74LS138、74LS00和74LS123,到达其整点闹铃的功能。
2.2 模块构造与方框图数字闹钟分为秒信号发生器、走时电路、时间校对电路和闹钟电路这几个模块。
第三局部电路设计与器件选择〔详细〕3.1 秒信号发生器 3.1.1模块电路及参数计算用LM555芯片以及外围电路搭建成一个多谐振荡器,通过设计外围电路的参数输出方波频率为1Hz ,以下是其模块电路。
经过计算,各参数如下列图中所见。
3.1.2 工作原理和功能说明LM555 时基电路部由分压器、比拟器、触发器、输出管和放电管等组成,是模拟电路和数字电路的混合体。
其中 6 脚为阀值端〔TH 〕,是上比拟器的输入。
2 脚为触发端〔TR 〕,是下比拟器的输入。
3 脚为输出端〔OUT 〕,有 0 和 1 两种状态,它的状态由输入端所加的V CCF220μ2C 2.4K ΩR 1.5K ΩR 21===C0.7R T )C R 0.7(R T 2PL 21PH =+=)CR (R .T T T PL PH 21270+=+=1HzT1f ==电平决定。
7 脚为放电端〔DIS〕,是部放电管的输出,它有悬空和接地两种状态,也是由输入端的状态决定。
4 脚为复位端〔R〕,叫上低电平〔< 0.3V〕时可使输出端为低电平。
数字电子钟毕业设计
数字电⼦钟毕业设计本科毕业论⽂(设计)题⽬:WL-1型数字电⼦钟指导教师:职称:学⽣姓名:学号:专业:电⼦设计⾃动化班级:院(系):电⼦信息⼯程学院完成时间:WL-1型数字电⼦钟摘要数字钟电路⼀直以来是⼀种很经典的数字电路,数字钟的种类更是不计其数,其设计⽅⽅案也层出不穷。
时间是衡量⼀切的尺度,所以时间对每个⼈来说是⽆⽐重要的。
在当今社会⼈们更离不开时间,钟、表以及⼀切可显⽰时间的事物在我们周围随处可见。
随着科技的⽇星⽉异的发展,数字电⼦钟/表以其体积⼩、重量轻、价格便宜等优点已经取代了⼤多数古⽼的机械钟/表。
本数字钟采取数字逻辑器件设计⽅案即使⽤市场上⽐较常⽤的74系列的集成芯⽚制作。
电⼦钟要有时、分、秒的显⽰,并且要有整点报时功能。
任何⼀个钟表都会有时间上的误差,所以校时功能是必不可少的功能模块。
使⽤的主要芯⽚有555定时器、⼗进制加法计数器74ls160、两输⼊与⾮门74ls00、7段数码管译码器7448和7段数码管等。
电路的时钟信号产⽣模块⽤555定时器完成,记时模块⽤⼗进制计数器实现,其显⽰模块是由7段数码管译码器7448和7段数码管组成。
此外该电路还有验灯功能。
关键字:555定时器/⼗进制加法计数器/7段数码管译码器/7段数码管/时钟信号/校时/整点报时/验灯Digital electronic clockSummaryDigital clock circuit has always been a classic digital circuits, numerous types of digital clock, designed party programs are endless. Time is the measure of all scales, time is extremely important for everyone. In today's society people can not do without, clocks and watches, as well as all display time things around us everywhere. With the technology Xingyue exclusive development of digital electronic clock / watch its small size, light weight, cheap, etc. have replaced most of the old mechanical clock / watch. Take the digital clock digital logic design that the use of the more commonly used 74-series chip production. Electronic clock sometimes, minutes, seconds display, and have a whole hour. Any one of the watches will have time error correction function is essential to the function module. Use 555 timer chip, decimal addition counter 74LS160, two-input NAND gate 74LS00, 7-segment LED decoder 7448 and 7-segment digital tube. Circuit clock signal generation module 555 timer, chronograph module decimal counter display module 7-segment decoder 7448 and 7-segment digital tube. In addition, the circuit also has experience in the light function.Keywords:555 timer/ the counter of the decimal addition/ 7-segment decoder/ 7-segment LED clock signal/ school/ the whole point of time/ inspection lights⽬录⽬录 (1)1 引⾔ (1)2 设计⽅案的选取与论证 (2)3 WL-1型数字电⼦钟 (3)3.1 WL-1型数字钟电路框图 (3)HYPERLINK \l _Toc2351 3.2 WL-1型数字钟电路原理分析 (5)3.2.1 WL-1型数字钟的整体电路原理图 (5)3.2.2振荡电路 (6)3.2.3计数电路 (10)3.2.4 校时电路 (13)3.2.5 整点报时电路 (14)3.2.6 译码与显⽰电路 (16)3.2.7验灯电路 (19)4 整机⼯作流程综述 (20)4.1 数字电⼦钟的仿真与PCB图 (20)4.1.1电⼦钟仿真图 (20)4.1.2数字电⼦钟PCB图 (21)图15 数字电⼦钟的PCB图 (21)总结 (22)致谢 (23)参考⽂献 (24)1 引⾔随着电⼦科技的⽇星⽉异的发展,特别是步⼊21世纪以来,电⼦技术更是得到了长⾜的进步,各类电⼦产品也被应⽤于⼈们⽣活中的⽅⽅⾯⾯,⼤到飞机⽕车,⼩到⼿机电灯。
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一、绪论1.1课题说明1.2方案设计目的1.3技术指标1.4方案设计及论证二、核心部件简介2.1 555时基电路2.2 74LS90异步加法计数器三、各部分电路组成部分及其设计原理3.1数字电子钟的构成框图3.2数字电子钟的模块及其工作原理3.2.1晶体振荡器电路3.2.2计数器电路3.3秒、分、时译码显示模块3.4校时电路四、说明各部分功能的实现4.1开始状态4.2时、分、秒分别校时4.3满60秒向分钟进位状态满60分向小时进位状态4.4 23:59:59向00:00:00进位状态五、整体电路图六、实验室调试6.1元件清单6.2调试过程6.3调试结果6.4调试心得体会一、绪论1.1 课题说明由于现代社会模拟电子技术基础和数字电子技术基础的高速发展,因而由这技术制造出来的越来越先进,数字钟体积小,安装使用方便,不仅可以作为家用电子钟,而且可以广泛用于车站、体育场馆等公共场所。
虽然数字钟的外形和功能不尽相同,但是用于制造数字钟的原理基本上都是一样的。
所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。
本次课程设计要求设计一个数字钟,基本要求为数字钟的时间周期为24小时,数字钟显示时、分、秒,数字钟的时间基准一秒对应现实生活中的时钟的一秒。
供扩展的方面涉及到整点报时、定时闹钟等。
1.2 方案设计目的用中小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒的数字电子钟,要求如下:1.由晶体振荡电路产生1HZ的标准脉冲信号。
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.可手动校准。
只要将开关置于校准位置,即可对分别对分、时进行手动脉冲输入校准或连续脉冲校准调整。
5.用Multisim画出整个系统电路图,进行仿真与调试;6.实现整个数字电子钟电路各项任务的正常工作。
7. 撰写设计报告:写出设计过程,和调试结果,写上心得体会。
1.3 技术指标1. 显示时、分、秒的是24小时制。
3. 具有校时功能:可以对小时和分单独校时,对分校时的时候,停止分向小时进位。
6. 为了保证计时准确、稳定,由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。
1.4 方案设计及论证1.4.1方案设计一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器和555定时器组成。
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、电路组成。
首先构成一个555定时器产生一秒钟的震荡周期,由74LS90采用清零法分别组成六十进制的秒计数器、六十进制分计数器、二十四进制时计数器。
使用555定时器的输出作为秒计数器的CP脉冲,把秒计数器地进位输出作为分计数器地CP脉冲,分计数器的进位输出作为时计数器的CP脉冲。
使用LED显示器进行显示。
1.4.2方案论证1.4.2.1数字钟基础电路我们知道,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,在此我们用555定时器来实现。
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。
再选用合适的集成块,本实验中使用的芯片有555时基电路一块,74LS90六块,74LS00八块以及TTL逻辑门若干、电阻电容若干、电源导线若干。
根据实验原理图进行联线就可以组成一个数字钟。
二 核心部件简介2.1 555时基电路如图4(a)所示,由555定时器和外接元件R 1、R 2、C 构成多谐振荡器,脚2与脚6直接相连。
电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外加触发信号,利用电源通过R 1、R 2向C 充电,以及C 通过R 2向放电端 C t 放电,使电路产生振荡。
电容C 在CC V 31和CC V 32之间充电和放电,其波形如图4(b)所示。
输出信号的时间参数是 T =t w1+t w2, t w1=0.7(R 1+R 2)C , t w2=0.7R 2C555电路要求R 1 与R 2 均应大于或等于1K Ω ,但R 1+R 2应小于或等于3.3M Ω。
外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性,555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。
(a ) (b )图4 多谐振荡器图2.2 555外部管脚图2.2 74LS90异步加法计数器74LS90由四个触发器及附加门组成,它有两个时钟脉冲输入端A CP 、B CP 。
两个清零输入端Ro(1)、Ro(2),两个置“9”输入端R9(1)、、、R9(2),四个输出端QDQCQBQA ,两个NC 端(空脚)。
从功能表我们便清楚地知道它的功能。
利用74LS90的Ro(1)、Ro(2)和R9(1)、、、R9(2)可以实现复位和置位功能。
当R9(1)、、、R9(2)两个输入端全为“1”时,无论Ro(1)、Ro(2)为何状态,计数器置“9”;当Ro(1)、Ro(2)都为“1”时,R9(1)、、、R9(2)中有一个为“0”时,计数器清零。
当Ro 、R9,输入端都为低电平时,74LS90方可计数。
计数功能如下:①时钟脉冲从A 端输入,从QA 端输出,则是二进制计数器。
②时钟脉冲从B 端输入,从QD 、QC 、QB 。
端输出,则是异步五进制加法计数器。
③当QA 和CPB 端相连,时钟脉冲从A 端输入,从QD 、QC ,QB 、QA 端输出,则是8421码十进制计数器。
④当A 端和QD 端相连,时钟脉冲从B 端输入,从QD 、Qc 、QB 、QA 端输出,则是5421码十进制计数器。
图2.3为 74LS90的逻辑图及管脚图。
图2.374LS90的逻辑图及三、各部分电路组成部分及其设计原理3.1 数字电子钟的构成框图数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
同时标准的1HZ 时间信号必须做到准确稳定。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
图3.1所示为数字钟的一般构成框图。
图3.1 数字钟的组成框图3.2 数字电子钟的模块及其工作原理3.2.1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方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。
不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
采用由逻辑门与RC组成的时钟源振荡器或由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器,使振荡频率f=1HZ。
图3.2 晶体振荡器电路(在OUT端产生1HZ的信号脉冲)秒脉冲发生器产生的波形:3.2.2计数器电路数字钟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及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,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为24进制计数器。
(1) 两片74LS90构成的60进制计数器电路, 电路如图(a)所示。
74LS90为十进制计数器, C0为进位端, 74LS90为十进制计数器和与门组成六进制计数, 当74LS90计数至6(0110) 时, 与门发出清零信号使74LS90(2)清零。
同时74LS90(1)也清零, 完成60进制计数。
秒和分的计数器结构完全相同。
当秒的十位在清零时也同时向分的个位发一个脉冲, 使分加1。
60进制电路(a):(2) 两片74LS90构成的24进制计数器电路,电路如图9所示。
由74LS90(1)和74LS90(2)组成, 将74LS90(1)的Q1与74LS90(1)的Q2作为与门输入端,当74LS90(2)加至2(0010)时, 74LS90(1)加至4 (0100) 时与门发出清零信号使74LS90(2)和74LS90(1)同时清零, 实现二十四进制计数。
电路如图(b)所示。
24进制电路(b):3.3 秒、分、时译码显示模块数码管按照其发光二极管的连接方式不同,可分为共阳极和共阴极两种。
共阴极是指数名观众所有发光二极管的阴极连在一起接低电平,而阳极分别由a,b,c,d,e,f,g输入信号驱动,当某个输入为高电平时,相应的发光二极管点亮;共阳极数码管则相反。
它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平,而阴极分别由a,b,c,d,e,f,g输入信号驱动,当某个输入为低电平时,相应的发光二极管点亮。
由于计数器输出的事8421BCD码,数码管不能直接显示成数字,为了让计数数码管显示人们能看懂的数字,就需要把计数器输出的8421BCD码转换成数码管显示的阿拉伯数字,这就需要译码显示器的翻译。
本次设计我们用的是共阴极七段数码管,显示器引脚从左到右依次为1,2,3,4,5,6,7。
该显示器不包涵译码功能,所以我们采用74LS48D来实现译码功能,如图(c)所示。
译码显示电路(c):3.4 校时电路校时电路是数字钟不可缺少的部分,每当数字钟与实际时间不符时,需要根据标准时间进行校时。
J1、J2分别是时校正、分校正开关。
不校正时,J1、J2开关是断开的。
当校正时位时,需要把J1、J2开关闭合,就能使时位增加1,校正完毕后把J1、J2开关断开。
J1调节时、J2调节分。
其电路图如下:四、说明各部分功能的实现4.1 开始状态图(e)开始状态图4.2 时、分、秒分别校时图(f)秒校时图(g)分校时图(h)时校时4.3 满60秒向分钟进位状态图(i)4.4 满60分向小时进位状态图(j)4.5 23:59:59向00:00:00进位状态图(k)23:59:59的状态图(l)00:00:00状态五、整体电路图图(m)六、实验室调试6.1元件清单6.2 调试过程在Multisim软件中,完整的接好数字电子钟电路,当秒的开关接由晶体振荡器直接生成的1HZ信号,分、时的开关分别接来自秒、分的进位时,LED显示器可准确显示00:00:00——23:59:59,24小时制的时间计数。
通过对时、分两开关的即“J1”、“J2”调节,可分别实现调时调分的功能。
6.3 调试结果数码管能正常显示,按照课程设计的要求,结果均能一一显示出来。
如下图(n):图(n)6.4 调试心得体会这次的数字电子钟设计,是按一个小组的形式进行一个电路的设计与制作的。
由于刚开始对设计思路并不是很清晰而且对Multisim软件的使用方法并不是很熟悉,以至于整个过程花了我不少时间,可当做完时才发现做这个数字钟并不是很难很难,主要是在调试时花了不少时间,其间换了不少器件,有的器件在理论上可行,但在实际运行中就无法看到效果,所以调试花了我不少时间,有时无法找出错误便更换器件重新接线以使电路正常运行。