数字电子钟设计

合集下载

数字电子钟毕业设计(数字IC构成)

数字电子钟毕业设计(数字IC构成)

论文题目:数字电子时钟一、设计题目数字电子钟设计二、设计要求1.能够利用软件设计数字电子钟电路原理图。

2.要求熟悉集成芯片功能。

前言目前市场上提供的无论是机械钟还是石英钟在晚上无照明的情况下都是不可见的。

要知道当前的时间,必须先开灯,故较为不便。

现在市场上出现了这样一类的电子钟,它以六只LED数码管来显示时分秒,与传统的以指针显示秒的方式不同,超越了人们传统的习惯与理念。

数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛的应用。

如,日常生活中的电子手表,车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。

要实现数字电子钟的设计可以由单片机控制或者由数字IC构成。

这里我们要做的是一个由数字IC构成的数字电子钟设计。

目录1 设计功能要求 (1)2 设计方案 (2)3设计中所用到的元器件 (3)3.1译码器 (3)3.2计数器 (4)3.3显示器 (5)3.4振荡器 (5)4 电路设计 (7)4.1时分秒计数器 (7)4.1.1秒计数器的设计 (7)4.1.2分计数器的设计 (8)4.1.3时计数器的设计 (8)4.2校时电路 (9)4.3译码显示电路 (10)4.4总体电路 (11)5器件清单 (13)结束语 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录A 数字电子钟整体体电路图 (17)1 设计功能要求设计一数字钟,该数字钟能够准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。

在电路中,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、校分和校秒的功能。

并且要用数码管显示时、分、秒,各位均为两位显示。

具体要求如下:1.时的计时要求为“23置0”,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。

2 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2.1所示。

数字电子钟设计报告

数字电子钟设计报告

数字电子钟一.摘要数字电子钟是一个将“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。

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、校时电路和振荡器组成。

主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”计数器的输出状态用七段显示译码器译码,通过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。

采用74160,74393实现24进制和60进制,从而实现计数功能。

目录一.正文 (3)1.1系统设计 (3)1.11设计原理(数字电子钟结构框图): (3)1.12石英晶体振荡器 (3)1.2单元电路设计 (4)1.21时、分、秒计数器的设计: (4)1.2.1.1 元器件的选择:74LS160 同步十进制计数器、与非门 (4)1.2.1.2 二十四进制计数器电路图 (5)1.2.1.3 六十进制计数器电路图 (6)1.2.1.4 秒脉冲谐振电路: (6)1.3系统的测试 (8)1.3.1 N进制级联 (8)1.3.2分频器电路 (8)1.3.3.调校电路 (9)1.4 总结 (10)参考文献 (10)附录 (11)1.元器件的明细表 (12)一.正文1.1系统设计1.11设计原理(数字电子钟结构框图):数字电子钟是一个典型的数字电路系统,其由直流稳压电源,秒脉冲发生器,时、分、秒计数器以及校时和显示电路组成结构框图如下:图表 11.12石英晶体振荡器:石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确,电路结构简单,频率易调节。

电子行业数字电子钟设计说明书

电子行业数字电子钟设计说明书

电子行业数字电子钟设计说明书1. 引言本文档旨在提供对数字电子钟的设计说明,为电子行业相关从业人员提供详细的设计方案和操作指南。

2. 设计目标数字电子钟的设计目标是提供准确、可靠且易于使用的时间显示功能。

具体需求如下:•数字显示:要求使用7段数码管显示小时和分钟。

•时间设置:用户能够通过按钮设置当前时间。

•时钟功能:能够准确地显示当前时间,并根据实时时钟模块同步时间。

•日期功能:可选功能,能够显示当前日期。

3. 硬件设计3.1 时钟模块选择在数字电子钟中,时钟模块是关键组件之一,它负责获取和维护时间信息。

常用的时钟模块有DS1302和DS3231等,我们可以根据实际需求选择适合的模块。

3.2 数码管显示数字电子钟需要使用7段数码管进行时间的显示。

这里可以选择常用的共阴极数码管或共阳极数码管,根据实际需求选择合适的型号和数量。

3.3 按钮输入为了方便用户设置时间,我们需要使用按钮来接收用户的输入。

通常使用矩阵按键或者触摸开关作为输入设备,以提供更好的用户体验。

3.4 控制电路数字电子钟的控制电路主要负责控制数码管显示、时钟模块的读取和按钮输入的响应。

可以选择单片机或者专用集成电路来实现控制功能。

4. 软件设计4.1 主控程序结构数字电子钟的软件设计主要包括主控程序的编写和时钟模块的驱动程序。

主控程序的结构如下:int mn(){// 初始化时钟模块InitClock();// 初始化按钮输入InitButton();while(1){// 读取当前时间ReadTime();// 检测按钮输入,根据用户的设置对时间进行调整CheckButton();// 更新数码管显示UpdateDisplay();}}4.2 时钟模块驱动程序时钟模块驱动程序负责与时钟模块进行通信,读取和更新时间信息。

根据所选择的时钟模块,编写相应的驱动程序,确保正确读取和设置时间。

4.3 按钮输入处理按钮输入处理程序负责检测按钮输入,并根据用户的操作进行相应的时间调整。

《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计

《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计

《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计一、背景介绍数字电子钟是一个实时的计时器,它可以按照设定的时刻精确地表示时间。

它使用微处理器和时钟芯片来处理时间。

因此,它可以被视为一个微处理器系统,系统中含有存储器、计数器、报警功能等。

最新的电子时钟如石英钟使用特制石英晶片来制定时钟。

由于石英可以产生完美的电振动,因此可以更准确地检测时钟改变。

二、数字电子钟的设计原理1、时钟驱动电子时钟的操作需要一定的时间和精度,主要是依靠特殊的驱动器来实现的。

驱动器有石英、硅、力学和光学等多种。

其中石英芯片是电子时钟的核心部件并且最常用。

可以让电子时钟每秒产生32千分之一秒的精度。

2、晶振电路晶体振荡器电路是将电能转换成振荡信号和时钟信号的基础电路。

在电子时钟中,晶振电路可以将3.3V的DC电源转换成正弦波信号。

3、控制电路控制电路是接收电子时钟信号,并将其转换为可读取的数字信号的电路。

它通过检测当前的时钟值与它预设的标准值,来决定是否需要重新设定。

4、显示电路为了使时间显示准确,显示电路需要有一定的能力,它可以将控制电路经过变换后的数字转化为可视的数字或符号信号,比如LED。

我们首先使用PIC16F628A微控制器来控制数字电子钟,PIC16F628A是一款常用的单片机,在实现数字电子钟的最基本功能时天然的具有很多优势,即具有丰富的I/O口及高性能的CPU。

而在驱动这个数字电子时钟时,我们选择了普通的石英晶振,其工作电压为3.3V,频率为32.768kHz。

它的作用是将电源电压转换成正弦波信号,然后此信号可以被PIC单片机读取,从而实现全电子时钟功能。

在处理每秒钟走过的时间时,我们使用计数器根据晶振输入的时钟信号逐渐计数,而当计数器计数到一定值时,PIC单片机就知道一秒的时间已经过去,然后继续进行计算.最后,我们选用一个4位共阳极数码管来将这些数据转化为显示数字的动作,它从数据地址上读取数据,然后一次送到一位,就可以实时显示电子时钟的实时时间。

数字电子钟的课程设计

数字电子钟的课程设计

数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字电子钟的基本原理,掌握计时、显示等关键功能的工作机制。

2. 学生能够阐述数字电子钟中常见电子元件如晶体振荡器、计数器、显示器的功能及其相互关系。

3. 学生能够运用所学知识,分析并解释数字电子钟电路图的构成及工作原理。

技能目标:1. 学生能够通过小组合作,完成数字电子钟的搭建,并对其进行调试。

2. 学生能够运用基本的电路知识和编程技能,实现对数字电子钟功能的修改和优化。

3. 学生能够运用信息检索和问题解决策略,自主解决在搭建和调试过程中遇到的技术难题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术和物理科学的兴趣,激发他们探索未知、创造新知的欲望。

2. 培养学生团队协作意识,提高沟通与协作能力,培养共同解决问题的责任感。

3. 通过对数字电子钟的学习与实践,增强学生的环保意识和科技伦理观念,引导他们合理使用电子设备,关注电子产品对环境的影响。

课程性质分析:本课程属于电子技术领域,结合物理科学与工程技术,注重理论联系实际,强调实践操作能力。

学生特点分析:考虑到学生所在年级,应具备一定的物理知识和数学基础,同时具备初步的电路理解和动手能力。

教学要求:结合学生特点,教学应注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,通过项目式学习,促进学生深度理解和技能掌握。

通过具体的学习成果分解,为教学设计和评估提供明确的标准。

二、教学内容1. 数字电子时钟原理:晶体振荡器、时钟芯片、计数器、显示器工作原理及其在数字电子钟中的应用。

- 教材章节:第二章第三节《计时器与电子时钟》2. 电路元件功能与连接:介绍常见电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等在数字电子钟中的作用及连接方式。

- 教材章节:第一章《电子元件及其特性》3. 数字电子钟电路分析与设计:分析典型数字电子钟电路图,学习电路设计方法和技巧。

- 教材章节:第三章《数字电路分析与设计》4. 数字电子钟编程与调试:介绍简单的编程知识,使用编程软件对数字电子钟进行编程与调试。

数字电子钟课程设计

数字电子钟课程设计

数字电子钟 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子钟的基本原理,掌握其组成结构,包括时钟芯片、数字显示管等;2. 学生能掌握数字电子时钟的电路连接方式,了解各部分功能及相互关系;3. 学生能运用所学知识分析并解决数字电子钟在实际应用中出现的问题。

技能目标:1. 学生能运用所学知识设计简单的数字电子钟电路,具备实际操作能力;2. 学生能通过查阅资料、合作交流等方式,提高自主学习能力和团队协作能力;3. 学生能运用数字电子钟的设计原理,进行创新设计,提高创新能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,树立学习信心,培养勇于探索、积极进取的精神;2. 学生认识到数字电子钟在生活中的广泛应用,了解科技发展对人类生活的影响,增强社会责任感;3. 学生在设计和制作过程中,培养耐心、细致的工作态度,提高审美观念。

本课程针对初中年级学生,结合电子技术学科特点,注重理论与实践相结合。

在教学过程中,关注学生个体差异,充分调动学生的主观能动性,培养其创新思维和实际操作能力。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高综合素养。

二、教学内容1. 数字电子钟原理及组成- 时钟芯片工作原理- 数字显示管工作原理- 数字电子钟的组成结构及功能2. 数字电子钟电路设计- 电路连接方法- 各组成部分的选型与参数- 电路图的绘制与解读3. 数字电子钟编程与调试- 基本编程知识- 编程控制数字显示- 电路调试与故障排查4. 数字电子钟的创新设计- 创新设计理念与方法- 功能拓展与优化- 设计实例分析教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,按照以下进度安排:第一课时:数字电子钟原理及组成第二课时:数字电子钟电路设计第三课时:数字电子钟编程与调试第四课时:数字电子钟的创新设计在教学过程中,注重理论与实践相结合,引导学生通过观察、实践、思考,掌握数字电子钟的设计与应用。

同时,鼓励学生进行创新设计,提高其解决问题的能力和创新思维。

数字电子钟设计

数字电子钟设计

数字电子钟设计数字电子钟是指一种通过数字显示时间的钟表。

它是现代化生活中不可或缺的一部分,随着时间的推移,数字电子钟也在不断地演变,设计出更加人性化的功能和操作方式。

下面介绍一下数字电子钟的设计。

一、需求分析在数字电子钟的设计之前,需要对市场需求进行分析。

用户对数字电子钟的需求一般集中在以下几个方面:显示数字清晰,时间准确,操作简单方便,样式美观大方,价格实惠,功能齐全等。

因此,在设计数字电子钟时,需要考虑这些方面的需求。

二、结构设计数字电子钟的结构设计包括:电路设计、显示屏设计和电源设计。

电路设计是数字电子钟的核心,主要指控制数字显示、计时和报时等功能的电路。

电路设计需要满足硬件和软件的要求,确保数字电子钟具有高速度、高精度和高可靠性的特点。

同时,为了方便用户操作,电路设计中需要设置一些指示灯指示模式、报警和定时等功能。

为了保证数字电子钟在长时间使用中不出现故障,电路板的制作需要采用高质量的材料,如陶瓷基板或玻璃纤维板。

显示屏设计是数字电子钟的外观设计,它直接关系到数字电子钟的美观度和实用度。

显示屏必须具备数字清晰、字体美观、对比度高的特点。

常用的显示屏有LED数字管和LCD液晶屏,LED数字管显示清晰、亮度高,但造型单调,适用性较小。

LCD液晶屏则能够呈现更加丰富多彩的界面,造型也更加美观,但价格相对较高。

电源设计是数字电子钟长时间稳定工作的保障。

数字电子钟一般采用市电插头和纽扣电池作为电源,设计制作时需要考虑化学电源和市电设备在使用中产生的漏电和电磁干扰。

为了避免出现电源波动等情况,电源设计中还需要加入节约能源的控制电路和电源滤波器等。

三、功能设计数字电子钟的功能设计是数字电子钟设计时的重要环节之一。

一般来说,数字电子钟的功能包括时间显示、闹钟功能、计时、秒表以及温度和湿度显示等。

这些功能在设计时需要充分考虑用户的需求,设置用户可以自由修改的选项和键盘快捷键等,方便用户掌握和操作。

时间显示是数字电子钟的基础功能。

数字电子钟的设计

数字电子钟的设计

数字电子钟的设计数字电子钟的设计随着科技的不断发展,数字电子钟已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

它不仅可以告诉我们时间,还可以让我们随时随地掌握时间。

本文将从数字电子钟的功能、设计要素和实现过程三个方面探讨数字电子钟的设计。

一、数字电子钟的功能数字电子钟最基本的功能是显示当前时间。

同时,数字电子钟还可以有多种附加功能,例如显示当前日期、闹钟定时、倒计时、秒表计时等等。

这些功能可以根据用户的需求进行扩展和定制。

数字电子钟还可以根据个人偏好设定显示模式。

比如,可以设定12小时还是24小时制显示,可以选择显示中文还是英文,可以选择不同的背景颜色和字体大小等等。

二、数字电子钟的设计要素数字电子钟的设计要素包括时钟芯片、数字显示器、主芯片、功率模块等多个组成部分。

下面我们来分别介绍一下。

1. 时钟芯片时钟芯片是数字电子钟的核心部件。

它可以提供高精度的时间信号,控制数字显示器显示时间。

常见的时钟芯片有DS1302和DS3231等。

其中,DS3231是一款高精度时钟芯片,可以达到非常高的精度要求。

2. 数字显示器数字显示器是数字电子钟最显著的部分。

常见的数字显示器有LED、LCD和OLED三种类型。

LED数字显示器是最常见的数字显示器,具有显著的视觉效果。

LCD数字显示器可以显示更多的信息,而且更加柔和。

OLED数字显示器颜色更加丰富,显示效果更加真实。

3. 主芯片主芯片是数字电子钟的中央处理器,负责控制各个组成部分间的通讯和协同。

常见的主芯片有STM32和ATMega328P等。

其中,STM32性能比较出色,可以满足高性能要求。

4. 功率模块数字电子钟的功率模块负责提供电源。

常见的功率模块有锂电池和AC/DC适配器两种。

锂电池电量长,使用方便,但是需要经常充电。

AC/DC适配器可以提供长期稳定的电源,但是需要连续供电。

三、数字电子钟的实现过程数字电子钟的实现过程需要进行硬件设计和软件开发两个步骤。

硬件设计包括电路设计和PCB设计两个方面。

数字电子钟课程设计

数字电子钟课程设计
数字电子钟课程设计
一、教学内容
本节“数字电子钟课程设计”依据《电子技术》教材第九章“数字电路应用”的内容进行设计。主要内容包括:
1.数字电子钟的原理与设计:介绍数字电子钟的基本工作原理,引导学生了解时钟信号的产生、分频电路、计数器、显示电路等组成部分。
2. 555定时器应用:讲解555定时器在数字电子钟中的作用,如如何产生稳定的时钟信号。
21.信息技术应用:教授学生如何利用现代信息技术,如互联网资源、在线仿真工具等,来辅助学习和解决实际问题,提高学生的信息素养。
22.教学反馈收集:在课程结束后,收集学生对课程内容、教学方式、实践环节等方面的反馈,以利于教师不断优化教学方法和提升教学质量。
6.实际制作与测试:引导学生动手制作数字电子钟,并进行功能测试与优化。
2、教学பைடு நூலகம்容
7.电路优化与改进:探讨如何优化电子钟电路设计,包括降低功耗、提高显示清晰度、增强电路稳定性等方面。
8.故障分析与排除:分析数字电子钟可能出现的常见故障,如显示错误、计时不准确等,并教授相应的排查与解决方法。
9.创新设计:鼓励学生对电子钟进行创新设计,如增加闹钟功能、温度显示、定时开关等,提升学生的创新能力和实践能力。
13.成果展示与评价:组织学生进行成果展示,相互评价,培养学生表达能力和批判性思维,同时教师给予总结性评价和反馈。
14.知识拓展:介绍数字电子钟在生活中的应用,以及电子时钟的最新技术发展,激发学生对电子技术领域的兴趣和探索欲。
4、教学内容
15.实践技能培养:通过实际操作,加强学生对电子元器件的识别与使用、焊接技术、电路布局与布线等实践技能的掌握。
10.课程总结:对本章内容进行回顾,强调数字电子钟各部分电路的联系与作用,巩固学生的理论知识,提升实际操作技能。

数字电子钟设计方案

数字电子钟设计方案

一、设计方案1、总体设计方案说明及系统框图:数字钟是计时周期为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.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LED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,控制信号灯亮灭周期。

由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,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。

校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。

数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。

数字电子钟的总体框图如下图所示。

系统框图:2、单元电路设计方案:1)振荡器和分频器振荡器的作用是产生时间标准信号。

数字钟的精度就是主要取决于时间标准信的频率和稳定度。

所以,在实验中采用脉冲信号作为时间标准信号源。

2)计数器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。

把它们适当连接构成秒、分、时的计数,(分计数器中分的个位和十位计数单元的状态转换和秒计数器中的是一样的,只是它要把进位信号传输给时的个位计数单元。

数字电子钟设计报告,完整版

数字电子钟设计报告,完整版

一、任务技术指标设计一个数字电子钟(1)能显示小时、分钟和秒;(2)能进行24小时和12小时转换;(3)具有小时和分钟的校时功能。

二、总体设计思想1.基本原理该数字钟由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器和校时电路等六部分组成。

振荡器产生的钟标信号送到分频器,分频电路将时标信号分成每秒一次的方波秒信号。

秒信号送入计数器进行计数,计数到60秒后向分进位,同理计数到60分后向小时进位,并将计数的结果以BCD-七段显示译码器显示出来。

计数选用十进制计数器74LS760D,校时电路通过选通开关对“时”和“分”进行校时。

二十四小时和十二小时的转换也可以用开关进行选择。

2.系统框图如图1:振荡器产生的钟标信号送到分频器,分频电路将时标信号送至计数器。

计数器通过译码显示把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。

整个过程中可选择用校时电路进行校时。

图1 系统框图三、具体设计1.总体设计电路该数字钟由振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。

振荡器产生的钟标信号送到分频器,分频电路将时标信号分成每秒一次的方波秒信号。

秒信号送入计数器进行计数,计数到60秒后向分进位,同理分计数器计数到60分后向小时进位,并将计数的结果以BCD-七段显示译码器显示出来。

计数选用十进制计数器74LS760D,校时电路通过选通开关对“时”和“分”进行校时。

二十四小时和十二小时的转换可以用开关进行选择。

图2 总体电路图2.模块设计(1)振荡器的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,通常选用石英晶体构成振荡器电路。

石英晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。

因此,一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一时间脉冲信号。

电路中采用的是将石英晶体与对称式多谐振荡器中的耦合电容串联起来,就组成了如图3所示石英晶体多谐振荡器。

图3振荡器电路图和仿真波形图(2)分频器的设计对于分频器的设计选定74LS90集成芯片。

数字电子时钟设计

数字电子时钟设计

数字电子时钟设计数字电子时钟是一种简单易用、精度高、使用方便的时钟仪器。

在现代化的生活中,数字电子时钟已经成为人们生活和工作中不可缺少的一部分。

本文将介绍数字电子时钟的设计及其原理。

1. 数字电子时钟的结构数字电子时钟一般由数字显示器、电源、时钟芯片、振荡电路和控制电路等几个部分组成。

数字显示器:数字电子时钟采用的是七段数码管作为显示器,显示出当前时刻的时间。

电源:数字电子时钟的电源一般采用直流电源,可以通过普通的插座或者电池供电。

时钟芯片:时钟芯片是数字电子时钟的核心部分,可以提供高精度的时钟信号,并且可以根据用户设置的时间来进行计时。

振荡电路:振荡电路是数字电子时钟的发挥器,用于产生一个稳定的高精度的时钟信号。

控制电路:控制电路主要用于对数字电子时钟进行各种设置,并且可以控制数字电子时钟的各种功能。

2. 数字电子时钟的操作原理数字电子时钟的操作原理是通过时钟芯片来实现的。

时钟芯片可以提供一个高精度的时钟信号,这个时钟信号可以被控制电路所接收,并且控制电路可以将这个信号转化为秒、分、时等时间单位。

随着科技的发展,数字电子时钟的精度越来越高,可以达到秒级甚至毫秒级的精度。

这些高精度的时钟芯片可以通过电子时钟所连接的振荡电路来产生非常稳定的时钟信号。

3. 数字电子时钟设计的技术要求数字电子时钟的设计需要考虑以下几个方面的技术要求:(1)高精度的时钟信号数字电子时钟的时钟信号需要具有高精度,通常要求时钟误差不超过几秒钟。

这就需要时钟芯片具有非常高的精度的时钟信号源,同时还需要连接高精度的振荡电路。

(2)显示效果清晰明了数字电子时钟的显示效果要求非常的清晰明了,这就需要采用高质量的七段数码管,并且数量要足够,以显示出完整的时间信息。

(3)快速响应、稳定性好由于数字电子时钟是人们生活和工作中不可缺少的一部分,因此数字电子时钟的响应速度和稳定性也非常的重要,需要在设计时特别注重。

4. 数字电子时钟的优点和缺点数字电子时钟有以下几个优点:(1)高精度稳定数字电子时钟可以提供高精度的时钟信号,并且可以保持这个时钟信号的稳定性,误差范围非常小。

电子行业数字电子钟毕业设计

电子行业数字电子钟毕业设计

电子行业数字电子钟毕业设计1. 引言数字电子钟是一种能够准确显示时间的设备,近年来在电子行业得到广泛应用。

本文将介绍一个基于数字电子钟的毕业设计项目,旨在设计和实现一个高精度、多功能的数字电子钟。

2. 设计目标本设计项目旨在满足以下几个设计目标:1.高精度:数字电子钟应能够准确显示当前时间,并具备较高的时间精度。

2.多功能:数字电子钟应具备除基本时间显示功能之外,还应包括日期、闹钟、秒表、倒计时等多种功能。

3.显示清晰:数字电子钟的显示界面应清晰可见,以便用户轻松阅读时间信息。

4.高可靠性:数字电子钟应具备稳定、可靠的工作性能,能够长时间连续工作而不出现故障。

3. 系统框架本设计项目的数字电子钟主要由以下几个模块构成:1.时钟芯片模块:负责实时时钟的计时和时间信息的存储。

2.显示模块:负责将时钟芯片模块获取的时间信息显示在屏幕上。

3.功能模块:包括日期、闹钟、秒表、倒计时等功能模块,负责实现相关功能的逻辑处理和显示。

4.按键模块:负责用户操作的按键检测和响应。

4. 主要实现步骤(1)硬件设计:•使用时钟芯片实现时钟计时和时间信息存储。

•连接显示模块,并设计使其能够正确显示时钟信息。

•连接按键模块,实现用户操作按键的检测和响应。

(2)软件设计:•编写时钟芯片模块的驱动程序,实现时钟计时和时间信息存储的功能。

•设计并实现显示模块的驱动程序,使其能够正确显示时钟信息。

•设计并实现功能模块的驱动程序,实现日期、闹钟、秒表、倒计时等功能的逻辑处理和显示。

•编写按键模块的驱动程序,实现用户操作按键的检测和响应。

5. 预期结果通过设计和实现上述的硬件和软件模块,预期可以实现一个高精度、多功能的数字电子钟。

该数字电子钟可以准确显示当前时间,具备日期、闹钟、秒表、倒计时等功能,并具有良好的用户操作体验和显示效果。

6. 结论本文介绍了一个基于数字电子钟的毕业设计项目。

通过该项目的设计和实现,预期可以得到一个高精度、多功能的数字电子钟。

数字电子钟的设计与调试

数字电子钟的设计与调试

数字电子钟的设计与调试设计指标:✧数字电子钟以一昼夜24小时为一个计数周期;✧设计具有“时”、“分”、“秒”数字显示;✧设计具有较时功能,分别进行时、分、秒的校正。

实验目的:✧了解数字电子钟的工作原理;✧了解数字电子钟的设计及其电路的连接;✧会使用555多谐振荡器、CD4518芯片、74LS00芯片、74LS47芯片。

实验所需元器件:555定时器一个、CD4518芯片五个、译码器74LS47六个、数码管六个、74LS00二个、电阻680Ω一个、电容0.1µf一个、电容0.01µf一个、电阻2.4K二个CD4518功能表:实验原理:芯片原理图:实验原里框架图:实验分析过程及结果:(1)555定时器组成的多谐振荡器电路:且f=2kHz q= C=0.1µf所以六十进制计数器电路连接图及译码驱动电路:二十四进制计数器及译码驱动电路:整体电路调试过程:1.用示波器检查555 是否产生2kHz 的脉冲,然后在检查经过分频电路是否得到所需要的1Hz 的脉冲。

2.接通秒脉冲检查数码管是否都亮,若有不亮的数码管及时更换。

3.检查秒电路和分电路是否为60进制的,时电路是否为24进制的。

4.检查秒电路是否向分电路进位及分电路是否向时电路进位。

5.分别接通20Hz 、200Hz、 2kHz 的脉冲看是否达到设计要求。

实验总结:通过本次综合设计实验,我体会颇深。

站在个人的角度,我从两方面叙述和总结一下这次的实验。

本次实验中所需要做的工作:6.分析电路的要求,根据实验设计要求选取实验材料;7.与组员协作、讨论,共同完成实验电路的设计,根据所设计的电路;8.连接电路,与组员平均分配参与各个部分电路的研究;9.检查电路的能否工作,是否达到设计的要求,排错,最终完成电路。

个人体会:这是一次综合性很强的实验,在实验中,学会了如何和组员共同协作完成任务,实践时间不成,和组员的协作是否默契在这次实验中体现出及其重要的一面,协作的好与坏直接影响到本次实验进程的快慢与结果的是否成功;这又是一次需要动手的实验,学会了如何理论联系实践,实验中的认芯片,根据芯片图与实际芯片连接电路很能体现实践联系理论的重要性,很能锻炼动手能力;这又是一次急需细心的实验,不仅要快,而且要准,不能有丝毫的马虎,实验中出现的漏连了本该接地的管脚的问题很能说明这个问题。

EDA设计(II)实验报告数字电子钟

EDA设计(II)实验报告数字电子钟

EDA设计(II)实验报告-数字电子钟实验报告:数字电子钟一、实验目的本实验旨在通过使用EDA设计软件,设计并实现一个具有时、分、秒功能的数字电子钟。

通过学习使用EDA工具,掌握数字电路设计的基本步骤和技巧,培养实践能力和创新思维。

二、实验原理数字电子钟是一种以数字形式显示时间的装置,它利用了时、分、秒的计时原理。

核心部分包括一个时钟发生器,用于产生标准时间信号,以及一个计数器,用于对时间进行计数并显示。

此外,还需要一些控制逻辑来控制时、分、秒的进位和显示。

三、实验步骤1.设计准备:在开始设计之前,首先明确设计要求和功能。

考虑到实验的复杂性和可实现性,我们采用最简单的电路结构,即基于计数器和译码器的数字电子钟。

2.绘制电路图:使用EDA设计软件(如Quartus II)绘制电路图。

首先创建新项目,然后添加必要的元件(如74LS192计数器、74LS248译码器等),并根据设计要求连接元件。

3.编写程序:使用硬件描述语言(如VHDL或Verilog)编写计数器和译码器的程序。

确保程序能够实现所需的功能,并进行仿真测试。

4.编译和下载:将程序编译成可下载的配置文件,然后下载到FPGA开发板上。

5.硬件测试:连接开发板到PC,启动程序,观察数字电子钟的显示情况。

检查时间是否准确,各部分功能是否正常。

6.性能评估:对数字电子钟的性能进行评估,包括计时精度、稳定性等指标。

根据评估结果对设计进行优化。

四、实验结果与分析1.设计结果:经过上述步骤,我们成功地设计并实现了一个基于FPGA的数字电子钟。

通过EDA软件和硬件描述语言,我们实现了计数器和译码器的功能,并完成了程序的编写和下载。

2.性能分析:经过测试,我们的数字电子钟具有较高的计时精度和稳定性。

时间显示准确,各部分功能正常。

这表明我们的设计是成功的。

3.优化方向:虽然我们的数字电子钟已经具有较好的性能,但仍有一些方面可以优化。

例如,可以考虑添加更多的功能,如闹钟、温度显示等;也可以进一步优化电路结构,降低成本和提高性能。

数字电子钟课程设计报告

数字电子钟课程设计报告

数字电子钟课程设计报告数字电子钟课程设计报告一、选题背景数字电子钟是一种普及程度很高的电子产品,其在日常生活中的重要性不言而喻。

在学习数字电路的过程中,数字电子钟是一个非常典型的应用案例,可以帮助学生更好地理解数字电路的原理和应用。

二、课程设计目标本课程设计的主要目标是:1. 学生能够掌握数字电子钟的基本原理和电路结构2. 学生能够自主设计并构建数字电子钟电路3. 学生能够理解数字电子钟在实际生活中的应用,并且能够从中感受到数字电路技术的魅力三、课程设计内容1. 理论学习本课程将首先讲解数字电子钟的基本原理和电路结构,包括时钟芯片的选用、时钟电路的设计、数字显示电路的设计等方面。

通过理论学习,学生可以对数字电子钟的工作原理和电路结构有一个全面的了解。

2. 实验设计接下来,本课程将进行实验设计,学生将分小组独立完成数字电子钟的设计和构建。

实验设计的过程中,学生需要针对不同的实验条件和实验要求,自行设计和调整电路结构,并通过实验验证电路的正确性和稳定性。

3. 总结与展示在实验完成后,学生将汇报课程设计成果,并且进行总结和反思。

学生需要重点总结电路设计过程中遇到的问题和解决方法,以及从实践中收获到的重要体验。

通过总结和反思,学生能够更加深入地理解电路设计和数字电路技术的重要性,并且在今后的学习和实践中能够更好地运用数字电路技术。

四、课程设计要点在本课程设计的过程中,需要重点关注以下要点:1. 实验设计过程中,要求学生充分考虑电路的实用性和稳定性,保证设计方案的可行性;2. 实验完成后,学生需将电路仿真结果量化分析和实验结果验收结合进行总结,分析总结即造福于以后自己的项目和竞赛等;3. 在课程过程中,老师需要及时对学生进行指导和鼓励,引导学生积极探索和创新,激发学生的学习兴趣和创造力;4. 课程设计要求学生具备一定的电子技术基础,具体的要求可以根据学生的实际情况制定。

五、课程实施方案课程设计分为三个阶段:理论学习阶段、实验设计阶段和总结与展示阶段。

数字电子钟课程设计

数字电子钟课程设计

数字电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电子钟的基本原理,理解其电路构成及工作流程;2. 让学生了解数字电子钟各部分功能及相互关系,如时钟电路、计数器、显示电路等;3. 使学生了解数字电子钟的设计方法,掌握相关电子元器件的使用。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并制作简单数字电子时钟的能力;2. 培养学生动手实践能力,学会使用相关工具和仪器进行电路搭建;3. 培养学生团队协作能力,学会与他人共同分析问题、解决问题。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和实验操作的规范性;3. 培养学生关注社会发展,认识到电子技术在实际应用中的重要性。

课程性质:本课程属于电子技术实践课程,以理论为基础,注重实践操作。

学生特点:本课程针对初中或高中年级学生,他们对电子技术有一定的基础知识,具备一定的动手能力,但需进一步引导和培养。

教学要求:结合学生特点,课程目标具体、明确,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养其创新能力和实际操作能力。

通过本课程的学习,使学生能够独立设计并制作简单的数字电子钟,提高其综合素养。

二、教学内容1. 数字电子钟原理及电路构成- 时钟电路原理及振荡器设计- 计数器原理及其应用- 显示电路原理及驱动方式2. 数字电子钟设计方法- 电路设计基本流程与方法- 电子元器件的选择与应用- 电路仿真与调试技巧3. 实践操作环节- 数字电子钟电路搭建- 电路调试与故障排查- 数字电子钟功能拓展4. 教学内容安排与进度- 第一课时:数字电子钟原理及电路构成介绍- 第二课时:电路设计方法及元器件选择- 第三课时:实践操作环节,电路搭建与调试- 第四课时:总结与展示,拓展数字电子钟功能5. 教材章节及内容列举- 教材第四章:数字电路基础,涉及时钟电路、计数器、显示电路等基本原理- 教材第五章:电子电路设计,包含电路设计流程、元器件选择与应用、仿真与调试方法- 教材第六章:实践操作,涉及电路搭建、调试及故障排查教学内容科学系统,注重理论与实践相结合,确保学生在掌握基本原理的基础上,能够独立完成数字电子钟的设计与制作。

数字电子钟设计电子设计课程设计报告

数字电子钟设计电子设计课程设计报告

数字电子钟设计电子设计课程设计报告电子技术课程设计报告——数字电子钟设计学院:课程:小组成员:姓名:学号:指导老师:日期:一、选择课题数字电子钟二、选题意义和技术指标及设计要求1、数字电子钟设计的意义:数字电子时钟早已成为人们生活中不可缺少的必需品,广泛用于个人家庭及车站、码头、剧院和办公室等公共场所,给人们的生活、工作、学习以及娱乐带来了极大的方便。

由于数字集成电路技术的发展使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点。

而且它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。

数字电子时钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置,数字钟的精度、稳定度远远的超过老式的机械钟表,并且与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性,因此具有更广泛的应用。

2、数字电子钟的设计要求1)数字电子钟的最基本计时功能要保证正常计时;2)数字电子钟需要有校时部分以防止走时不准,能做到快速调整时间;3)数字电子钟需要有整点报时功能以提醒整点时间的到来;4)尽量设计电路时要做到简洁人性化,尽量避免复杂的操作。

3、数字电子钟设计的目的1)熟练掌握我们半年来所学习的数字电子技术基础知识;2)通过设计电路,提高对各种集成电路芯片的认识与理解程度;3)熟悉逻辑电路的特点;4)学会熟练使用电路仿真软件如Multisim的使用;5)提高查找电路故障的能力,培养科学严谨的学习习惯。

4、数字电子钟的技术指标1)设计信号发生器并产生1HZ频率的时钟脉冲信号;2)使用7段数码管实现精准的“时”、“分”、“秒”显示计时;3)以24小时为一个循环计数周期;4)具有手动校时功能,可以随时调整时间防止时间走时不准。

三、电路设计原理分析1、整体设计方案数字电子钟是一种时许组合逻辑电路。

原理图如下:该系统由信号发生器、计数器、译码器、显示数码管等几部分组成。

该系统的工作过程是:信号发生器产生稳定的脉冲信号,输出的信号频率为1HZ,作为数字电子钟的基准信号。

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数字电子钟是一种应用广泛的数字化产品,它不仅方便准确地显示时间,还具备功能丰富、外观美观等优点。

本文将介绍数字电子钟的逻辑电路设计,包括时钟信号输入模块、计数模块、显示模块以及设置功能模块等方面。

一、时钟信号输入模块时钟信号输入模块是数字电子钟的核心模块之一,它负责提供准确的时钟信号供其他模块使用。

在设计时钟信号输入模块时,我们可以采用晶振作为时钟源,通过将晶振输出的脉冲信号进行适当的处理,得到精确的时钟信号。

具体而言,我们可以通过使用频率分频电路,将晶振输出的高频脉冲信号分频成我们需要的低频时钟信号。

这样能够降低电路的复杂度,提高系统的稳定性和可靠性。

二、计数模块计数模块是实现数字电子钟时间计数功能的核心模块。

在设计计数模块时,我们可以采用分秒计数和时分计数两种方式。

对于分秒计数,我们可以使用两个计数器分别表示分钟和秒钟,当秒钟计数到59时,分钟计数器加1,同时秒钟计数器清零,从而实现分秒的连续计数。

对于时分计数,我们可以使用两个计数器分别表示小时和分钟,同样采用类似的逻辑实现。

当分钟计数到59时,小时计数器加1,同时分钟计数器清零,从而实现时分的连续计数。

三、显示模块显示模块是数字电子钟的重要组成部分,它负责将计数模块得到的时间信息以合适的形式显示出来。

在设计显示模块时,我们可以采用数码管来显示时间信息。

数码管是一种方便实用的数字显示元件,它可根据控制信号显示0至9的数字。

我们可以通过将计数器输出的二进制信号转换为对应的数码管控制信号,从而实现时间的数字显示。

四、设置功能模块设置功能模块是数字电子钟的附加功能之一,它可以实现时间的设置和调整。

在设计设置功能模块时,我们可以引入按钮和开关等输入元件,通过对输入元件状态的检测和判断,实现时间的设置和调整。

具体而言,我们可以设计一个按钮矩阵用于选择要设置的时间单位(例如时、分、秒),再通过加减按钮来实现时间数值的单步增减操作。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(5)计时过程具有报时功能。
3
(1)七段显示器(共阴极) 6片
(2)74LS48 6片
(3)74LS90 12片
(4)4MHz石英晶体 1片
(5)74LS10,74LS00 10片
(6)74LS04 1片
(7)74LS74 1片
(8)电阻、电容、导线等
4
4.
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一些显示星期、报时、停电查看时间等附加功能。因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”,“星期”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、星期”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。每累计24小时,发出一个“星期脉冲”信号,该信号将被送到“星期计数器”,“星期计数器” 采用7进制计时器,可实现对一周7天的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”、“星期”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。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”、“星期”显示数字进行校对调整的。
关键字
数字钟;石英晶体振荡器;计数器;显示器;译码器;校时电路
综述
钟表的数字化给人们的生产和生活带来了极大的方便。而且大大的扩展了钟表原来的功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃……
本设计采用的是石英晶体振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。石英晶体振荡器的使用,使数字钟的精度和稳定性大大提高。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。从此设计与制作数字电子钟的目的是了解数字钟的前提下,运用刚刚学过的数字知识设计与制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及其使用方法。本设计采用的是十六进制计数器74LS161和十进制计数器74LS160,根据时分秒各个部分的不同功能,设计成不同进制。秒的各位,需要10进制计数器,十位需要6进制计数器(计数到59时清零并进位)。秒部分设计与分钟的设计完全相同;时部分的设计为当时钟计数到24时,使计数器的小时部分清零,从而实现整体循环计时的功能。另外添加整点报时的功能,完善电子中的设计
课程设计名称:电子技术课程设计
题 目:数字电子钟设计
专业:测控技术与仪器
班级:09-2
姓 名:贾琳
学号:0905070210
辽宁工程技术大学
课 程 设 计 成 绩 评 定 表
学期
2010-2011学年第2学期
姓名
贾琳
专业
测控技术与仪器
班级
09-2
课程名称
电子课程设计
设计题目
数字电子钟设计




评定指标
4.2
译码是把给定的代码进行翻译,本设计即是将时、分、秒计数器输出的四位二进制数代码翻译为相应的十进制数,并通过显示器显示,通常显示器与译码器是配套使用的。译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
4.2.5
数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的为LED数码管。
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。但从知识储备的角度考虑,我主要设计的是以中小规模集成电路设计数字钟的一种方法。
此次,设计数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟。而且通过数字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。且由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路。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。
(4)提高电路布局、布线及检查和排除故障的能力。
2
(1)设计一个有“时”、“分”、“秒”(23小时59分59秒)显示且有校时功能的电子表。
(2)用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验箱上进行组装,调试。
(3)画出框图和逻辑电路图,写出设计、实验总结报告。
(4)具有手动校时、校分、秒功能,可以分别对时及分、秒进行单独校时,使其校正到标准时间。
(4)观察校时电路的功能是否满足校时要求。
(5)当分频器和计数器调试正常后,观察电子钟是否准确正常地工作。
6
通过这次对数字钟的设计与制作,让我了解了设计电路的程序,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的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样,因为,再实际接线中有着各种各样的条件制约着。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。我设计的数字钟是用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,具有整点报时功能。数字钟的时间周期为24小时,数字钟显示时、分、秒,数字钟的时间对应现实生活中的时钟的一秒。具我在日常生活中的观察,数字电子钟设计成型后供扩展的方面很多——涉及到定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、定时启闭路灯等。因此,与机械式时钟相比具有更高的可视性和精确性,而且无机械装置,具有更长的使用寿命,我认为研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实和实际的意义。
(1)计数器按触发方式分类
计数器是一种累计时钟脉冲数的逻辑部件。计数器不仅用于时钟脉冲计数,还用于定时、分频、产生节拍脉冲以及数字运算等。计数器是应用最广泛的逻辑部件之一。按触发方式,把计数器分成同步计数器和异步计数器两种。对于同步计数器,输入时钟脉冲时触发器的翻转是同时进行的,而异步计数器中的触发器的翻转则不是同时。
分值
得分
知识创新性
20
理论正确性
20
内容难易性
15
结合实际性
10
知识掌握程度
15
书写规范性
10
工作量
10
总成绩
100
评语:
任课教师
彭泓
时间
2011年6月24日
备注
摘要
数字电子时钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。设计一个有“时”、“分”、“秒”(23小时59分59秒)显示且有校时功能的电子表。它由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器和校时电路组成,石英晶体振荡器产生的信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,计数结果通过“时” 、“分”、“秒”译码器显示时间。数字电子时钟还具有报时、日历系统、闹钟系统等功能。数字钟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办公室等公共场所,给人们的生活带来极大的方便。设计数字电子时钟让我们把学习的理论应用于实践用于实际,来培养我们的综合分析和设计电路的能力。
所以,数字钟在我们日常生活中是不可或缺的。它具有走时准确,显示直观,无机械传动……为了我们生活的质量更好,数字电子时钟的功能应该更全面,更实用
1
(1)学习玩《数字电子技术基础》和《模拟电子技术基础》课程后,能够把理论用于实践,学习分析问题与解决问题。
(2)掌握数字电子时钟的设计、组装与调试方法。
(3)熟练集成电路的使用方法。
5.2
在实验箱上组装电子钟,注意,器件管脚的连接一定要准确,“悬空端”、“清零端”、“置一端”要正确处理,调试步骤和方法如下:
(1)用示波器检测石英晶体振荡器的输出信号波形和频率,晶振输出频率应为4MHz。
(2)将频率为4MHz的信号送入分频器,并用示波器检查各级分频器的输出频率是否符合设计要求。
(3)将1秒信号分别送入“时”、“分”、“秒”计数器,检查各级计数数器、译码器、显示器和校时电路组成,石英晶体振荡器产生的信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,计数结果通过“时” 、“分”、“秒”译码器显示时间。如图4-1所示
图4-1数字电子钟的基本逻辑功能框图
4.2.1
石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。它被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中。它还具有压电效应:在晶体某一方向加一电场,晶体就会产生机械变形;反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。在这里,我们在晶体某一方向加一电场,从而在与此垂直的方向产生机械振动,有了机械振动,就会在相应的垂直面上产生电场,从而使机械振动和电场互为因果,这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限制时,才达到最后稳定,这种压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。 用反相器与石英晶体构成的振荡电路利用两个非门G1和G2 自我反馈,使它们工作在线性状态,然后利用石英晶体JU来控制振荡频率,同时用电容C1来作为两个非门之间的耦合,两个非门输入和输出之间并接的电阻R1和R2作为负反馈元件用,由于反馈电阻很小,可以近似认为非门的输出输入压降相等。电容C2是为了防止寄生振荡。例如:电路中的石英晶体振荡频率是4MHz时,则电路的输出频率为4MHz。
(2)60进制计数器的工作原理
“秒”计数器电路与“分”计数器电路都是60进制,它由一级10进制计数器和一级6进制计数器连接构成,如图4所示,采用两片中规模集成电路74LS90串接起来构成的“秒”、“分”计数器。
IC1是十进制计数器,QD1作为十进制的进位信号,74LS90计数器是十进制异步计数器,用反馈归零方法实现十进制计数,IC2和与非门组成六进制计数。74LS90是在CP信号的下降沿翻转计数,Q A1和 Q C2相与0101的下降沿,作为“分”(“时”)计数器的输入信号,通过与非门和非门对下一级计数器送出一个高电平1(在此之前输出的一直是低电平0)。Q B2 和Q C2计数到0110,产生的高电平1分别送到计数器的清零R0(1), R0(2),74LS90内部的R0(1)和R0(2)与非后清零而使计数器归零,此时传给下一级计数器的输入信号又变为低电平0,从而给下一级计数器提供了一个下降沿,使下一级计数器翻转计数,在这里IC2完成了六进制计数。由此可见IC1和 IC2串联实现了六十进制计数。其中:74LS90——可二/五分频十进制计数器
相关文档
最新文档