用石英钟机芯制作多功能实用电路
多功能数字钟的电路设计
多功能数字钟的电路设计目录：一、设计题目二、设计任务和要求三、电路原理分析与程序设计四、元器件五、仿真图六、心得体会七、参考文献资料八、实物图一、题目：多功能数字钟的电路设计二、设计任务与要求1）时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
2）具有校准时、分的功能。
3）整点自动报时，在整点时，便自动发出鸣叫声，时长1s。
选做：1）闹钟功能，可按设定的时间闹时。
2）日历显示功能。
将时间的显示增加“年”、“月”、“日”。
三，电路原理分析与程序设计1．数字钟的构成数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。
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。
一个具有计时、校时、报时、显示等基本功能的数字钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等七部分组成。
石英晶体振荡器产生的信号经过分频器得到秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器译码，并通过显示器显示时间。
数字钟的整机逻辑框图如下：译码显示电路时计数器分计数器秒计数器振荡器校时电路报时电路多级分频器1)555秒脉冲发生电路与晶振秒脉冲发生电路的比较555与RC组成的多谐振荡器，产生频率 f=1kHz的方波信号，则可设计出相应的电路，其中RP可微调振荡器的输出频率f。
555由电阻分压器、电压比较器、基本R-S触发器、放电三极管和输出缓冲器5部分组成。
要产生秒脉冲既可以采用555脉冲发生电路也可以采用晶振脉冲发生电路。
但是相比二者的稳定性，晶振电路比555电路能够产生更加稳定的脉冲，所以最后决定采用晶振脉冲发生电路。
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，它是电子钟的核心，用它产生标准频率信号，再由分频器分成秒时间脉冲。
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，可保证数字钟的走时准确及稳定。
多功能电子时钟显示电路
多功能电子时钟的设计一、设计任务及技术指标1.时钟以24小时为一代数周期。
2.具有“时”、“分”校时功能。
3.设计一台具有显示“时”“分”“秒”十进制数的数字钟。
4.整点报时功能。
要求报时声音四低一高，最后一响为整点。
二、设计步骤和方法1.原理了解，清楚设计内容。
2.方案设计：画出原理草图。
3.教师检查通过原理设计。
4.原理及连线图绘制，仿真结果正确。
5.安装实际电路。
6.调试，功能实现。
7.教师检查及答辩。
8.完成设计报告。
三、基本原理说明数字电子钟要想最终设计成功必须要有精确而稳定的秒信号产生，通常先用石英晶体振荡器产生32768Hz的脉冲，经过整形、分频产生1Hz 的秒脉冲。
分频用CD4060分出2Hz的脉冲，再用74LS74分出1Hz的脉冲。
然后1Hz脉冲送到秒计数器的个位，秒计数器是由两块CD4518组成的六十进制计数器。
校时电路的秒十位接分计数器的个位，分计数器也是由两块CD4518 组成的六十进制计数器。
校时电路的分计数器的十位接入时计数器的个位，时计数器也是由两块CD4518 组成的二十四进制计数器。
校时电路的S1、S2 控制“校时”和“校分”。
各个计数器分别接译码器，各个译码器分别接显示器。
电子时钟电路实际上是对1kz的标准频率进行计数的计数电路。
多功能电子时钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计数装置，具体实现为：用石英晶体振荡器产生1秒的标准“秒”信号：设计60进制计数器，即60秒累计1分;60分累计1小时，并以24小时为一计时周期；各自引到显示器能显示“时”、“分”、“秒”；具有整点报时功能，要求报时声音四低一高，最后一响为整点；由于计数的起始时间不可能与标准时间一致，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。
数字钟课程设计方框图如下：1.振荡器及分频器CC4060和74HC74组成的脉冲产生电路及分频电路数字电子钟要想最终设计成功必须要有精确而稳定的秒信号产生，通常先用石英晶体振荡器产生32768Hz的脉冲，经过整形、分频产生1Hz的秒脉冲。
多功能数字钟电路的设计与制作
Ｑ 。Ｑ ￣ １０ ｍＱ ｍＱ ＝ ０ １ Ｑ Ｑ ｍＱ ＝ ｌ ｌ ｍ ∞Ｑ ￣ Ｏ Ｏ Ｑ ｌ ｃ Ｑ ｌ Ａ ０ ０ ＤＱ ， ＢＱ Ｉ ０ ０ ＝ 利 用 Ｂ Ｄ码 输 出 为 ｌ的逻 辑 与 作 为 控 制信 号 Ｃ Ｃ Ｃ Ｑ Ｑ ４ｍ ｍ 来控制声 音集成 电路 （ ＝ 阱 Ｑ Ｑ Ｑ 报时专用 ） 以及声 音
７ｌ
科技信息
０机械 与电子 Ｏ
Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｎ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｉ Ｆ Ｒ Ｔ Ｏ
２０ 年 ０９
第 ２ 期 ７
脚分 别 输 出 ４位 二 进 制 Ｂ Ｄ 码 。根 据 计 数 器 的 输 出状 态 由 ７ １ ４ Ｃ ４￣２ ８ 译 码 后 再 驱 动 Ｌ Ｄ直 观 显示 出来 。Ｌ Ｄ是 共 阴 的 。在 Ｌ Ｄ 的 第 ３或 Ｅ Ｅ Ｅ ８脚 串 接 一个 电 阻 。可 以改 变 Ｌ Ｄ 的亮 度 。 Ｅ
出 频 率 ， 调 节 微 调 电 容 Ｃ 使 振 荡 频 率 为 ３ ７Ｈ 别 测 出 Ｃ ４ ６ ２ ２６ 分 Ｄ００ Ｑ。 分 频 频率 ， 脉 冲 正 常 之 后 ， 开 关 拨 至 校 对 位 置 ， 分 小 时 Ｑ 各 秒 将 对 计 数 器 进 行 检 查 。 位 应 是 ０ ９变 化 。 个 ～ 十位 上 数 字 应 是 ０ ５变 化 或 ０ － ～
分 、 。译 码 电 路及 驱 动 电 路 由 ７ Ｌ ２ ８电路 完 成 见 图 ５ 秒 ４ Ｓ４ ：
图 ２ 秒信 号 发 生 电 路 ７ Ｌ ２ ８既 作 译 码 又 是 Ｌ Ｄ 的 驱 动 电 路 。 １．２１．０ ９ １ ． ４ ４Ｓ４ Ｅ ３１．１１． ． ５ １ 输 出 分 别 推 动 数 码 管 的 ａ ｂ． ｄ＿＿． ． 段 。 ７ Ｌ ２ ８的 ７ 、 、 、 ． ｃ ｅ ｆｇ 字 ４Ｓ４ １ ２６
时钟振荡器应用电路图
时钟振荡器应用电路图在数字电路中常常需要用精确的秒脉冲信号来对检测的信号进行采样取值。
实际中多采用高频振荡器产生高频信号，然后经多级分频电路得到。
这里介绍一种利用高频石英钟集成电路SM5511产生精确的秒脉冲的电路。
工作原理：电路如图所示。
IC1通电后，在其3脚与5脚分别产生正的与负的窄幅脉冲信号。
两路脉冲信号经高速运算放大器IC2比较放大后合并成周期为1秒的窄幅脉冲信号，经IC3 D型触发器后变成周期为2秒，占空比为1的秒脉冲信号。
调节微调电容C1可以改变石英谐振器SJT的振荡频率。
配合高精度的高频计数器调节电容C1便可以得到精确的秒脉冲信号。
精确的秒脉冲信号产生器电路图精确的基准时钟振荡电路：冲信号产生器如图所示，由555和R1、R2、C1组成可控的多谐振荡器，它的振荡频率除与RC时间常数有关外，还可由控制端的直流电平来调节。
而该直流电平由基准频率f。
和555输出的振荡波频率fo=Nfn共同锁定的RS触发器输出的方波，经低通滤波后产生。
CD4001的两个或非门电路组成RS触发器，RS触发器在锁定情况下，输出的占空比不变，因而滤波后的直流电平不变。
若555的振荡频率f0向高漂移（或fn下降），则占空比加大，直流控制电平会相应增加，会使频率下降；反之亦然。
时钟同步的振荡器电路可编程的时钟振荡器电路图石英晶体矩形波振荡器电路主要用于比较新颖的数字系统的时钟脉冲发生器。
该电路的石英晶体处于谐振状态时传输量最大，这时便按晶体的谐振荡率振荡。
由于LM111的高输出阻抗与C2的隔离作用，使得石英晶体的负载非常轻。
振荡频率的稳定度极高。
该电路右获得100KHz的矩形波输出。
石英晶体矩形波振荡器电路图。
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路设计1设计内容简介数字钟是一个简单的时序组合逻辑电路，数字钟的电路系统主要包括时间显示，脉冲产生，报时，闹钟四部分。
脉冲产生部分包括振荡器、分频器；时间显示部分包括计数器、译码器、显示器；报时和闹钟部分主要由门电路构成，用来驱动蜂鸣器。
2设计任务与要求Ⅰ以十进制数字形式显示时、分、秒的时间。
Ⅱ小时计数器的计时要求为“24翻1”，分钟和秒的时间要求为60进位。
Ⅲ能实现手动快速校时、校分；Ⅳ具有整点报时功能，报时声响为四低一高，最后一响为整点。
Ⅴ具有定制控制（定小时）的闹钟功能。
Ⅵ画出完整的电路原理图3主要集成电路器件计数器74LS162六只；74LS90三只；CD4511六只；CD4060六只；三极管74LS191一只；555定时器1只；七段式数码显示器六只，74LS00 若干；74LS03(OC) 若干；74LS20 若干；电阻若干，等4设计方案数字电子钟的原理方框图如图（1）所示。
该电路由秒信号发生器、“时，分，秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路、闹钟定时等电路组成。
秒信号产生器决定了整个计时系统的精度，故用石英晶体振荡器加分频器来实现。
将秒信号送入“秒计时器”，“秒计时器”采用六十进制计数器，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”也采用六十进制计数器，每60分钟，发出一个“时脉冲”，该信号经被送到“时计数器”作为“时计数器”的时钟脉冲，而“时计数器”采用二十四进制计数器，实现“24翻1”的计数方式，可实现对一天二十四小时的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过七段式显示译码器译码，通过刘伟LED 七段显示器显示出来。
整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后触发一音频发生器实现整点报时，定时电路与此类似。
校时电路是用“时”、“分”、“秒”显示数5电路设计5.1秒信号发生器秒信号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，通常用晶体整荡器产生的脉冲经过整形、分频获得1 Hz的秒脉冲。
石英钟可编程多路时控器[实用新型专利]
![石英钟可编程多路时控器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c11e01caaaea998fcd220eaf.png)
专利名称：石英钟可编程多路时控器专利类型：实用新型专利
发明人：李钟玖
申请号：CN90202806.5
申请日：19900309
公开号：CN2079766U
公开日：
19910626
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种可编程电子时控器，用于石英钟编程报时、 石英钟钟控打铃等时间控制装置。
由石英钟，安装在 该石英钟机芯上的时针旋转角度检测器，计数脉冲输 入端与该时针旋转角度检测器输出端连接的多级计 数器，地址线分别与该计数器各级输出端连接的随机 存储器，数据端与该存储器数据线连接的读出数据缓 冲寄存器及连接于该缓冲寄存器时钟端和上述存储 器控制功能端的控制电路组成。
申请人：李钟玖
地址：154002 黑龙江省佳木斯市青云街17-9号
国籍：CN
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多功能数字钟电路设计[1]
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3.3 3.3 12 进制计数器的设计
当十位计数状态为 Q3Q2Q1Q0 为 0000 时，与非门被封锁恒为 1，PL 为 1，个位为 10 进 制计数，即时计数的 1 到 9。 到 9 后进位同秒分个位进位。 当十位计数状态为 Q3Q2Q1Q0 为 0001 时， 若个位 Q3Q2Q1Q0 为 0011，与非门输出 0，PL 为 0，置数，设定 D3D2D1D0 为 0001，则个位由 2 变 1，与非 门通过一非门接十位清零端，个位 Q3Q2Q1Q0 为 0011，与非门输出 0，经非门为 1，MR 为 1， 强制清零，由 1 变零，综合个位十位即实现了 12 变 1，此设计就是以此来实现 12 进制。 个位 Q3 通过一个非门接十位脉冲端，当个位“Q3Q2Q1Q0”为“1001”时 Q3 为“1” 通过非门为“0”，“Q3Q2Q1Q0”变为“0000”时 Q3 为“1”，通过非门为“1”，即产生 一上升沿，实现个位十进数。
74LS90 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。 通过不同的连接方式，74LS90 可以实现四种不同的逻辑功能；而且还可借助 R0(1)、 R0(2)对计数器清零，借助 S9(1)、S9(2)将计数器置 9。其具体功能详述如下：
关键词：数字钟、计时、校时
1
多功能数字钟的设计与制作
设计任务与要求
（1） （2） （3） 准确计时，显示时分秒 小时 12 翻 1，分秒 60 进 1 设计可校正时间的电路
1 系统原理框图
数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。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。图 1 所示为数字 钟的一般构成框图。
推荐-多功能计时电路的设计数字钟的实验设计 精品
实验1多功能计时电路的设计——数字钟1.1 实验目的1．通过实验掌握十进制加法计数、译码、显示电路的工作过程。
2．通过实验深入掌握电路的分频原理和数字信号的测量方法。
3．熟悉集成电路构成的计数、译码、显示器件的外部功能及其使用方法。
1.2 实验要求1．秒信号发生电路：为计时器提供秒信号2．计时电路：完成0分00秒～9分59秒的计时功能。
3．清零电路：具有开机自动清零功能；在任何时候，按动清零开关，可进行计时器手动清零。
4．译码显示电路：显示计时电路产生的数字信息。
5．系统级联调试：将以上电路进行级联完成计时器的所有功能。
1.3 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1.4 单元电路设计1．秒信号发生电路图1.3 秒信号发生电路秒信号发生电路为计时电路提供驱动信号，电路原理如图1.3所示。
为提供较为精确的秒信号，本设计中振荡电路采用215Hz 的石英晶体管为主体的晶振电路，并作为电路的秒信号源。
由于振荡电路产生的源信号为215Hz ，而秒的基准信号频率为1Hz ，则需要对215Hz 信号进行分频，得到1Hz 信号。
分频器采用CD4060和74LS74来实现，CD4060为14位二进制串行计数器，各管脚功能如表1.1所示，功能表如表1.2所示。
虽然CD4060内部有14级由T 触发器构成的二分频器，但实际输出端只有10个：Q 4~Q 10、Q 12~Q 14。
Q 1~Q 3以及Q 11并不引出。
CP 1̅̅̅̅、CP 0̅̅̅̅̅、CP 0为晶振电路的引出端，需接外部石英晶体。
采用石英晶体振荡器和分频器的动态扫描数字钟电路设计与制作
采用石英晶体振荡器和分频器的动态扫描数字钟电路设计与制作引言在电子技术实验教学中，构建的电路设计理念，提高的电路设计能力，是教学的根本目的和核心内容.数字钟电路的设计包括了时序逻辑电路.组合逻辑电路.数码管显示电路和脉冲信号产生电路等内容，内容涉及面宽.综合性强，是电子技术自主性实验教学的典型案例.文中采用了石英晶体振荡器电路.计数电路.动态扫描及译码驱动电路.显示电路和时钟校正电路，来实现该电路.1 系统设计方案本次设计的数字钟，实现对时.分.秒的数字显示，周期为24 h,显示满刻度为23 时59 分59 秒，并具有校时功能.电路主要采用中规模CMOS集成电路，采用电池作电源，通过共阴极LED 数码管显示时钟.该系统由秒脉冲产生模块.计数器模块.译码显示电路模块.动态扫描模块.校时模块组成.其中秒脉冲产生模块由晶体振荡器电路和两个分频器电路组成，动态扫描模块由动态扫描控制信号产生电路.计数器选通控制电路和数码管选通控制电路三部分组成，系统组成框图如图1所示.1.1 秒脉冲产生电路秒脉冲信号由石英晶体振荡器产生，由于晶体振荡器输出频率较高，为了得到1 Hz 的秒信号，需要对振荡器的输出信号进行分频.通常的分频器采用多级二进制计数器来实现.将32 768 Hz 的高频方波信号经32 768（215）次分频后得到1 Hz的方波信号供秒计数器进行计数，即实现该分频功能的计数器相当于15 级二进制计数器.本次设计采用CD4060 来构成14 级2 分频电路.CD4060的9脚.10脚.11脚内含两个非门电路，1脚输出12分频信号，2脚输出13分频信号，3脚输出14分频信号.利用CD4060的两个非门和32768Hz的晶振构成32 768 Hz 的振荡器，然后通过CD4060 进行214 分频得到2 Hz的信号，再经过D触发器CD4013进行一次二分频即可得到1 Hz的秒脉冲.电路图如图2所示.。
由石英钟表集成电路构成的秒脉冲电路
由石英钟表集成电路构成的
秒基准信号发生器
5G5544是国产石英钟表集成电路，国外型号为SM5544H。
它是由低压CMOS工艺制成的，功耗极微。
输出端能直接驱动永磁式步进电机，再配以齿轮传动机构和表针，制成石英钟。
5G5544的电源电压范围是＋1.2～2V，典型值为＋1.5V，工作电流仅2μA。
使用一节5号电池可连续工作一年以上。
频率稳定度可达5×10－7，年计时误差约为几十秒。
5G5544的时序波形如图2-3-5所示。
5G5544构成的秒信号发生器电路如图2-3-6所示。
采用32768Hz石英晶体，C是频率微调电容，用来校准时间。
5G5544的驱动信号输出级采用漏极开路的N沟道MOS管，需外接PNP晶体管进行功率放大。
VD1、VD2和3CG21就等效于二输入端或非门。
S为闹时开关，用来“定闹”。
当钟表时间与定闹时间一致时S闭合，从ALO端输出的闹铃脉冲经过VT2（3DG6）驱动压电陶瓷蜂鸣器BZ发声。
若为提高闹铃声，还可将BZ换成微型扬声器，VT2改用JE9014型晶体管。
多功能数字钟电路的设计.
多功能数字钟电路的设计与制作宁乡职业中专谭建明陈格民摘要：电子数字钟的应用十分广泛，通过计时精度很高的石英晶振（也可采用卫星传递的时钟标准信号），采用相应进制的计数器，转化为二进制数，经过译码和显示电路准确地将时间“时”“分”“秒”用数字的方式显示出来。
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，无需人的经常调整等优点。
它广泛用于电子表、车站、码头、广场等公共场所的大型远距离时间显示电子钟。
【关键词】：电子钟秒脉冲分频器计数器译码驱动振荡器整点报时调试制作电子数字钟的应用十分广泛，通过计时精度很高的石英晶振（也可采用卫星传递的时钟标准信号），采用相应进制的计数器，转化为二进制数，经过译码和显示电路准确地将时间“时”“分”“秒”用数字的方式显示出来。
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，无需人经常调整等优点。
它广泛用于电子表、车站、码头、广场等公共场所的大型远距离时间显示电子钟。
一．数字钟电路设计思路图1是数字钟的原理框图时时计数器二十四进制分计数器六十进制秒计数器六十进制报时电路较时电路秒脉冲发生器分秒图1 原理框图二：各单元电路的设计方法1: 秒信号发生电路这是数字钟的关键电路，它直接影响到数字钟的走时准确。
根据计时的精度确定石英晶振的频率，一般采用32768H Z 的石英晶体振荡器通过15次的分频（15级二分频，因215=32768）来获得秒脉冲的信号，作为计时的基本单位。
石英晶振的误差很小，一般可达10-9数量级。
如果需要更高精度的可以选用更高的晶体振荡器。
经过更多级的分频，可得到更加精确的秒信号，一年中的误差不超过一秒。
我们选用CD4060作为秒脉冲发生电路的主要器件，它是14级的二进制计数器/分频器/振荡器。
如图2所示，C1，C2，晶振，R4，CD4060等器件构成32768H Z 振荡器。
CD4060的9脚10脚11脚内含两个非门电路，16脚为电源，8脚接地，1脚输出12分频信号，2脚输出13分频信号，3脚输出14分频信号，图中的R4是反馈电阻，可使内部的非门电阻工作在线性放大区，C2是微调电容，可改变振荡频率，以保证精确度。
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路设计
1.使用4个74LS47或者74LS247芯片来驱动4个7段数码管。
2.将4个74LS47或74LS247芯片的BCD输入引脚连接到一个4位
BCD计数器芯片（例如74LS90）的输出引脚，以实现时间的计数功能。
3.使用一个555定时器芯片作为时钟源，通过调整电阻和电容值来实
现所需的时间间隔。
4.将555定时器芯片的输出连接到74LS90计数器芯片的时钟输入引脚，以驱动时间的累加。
5.通过连接开关和辅助电路来实现设置时间、闹钟和其他功能。
例如，可以使用一个74LS148编码器芯片和开关来设置钟表的时间。
7.使用逻辑门芯片（例如74LS32）来实现闹钟功能，可以通过设置
的开关来触发警报。
8.连接驱动电路和7段数码管，以实现显示功能。
这是一个基本的多功能数字钟电路设计，可以根据具体需求进行进一
步修改和扩展。
小制作(1)：普通石英钟改制成光伏电池太阳能石英钟
小制作（1）
节能环保应从身边事做起。
1.5V 电池驱动的石英挂钟家里应用得很普遍。
我用下图的接线方法简便地改装制成了太阳光伏电池驱动的计时器。
它能长时间地不换电池，不用市电充电，只用太阳能驱动计时，起到了节能环保的作用。
如上图所示，石英钟是一般只需一节1.5V 电池的那种，无其它特殊要求。
电池是普通1.2V 的镍氢可充电电池，曾长期使用过的，性能有些差的也没关系。
二极管无特殊要求，尽量选用反向电流小的，万用表几乎测不出的即可。
光伏电池使用在正常阳光下能产生2.5V 电压的那种。
它的原理是：镍氢可充电电池用于保证在夜晚或光线较弱时石英钟仍能正常工作。
二极管的作用是保证当光线较弱时阻断镍氢可充电电池流向光伏电池的反向电流，只驱动石英钟运转。
光伏电池用于产2.5V 光伏电池
生电能驱动石英钟运转，并同时向镍氢可充电电池充电。
由于石英钟耗能极低，光伏电池并不需要直接暴露在直射的阳光下，只要室内足够明亮即可保证石英钟的正常运行，以及保证镍氢电池的充电。
这样设计既做到了节能环保，同时由于工作电压比仅用电池时更定稳，石英钟走得也更精准了。
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路设计摘要：多功能数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置。
无论是日常生活还是在工业应用计时领域，都发挥着重要的作用。
本系统进行了各单元的设计和调试，可以完成准确的完成计时、定时和校时。
电路由晶体振荡器、分频器、计数器、译码显示器和校时电路以及报时电路组成。
总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。
本电路具有走时精度高，稳定性好，使用方便，价格便宜等特点。
关键词：石英晶振；分频器；计数器；校时；报时；数字钟1 引言在当今社会，时间是非常重要，尤其是随着信息大爆炸时代的来临，人们的时间观念越来越强，人们一切都是围绕时间来安排自己计划。
数字钟的数字显示清晰直观就能够为我们的日常生活提供便利。
它集成度高,时间准确,体积小,携带方便,而且报时功能，应用十分广泛。
2 总体设计方案2.1 设计思路利用石英晶振产生稳定度高的高频方波信号，将高频方波经分频电路分频为1HZ的脉冲，输入到六十进制的秒计数器，秒计数器和分计数器都是有一个个位十进制和十位六进制组成，当秒计数器的十位在清零时也向分六十进制的计数器个位发一个脉冲使分计数器加1，当分计数器的十位在清零时也同时向二十四进制时和十二进制计数器的个位发一个脉冲，使其加1。
将时，分，秒计数器的输出端分别接上译码器和显示器，最大显示值为23小时59分59秒，再输入一个秒脉冲后，显示复零。
并且能通过开关实现12与24的时时转换和上下午显示。
利用校准电路分别对时，分校准电路进行设计，另外又增加了报时电路。
本电路的报时电路利用秒个位计数器的状态进在接收分计数器和秒计数器的信号后完成在整点的报时。
2.2 总体设计框图本电路的设计由三部分组成，第一部分是晶振经过分频后产生的1HZ基脉冲；第二部分是主体电路完成多功能数字钟的显示功能；第三部分电路由校时和整点报时构成的扩展功能。
具体方框图如图1所示。
图1总体设计框图3 设计原理分析3.1秒脉冲产生电路脉冲产生电路如图2所示，为了保证基准时间的准确，采用了数字表中常用的32768晶体振荡产生电路发生器，该电路具有价格便宜，产生脉冲稳定性好的特点，这里选用R2为10M,R3为470k，R4为10K，C1为15pF，C2为也为15pF。
多功能数字钟电路设计指导书及仿真图
课题一数字电子钟逻辑电路设计一、简述数字电子钟就是一种用数字显示秒、分、时、日得计时装置,与传统得机械钟相比，它具有走时准确,显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到了广泛得应用。
小到人们日常生活中得电子手表,大到车站、码头、机场等公共场所得大型数显电子钟。
数字电子钟得电路组成方框图如图1、１所示.图1、１数字电子钟框图由图１、1可见，数字电子钟由以下几部分组成:石英晶体振荡器与分频器组成得秒脉冲发生器；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、时得译码显示部分等。
二、设计任务与要求用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分、秒得数字电子钟,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、日得校时。
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得校正.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：C Ｄ4060、７4LS7４、74LS １61、7４L Ｓ2４8及门电路4、 晶振:32768 Ｈz5、 电容：１00μＦ／16V 、22pF 、3～2２pF 之间6、 电阻:200Ω、10K Ω、22ＭΩ7、 电位器：2、2K Ω或４、７K Ω8、 数显：共阴显示器L Ｃ５0１１—119、 开关:单次按键 1０、 三极管:８０50 １1、 喇叭：1 W /4，8Ω四、设计方案提示根据设计任务与要求，对照数字电子钟得框图，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就是数字钟得核心部分,它得精度与稳定度决定了数字钟得质量，通常用晶体振荡器发出得脉冲经过整形、分频获得1Hz 得秒脉冲.如晶振为32７68 Hz ，通过15次二分频后可获得1H ｚ得脉冲输出，电路图如图1、２所示。
多功能数字钟电路设计
课程设计任务书学生姓名： XXX 专业班级：指导教师：工作单位：题目: 多功能数字钟电路设计初始条件：74LS390，74LS48，数码显示器BS202各6片，74LS00 3片，74LS04，74LS08各 1片，电阻若干，电容，开关各2个，蜂鸣器1个，导线若干。
要求完成的主要任务: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.可手动校正：能分别进行秒、分、时的校正。
只要将开关置于手动位置。
可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。
5.整点报时。
整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音（500HZ），整点时再鸣叫一次高音（1000HZ）。
时间安排：第20周理论设计、实验室安装调试，地点：鉴主15楼通信实验室一指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日多功能数字钟电路设计摘要 (1)Abstract (2)1系统原理框图 (3)2方案设计与论证 (4)2.1时间脉冲产生电路 (4)2.2分频器电路 (6)2.3时间计数器电路 (7)2.4译码驱动及显示单元电路 (8)2.5校时电路 (8)2.6报时电路 (10)3单元电路的设计 (12)3.1时间脉冲产生电路的设计 (12)3.2计数电路的设计 (12)3.2.1 60进制计数器的设计 (12)3.2.2 24进制计数器的设计 (13)3.3译码及驱动显示电路 (14)3.4 校时电路的设计 (14)3.5 报时电路 (16)3.6电路总图 (17)4仿真结果及分析 (18)4.1时钟结果仿真 (18)4.2 秒钟个位时序图 (18)4.3报时电路时序图 (19)4.4测试结果分析 (19)5心得与体会 (20)6参考文献 (21)附录1原件清单 (22)附录2部分芯片引脚图与功能表 (23)74HC390引脚图与功能表 (23)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。
`多功能数字钟的设计与制作
目录1 绪论 (2)1.1概述 (2)1.2设计任务 (2)1.3功能要求 (2)2 电路设计 (2)2.1设计方案 (2)2.2单元电路的设计 (3)2.2.1 主体电路部分 (3)2.2.1.1 振荡电路 (3)2.2.1.2 计数电路 (7)2.2.1.3 校时电路 (10)2.2.1.4 译码与显示电路 (11)2.2.2 扩展功能电路的设计 (11)2.2.2.1 定时控制电路 (11)2.2.2.2 仿广播电台正点报时电路 (12)2.2.2.3 自动报整点时数电路 (13)2.2.2.4 触摸报整点时数电路 (14)3 调试 (15)3.1主体电路部分 (15)3.2扩展电路部分 (16)4 总结 (22)谢辞............................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献 .. (23)附录 (24)1 绪论1.1 概述1.2 设计任务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，而扩展功能部分则由扩展电路实现。
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，各位均为两为显示，扩展部分要有相应的响应电路。
1.3 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；2 电路设计2.1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。
用石英钟做定时开关
用石英钟做定时开关
佚名
【期刊名称】《企业科技与发展：上半月》
【年(卷),期】1995(000)008
【摘要】一般的折合型石英钟内部有一开关,当设定时间一到,该开关便接通蜂鸣器,发出“嘀—嘀”的报时声,该开关在一小时之后就会自动切断。
利用这个开关,可制作一个简易的低压电器定时开关,用来控制
【总页数】1页(P21-21)
【正文语种】中文
【中图分类】TM564
【相关文献】
1.定时开关与遥控插座 [J], 马贵庆; 胡彩娟
2.定时开关与遥控插座 [J], 马贵庆;胡彩娟
3.用石英钟代替灯泡做伏打电池实验 [J], 陈春生
4.调频广播发射1+1定时开关机系统 [J], 顾云宝
5.智能驱蚊器:定时开关解决电蚊香烧空危险 [J], 陈品
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用石英钟机芯制作多功能实用电路
石英钟价格低廉，它除了计时外，还可用作其他自控装置。
本文介绍的实用电路都经本人实验，线路简单，一装就成，可使初学者在实验中得到乐趣，并可获得举一反三的启发。
图1为本文介绍的各个实验制作的主电路图。
图中IC为石英闹钟机芯集成电路，“+”、“-”为供电电源端。
OUT为IC驱动步进电机的两个输出端中的某一个，可从机芯内一个大线圈的某一焊点处引出。
A I为定闹控制端，S1为原定闹开关，拨在“ON”处时在定闹时间一到将使其闭合，将A I接电池负极，定闹输出端Ao便会输出定闹信号。
S2为将IC至S1印板处割开后新增加的开关，平时闭合，S3平时断开。
BL为石英闹钟上的电磁讯响器，制作时将其原接电源（GB2）正极处断开，再将其接在新增加的一节1.5V电池正极上。
X为新增加的三芯插座。
其余元件按图搭焊即可。
下面介绍利用图1线路所能实现的各种新的使用功能。
1. 声光门铃：将图2插头插入图1插座X内，按下S3会使原电磁讯响器发出响亮的定闹声，VD也随之闪动发光。
BL也可用扬声器代替。
2. 水位、湿度报警：将图3插头插入图1三芯插座X内，因水是导电的，届时只要水位上升到使图3中的2、3点短路即可发出声光定闹。
将图4插入X中则可实现湿度或下雨报警。
3. 磁控报警：将图5插入图1的X中，干簧管受磁铁吸合便会发出声光定闹。
图6中，干簧管吸合时会使图1的A I端为高电平而不起作用。
断开时则使A I 经10kΩ电阻接入电源负极，发出声光定闹，与图5效果相反。
4. 温度报警：如图7所示，当温度上升时会使热敏电阻阻值下降，使图1线路发出声光定闹。
如将图8中插头插入图1的X中则会在温度下降时使热敏电阻
阻值上升，发出声光定闹，与上例相反。
调节RP可改变温度上升或下降的声光定闹点。
5. 光照报警：图9中采用光敏电阻作传感器件，调节RP可使图1线路在光照暗到某一程度时声光定闹，可作学生看书写字时使用，以保护视力。
图10插入图1的X中，调RP可使光照亮到某一点时声光定闹，可作天亮起床提醒器。
6. 断线报警：图11中，平时线未断时将IC的定闹控制端A I置为高电平而不报警。
一旦线断，A I端则经10kΩ电阻接电源负极而输出定闹信号，达到断线时声光报警目的，本实验可用于防盗等方面。
7. 延时关断：将图12的插头插入图1的X中并将开关S2断开，调原石英钟定闹针使S1正好闭合，将图12的2、3点闭合，负载接通供电工作。
经40～80分钟后会自动断开，视不同石英钟机芯差异而定。
该例可作电器延时关断。
8. 定时催眠：年老者常有失眠现象，可将图1中S1置于“ON”，S2断开，使IC不作声光定闹，S3闭合。
使用时调石英钟的定闹针使S1正好闭合，同上例一样。
此时IC的某一个输出端OUT会输出每2s一个低电平脉冲，脉宽为31.25ms，在驱动步进电机的同时，还使VT1、VT2导通，使BL和VD发出每2s一次的声光“滴滴”催眠声，效果很好，也很节能。
40～80min后会自动停止，与上例延时关断相同。
以上使用各功能时原S1均置于“ON”处，不使用时则拨在“OFF”处。
原定闹功能及计时功能不受影响。