畢業(yè)設計（論文）-數(shù)字電子鐘的設計

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1、畢業(yè)設計數(shù)字電子鐘的設計學號姓名年級專業(yè)指導老師21目錄第一章概述1第二章數(shù)字電子鐘的組成32.1振蕩器32.2分頻器32.3計數(shù)器42.4譯碼顯示電路42.5校時電路42.6整點報時電路4第二章數(shù)字電子鐘主體電路設計42.1石英晶體振蕩電路52.1.1石英晶體振蕩器的特點52.1.2數(shù)字電子鐘的振蕩器52.2多級分頻電路的設計62.2.18421碼制62.2.2石英鐘1秒脈沖產(chǎn)生電路62.3：“秒”、“分”、“時計數(shù)器電路設計82.3.1：計數(shù)器按觸發(fā)方式分類82.3.2：60進制計數(shù)器的構(gòu)成方案82.4．譯碼顯示電路112.4.1：顯示器的原理112.4.2：譯碼器

2、原理（CD4511）12第三章．校時電路的設計133.1：RS觸發(fā)器（如下圖）143.2：校時電路的實現(xiàn)原理如下：14第四章．整點報時電路164.1：整點報時電路工作原理164.2：數(shù)字鐘整機邏輯電路17第五章：數(shù)字電子鐘的組裝和調(diào)試要點17第六章參考文獻：2121第一章概述當今社會，數(shù)字電子鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵?，廣泛用于個人家庭以及辦公室等公共場所，給人們的生活、學習、工作、娛樂帶來極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進的石英技術(shù)，使數(shù)字鐘具有走時準確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點，它還用于計時、自動報時及自動控制等各個領(lǐng)域。盡管目前市場上已

3、有現(xiàn)成的數(shù)字鐘集成電路芯片出售，價格便宜、使用也方便，但鑒于數(shù)字鐘電路的基本組成包含了數(shù)字電路的主要組成部分，因此進行數(shù)字鐘的設計是必要的。在這里我們將已學過的比較零散的數(shù)字電路的知識有機的、系統(tǒng)的聯(lián)系起來用于實際，來培養(yǎng)我們的綜合分析和設計電路的能力。數(shù)字電子時鐘電路是一個典型的數(shù)字電路系統(tǒng),是利用數(shù)字電子器件完成時鐘的功能。其由時，分，秒計數(shù)器以及校時和顯示電路組成?？梢岳眉蛇f增計數(shù)器和帶譯碼器的七段顯示數(shù)碼管組成數(shù)字鐘電路。利用兩片74LS160組成60進制遞增計數(shù)器，利用兩片74LS160組成24進制遞增計數(shù)器。利用60進制和24進制遞增計數(shù)器子電路構(gòu)成數(shù)字

4、鐘系統(tǒng)，在數(shù)字鐘電路中，由兩個60進制同步遞增計數(shù)器完成秒，分計數(shù)，由24進制同步遞增計數(shù)器實現(xiàn)小時計數(shù)。在電路中我們利用控制電路將各個計數(shù)器相關(guān)聯(lián)，由振蕩器輸出穩(wěn)定的高頻脈沖信號作為時間基準，經(jīng)分頻振蕩器輸出標準的秒脈沖。最后將計數(shù)器和帶主譯碼器的七段顯示數(shù)碼管組成的數(shù)字鐘電路。同時本數(shù)字時鐘還具有整點報時功能。數(shù)字鐘是一個將“?時”，“分”，“秒”顯示于人的視覺器官的計時裝置。它的計時周期為24小時，顯示滿刻度為23時59分59秒，另外應有校時功能和一些顯示星期、報時、停電查看時間等附加功能。因此，一個基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時”，“分”，“秒”，計數(shù)器

5、、校時電路、報時電路和振蕩器組成。干電路系統(tǒng)由秒信號發(fā)生器、“時、分、秒、”計數(shù)器、譯碼器及顯示器、校時電路、整點報時電路組成。秒信號產(chǎn)生器是整個系統(tǒng)的時基信號，它直接決定計時系統(tǒng)的精度，一般用石英晶體振蕩器加分頻器來實現(xiàn)。將標準秒信號送入“秒計數(shù)器”，“秒計數(shù)器”采用60進制計數(shù)器，每累計60秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分計數(shù)器”的時鐘脈沖?！胺钟嫈?shù)器”也采用60進制計數(shù)器，每累計60分鐘，發(fā)出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時計數(shù)器”?！皶r計數(shù)器”21采用24進制計時器，可實現(xiàn)對一天24小時的累計。譯碼顯示電路將“時”、“分”、“秒”、計數(shù)器的輸出狀

6、態(tài)送到七段顯示譯碼器譯碼，通過七位LED七段顯示器顯示出來。整點報時電路時根據(jù)計時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號，然后去觸發(fā)一音頻發(fā)生器實現(xiàn)報時。校時電路時用來對“時”、“分”、“秒”、顯示數(shù)字進行校對調(diào)整的。第二章數(shù)字電子鐘的組成數(shù)字電子鐘一般是由振蕩器，分頻器，譯碼器，顯示器等部分組成。這些都是數(shù)字電路中應用最廣的基本電路。數(shù)字電子鐘的基本邏輯功能框圖2.1振蕩器振蕩器是數(shù)字電子鐘的核心，它的作用是產(chǎn)生一個頻率標準，即時間標準信號，然后再由分頻器分成秒脈沖，即“秒”時間脈沖。它頻率的精度與穩(wěn)定度基本決定了數(shù)字電子鐘的質(zhì)量。為產(chǎn)生穩(wěn)定的時標信號，一般采用石英晶體振蕩器。

7、從數(shù)字電子鐘的精度考慮，晶體振蕩頻率越高，鐘表的計時精度越高。但這會使振蕩器的耗電量增大，分頻器的級數(shù)也要增多，所以在確定頻率時，應當考慮這兩方面的因素，然后再選用石英晶體振蕩器型號。212.2分頻器振蕩器產(chǎn)生的時標信號頻率很高，要使它變成用來計時的“秒”信號，需要一定級數(shù)的分頻電路。分頻器的級數(shù)和每級分頻次數(shù)要根據(jù)時標頻率來決定。例如：目前石英電子表多采用32768Hz的時標信號。用N位二進制計數(shù)器進行分頻后，要得到秒脈沖，可令N=15即可。也就是說，經(jīng)過十五級二分頻即可得到周期為1s的“秒”脈沖信號。2.3計數(shù)器有了“秒”信號，則可以