cd4046分频电子钟

CD4046 分频电子钟设计 一、设计目的 本设计的主要目的是熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法，了解面包板结构及其接线方法，了解数字钟的组成及工作原理，并熟悉数字钟的设计与制作。 二、设计要求 本设计的主要要求是设计一个数字钟，具有 24 小时周期，显示时、分、秒，并具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间。同时，该数字钟还具有报时功能，当时间到达整点前 5 秒进行蜂鸣报时。为了保证计时的稳定及准确，该数字钟还需要由晶体振荡器提供表针时间基准信号。 三、设计原理及其框图 数字钟的构成主要包括晶体振荡器电路、分频器电路、时间计数器电路、译码驱动电路和数码管五个部分。 1. 晶体振荡器电路 晶体振荡器电路是数字钟的核心，它提供一个频率稳定准确的 32768Hz 的方波信号供数字钟使用。该电路由 CMOS 非门构成，输出为方波的数字式晶体振荡电路。 2. 分频器电路 分频器电路将 32768Hz 的高频方波信号经 32768()次分频后得到 1Hz 的方波信号供秒计数器进行计数。通常实现分频器的电路是计数器电路，例如，采用多级 2 进制计数器来实现。在本实验中采用 CD4060 来构成分频电路，CD4060 在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且 CD4060 还包含振荡电路所需的非门，使用更为方便。 3. 时间计数器电路 时间计数器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，而时个位和时十位计数器为 12 进制计数器。 4. 译码驱动电路 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。 5. 数码管 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。 四、设计报告 本设计报告中将详细介绍数字钟的设计和制作过程，包括电路原理图、元器件及参数选择、电路仿真与调试、PCB 文件生成与打印输出等内容，并附上有关资料和图纸，有心得体会。 五、结论 本设计的成功实现了数字钟的设计和制作，对数字钟的组成及工作原理有了深入的了解，并掌握了集成电路的引脚安排、逻辑功能及使用方法等知识。