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多功能数字钟的设计及制作.doc
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多功能数字钟的设计及制作.doc
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目 录
目 录..................................................................................................................................1
摘 要................................................................................................................................................1
1.1振荡器的选择.....................................................................................................................3
1.2计数单元的构成及选择.....................................................................................................4
1.3译码显示单元的构成选择.................................................................................................4
1.4校时单元电路设计及选择.................................................................................................4
2 数字钟单元电路的设计..............................................................................................................4
2.1振荡器电路设计.................................................................................................................4
2.2时间计数单元设计.............................................................................................................5
2.2.1集成异步计数器74LS390........................................................................................5
2.2.2 用74LS390构成秒和分计数器电路.......................................................................6
2.2.3用74LS390构成时计数器电路................................................................................7
2.2.4 时间计数单元总电路..............................................................................................8
2.3译码显示单元电路设计.....................................................................................................8
2.3.1 译码器74LS48.........................................................................................................9
2.3.2显示器TLG342.......................................................................................................10
2.3.3译码显示电路.........................................................................................................11
2.4 校时单元电路设计..........................................................................................................12
3 数字钟的实现电路及其工作原理............................................................................................13
4电路的搭建与调试.....................................................................................................................14
5完毕语.........................................................................................................................................15
参考文献.......................................................................................................................................16
附录1:.........................................................................................................................................17
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摘 要
数字钟被广泛用于个人家庭及公共场所,成为人们日常生活中的必需品。诸如定时自动
报警、按时自动打铃、定时播送、自动起闭路灯、定时开关烘箱、甚至各种定时电气的自
动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为根底的。因此,研究数字钟及扩大其应用,有
着非常现实的意。
数字电子钟,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。数字电子钟有以下几局部组成:振荡器,分频器,60进制的秒、分计时器和12进制计
时计数器,秒、分、时的译码显示局部及校正电路等。
关键词:数字钟 555多谐振荡器 计数器 74LS390 74LS48
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多功能数字钟的设计及制作
1数字钟的构造设计及案选择
数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进展计数的计数电路。主要由振荡器、分频器、计
数器、译码器显示器和校时电路组成。振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时
间基准,通常使用英晶体震荡器,然后经过分频器输出标准秒脉冲,或者由555构成的多
谐振荡器来直接产生1HZ的脉冲信号。秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后
向小时计数器进位,小时计数器按照“12翻1〞规律计数。计数器的输出分别经译码器送显
示器显示。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
当计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。如图 1-1所示为数字钟电路系统的组成
框图。
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图1-1数字钟电路系统的组成框图
案一:首先构成一个NE555定时器产生震荡期为一秒的标准秒脉冲,由74LS390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、十二进制时计数器。使用
NE555定时器的输出作为秒记数器的CP脉冲,把秒记数器地进位输出作为分记数器地CP
脉冲,分记数器的进位输出作为时记数器的CP脉冲。使用74LS48为驱动器,共阴极数码
管作为显示器,再以根本RS锁存器构成校时电路。
案二:首先构成一个由英晶体振荡器和由CD4060构成的分频器构成的产生震荡期为
一秒的标准秒脉冲,由CD4518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、十二进制时计数器。使用由英晶体振荡器和由CD4060构成的分频器构成的产生震
荡期为一秒的标准秒脉冲,把秒计数器地进位输出作为分计数器的CP脉冲,分计数器的进
位输出作为时计数器的CP脉冲。使用CD4511为驱动器,共阴极数码管作为显示器。
本次设计中我选用案一进展设计。
1.1振荡器的选择
案一:采用英晶体振荡器。英晶体振荡器具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定
度高等优点。其具有极高的频率稳定性 主要用在要求频率十分稳定的振荡电路中作谐振
元件但本钱相对较高。
案二:采用555多谐振荡器。555多谐振荡器只需简单的电阻器、电容器即可完成特定
的振荡延时作用。其延时围极广可由几微秒至几小时之久。其操作电源围广可与TTL、
CMOS等逻辑电路配合,它的计时准确度高、温度稳定度佳且本钱较低。 综上所述分析应
选案二555多谐振荡器做数字钟的核心。
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