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数字钟是采用数字电路对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。与传统的机械钟相比,它走时准确、显示直观、无机械传动等优点,广泛应用于电子手表和车站、码头、机场等公共场大型电子钟等。
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数字钟电路的安装与调试数字钟电路的安装与调试
数字钟是采用数字电路对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。与传统的机械钟相比,它走时准确、显示直
观、无机械传动等优点,广泛应用于电子手表和车站、码头、机场等公共场大型电子钟等。
一、电路工作原理
图3—8—1所示是数字钟的原理框图(原理图见附录一的附图1—1)。由图可见,该数字钟由秒脉冲发生器,六十进制“秒”、
“分”计时计数器和二十四进制“时”计时计数器,时、分、秒译码显示电路,校时电路和报时电路等五部分电路组成。
1.秒信号发生电路
秒信号发生电路产生频率为1 Hz的时间基准信号。数字钟大多采用32768(215Hz石英晶体振荡器,经过15级二分频,获得1Hz
的秒脉冲,如图3—8—2所示。该电路主要应用CD4060。CD4060是14级二进制计数器/分频器/振荡器。它与外接电阻、
电容、石英晶体共同组成215=32768 Hz振荡器,并进行14级二分频,再外加一级D触发器(74LS74)二分频,输出
1Hz的时基秒信号。CD4060的引脚排列如图3—8—3所示,表3—8—1为CD4060的功能表,图3—8—4所示为CD4060的内部
逻辑框图。R4是反馈电阻,可使CD4060内非门电路工作在电压传输特性的过渡区,即线性放大区。R4的阻值可在几兆到十
几兆之间选择,一般取22 MΩ。C2是微调电容,可将振荡频率调整到精
确值。
2.计数器电路
"秒”、“分”、“时”计数器电路均采用双BCD同步加法计数器CD4518,如图3—8—5所示。“秒”、“分”计数器是六十进制计数器,
为了便于应用8421BCD码显示译码器工作,“秒”、“分”个位采用十进制计数器,十位采用六进制计数器,如图(a)所示。“时”计
数器是二十四进制计数器,如图(b)所示。CD4518的引脚排列和功能分别见图3—8—6和表3—8—2。
3.译码、显示电路
“时”、“分”、“秒’’的译码和显示电路完全相同,均使用七段显示译码器74LS248直接驱动LED数码管LC5011—11。图3—8—7
所示为秒位译码、显示电路。74LS248和LC5011—11的引脚排列如图3—8—8所示。
4.校时电路
校时电路如图3—8—9所示。“秒’’校时采用等待校时法。正常工作时,将开关S1拨向VDD位置,不影响与门G1传送秒计数信
号。进行校对时,将S1拨向接地位置,封闭与门G1,暂停秒计时。标准时间一到,立即将S1拨回VDD位置,开放与门G1。
“分”和“时”校时采用加速校时法。正常工作时,S2或S3接地,封闭与门G3或05,不影响或门G2或04传送秒、分进位计数脉
冲。进行校对时,将S2、s3拨向VDD位置,秒脉冲通过G3、G2或G5、G4直接引入“分”、“时”计数器,让“分”,“时”计数器以
秒节奏快速计数。待标准分、时一到,立即将S2、S3拨回接地位置,封锁秒脉冲信号,开放或门G2、G4对秒、分进位计数
脉冲的传送。
5.整点报时电路
整点报时电路如图3—8—10所示,包括控制和音响两部分。每当“分”和“秒”计数器计到59分51秒,自动驱动音响电路发出五次
持续1s的鸣叫,前四次音调低,最后一次音调高。最后一声呜叫结束,计数器正好为整点(“00”分“00”秒)。
(1)控制电路
每当分、秒计数器计到59分50秒,即时,开始鸣叫报时。此间,只有秒个位计数,所以
另外,时钟到达51、53、55、57和59秒(即QAl=1)时就鸣叫。为此,将Qc4、QA4、QD3、QA3、QD2、QA2和QAl逻辑相与
作为控制信号C
所以
资源评论
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