数字时钟课程设计.doc

"数字时钟课程设计" 数字时钟是一种使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，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字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。 数字钟的设计主要涉及到数字电路设计、集成电路设计、微处理器设计等领域。数字钟的设计需要考虑到时钟的时间周期、时间基准、显示方式、报时方式等方面。在本次课程设计中，我们着重介绍了数字钟的设计方法和实现步骤。 课程设计的目的： 1. 掌握数字钟的设计、组装与调试方法。 2. 熟悉集成元器件的选择和集成电路芯片的逻辑功能和使用方法。 3. 掌握面包板结构及其接线方法。 4. 熟悉仿真软件的使用。 课程设计描述和要求： 1. 设计一个数字电子钟，具体要求如下： （1）电子钟以一昼夜 24 小时为一个计数周期。 （2）能够显示“时”（0~23），“分”（0~59），“秒”（0~59）。 （3）具有整点报时的功能并且是报时五次，间隔一秒，鸣叫一秒，前四次为低音，频率为 500Hz，最后一次为高频，频率为 1000Hz。 课程设计报告内容： 4.1 设计原理 数字式计时器一般由振荡电路、分频器、计数器、译码器、显示器及校准电路组成。其工作原理为：秒信号送入分频器产生 1Hz 的频率送到校准电路，再送到计数器进行计数，把累积的结果以‘时’、‘分’、‘秒’的数字显示出来，然后由秒脉冲送到报时电路实现报时。 4.2 设计原理总体方框图 4.3 单元电路设计 555 振荡电路是一种常用的振荡电路，可以产生精确的时间延迟和振荡。内有 3 个 5KΩ的电阻分压器，故称 555。电源电压电流 X 围宽，双极型：5~16V，CMOS:3~18V。可以提供 TTL 及 CMOS 数字电路兼容的接口电平。 4.4 整体电路图 数字钟的电路图主要包括振荡电路、分频器、计数器、译码器、显示器及校准电路等部分。其中，振荡电路使用 NE555 多谐振荡器来产生 1000Hz 的信号。通过改变相应的电阻电容值可使频率微调，电路的振荡周期为 T=0.7（R4+R5）C1。 4.5 所用芯片及规格 在本次设计中，我们使用了中规模集成电路 CC4518 来实现计数功能。CC4518 是一种通用的数字电路芯片，具有高速度、低功耗、可编程等特点。 4.6 系统的调试及应注意的问题 在数字钟的设计中，我们需要注意到电路的可靠性、稳定性和抗干扰能力等方面。在系统的调试中，我们需要使用仿真软件来模拟电路的工作过程，以便发现和解决问题。 4.7 心得体会 通过本次课程设计，我们掌握了数字钟的设计方法和实现步骤。我们学习了数字电路设计、集成电路设计、微处理器设计等领域的知识，并实践了仿真软件的使用。通过这次设计，我们更好地理解了数字钟的工作原理和实现方法，並且获得了宝贵的实践经验。