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多功能数字钟的电路设计报告书.docx
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多功能数字钟的电路设计报告书
数字电子技术课程设计
课程设计专用封面
设计题目: 数字钟
所修课程名称: 电子课程技术课程设计
2009 年 12 月 07 日至 2009 年 12 月 修课程时间:
18 日
完成设计日期: 2009 年 12 月 18 日
评阅成绩:
评阅意见:
____工学院____学院__2007_级__电气及其自动化专业 姓名________ 学号
_______________ 评阅教师签名: 年 月 日
………………………………,密,………………………………,
封,………………………………,线,………………………………
第 1 页 共 10 页
数字电子技术课程设计
多功能数字钟的课程设计
一、设计题目:
多功能数字钟的电路设计
二、设计要求:
1.能直接显示时、分、秒的数字钟,要求二十四为一计数周期。
2.当电路发生走时误差是具有快速校准时、分、秒的功能。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/85637494/bg2.jpg)
3.整点自动报时,在离整点 10s 时,便自动发出鸣叫声,步长 10s,当鸣声结
束时正好为整点。
4.要求电路主要采用中规模集成电路,电源电压+5V. 三、题目分析:
数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电
路、整点报时电路等组成。秒脉冲发生器是数字钟的核心部分,它的精度和稳定度
决定了数字钟的质量,在此次实验中用 555 定时器来实现。将标准秒脉冲信号送入
“秒计数器”,该计数器采用 60 进制计数器,每累计 60 秒发出一个“分脉冲”信
号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用 60 进制计数
器,每累计 60 分,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用 24 进制计数器,可以实现一天 24h 的累计。译码显示电路将
“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码,通过六位 LED 显示器显
示出来。为了使数字钟的功能更加完善,增加了整点报时环节和校时环节。整点报
时电路是根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号,然后去触发音频发生器实现
报时。校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整 四、总体方案:
此次设计大概可以分五个部分:秒脉冲产生部分、计数部分、显示部分、校时
部分、报时部分。在秒脉冲产生部分中,用 555 定时器予以实现,通过调节电阻的
大小最后得到我们所需要的秒脉冲;在计数电路中,我们采用 74LS90 这种二-五-十
进制计数器,因为它可以同时可以级连组成 60 进制和 24 进制,用起来比较方便;
用 74LS90、CC4511 译码器和七段显示数码管便组成多功能数字钟的显示部分;在校
时部分中,我们选用的是手动校时的方式,通过按钮产生脉冲来控制 74LS90 的计
数,从而达到计数的目的;在最后的报时部分中,采用逻辑门电路、数据选择器
74LS151 和 74LS00 门电路组成控制电路和蜂鸣器加以实现。通过以上几个部分的
共同作用,最终达到该项设计的所有要求,设计出一个多功
第 2 页 共 10 页
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数字电子技术课程设计
能数字钟。下图为数字钟总设计结构图:
图 1 总设计结构图
五、具体实现:
(1)秒脉冲产生部分(555 定时器)
本设计方案使用 555 多谐振荡器来产生 1HZ 的信号。通过改变相应的电阻电容
值可使频率微调,不必使用分频器来对高频信号进行分频使电路繁复。虽然此振荡
器没有石英晶体稳定度和精确性高,由于设计方便,操作简单,成为了设计时的首
选,但是由于与实验中使用的 555 芯片产生的脉冲相比较,利用晶振产生的脉冲信
号更加的稳定,通过电压表的测量能很好的观察到这一点,同时在显示上能够更加
接进预定的值,受外界环境的干扰较少,一定程度上优于使用 555 芯片产生信号方
式。最终我们选择了 555 定时器作为秒脉冲发生器。在 555 定时器的外部接适当的
电阻和电容元件构成多谐振荡器,再选择元件参数使其发出标准秒信号。555 定时
器的功能主要由上、下两个比较器,1、,2 的工作状况决定。若复位端 ,,加低电平
或接地,可使电路强制复位,不管 555 电路原处于什么状态,均可使它的输出,为
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