数字电子钟设计说明

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数字电子钟设计说明..

数字电子钟设计说明..

数字电子钟课程设计一、设计任务与要求(1)设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟,显示时间从00: 00: 00到23: 59: 59;(2)设计的电路包括产生时钟信号,时、分、秒的计时电路和显示电路(3)电路能实现校正(5)整点报时二、单元电路设计与参数计算1. 振荡器石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。

它还具有压电效应,在晶体某一方向加一电场,则在与此垂直的方向产生机械振动,有了机械振动,就会在相应的垂直面上产生电场,从而机械振动和电场互为因果,这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时,才达到最后稳定。

这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。

2. 分频器由于振荡器产生的频率很高,要得到秒脉冲需要分频,本实验采用一片74LS90 和两片74LS160实现,得到需要的秒脉冲信号。

3. 计数器秒脉冲信号经过计数器,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及 “时”个位、十位的计时。

“秒” “分”计数器为六十进制,小时为二十四进制。

(1)六十进制计数由分频器来的秒脉冲信号,首先送到“秒”计数器进行累加计数,秒计数器应完 成一分钟之内秒数目的累加,并达到 60秒时产生一个进位信号。

本作品选用一 片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。

(2)二十四进制计数“24翻1”小时计数器按照“ 00— 01—02,, 22—23— 00—01”规律计数。

与生 活中计数规律相同。

二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。

但 清零方式采用的是异步清零方式。

MMgM加EHagij qZ1进位信号脉冲4 •译码器译码是指把给定的代码进行翻译的过程。

计数器采用的码制不同,译码电路也不同。

74LS48驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的七段译码驱动器。

74LS48配有灯测试LT、动态灭灯输入RBI,灭灯输入/动态灭灯输出BI/RBO,当LT=O时,74LS48出去全1。

数字电子钟--设计加详细说明(全)

数字电子钟--设计加详细说明(全)

中国………..电子技术课程设计总结报告题目:数字电子钟学生姓名:系别:专业年级:指导教师:年月日一、设计任务与要求1、用单片机设计一个数字电子钟,采用LED数码管来显示时间。

2、显示格式为:XX:XX:XX,即:时:分:秒。

3、时间采用24小时制显示,4、设置一个按键用于时间显示方式的切换,能进行时间的调整,可暂停时间的变动。

..二、方案设计与论证图1 系统整体框图1、单片机芯片选择方案方案一:AT89S52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。

主要性能有:与MCS-51单片机产品兼容、全静态操作:0Hz~33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符、易编程。

方案二:AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM)。

主要性能有:兼容MCS51指令系统、32个双向I/O口、256x8bit内部RAM、3个16位可编程定时/计数器中断、时钟频率0-24MHz、2个串行中断、可编程UART串行通道、2个外部中断源、6个中断源、2个读写中断口线、3级加密位、低功耗空闲和掉电模式、软件设置睡眠和唤醒功能。

从单片机芯片主要性能角度出发,本数字电子钟单片机芯片选择设计采用方案一。

2、数码管显示选择方案方案一:静态显示。

静态显示,即当显示器显示某一字符时,相应的发光二极管恒定导通或截止。

该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。

静态显示时较小电流能获得较高的亮度,且字符不闪烁。

但因当所需显示的位数较多时,静态显示所需的I/O口数较大,造成资源的浪费。

数字电子钟的课程设计

数字电子钟的课程设计

数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子时钟的基本原理,掌握计时器的基础知识。

2. 学生能描述数字电子时钟的组成部分,包括时钟电路、计数器、显示装置等。

3. 学生能解释数字电子时钟中二进制数与十进制数之间的转换关系。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的数字电子时钟电路。

2. 学生能够通过实验操作,完成数字电子时钟的组装和调试。

3. 学生能够利用计数器等电子元件解决实际问题,培养动手操作能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子技术的兴趣,激发创新精神。

2. 学生通过实践操作,体会团队合作的重要性,增强沟通与协作能力。

3. 学生能够认识到科技发展对社会生活的积极影响,提高社会责任感和使命感。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标注重理论与实践相结合,以培养学生的动手操作能力和创新能力为核心。

课程目标具体、可衡量,便于后续教学设计和评估。

通过本课程的学习,学生能够掌握数字电子时钟的基本原理和组装技巧,提高解决实际问题的能力。

同时,注重培养学生对科技的兴趣和情感态度,为学生的全面发展奠定基础。

二、教学内容1. 数字电子时钟的基本原理- 时钟电路的工作原理- 计数器的作用与分类- 显示装置的原理与种类2. 数字电子时钟的组成与功能- 时钟芯片:时钟振荡器、分频器等- 计数器:二进制计数器、十进制计数器等- 显示装置:LED数码管、LCD液晶显示屏等3. 数字电子时钟的制作与调试- 电路图的绘制与解读- 元器件的选择与安装- 电路的调试与故障排除4. 二进制与十进制数的转换- 二进制数与十进制数的对应关系- 转换方法:除2取余法、位权展开法等5. 实践操作与团队协作- 分组合作,设计并组装数字电子时钟- 交流展示,分享制作过程中的经验与问题- 评价与反馈,提高制作质量与团队协作能力教学内容依据课程目标制定,注重科学性和系统性。

教学大纲明确,按照以下进度安排:第一课时:数字电子时钟的基本原理第二课时:数字电子时钟的组成与功能第三课时:二进制与十进制数的转换第四课时:数字电子时钟的制作与调试(实践操作)第五课时:实践操作与团队协作(交流展示、评价与反馈)教学内容与课本紧密关联,确保学生能够掌握课程知识,培养实际操作能力。

电子行业数字电子钟设计说明书

电子行业数字电子钟设计说明书

电子行业数字电子钟设计说明书1. 引言本文档旨在提供对数字电子钟的设计说明,为电子行业相关从业人员提供详细的设计方案和操作指南。

2. 设计目标数字电子钟的设计目标是提供准确、可靠且易于使用的时间显示功能。

具体需求如下:•数字显示:要求使用7段数码管显示小时和分钟。

•时间设置:用户能够通过按钮设置当前时间。

•时钟功能:能够准确地显示当前时间,并根据实时时钟模块同步时间。

•日期功能:可选功能,能够显示当前日期。

3. 硬件设计3.1 时钟模块选择在数字电子钟中,时钟模块是关键组件之一,它负责获取和维护时间信息。

常用的时钟模块有DS1302和DS3231等,我们可以根据实际需求选择适合的模块。

3.2 数码管显示数字电子钟需要使用7段数码管进行时间的显示。

这里可以选择常用的共阴极数码管或共阳极数码管,根据实际需求选择合适的型号和数量。

3.3 按钮输入为了方便用户设置时间,我们需要使用按钮来接收用户的输入。

通常使用矩阵按键或者触摸开关作为输入设备,以提供更好的用户体验。

3.4 控制电路数字电子钟的控制电路主要负责控制数码管显示、时钟模块的读取和按钮输入的响应。

可以选择单片机或者专用集成电路来实现控制功能。

4. 软件设计4.1 主控程序结构数字电子钟的软件设计主要包括主控程序的编写和时钟模块的驱动程序。

主控程序的结构如下:int mn(){// 初始化时钟模块InitClock();// 初始化按钮输入InitButton();while(1){// 读取当前时间ReadTime();// 检测按钮输入,根据用户的设置对时间进行调整CheckButton();// 更新数码管显示UpdateDisplay();}}4.2 时钟模块驱动程序时钟模块驱动程序负责与时钟模块进行通信,读取和更新时间信息。

根据所选择的时钟模块,编写相应的驱动程序,确保正确读取和设置时间。

4.3 按钮输入处理按钮输入处理程序负责检测按钮输入,并根据用户的操作进行相应的时间调整。

数字钟设计说明书

数字钟设计说明书

数字钟设计说明书一、数字钟的设计(一)数字钟简介本作品采用Atmel公司的AT89C51单片机,以汇编语言为程序设计的基础,设计一个用四位数码管显示时、分的时钟。

现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具,采用延时程序产生一定的时间中断,用于一秒的定义,通过计数方式进行满六十秒分钟进一,满六十分小时进一,满二十四小时小时清零。

从而达到计时的功能,是人民日常生活补课缺少的工具。

(二)数字钟的特点现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调试,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用LED显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时、分、秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。

(三)电子时钟的原理该电子时钟由AT89C51,七段数码管等构成,采用晶振电路作为驱动电路,由延时程序和循环程序产生的一秒定时,达到时分秒的计时,六十秒为一分钟,六十分钟为一小时,满二十四小时为一天。

而电路中唯一的一个控制键却拥有多种不同的功能,按下又松开,可以实现屏蔽数码管显示的功能,达到省电的目的;直接按下不松开,则可以通过按键实现分钟的累加,每按一次分钟加一;而连续两次按下按键不放松,则可实现小时的调节,同样每按一次小时加一。

二、单片机简介单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。

尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。

同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。

而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

(一)单片机型号的选择通过对多种单片机性能的分析,最终认为AT89C51是最理想的电子时钟开发芯片。

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

电子钟的设计说明书及电路图

电子钟的设计说明书及电路图
2)、整点时刻通过扬声器给出提示。
设计报告是电子技术综合训练课程的重要内容,是在设计完成后提交的技术报告,是对完成的设计系统性的总结和说明。通过设计报告的撰写,培养和锻炼学生科技文档写作的能力,培养和提高学生的计算机应用能力。
第二章
一、
按照基本要求设计的数字钟,数字形式显示时、分、秒,在分和秒之间显示“:”,并按1次/秒的速度闪烁;每日以24小时为一个记时周期;并且有校正功能,能够在任何时刻对电子钟进行方便的校正;要求在在电源方面是220V/50HZ的工频交流电供电。
5)、按照以上技术要求设计电路,绘制电路图,对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真,用万用板焊接元器件,制作电路,完成调试、测试,撰写设计报告。
2、发挥部分:
1)、有定时闹叫功能,能够按照任意预先设置的时间闹叫,驱动小型扬声器工作,并要求在闹叫状态能够手动消除闹叫;
计时电路用以实现分、秒的分别计时,其中需要设计进制的转换,置数或者清零操作,芯片级联进位,显示信号输出,报时信号输出,校正电路的接入等。
如下图是秒、分计数器电路图和电路仿真结果图3.5分、秒计数器的设计,图3.6分、秒计数器的波形仿真
图3.6分、秒计数器的设计
图3.7分、秒计数器的波形仿真
3.4
时计数器同样和秒、分的计数器所用芯片和具备条件都是一样,只是把同样的两篇74LS160N计数器接成二十四进制的计数器,使得输出为~这二十四个数即可,在低位片的c端的输出于高位片的b端经过与非门74LS00N送给两片的清零信号端CLR,低位片的进位RCO端与高位片的使能端ENT和ENR相连构成进位信号。时计数器功能及接线图如下图3.7,时计数器的波形仿真图如下图3.8
摘要
数字电子钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。它将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能和报时等附加功能。因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器,校时电路、报时电路和振荡器组成。主电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码,通过七位LED七段显示器显示出来。

数字钟的设计 (2)

数字钟的设计 (2)

数字钟的设计
数字钟的设计可以包括以下要素:
1. 数字显示器:数字钟需要一个数字显示器来显示当前的
时间。

可以采用LED或LCD显示器,显示数字0-9等基本数字以及冒号等特殊符号。

2. 时间设置按钮:数字钟需要一个或多个按钮来设置时间。

用户可以通过按下按钮来调整小时、分钟和秒等时间设置。

3. 电路板:数字钟需要一个电路板来控制时间的计数和显示。

电路板上包含微控制器或集成电路芯片,负责处理输
入和输出信号,控制时间的计数和显示。

4. 电源:数字钟需要一个电源来供电。

可以使用电池或直
接接入电源插座。

5. 外壳:数字钟需要一个外壳来保护内部组件,同时也可以起到美观的作用。

外壳材料可以选择塑料、金属或木材等。

6. 时钟机芯:数字钟需要一个时钟机芯,用于稳定时间的计数和显示。

时钟机芯可以是石英机芯、机械机芯或电子机芯等。

7. 其他功能:数字钟还可以添加其他功能,如闹钟、温度显示、日历等。

这些功能可以通过额外的按钮和显示屏来实现。

需要根据实际需求和预算来选择设计数字钟的具体要素和组件。

同时,还需要考虑数字钟的易用性、耐用性和美观性等因素。

设计完成后,还需要进行测试和调整,确保数字钟的正常工作。

数字电子钟课程设计

数字电子钟课程设计
数字电子钟课程设计
一、教学内容
本节“数字电子钟课程设计”依据《电子技术》教材第九章“数字电路应用”的内容进行设计。主要内容包括:
1.数字电子钟的原理与设计:介绍数字电子钟的基本工作原理,引导学生了解时钟信号的产生、分频电路、计数器、显示电路等组成部分。
2. 555定时器应用:讲解555定时器在数字电子钟中的作用,如如何产生稳定的时钟信号。
21.信息技术应用:教授学生如何利用现代信息技术,如互联网资源、在线仿真工具等,来辅助学习和解决实际问题,提高学生的信息素养。
22.教学反馈收集:在课程结束后,收集学生对课程内容、教学方式、实践环节等方面的反馈,以利于教师不断优化教学方法和提升教学质量。
6.实际制作与测试:引导学生动手制作数字电子钟,并进行功能测试与优化。
2、教学பைடு நூலகம்容
7.电路优化与改进:探讨如何优化电子钟电路设计,包括降低功耗、提高显示清晰度、增强电路稳定性等方面。
8.故障分析与排除:分析数字电子钟可能出现的常见故障,如显示错误、计时不准确等,并教授相应的排查与解决方法。
9.创新设计:鼓励学生对电子钟进行创新设计,如增加闹钟功能、温度显示、定时开关等,提升学生的创新能力和实践能力。
13.成果展示与评价:组织学生进行成果展示,相互评价,培养学生表达能力和批判性思维,同时教师给予总结性评价和反馈。
14.知识拓展:介绍数字电子钟在生活中的应用,以及电子时钟的最新技术发展,激发学生对电子技术领域的兴趣和探索欲。
4、教学内容
15.实践技能培养:通过实际操作,加强学生对电子元器件的识别与使用、焊接技术、电路布局与布线等实践技能的掌握。
10.课程总结:对本章内容进行回顾,强调数字电子钟各部分电路的联系与作用,巩固学生的理论知识,提升实际操作技能。
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华南农业大学电子线路综合设计数字电子钟班级:14电气类8班组别:4指导教师:2016年月电子数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,比机械式时钟具有更高的精确性。

本次课程设计的电子数字钟,具有以下功能:用24进制,从00开始到23后再回到00,各用2位数码管显示时、分、秒(如23:52:45);可实现手动或自动的对时、分进行校正;计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行报时,蜂鸣器响1秒停1秒地响5次。

整个电路设计主要包括秒信号产生电路、时分秒计数电路、译码显示电路、时分的校正电路以及整点报时电路。

秒信号产生电路由石英晶体振荡器和分频器实现,将此信号接到秒计数器的信号输入端,在秒信号的驱动下,秒计数器向分计数器进位,分计数器向时计数器进位,最后通过译码器将计数器中的状态以时间的形式显示在数码管。

整点报时电路由计时电路的输出状态产生脉冲信号送至蜂鸣器实现报时。

校时电路加上一个脉冲送到时分计时器电路从而实现时和分的校整。

为了更好的完成本次课程设计,我们对题目进行了分析讨论,参考了很多相关的资料,同时考虑到实验室能提供的设备仪器及元件,确定了初步的设计方案;经过多次软件仿真,确定并完善了最终的设计方案。

根据设计方案进行焊接、电子仪表检查、调试并测量电路的工作状态,排除电路故障,调整元件参数,改进电路性能,使之达到设计的指标和要求,做出成品。

关键词:晶体振荡器CD4060 CD4511 74LS901系统概述 (1)1.1 设计任务和目的 (1)1.2系统设计思路与总体方案 (1)1.3设计方案选择 (1)1.4总体工作过程 (2)1.5各功能模块的划分和组成 (2)2电路系统设计与分析 (4)2.1秒信号的发生电路 (4)2.2时、分、秒计数电路 (5)2.3译码显示电路 (6)2.4时、分校正电路 (7)2.5整点报时电路 (8)3电路的安装与调试 (9)3.1安装调试的步骤 (9)3.2电路软件仿真调式 (9)3.3电路焊接及实物调式 (10)3.4实验过程可能存在的问题 (10)4实验数据和误差分析 (11)5实验结论及分析 (11)6实验收获、体会和建议 (12)参考文献 (13)附录1元器件清单明细表 (14)附录2总原理接线图 (15)附录3 电路焊接实物图 (16)致 (17)1 系统概述1.1 设计任务和目的此次设计为一种多功能数字钟,该数字钟具有的基本功能包括能准确计时,以数字形式显示时、分、秒、可实现手动或自动的对时、分进行校正以及具有整点报时功能。

通过对本次设计制作的实践,我们可以更好的掌握课本的理论知识,以理论结合实际,应用知识解决日常生活的问题。

1.2 系统设计思路与总体方案一个简单的数字钟由秒信号发生电路,时、分、秒计数电路,译码显示电路组成,要求有校正时、分和整点报时功能,故要加入校时电路和报时电路。

因此其原理可由如下的框图表示出来。

图1 数字钟总体结构图1.3 设计方案选择对于数字钟电路的设计方案将有不同的几种设计可以实现,其不同的方案有着不同的元器件,主要设计方案如下:方案一:采用逻辑电路设计实现时、分、秒计时功能和整点报时功能,以及校时功能都能通过芯片实现,电路通过计数时钟脉冲具有自动更新秒的显示,纯属硬件设计无需程序干预。

显示电路时计数器 分计数器 秒计数器校时电路 报时电路振荡电路 分频电路方案二:利用单片机编程实现通过利用单片机部定时计数器实现计时,软件设置I/O作为数码管或液晶显示信号输出,时间校准按键输入。

软件实现的电子钟具有编程灵活,并便于功能的扩展。

综合比较上述各方案,考虑实验室所能提供的元器件级设备,以现在的知识水平,决定采用方案一设计逻辑电路作为最终选择方案。

1.4 总体工作过程1.4.1 时间的前进和显示的实现首先由秒信号产生电路生产秒信号,将此信号接到秒计数器的信号输入端。

接着,在这个秒信号的驱动下,秒计数器向分计数器进位,分计数器向时计数器进位,最后通过译码器将计数器中的状态以时间的形式显示出来,这样就实现时间的前进和显示功能。

1.4.2 整点报时的实现在时、分计数器的输出端接收整点的信号,驱动蜂鸣器的频率信号,在将此信号通过功率放大电路进行放大,从而使蜂鸣器工作。

1.4.3 校正时、分的实现在秒向分进位的路径中加入一条用手动产生信号的路径,并通过数据选择器来选择接通两条中的手动信号,从而实现对分的校正。

同理,对时的校正的方法与此相同。

1.5 各功能块的划分和组成1.5.1 秒信号产生电路方案一:采用555定时器组成的振荡器,产生1kHz后做千分频输出1Hz时钟。

由于555是利用电容的充放电产生矩形波时间误差较大,需通过产生高频繁波形从而减少误差,但这样就必须另外加分步电路做分频,这样精度不是很高且增加了制作的成本。

方案二:采用石英晶振电路产生稳定的时钟后做分频采用32768Hz的晶振产生2Hz时钟后通过CD4060二分频最终产生1Hz时钟。

石英晶体的振荡频率为36728HZ,极为稳定,因而用它构成的多谐振荡器产生的波形的稳定性很高。

由于石英晶体产生的振荡频率很高,需要用分频器进行分频处理。

这里用CD4060分频器处理,再通过74LS74产生秒信号。

如下图:图2 石英晶振电路综合比较两方案,通过555芯片产生的时钟周期与RC电路值有关容易产生较大的误差且需要使用3块十进制芯片构成千分频电路,而通过CD4060产生的时钟周期只与晶振的谐振频率有关可以产生稳定精确的时钟信号且仅需再加1块二分频芯片即可实现,综合考虑最终选择采用方案二。

1.5.2 时、分、秒计数电路及译码、显示电路此部分电路包括6个74LS90 BCD码计数器和6个七段数码管,其中秒分是60进制,时接成24进制,及相应的译码显示器。

时、分、秒都是要用两位十进制数表示的,时、分、秒的个位和十位所对应的计数器状态输出都是BCD码,因而用BCD码计数器。

由于计数器构成的扩展进制数多为BCD码输出形式,所以显示采用由七段数码管译码器驱动器(CD4511)驱动数码管作为显示电路部分。

1.5.3 时、分的校正电路这部分电路由产生调节信号的装置和数据选择器组成。

1.5.4 整点报时电路这部分电路由控制音响的频率信号采集电路和蜂鸣器组成。

2 电路系统设计和分析2.1 秒信号的发生电路秒信号发生电路由石英晶体振荡器、CD4060分频器和双D触发器组成。

需要的元件有74LS74、CD4060,电阻若干、电容若干和36728HZ的晶振。

其电路模型如下:振荡电路是电子数字钟的核心部分,它的频率和稳定性直接关系到表的精度。

因此选择石英晶体作为振荡器,为了得到频率更加准确的频率信号,加入了电容和电阻,其中电容为20uF ,电阻为20M 。

石英晶体产生的频率为32768Hz ,要得到1HZ 的信号需要再次对它进行分频,故选用CD4060分频器分频,再加一个双D 触发器得到1s 的脉冲秒信号。

2.2 时、分、秒计数电路这部分电路由秒部分、分部分和时部分三部分组成,将这三部分进行一定的连接就可得到完整的时、分、秒计数电路。

2.2.1 秒部分此部分为一个60进制的74LS90计数器,它的CP 脉冲是前面生成的秒信号,它的清零信号可以作为向分进位的进位信号。

下面是电路连接图:74LS74 1HZ2HZ CC4060 图4 秒信号产生电路1HZCD4060图5 秒计数电路2.2.2 分部分这部分电路与秒部分电路相似,它的输入CP 是秒部分电路产生的进位信号,它的清零信号作为向时进位时的进位信号。

电路图如下:2.2.3 时部分 这部分电路是一个24进制的计数器,它的输入CP 为分部分的进位信号,需要的元件与秒、分电路一致。

电路图如下: 图6分计数电路图7 时计数电路2.3 译码显示电路这部分电路由CD4511和数码管组成,CD4511是一个BCD七段译码器,具有BCD 转换、消隐、锁存并兼有驱动功能,直接驱动LED显示器,通过CD4511,可将二进制数转化为十进制数,从而在数码管上显示十进制数字,其电路图如下:图8 译码显示电路2.4 校正时、分电路2.4.1 校分电路实现分的校准的基本思路是:断开原来正常的分输入信号即秒电路的进位信号,把频率可以认为控制的手动脉冲接入,从而实现快速的人为的分计数,当到达准确的数值后再接入正常的计数脉冲,进行正常的前进。

通过开关手动控制时、分脉冲输入。

以下为接线图:图10 校分电路2.4.2校时电路该电路与校正分的思路完全一致,只是它的正常输入信号是分的进位信号而已。

以下为整个时、分校正电路图:图11 时分校正电路2.5 整点报时电路这部分电路的要:在距离整点还有10秒的时候,每隔一秒鸣叫一次,声音共有五次,每次持续时间为一秒。

其电路包括控制门电路部分和音响电路部分。

其中控制门电路的功能是从时、分、秒计数电路中取出频率信号,输给音响电路。

音响电路是根据控制门电路得到的频率信号驱动蜂鸣器发声的电路。

以下为电路图:图12 整点报时电路3 电路的安装与调试3.1 安装调试的步骤首先布置芯片在万能板上的位置并对各个芯片进行功能检测以确定是好的。

由于总电路的各个组成电路之间是相互独立的,因此将各个电路所需的芯片布置在一起,一简化接线。

接着是接线并调试,因为各个电路的独立性,可以对各个单位电路进行单独的安装和调试,可以降低调试的难度。

具体做法是:接秒、分电路部分的60进制、接时电路部分的24进制,同时接上相应的译码和显示电路,并进行测试,测试方法为给各部分电路一个手动的CP,通过观察数码管来确定电路是否正确。

再接着就是接校时电路,并对起功能进行检验,检验方法为调节电键为不同的状态,观察能否完成手动校时和正常的计数功能,反复的检验和修改接线,直到正确完成指定功能为止。

再接报时电路,并进行测试,测试的方法为将时间调到59分,观察当秒钟走到50秒时是否开始报时。

当所有的布线都完成后,检测所有的功能,看是否符合要求。

3.2 电路软件仿真调式在焊接电路前,设计的电路图先用软件Proteus进行了仿真,并成功地实现了设计要求的功能。

具体仿真电路图如下:图13 电路软件仿真调试3.3 电路焊接及实物调式电路焊接实物正面图如下:图14 电路实物图实物调试具体步骤:用示波器分别接入个单元电路,逐一进行测试并记录相关数据。

(1)首先用示波器检测振荡电路,测试并观察其输出波形和频率,记录频率,输出频率应为32768Hz。

(2)将32768Hz信号输入到分频电路,用示波器检测输出频率并记录。

(3)将1Hz脉冲信号依次输送到秒、分、时计数器,观察数码管的计数状况,并与实际时钟计数进行比较。

(4)测试校时电路、整点报时电路是否正常工作。

3.4 实验过程中可能存在的问题在接好某部分电路后,可能存在一些问题,不能显示正确的结果。

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