数字时钟综合设计

合集下载

数字时钟设计方案

数字时钟设计方案

数字时钟设计方案数字时钟是一种以数字形式显示时间的钟表。

它主要由时钟芯片、显示模块和控制电路等组成。

下面将介绍一种数字时钟的设计方案。

首先,时钟芯片是数字时钟的核心部件,其主要功能是实时计时,并提供时间信号给显示模块。

在设计中,可以选用一款精度较高的实时时钟芯片,如DS1302或DS3231,并通过SPI 或I2C等接口与其他器件进行通信。

其次,显示模块是数字时钟的输出设备,它将时钟芯片提供的时间信号转换成数字形式显示。

常见的数字时钟显示模块有七段数码管、液晶显示屏等。

在此方案中,我们选用四位共阳极的七段数码管。

然后,控制电路是数字时钟的逻辑控制部分,它通过控制模块将时钟芯片的时间信号经逻辑处理后发送给显示模块,并实现其他功能。

在此方案中,控制电路可以采用单片机或FPGA等器件实现。

以STM32单片机为例,通过编程控制GPIO口的电平改变,可以实现对七段数码管的动态显示。

具体实现方案如下:1. 硬件设计:选择合适的时钟芯片和显示模块,并完成其与控制电路的连接。

时钟芯片与控制电路的连接方式主要是通过SPI或I2C接口,而显示模块与控制电路的连接方式主要是通过GPIO口。

2. 软件设计:使用C语言或汇编语言编写控制电路的程序。

程序的主要任务是读取时钟芯片的时间信号,进行逻辑处理后控制七段数码管的显示。

3. 功能扩展:除了基本的时分秒显示外,还可以添加其他附加功能,如日期显示、闹钟设置、温度显示等。

这些功能可以通过增加相应的硬件模块和对应的软件控制实现。

4. 调试和测试:完成硬件和软件的设计后,需要进行调试和测试。

可以通过调试工具实时查看七段数码管的显示结果,并对代码进行正确性和稳定性测试。

5. PCB设计和制作:完成电路设计后,需要进行PCB的设计和制作。

在设计PCB时,要考虑电路的布局、信号线的走向和层间连接等因素,保证电路的稳定性和可靠性。

6. 组装和调试:完成PCB制作后,进行组装和调试。

将制作好的电路板和其他组件进行连接,进行最后的调试和测试。

数字时钟各单元电路的设计方案及原理说明

数字时钟各单元电路的设计方案及原理说明

数字时钟各单元电路的设计方案及原理说明数字时钟是现代生活中常见的时间显示工具,它通过使用数字来表示小时和分钟。

而数字时钟的核心组成部分则是由各个数字显示单元电路组成的。

在本文中,我将为您介绍数字时钟各单元电路的设计方案及原理说明,希望能帮助您更深入地了解数字时钟的工作原理。

我们需要了解数字时钟的基本原理。

数字时钟使用了七段显示器来显示数字,每个数字由七个LED(Light Emitting Diode)组成,分别表示了该数字的不同线条。

为了控制七段显示器显示特定的数字,我们需要设计相应的驱动电路。

1. 数字时钟的驱动电路设计方案a. 时钟信号生成器:数字时钟需要一个稳定的时钟信号来驱动各个单元电路,通常使用晶振电路来生成精确的时钟信号。

b. 时分秒计数器:用于计数时间,并将计数结果转化为可以驱动七段显示器的信号。

时分秒计数器可以使用计数逻辑电路来实现,其中包括触发器和计数器芯片等。

c. 译码器:译码器用于将计数器输出的二进制数据转换为可以驱动七段显示器的控制信号。

根据不同的数字,译码器会选通对应的七段LED。

2. 数字时钟的各单元电路原理说明a. 时钟信号生成器的原理:晶振电路通过将晶振与逻辑电路相连,通过振荡来生成稳定的时钟信号。

晶振的振荡频率决定了时钟的精确度,一般使用32.768kHz的晶振来实现。

b. 时分秒计数器的原理:时分秒计数器使用触发器和计数器芯片来实现,触发器可以保存二进制的计数值,并在时钟信号的作用下进行状态切换。

计数器芯片可以根据触发器的状态进行计数和重置操作。

c. 译码器的原理:译码器根据计数器输出的二进制数据选择对应的七段LED。

七段LED通过加电来显示数字的不同线条,然后通过译码器的工作,将二进制数据转换为驱动七段LED的信号。

通过以上的设计方案和原理说明,我们可以更好地理解数字时钟各单元电路的工作原理。

数字时钟通过时钟信号生成器来提供稳定的时钟信号,时分秒计数器记录并计算时间,译码器将计数结果转化为可以驱动七段显示器的信号。

数电课设--数字钟的设计

数电课设--数字钟的设计

数电课设--数字钟的设计摘要:该设计主要是设计一种基于数字电路实现的数字钟,用于显示当前时间,同时设计一个简单的时间调整系统来实现对数字钟的时间调整。

本设计实现了数字钟的时间显示、时间调整等功能,具有简单、实用等优点。

关键词:数字钟、计数器、时间调整系统一、引言数字钟是一种时钟显示设备,它可以在显示面板上显示当前时间,数字钟的普及改变了人们观念上的关于时间知识的变革。

本课设就是要通过设计一个数字钟,来综合应用我们所学的数字电路知识,通过数字电路的设计实现时间的显示及调整。

二、数字钟的设计原理数字钟的设计离不开计数器和定时器,计数器的作用是进行计数操作,进而对时间进行处理,定时器的作用是用来控制计数器的计数和复位,使其能够按照固定的时间序列不断进行计数。

数字钟的显示部分采用数码显示管显示当前时间,数码显示管显示的时间单位有小时、分钟和秒。

三、数字钟的设计方案数字钟的设计方案可以分为两部分,一部分是计数器及定时器的设计,另一部分是时间调整系统的设计。

下面分别进行介绍。

(一)计数器及定时器的设计计数器采用7474型D触发器进行设计,二进制计数器采用模8计数模式,带有异步复位功能。

其中,D触发器的Vcc接+5V电源,GND接地,CLK接定时器的输出,D接Q的输出,Q接下一级触发器D端。

计数器采用8253/8254型定时器,应该根据标准时钟的频率和预置值计算计数器的频率和复位时间。

时间调整功能通常是通过8255接口芯片实现。

(二)时间调整系统的设计时间调整系统通过单片机实现,主要实现以下功能:上下键切换修改时间单位、按键快速调整修改时间数字、按键高频稳定范围设置、判断闹钟是否开启、日历选择等。

四、数字钟的实现数字钟的实现可以参考实验教材进行,实现前需要明确以下几点:1. 根据实际需求确定数字钟的参数:例如显示的时间格式,以及是否需要设置闹钟等。

2. 设计好数字钟的原理图,并选择适合的元件进行接线。

3. 进行电路调试和测试,对电路进行稳定性测试等。

数字电子钟的设计

数字电子钟的设计

数字电子钟的设计数字电子钟的设计随着科技的不断发展,数字电子钟已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

它不仅可以告诉我们时间,还可以让我们随时随地掌握时间。

本文将从数字电子钟的功能、设计要素和实现过程三个方面探讨数字电子钟的设计。

一、数字电子钟的功能数字电子钟最基本的功能是显示当前时间。

同时,数字电子钟还可以有多种附加功能,例如显示当前日期、闹钟定时、倒计时、秒表计时等等。

这些功能可以根据用户的需求进行扩展和定制。

数字电子钟还可以根据个人偏好设定显示模式。

比如,可以设定12小时还是24小时制显示,可以选择显示中文还是英文,可以选择不同的背景颜色和字体大小等等。

二、数字电子钟的设计要素数字电子钟的设计要素包括时钟芯片、数字显示器、主芯片、功率模块等多个组成部分。

下面我们来分别介绍一下。

1. 时钟芯片时钟芯片是数字电子钟的核心部件。

它可以提供高精度的时间信号,控制数字显示器显示时间。

常见的时钟芯片有DS1302和DS3231等。

其中,DS3231是一款高精度时钟芯片,可以达到非常高的精度要求。

2. 数字显示器数字显示器是数字电子钟最显著的部分。

常见的数字显示器有LED、LCD和OLED三种类型。

LED数字显示器是最常见的数字显示器,具有显著的视觉效果。

LCD数字显示器可以显示更多的信息,而且更加柔和。

OLED数字显示器颜色更加丰富,显示效果更加真实。

3. 主芯片主芯片是数字电子钟的中央处理器,负责控制各个组成部分间的通讯和协同。

常见的主芯片有STM32和ATMega328P等。

其中,STM32性能比较出色,可以满足高性能要求。

4. 功率模块数字电子钟的功率模块负责提供电源。

常见的功率模块有锂电池和AC/DC适配器两种。

锂电池电量长,使用方便,但是需要经常充电。

AC/DC适配器可以提供长期稳定的电源,但是需要连续供电。

三、数字电子钟的实现过程数字电子钟的实现过程需要进行硬件设计和软件开发两个步骤。

硬件设计包括电路设计和PCB设计两个方面。

电子技术综合设计报告数字钟设计

电子技术综合设计报告数字钟设计

摘要本次实验的主要内容是设计多功能的数字钟。

数字钟是一种用数字显示分,秒,时的记时装置,相比于传统机械时钟,它具有走时准确,显示直观等优点,并且得到广泛应用。

数字钟主要由时,分,秒计数器以及校时和显示电路组成。

利用60进制和24进制递增计数器子电路构成数字时钟系统,由2个60进制同步递增计数器完成秒,分计数,由一个24进制同步递增完成小时计数。

要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲。

设计的数字钟除了具有校准功能,自带秒脉冲信号发生器的基本功能外,我们还要设计一些扩展功能。

本设计的提高功能:小时的计数要求为“12归1”。

我们在对基本原理和软件方面有了一定的了解的基础上,然后还要亲自动手焊接出数字钟。

通过软件,硬件的结合,我们才能对数字钟有更好的了解,学习更多的知识,掌握更多的技能。

关键词:多功能数字钟;CC4518、CC4511、555芯片;计数器;多谐振荡器目录1 数字钟的基本组成及工作原理 (1)1.1数字钟的构成 (1)1.2数字钟的工作原理 (1)2 数字钟的设计与制作 (3)2.1系统方案选择与论证 (3)2.2设计步骤与方法 (3)2.2.1 NE555脉冲电路产生 (3)2.2.2计数器电路 (5)2.2.3译码显示电路 (7)2.2.4校时电路 (10)2.3数字钟仿真 (11)2.3.1数字钟电路原理图(见附录4) (11)2.3.2系统整体仿真图(见附录6) (11)2.3.3 PCB板图(见附录2) (11)3 数字钟的扩展功能 (12)3.1定点报时 (12)3.2 12归1 (13)4 数字钟的焊接及注意事项 (15)4.1焊接元件清单(见附录3) (15)4.2实际焊接的印刷电路板元件分布图(见附录5) (15)4.3焊接注意事项 (15)5 系统软、硬件调试 (17)5.1系统软件调试过程中遇到的问题以及排查经过 (17)5.2系统硬件调试过程中遇到的问题以及排查经过 (17)6 总结及体会 (18)7参考文献 (19)附录 (20)附录1: (20)附录2: (21)附录3: (22)附录4: (23)附录5: (24)附录6: (25)1 数字钟的基本组成及工作原理1.1数字钟的构成数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。

课程设计数字电子时钟设计

课程设计数字电子时钟设计

课程设计数字电子时钟设计一、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,掌握时钟的各个组件及其功能。

2. 学生能掌握数字电子时钟设计中涉及的二进制、十六进制等基础知识。

3. 学生了解数字电子时钟设计中常用的集成电路及其应用。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的数字电子时钟电路。

2. 学生能够通过编程实现对数字电子时钟的显示控制,具备初步的编程能力。

3. 学生能够运用所学知识解决数字电子时钟设计过程中遇到的问题。

情感态度价值观目标:1. 学生对数字电子技术产生兴趣,培养探究精神和创新意识。

2. 学生在团队合作中学会沟通与协作,培养团队精神和责任感。

3. 学生认识到数字电子技术在实际应用中的重要性,提高学习的积极性和主动性。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与动手实践,培养学生的实际操作能力。

学生特点:学生具备一定的电子电路基础,对数字电子技术有一定了解,但编程能力较弱。

教学要求:教师需结合学生特点,采用讲解、演示、实践相结合的教学方法,引导学生主动参与,提高学生的动手实践能力和创新能力。

在教学过程中,注重培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高综合运用知识的能力。

二、教学内容1. 数字电子时钟原理:介绍时钟的基本工作原理,包括振荡器、分频器、计数器、显示器等组成部分及其功能。

相关教材章节:第二章第二节“数字电子时钟的基本原理”2. 数字电子技术基础:回顾二进制、十六进制等基础知识,为数字电子时钟设计打下基础。

相关教材章节:第一章“数字电子技术基础”3. 集成电路与应用:学习数字电子时钟设计中常用的集成电路,如555定时器、CD4510计数器等。

相关教材章节:第三章“集成电路与应用”4. 数字电子时钟设计:讲解如何设计并搭建数字电子时钟电路,包括电路图的绘制、元器件的选择等。

相关教材章节:第四章“数字电子时钟的设计与制作”5. 编程控制:学习如何通过编程实现对数字电子时钟的显示控制,介绍简单的编程知识和技巧。

DSP课程设计数字时钟

DSP课程设计数字时钟

软件调试:检查软件代码是 否正确,确保时钟模块、显 示模块等设备正常工作
功能测试:测试数字时钟的 功能是否正常,如时间显示、 闹钟设置等
性能测试:测试数字时钟的 性能是否满足要求,如时间 精度、功耗等
稳定性测试:测试数字时钟 的稳定性,如长时间运行是 否正常,是否出现异常情况 等
数字时钟的优化
优化目标
提高时钟精度:优化后的时钟精度更高,误差更小 降低功耗:优化后的时钟功耗更低,更节能 提高稳定性:优化后的时钟稳定性更高,不易受干扰 简化设计:优化后的时钟设计更简洁,易于理解和实现
数字时钟的应用 场景
智能家居领域
智能照明:根 据时间自动调 节灯光亮度和
色温
智能安防:监 控家中安全情 况,如门窗开 关、陌生人闯
低功耗设计可以提 高数字时钟的续航 能力
低功耗设计可以减 少数字时钟的能耗 和碳排放
低功耗设计可以降 低数字时钟的生产 成本和维护成本
感谢您的观看
汇报人:
智能家居:作为智 能家电的控制中心, 实现远程控制和定 时操作
工业自动化:用于 生产线的定时控制 和监控,提高生产 效率
医疗设备:用于医疗 设备的定时控制和监 测,提高医疗设备的 准确性和可靠性
交通管理:用于交通 信号灯的定时控制和 监测,提高交通管理 的效率和安全性
数字时钟的发展 趋势
智能化发展
提高时钟的准确性 降低时钟的功耗 提高时钟的稳定性 优化时钟的显示效果
优化方法
提高时钟精度: 采用高精度时 钟源,如晶体
振荡器
降低功耗:优 化电路设计, 减少不必要的
功耗
提高稳定性: 采用稳定的电 源和时钟源, 避免外部干扰
优化显示效果: 采用高亮度、 高对比度的显 示设备,提高

数字钟设计报告

数字钟设计报告

数字钟设计报告1. 引言数字钟是一种常见的显示时间的设备,它采用数字显示方式,能够准确地显示当前的时间。

本文将介绍数字钟的设计过程、原理以及制作方法。

2. 设计原理数字钟的设计原理基于电子时钟的概念。

它由一个时钟芯片、数字显示模块和控制电路组成。

主要分为以下几个模块:2.1 时钟芯片时钟芯片是整个数字钟的核心部件,负责产生和维护精确的时间。

它通常采用晶振来生成时钟脉冲,并且能够根据输入的时间信号进行计数和更新。

2.2 数字显示模块数字显示模块用于将时间以数字形式显示出来。

它通常由七段数码管组成,每个数码管可以显示一个数字0-9。

通过控制每个数码管的亮灭,可以实现显示任意的数字。

2.3 控制电路控制电路负责调度时钟芯片和数字显示模块的工作,并且根据需要进行相应的控制操作。

它通常包括时钟信号的分频电路、扫描控制电路等。

3. 设计步骤数字钟的设计步骤如下:3.1 确定需求首先需明确数字钟的需求,包括显示的格式、功能要求等。

3.2 选取器件根据需求选取合适的时钟芯片、数字显示模块和控制电路。

3.3 连接器件根据器件的规格书和引脚图,将时钟芯片、数字显示模块和控制电路按照正确的方式连接起来。

3.4 编写控制程序根据选取的器件,编写相应的控制程序,实现时间的计数、显示和控制功能。

3.5 测试和校准完成连接和编程后,进行测试和校准,确保数字钟的工作稳定和准确。

4. 制作过程数字钟的制作过程包括如下几个步骤:4.1 准备材料和工具准备时钟芯片、数字显示模块、控制电路板、面板等材料和工具。

4.2 搭建电路根据设计步骤中的连接方法,将时钟芯片、数字显示模块和控制电路进行连接和焊接。

4.3 安装面板将连接好的电路板安装在面板上,同时安装按钮、开关等控制元件。

4.4 调试和测试对制作好的数字钟进行调试和测试,确保其工作正常。

4.5 完善和装饰对数字钟进行外观美化,例如涂漆、装饰图案等,使其更加美观。

5. 总结通过以上步骤,我们可以完成一个基本的数字钟设计和制作。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

武汉工程大学计算机科学与工程学院综合设计报告设计名称:基础硬件综合设计设计题目:数字时钟学生学号:专业班级:学生姓名:学生成绩:指导教师(职称):(讲师)完成时间:武汉工程大学计算机科学与工程学院制说明:1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生;四、五两项(中英文摘要)由学生在完成综合设计后填写。

2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。

3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个综合设计期间的表现、设计完成情况、报告的质量及答辩等方面,给出客观、全面的评价。

4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节。

凡不参加答辩者,其成绩一律按不及格处理。

答辩小组成员应由2人及以上教师组成。

5、报告正文字数一般应不少于5000字,也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。

6、平时表现成绩低于6分的学生,其综合设计成绩按不及格处理。

7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式(适用于学院各类综合设计),各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整,并上报学院批准。

答辩记录表成绩评定表学生姓名:学号:班级:目录摘要 (II)Abstract (II)第一章数字钟 (1)1.1概念 (1)1.2分类 (1)1.3用途和功能 (1)第二章设计方案 (2)2.1设计原理 (2)2.2设计目的 (2)2.3设计方案 (2)2.3.1 方案 (2)2.3.2 设计方案图 (2)2.4电路设计 (3)第三章芯片介绍及详细设计 (5)3.1芯片介绍 (5)3.1.1 74LS160 (5)3.1.2 74LS48 (6)3.1.3 74LS00 (7)3.1.4 74LS11 (7)3.2总线路图 (8)总结 (10)致谢 (11)参考文献 (12)摘要电子钟作为一种定时工具被广泛的使用在生产生活的各方面。

人类最初依靠太阳的角度来进行定时,所以受天气的影响比较大,为了克服依靠自然现象定时的缺点人们发明的机器钟表,电子钟表一系列的定时工具。

而电子钟表具有价格便宜,质量轻,定时误差小等优点,被广泛的应用在生产,生活的各个方面。

由于电子钟的能提供精确又被广泛的运用在测量之中。

此数字电子钟采用74160集成块作为计时模块,用7448作为译码器,8段数码显示管作为显示工具。

其设计的产品可以广泛的用于公共场所,匾额装饰,以及教学等方面。

关键字:电子钟;计时;译码器AbstractElectronic clock as a regular tools are widely used in the production of all aspects of life. human initially on the sun point for regular, so by weather larger, in order to overcome rely on natural phenomena regular shortcomings people invention machine clock, electronic watch a series of regular tool. and electronic clock with cheap, quality light, regular small, advantages error, was widely used in production, all aspects of life. because electronic clock to provide accurate and widely utilization in the measuring among. this number electronic clock with 74160 chipset as time module, with 7448 as needed, 8 paragraph digital display tube as show tool. the design products can extensive memorial for public places, and teaching decoration, etc.Keyword:electronic clock; time; decoder第一章数字钟1.1概念数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。

与机械钟相比具有更高的准确性和直观性,具有更长的使用寿命,已得到广泛的使用。

数字钟的设计方法有许多种,例如可用中小规模集成电路组成电子钟,也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟,还可以利用单片机来实现电子钟等等。

这些方法都各有其特点,其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活,以便于功能的扩展。

1.2分类(1)单片数字钟近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用越来越普及了,并且由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,使单片机在电子和一些自动化行业中应用也越来越广泛了。

数字钟的组成模块主要由一个AT89C51单片机模块、用于放大信号来驱动数码管显示的SN74LS244N、用于显示时间的数码管显示模块、还有用于复位的按键部分,还有电源等部分组成。

(2)多功能数字钟(一)基本功能:1.计时要12翻1,分,秒60进制。

2.准确计时,以数字形式显示时分秒的时间。

3.校正时间。

(二)扩展功能:1.定时控制。

2.仿广播电台报时功能。

3.自动整点报时。

4.触摸整点报时。

(三)音乐功能:到点会自动报时,有音乐享受。

1.3用途和功能基本用途可用中小规模集成电路组成电子钟;也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟;还可以利用单片机来实现电子钟等等。

这些方法都各有其特点,其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活,并便于功能的扩展,很精确。

由于电子钟一直是跳动的,所以最好选择方形的。

增值功能从相应管脚引出接线,加装机械或电子继电器,可以精确定时,即有定时功能。

可以触动收音机或闹音喇叭。

提供增值功能。

第二章设计方案2.1 设计原理数字电子钟是一个将“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、和振荡器组成。

干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,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分钟,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进制计时器,可实现对一天24小时的累计。

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。

2.2 设计目的1.显示时、分、秒。

采用24小时制。

2.制作、调试出一个具有直流电源、简易信号源及用“时”“分”“秒”的数字钟系统3.具有校时功能,可以对小时和分单独校时2.3 设计方案2.3.1 方案首先构成一个CB555定时器产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲,由74LS161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、二十四进制时计数器。

使用CB555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。

2.3.2 设计方案图数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。

由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1Hz时间信号必须做到准确稳定。

通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

数字钟主要由5个部分构成:1)晶体震荡电路加分频器,产生1Hz的方波信号;2)计数器级联,构成12/24、60计数器;3)显示电路,主要由LED段码管和译码启动电路构成;4)校时、校分电路,用于设置正确的时间;5)报时电路。

图 2—1 设计方案2.4 电路设计1) 60进制秒计数器用两个74160芯片、两个7448译码与数码显示器连接成六十进制的秒计数器,时钟源提供秒脉冲,连接图如下:图 2—2 秒电路2) 60进制分计数器用两个74160芯片、两个7448译码与数码显示器连接为六十进制的分钟计数器,通过[M]开关进行对分钟的校对,当在59秒时在来一个秒脉冲分钟向前进一,秒清零重新计时,如下图所示。

图 2—3 分电路3) 24进制小时计数器用两个74160芯片、两个译码与数码显示器连接成十二/二十四进制的时计数器,通过开关[o]对小时进行校对,开关[p]是十二进制与二十四进制间的切换,当在59分59秒时再来一个秒脉冲小时向前进一,分钟和秒同时清零重新计时,在小时进位的同时报时灯亮说明进行了整点报时功能,连接图如下图。

图 2—4 时电路第三章芯片介绍及详细设计3.1 芯片介绍主要涉及芯片为74LS160,74LS48,74LS00以及74LS11等。

3.1.1 74LS16074LS160功能:十进制计数器160 的清除端是异步的。

当清除端/MR 为低电平时,不管时钟端CP 状态如何,即可完成清除功能。

160 的预置是同步的。

当置入控制器/PE 为低电平时,在 CP 上升沿作用下,输出端 Q0-Q3 与数据输入端 P0-P3 一致。

对于74160,当 CP 由低至高跳变或跳变前,如果计数控制端 CEP、CET为高电平,则/PE 应避免由低至高电平的跳变,而 74LS160 无此种限制。

160 的计数是同步的,靠 CP 同时加在四个触发器上而实现的。

当 CEP、CET 均为高电平时,在 CP 上升沿作用下 Q0-Q3 同时变化,从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。

对于74160,只有当CP 为高电平时,CEP、CET 才允许由高至低电平的跳变,而 74LS160的 CEP、CET 跳变与 CP 无关。

160 有超前进位功能。

当计数溢出时,进位输出端(TC)输出一个高电平脉冲,其宽度为 Q0 的高电平部分。

在不外加门电路的情况下,可级联成 N 位同步计数器。

对于74LS160,在 CP 出现前,即使 CEP、CET、/MR 发生变化,电路的功能也不受影响。

相关文档
最新文档