数字电子时钟毕业设计

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(完整)基于STC单片机的电子时钟毕业设计(DOC)

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电子时钟[摘要] 本设计是基于STC单片机的电子时钟技术,由STC12C5A16S2芯片和LCD1602液晶显示屏,DS18B20进行温度测量,辅以必要的的电路,构成一个单片机定时闹钟。

电子钟可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成.LCD显示“时”,“分”,LED闪动来做秒计数,定时时间到能发出警报声或者启动继电器,从而控制电器的启停。

现在是自动化高度发达的时代,特别是电子类产品都是靠内部的控制电路来实现对产品的控制,达到自动运行的目的,这就需要我们这里要做的设计中的电器元件及电路的支持。

在这次设计中主要是用STC12C5A16S2来进行定时,也结合着其他辅助电路实施控制,在定时的时候,按一下控制小时的键对小时加一;按一下控制分钟的键对分钟加一;到达预设的时间,此电路就会发出报警声音提示已经到点。

[关键词] 定时闹钟STC12C5A16S2 LCD1602Time clock[Abstract] The regular alarm clock designers design, by the microcontroller STC12C5A16S2 chip and LCD1602 display、 DS18B20 , combined with the necessary circuitry to form a single—chip timer alarm clock. Clock can be digital circuit,the microcontroller can also be used to complete。

LCD display "when”, "sub”,LED flash to do the second count, regular time to be able to sound an alarm or start relay to control the electrical start and stop. Now is the era of highly developed automation, especially electronic products are relying on the internal control circuitry to achieve control of the product to achieve the purpose of automatic operation, which requires us to do the design of electrical components and circuits to support 。

毕业设计论文_单片机电子时钟的设计

毕业设计论文_单片机电子时钟的设计

毕业设计论文_单片机电子时钟的设计摘要:电子时钟作为一种常见的时间显示装置,在现代社会中应用广泛。

本文设计了一款基于单片机的电子时钟,使用DS1307实时时钟芯片来获取系统时间,并通过数码管进行显示。

设计过程中,通过对单片机的编程和电路的连接,实现了时间的显示与调节功能,具有较高的准确性和稳定性。

该设计方案简单、实用,可用于各种场合。

关键词:单片机;电子时钟;DS1307;数码管1.引言电子时钟是一种利用电子技术构造的显示时间的装置,具有时间准确、使用简单、显示清晰等特点,广泛应用于生活和工作中。

本文以单片机为核心,设计了一款实时准确的电子时钟,提高了时间的准确度和稳定性。

2.设计原理该设计的核心是通过单片机与DS1307实时时钟芯片的连接,使得单片机可以获取到准确的系统时间,并通过数码管进行显示。

DS1307芯片通过I2C总线与单片机连接,通过读取芯片中的时间寄存器,单片机可以获得当前的时间信息。

3.硬件设计本设计中使用了AT89S52单片机作为主控芯片,通过引脚与DS1307芯片相连。

单片机的P0口接到数码管的段选信号,P1口接到数码管的位选信号,通过控制这两个口的输出状态,可实现对数码管上显示的数字进行控制。

同时,为了使时钟可以正常运行,需外接一个晶振电路为单片机提供时钟信号。

4.软件设计通过对单片机的编程,实现了以下功能:(1)初始化DS1307芯片,设置初始时间;(2)每隔一秒读取一次DS1307芯片的时间寄存器,将时间信息保存到单片机的RAM中;(3)根据当前时间信息,在数码管上显示对应的小时和分钟。

5.调试与测试经过硬件的连接以及软件的编写,进行了调试与测试。

将初始时间设置为08:30,观察数码管上的显示是否正确,以及时间是否准确。

同时,通过手动调节DS1307芯片中的时间,检查单片机是否能正确获取时间,并进行显示。

6.总结与展望本文设计了一款基于单片机的电子时钟,通过单片机与DS1307芯片的连接和编程,实现了准确的时间显示功能。

数字钟毕业论文

数字钟毕业论文

数字钟毕业论文数字钟毕业论文一、引言在现代社会中,数字钟已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

无论是手机、电脑还是家居装饰,数字钟都无处不在。

然而,数字钟的发展背后隐藏着许多有趣的技术和设计原理。

本篇论文将探讨数字钟的历史、工作原理以及未来发展方向。

二、历史回顾数字钟的历史可以追溯到20世纪70年代。

当时,电子技术的快速发展使得人们开始尝试用数字显示时间。

最早的数字钟采用了七段显示器,通过控制灯泡的亮灭来表示数字。

然而,这种显示方式存在一些问题,例如能耗较高、显示效果不够清晰等。

随着技术的不断进步,液晶显示器逐渐取代了七段显示器,成为数字钟的主流显示技术。

液晶显示器具有低能耗、高对比度和可定制性等优点,使得数字钟的显示效果得到了极大的提升。

三、工作原理数字钟的工作原理可以简单地分为三个部分:时钟芯片、显示器和控制电路。

时钟芯片是数字钟的核心部件,它负责计时和时间的精确控制。

时钟芯片通常由晶体振荡器和计数器组成。

晶体振荡器产生稳定的振荡信号,计数器将振荡信号转换为可读的时间格式。

显示器是数字钟的输出部分,它用来显示时间。

除了液晶显示器,数字钟还可以采用LED显示器等其他技术。

不同的显示器技术有不同的特点,例如LED显示器亮度高、反应速度快,而液晶显示器则更加省电。

控制电路负责接收用户的输入,并将其转化为对时钟芯片和显示器的控制信号。

用户可以通过控制电路来调整时间、设置闹钟等功能。

四、数字钟的应用领域数字钟在日常生活中有着广泛的应用。

首先,数字钟作为时间的显示工具,被广泛应用于办公室、学校、医院等场所。

其次,数字钟还可以作为家居装饰品,为室内空间增添一份现代感。

此外,数字钟还可以用于计时器、闹钟等功能,方便人们的生活。

除了日常应用,数字钟在科学研究、航空航天等领域也有着重要的作用。

例如,在航空航天领域,数字钟的精确计时能力对于飞行任务的安全和准确性至关重要。

五、数字钟的未来发展随着科技的不断进步,数字钟的未来发展前景广阔。

电子时钟的设计与制作毕业论文

电子时钟的设计与制作毕业论文

目录中文摘要、关键词 (3)1、绪论 (3)1.1课题研究的背景及意义 (3)1.2国内外研究 (4)1.3电子时钟概述 (5)1.4论文章节构成及安排 (5)2、电子时钟设计方案 (5)2.1两种设计方案的选择 (5)2.2系统电路 (6)3、硬件系统设计 (7)3.1核心控制电路 (7)3.2秒计时电路 (9)3.3显示电路 (11)4、软件系统设计 (12)4.1DS1302子程序 (12)4.2LCD5110子程序 (14)4.3主程序 (14)5、设计系统的调试 (15)5.1硬件调试 (15)5.2软件调试 (15)6、本设计系统小结 (16)6.1系统不足及功能拓展 (16)6.2学习心得与展望 (16)参考文献 (16)英文摘要、关键词 (16)电子时钟的设计与制作信息技术学院电子信息科学与技术专业指导教师 ***作者 ***摘要:从古代的沙漏计时,到现在的机械钟表、石英钟,计时技术得发展经过了一个漫长的完善过程,这充分显现出了时间不论对古人还是现在的我们的重要性。

现在,全球社会都进入了信息化时代,人们更加重了对时间计量精度的依赖,以至于钟表应用越来越广,功能越来越多。

普通的机械表对于当代人复杂繁琐的要求显然早已不太适应,电子时钟应运而生。

电子时钟不仅能满足基本时间要求,而且体积小,成本低廉,最大的亮点在于可以随时根据不同的客户要求进行改进、增加功能,所以电子钟越来越受到人们的青睐。

本课题即着眼于此,研究的主要目的是设计一个基于单片机的电子时钟系统。

由于单片机有价格实惠而且功能齐全的优点,在自动控制产品中广泛应用。

本设计以ATmega16芯片为核心,以实时时钟芯片DS1302为主要依托,通过LCD液晶屏完成其显示、计时功能,本设计实现了所需功能的硬件电路,并应用C语言进行软件编程。

关键词:电子时钟 DS1302 LCD液晶屏1、绪论1.1课题研究的背景及意义时间的宝贵是个亘古不变的真理,然而工作的忙碌性和繁杂性很容易让人忘记当前的时间或是工作中不能及时方便地知晓时间。

基于555定时器的数字电子钟的设计毕业设计(论文)

基于555定时器的数字电子钟的设计毕业设计(论文)

一、绪论1.1课题说明1.2方案设计目的1.3技术指标1.4方案设计及论证二、核心部件简介2.1 555时基电路2.2 74LS90异步加法计数器三、各部分电路组成部分及其设计原理3.1数字电子钟的构成框图3.2数字电子钟的模块及其工作原理3.2.1晶体振荡器电路3.2.2计数器电路3.3秒、分、时译码显示模块3.4校时电路四、说明各部分功能的实现4.1开始状态4.2时、分、秒分别校时4.3满60秒向分钟进位状态满60分向小时进位状态4.4 23:59:59向00:00:00进位状态五、整体电路图六、实验室调试6.1元件清单6.2调试过程6.3调试结果6.4调试心得体会一、绪论1.1 课题说明由于现代社会模拟电子技术基础和数字电子技术基础的高速发展,因而由这技术制造出来的越来越先进,数字钟体积小,安装使用方便,不仅可以作为家用电子钟,而且可以广泛用于车站、体育场馆等公共场所。

虽然数字钟的外形和功能不尽相同,但是用于制造数字钟的原理基本上都是一样的。

所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。

本次课程设计要求设计一个数字钟,基本要求为数字钟的时间周期为24小时,数字钟显示时、分、秒,数字钟的时间基准一秒对应现实生活中的时钟的一秒。

供扩展的方面涉及到整点报时、定时闹钟等。

1.2 方案设计目的用中小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒的数字电子钟,要求如下:1.由晶体振荡电路产生1HZ的标准脉冲信号。

2.秒、分为00——59 六十进制计数器。

3.时为00——23 二十四进制计数器4.可手动校准。

只要将开关置于校准位置,即可对分别对分、时进行手动脉冲输入校准或连续脉冲校准调整。

5.用Multisim画出整个系统电路图,进行仿真与调试;6.实现整个数字电子钟电路各项任务的正常工作。

7. 撰写设计报告:写出设计过程,和调试结果,写上心得体会。

1.3 技术指标1. 显示时、分、秒的是24小时制。

3. 具有校时功能:可以对小时和分单独校时,对分校时的时候,停止分向小时进位。

基于单片机的简易电子时钟设计_毕业设计论文 精品

基于单片机的简易电子时钟设计_毕业设计论文 精品

论文题目基于单片机的简易电子时钟设计班级:xxxxxx专业:电子信息工程学生姓名:xxxx指导教师:xxxx日期:xxxx-xx-xx摘要数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。

由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。

尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计,因此进行数字钟的设计是必要的。

在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际,来培养我们的综合分析和设计电路,写程序、调试电路的能力。

单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点,不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具,而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落,有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代,应用前景广阔。

关键字:单片机,数字时钟。

AbstractDigital clock has become an indispensable necessities in People's Daily life, widely used in personal family and office and other public places, to people's life, study, work, entertainment, bring great convenience. Due to the development of the digital integrated circuit technology and adopts the advanced quartz technology, walking make digital clock has advantages of accurate, stable performance, easy to carry, it is also used in timing, automatic feed and automatic control and other fields. Although already on the market at present the ready-made digital clock chip for sale, cheap, use is convenient, but in view of the single chip microcomputer timer function also can complete the design of the digital clock circuit, therefore is necessary for the design of digital clock. Here we will have learned more fragmented knowledge of digital circuit of the organic link, the system used in practice, to develop our comprehensive analysis and circuit design, programming, debugging circuit ability.SCM has small volume and powerful function, high reliability, low price and a series of advantages, not only has become widely used in the field of industrial measurement and control intelligent control instruments, and has penetrated into every corner of the people work and life, effectively promote the industry's technological transformation and upgrading of products, the wide prospect of application.Keywords: Single chip microcomputer,Digital clock.目录第一章设计方案 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 实现时钟计时的基本方法 (1)1.4 电子钟的时间显示 (1)1.5 电子钟的时间调整 (2)1.6 总体方案介绍 (2)1.6.1 计时方案 (2)1.6.2 控制方案 (2)第二章系统硬件电路设计 (3)2.1 单片机模块设计 (3)2.1.1 芯片分析 (3)2.1.2 晶振电路 (4)2.1.3 复位电路 (5)2.2 数码显示模块设计 (5)2.3 按键模块 (8)第三章系统软件设计 (9)3.1 软件设计分析 (9)3.2 系统软件设计流程图 (9)3.2.1 主程序流程图 (9)3.2.2 定时器流程图 (9)3.2.3 按键检测流程图 (10)3.2.4 时间显示流程图 (10)3.3 源程序清单 (11)第四章系统仿真与实验测试 (16)4.1 系统仿真 (16)4.2 实验测试 (16)小结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)第一章设计方案1.1 课程设计目的(1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力;(2)培养针对课题需要,选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力;(3)过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、内容及步骤。

AT89C2051数字电子钟的设计

AT89C2051数字电子钟的设计

AT89C2051数字电子钟的设计一、设计任务与要求1.通过单片机技术使 LED 数码管输出显示时间。

2. 可通过按键设置闹钟功能,且停闹无须手工操作。

3. 提高计时精度,使计时误差最小。

4. 通过键盘 2 个键,从左到右依次标名为 SET,DOWN,UP,ENTER, 用来修改和设置系统时钟。

二、方案设计与论证其主要设计思想是:整个系统用单片机为中央控制器,由单片机执行采集时钟芯片的时间信号并通过显示模块来输出信号及相关的控制功能。

时钟芯片产生时钟信号,利用单片机的 I/O 口传给单片机;并通过 I/O 口实现 LCD 的显示。

系统设有 4 个按键可以对时间星期年月日进行调整,还可以设置闹钟。

本电路以一片AT89C2051 单片机为主体,其显示数据从P3.0-P3.7 口输出,P1 口输出对应的六位位选信号。

电子钟程序设计时使用了 T0 作为计时,T1 为调整时显示用。

只要对程序稍加更改,可以很容易的实现 8 路定时功能。

电子钟只用一个轻触式按键来完成所有的设置。

为了使闹钟音量足够大,采用了 PNP 型三极管 8550 来驱动蜂鸣器,驱动电阻用 1K 的,蜂鸣器为 5V 小型蜂鸣器。

若用 NPN 来驱动蜂鸣器音量要小一点。

LED 数码管位驱动用8850,电子钟采用自制的 3A 开关电源供电。

AT89C205 是一个低电压,高性能 CMOS 8 位单片机,片内含 2k bytes 的可反复擦写的只读 Flash 程序存储器和 128 bytes 的随机存取数据存储器(RAM),器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准 MCS-51 指令系统,片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元,功能强大。

但它只有 20 个引脚,15 个双向输入/输出(I/O)端口,其中 P1 是一个完整的 8 位双向 I/O 口,两个外中断口,两个 16 位可编程定时计数器,两个全双向串行通信口,一个模拟比较放大器。

数字电子时钟设计原理

数字电子时钟设计原理

毕业设计论文论文题目:数字电子时钟设计原理某职业技术学院电气工程系毕业设计任务书1.能够利用软件设计数字电子钟电路原理图。

2.要求熟悉集成芯片功能。

3.具有时、分、秒显示功能。

三、毕业设计进程表毕业设计进程表起止日期设计内容备注第1周资料准备,查阅相关文献第2周设计电路第3-4周编写说明书,交指导老师审阅第5周整理资料,准备答辩前言目前市场上提供的无论是机械钟还是石英钟在晚上无照明的情况下都是不可见的。

要知道当前的时间,必须先开灯,故较为不便。

现在市场上出现了这样一类的电子钟,它以六只LED数码管来显示时分秒,与传统的以指针显示秒的方式不同,超越了人们传统的习惯与理念。

数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛的应用。

如,日常生活中的电子手表,车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。

要实现数字电子钟的设计可以由单片机控制或者由数字IC构成。

这里我们要做的是一个由数字IC构成的数字电子钟设计。

目录1 设计功能要求 (1)2 设计方案 (1)3设计中所用到的元器件 (2)3.1译码器 (2)3.2计数器 (4)3.3显示器 (4)3.4振荡器 (5)4 电路设计 (6)4.1时分秒计数器 (6)4.1.1秒计数器的设计 (6)4.1.2分计数器的设计 (8)4.1.3时计数器的设计 (8)4.2校时电路 (8)4.3译码显示电路 (10)4.4总体电路 (11)5器件清单 (13)结束语 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录A 数字电子钟整体体电路图 (17)1 设计功能要求设计一数字钟,该数字钟能够准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。

在电路中,振荡电路提供的1Hz脉冲信号。

在计时出现误差时电路还可以进行校时、校分和校秒的功能。

并且要用数码管显示时、分、秒,各位均为两位显示。

具体要求如下:1.时的计时要求为“23置0”,分和秒的计时要求为60进制。

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数字电子时钟毕业设计Revised on November 25, 2020毕业设计(论文)题目:多功能数字电子时钟毕业时间:二O一二年七月学生姓名:梁宇指导教师:林喆班级: 09电缆(1)班2011 年 10月18日摘要数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。

振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。

秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。

一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、数码显示器等几部分组成。

振荡电路:主要用来产生时间标准信号,因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度,所以采用石英晶体振荡器。

分频器:因为振荡器产生的标准信号频率很高,要是要得到“秒”信号,需一定级数的分频器进行分频。

计数器:有了“秒”信号,则可以根据60秒为1分,24小时为1天的进制,分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器,分别为60进制,60进制,24进制计数器,并输出一分,一小时,一天的进位信号。

译码显示:将“时”“分”“秒”显示出来。

将计数器输入状态,输入到译码器,产生驱动数码显示器信号,呈现出对应的进位数字字型。

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可以对分和时进行校时。

另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。

为了使数字钟使用方便,在设计上使用了一个变压器和一个整流桥来实现数字钟电能的输入,使得可以方便地直接插入220V的交流电就可以正常地使用了。

关键词数字钟振荡计数校正报时目录1 设计目的 (4)2 设计任务 (4)设计指标 (4)设计要求 (4)3数字电子钟的组成和工作原理 (4)数字钟的构成 (4)原理分析 (4)数字点钟的基本逻辑功能框图 (5)4.数字钟的电路设计 (5)电源电路的设计 (5)秒信号发生器的设计 (6)4.2.1方案一 (6)4.2.2方案二 (6)4.2.3两个方案的比较 (8)时间计数电路的设计 (9)译码显示电路 (11)正点报时电路的设计 (13)校时电路的设计 (14)5数字电子钟的整体电路 (15)6电路的装配与调试过程 (15)电路焊接 (16)调试过程 (16)7收获、体会 (17)致谢 (18)参考文献 (18)1设计目的1.在学完了《电子技术基础》课程的基本理论,基本知识后,能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面,系统地进行电子电路的工程实践训练,锻炼动手能力,培养工程师的基本技能,提高分析问题和解决问题的能力。

2.熟悉集成电路的引脚安排,掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法,了解数字钟的组成及工作原理。

学会检查电路的故障与排除故障的一般方法3.学会检查电路的故障与排除故障的一般方法,掌握虚拟设计,学会使用一种电路分析软件(EWB或PSPICES)在计算机上进行电路设计与分析的方法。

2设计任务设计指标1.时间计数电路采用24进制,从00开始到23后再回到00;2.各用2位数码管显示时、分、秒;3.具有手动校时、校分功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;4.计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。

5.为了保证计时的稳定及准确,须由晶体振荡器提供时间基准信号。

设计要求1.集中进行查找资料,请教指导老师,确定设计方案;2.根据选定方案确定实现设计要求的基本电路和扩展电路,画出电路原理图(或仿真电路图);3.根据经济原则选择元器件及参数;4..在软件中进行电路的链接、调试、测试电路性能,整理撰写设计整体的过程。

3数字电子钟的组成和工作原理3.1数字钟的构成数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、较时电路、报时电路等部分组成,这些都是数字电路中应用最广的基本电路3.2原理分析数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。

振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。

秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。

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可以对分和时进行校时。

另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。

3.3数字点钟的基本逻辑功能框图图1 数字钟的基本逻辑框图4数字钟的电路设计下面将介绍设计电路具体方案。

其中包括电源电路的设计、秒信号发生器的设计、时间计数电路的设计、译码驱动显示电路的设计、正点报时电路的设计、校时电路的设计几个部分。

4.1 电源电路的设计用一个变压器把220V的家用交流电压变为9V的小电压。

利用二极管单向导通的原理,用四个二极管构成一个桥堆,对交流电进行半波整形,再经过一个电容对其整形,变成供这个近似直流的电压,但由于还有许多文波,再用一个W7805稳压管变成5V的稳定直流电压,供这个电路的使用。

如图2。

图2电源电路4.2 秒信号发生器的设计通过查找资料,得到了两个不同的秒信号发生器的设计方案。

4.2.1方案一 555构成的多谐振荡器如图3电容C1放电时间为:t1=R2*C1*ln2,充电时间为:t2=(R1+R2)*CI*ln2,则其振荡频率为f=1/(t1+t2)。

选择适当的R1、R2、C1值可使f=1HZ。

图3 555构成的多谐振荡器4.2.2方案二晶体振荡分频电路石英晶体振荡电路1.采用频率fs=32768Hz的石英晶体。

D1、D2是反相器,D1用于振荡,D2用于缓冲整形。

Rf为反馈电阻(10-100M Ω),反馈电阻的作用是为CMOS反相器提供偏置,使其工作在放大状态。

C1是频率微调电容,改变C1可对振荡器频率作微量调整,C1一般取5-35pF。

C2是温度特性校正用的电容,一般取20-405pF,电容C1、C2与晶体共同构成Ⅱ型网络,完成对振荡器频率的控制,并提供必要的1800相移。

最后输出fs=32768Hz图4 石英晶体振荡电路2.多级分频电路将32 768Hz脉冲信号输入到CD4060(内部结构如图4-4)组成的脉冲振荡的14位二进制计数器,所以从最后一级Q14输出的脉冲信号频率为:32768/214 = 32768/16384 = 2Hz 如图6。

再经过二次分频,得到1Hz的标准信号脉冲,即秒脉冲如图7。

图5 CD4060内部结构图6 脉冲分频电路图7 秒信号原理图4.2.3两个方案的比较1.采用555多谐振荡器优点:555内部的比较器灵敏度较高,而且采用差分电路形式,它的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。

缺点:要精确输出1Hz脉冲,对电容和电阻的数值精度要求很高,所以输出脉冲既不够准确也不够稳定。

2.采用晶体振荡分频电路优点:由石英晶体的阻抗频率响应可知,它的选频特非常好,有一个极为稳定的串联谐振频率fs,且等效品质因数Q很高。

只有频率为fs的信号最容易通过,且其他频率的信号均会被晶体所衰减。

3.比较结果振荡器是数字钟的核心,振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度。

为了达到设计要求,获取更高的计时精度,选用晶体振荡器构成振荡器电路。

一般来说,振荡器的频率越高,计时精度越高。

如图8。

图8 晶体振荡及分频电路4.3时间计数电路的设计秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时输出信号,然后送至译码显示电路,以便实现用数字显示时、分、秒的要求。

“秒”和“分”计数器应为六十进制,而“时”计数器应为二十四进制。

采用10进制计数器74LS90来实现时间计数单元的计数功能,其为双2-5-10异步计数器,并且每一计数器均有异步清零端(高电平有效)。

4.3.1“分”、“秒”六十进制计数器选用两块74SL290采用异步清零的方法完成60进制。

以“秒”计数为例:计秒时,将秒个位计数单元的QA与CPB(下降沿有效)相连,将74SL290连接成10进制计数器,CPA(下降沿有效)与1HZ秒输入信号相连,QD可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连。

秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换。

将10进制计数器转换为6(0110)进制计数器,当十位计数器计到QD QC QB QA为0110时,同时对秒的个位和十位进行清0,另外QC可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连。

其具体连接图如图9CPA相连。

其具体连接图如图9图9 六十进制计数器4.3.2二十四进制计数器同样可以选用两块74SL290采用异步清零的方法完成24进制计数如图10图10二十四进制计数器4.4译码显示电路译码显示电路是将计数器输出的8421 BCD码译成数码管显示所需要的高低电平,我们采用阴极七段数码管,引脚如图11。

其则译码电路就应选接与它配套的共阴极七段数码驱动器。

译码显示电路可采用CD4511BC-7段译码驱动器,其芯片引脚如图12。

译码器A、B、C、D与十进制计数器的四个输出端相连接,a、b、c、d、e、f、g即为驱动七段数码显示器的信号。

根据A、B、C、D所得的计数信号,数码管显示的相对应的字型。

其具体电路图如图13。

图11 阴极七段数码管图12 芯片CD4511BC-7段译码驱动器引脚图13 译码显示电路4.5正点报时电路的设计要求当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。

即当时间达到xx时59分50秒时蜂鸣器开始响第一次,并持续一秒钟,然后停鸣一秒,这样响五次。

在59分50秒到59分59秒之间,只有秒的个位计数,分的十位QD QC QB QA输出0101,个位QD QC QB QA 输出1001,秒的十位QD QC QB QA 输出0101均不变,而秒的个位QA计数过程中输出在0和1之间转。

所以可以利用与非门的相与功能,把分十位的QC 、QA ,分个位的QD、QA,秒十位的QC、QA 和秒个位的QA相“与非”作为控制信号控制与非门的开断,从而控制蜂鸣器的响和停。

如图14。

图14 整点报时电路4.6校时电路的设计时钟出现误差时,需校准。

校对时间总是在标准时间到来之前进行,分四个步骤:首先把小时计数器置到所需的数字;然后再将分计数器置到所需数字;在此同时或之后,将秒计数器在零时停计数,处于等待启动;当选定的标准时刻到达的瞬间,按起动按钮,电路则从所预置时间开始计数。

由此可知,校时电路应具有预置小时,预置分、等待启动、计时四个阶段,因此,我们设计的校时电路,方便、可靠地实现这四个阶段所要求的功能。

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