整点报时可调式数字电子时钟的设计

用EDA软件实现整点报时数字式可调电子时钟的设计

一、设计目的

了解常见中规模数字集成电路的使用方法，包括计数器、显示译码器、多谐振荡器的工作原理及使用方法。通过组装具有整点报时数字可调电子时钟，了解这类电路的使用技巧及调整方法。通过对电路板的实际布线焊接检测调试，提高电子技术硬件的基本能力。

二、系统组成

1、先用Multisim实现如下系统:

本组合电路包括时基多谐振荡器、计数器、十进制译码显示器、发光数码管等部分组成。各部分组成框图如下：

系统组成图

2、仿真通过

三、单元电路组成原理与参数选择

1、多谐振荡器：这里采用最常见的时基电路555组成的周期为1秒的振荡器。555集成电路的原理及应用可以参见教材，此不重复。通常选择适当的定时电阻和电容元件使振荡刚好为1秒钟。多谐振荡器的电路图和NE555的芯片引脚图如下：

2、十进制计数器：

本系统采用的是十进制计数器7490。本系统秒钟是用两个7490构成60进制组成。分钟也是用两个7490构成60进制组成时钟采用两个7490构成24进制计数器组成。将三个计数器级连起来就构成了电子时钟。7490的芯片图和真值表如下：（5脚接电源VCC，10脚接地其中1脚和12脚相连）。

X 0 0 X COUNT

下面介绍秒钟和分钟连接方法如下图（如果是秒钟14脚则接多谐振荡器555电路的第3脚，如果是分钟14脚则接秒钟的7408（与门）芯片的第3脚。

下面介绍时钟的接法（14脚接分钟的7408的第3脚）：

3、7448实现多位数字码显示译（如果是选用共阳极七段数码管则选择7447）

7448为七段译码显示器，其功能可详细参见数字电路书。它实现的功能是把7490输出

的（QA、QB、QC、QD）实现译码驱动七段共阴极数码显示它的接法如下：

7448的8引脚接第，16脚接电源。7490的3脚接7480的输出引脚输出高电平时控制计数器时及时清零。

4、LED数码显示管

数码显示管是7段显示器，其内部有八个LED发光二极管，7个组成7段显示，一个为小数点指示。其7段对应的引脚见下图。

5、7430或D触发器实现整点报时的实现

7430的1、2、3、4、5、6、11、12分别与分钟和时钟的7490的QA、QB、QC、QD相连。7430的8脚接到发管二极管，发光二极管接地，来实现1分钟报时。7430的14脚接电源。

数字钟整点报时电路由“分”计数电路的进位脉冲提供，提供信号别送到JK触发器CP 端，由于JK触发输入端为1，使得JK触发器输出端翻转为1（平时为0），从而实现报警。此外“秒”计数电路的进位脉冲被接至JK触发器清零端，进位脉冲（时间长度为1min）到后来，JK触发器输出端Q被强制清零，此时停止报警。

设计说明：这种方法只是一种参考方法，同学们不一定非要选择

7490这种在数电课本未详细介绍的芯片。在设计当中可以灵活选用74160、74161、74162、74163等其它型号的芯片。