多功能数字钟设计论文
多功能电子钟论文设计

多功能数字电子钟设计作者:王军超指导老师:龙凤兰(安徽农业大学 05电子信息工程合肥 230036)摘要:本文设计实现的是一个多功能数字电子钟,其功能为:24小时制时、分、秒的时间显示,具有整点报时功能;年、月、日及星期的日历显示;具有秒表功能;可显示当前环境温度;可通过按键对各时间信息进行调整。
系统采用单片机AT89C52作为主控芯片。
系统中的显示模块采用LCD1602液晶显示器实现。
LCD1602可以显示两行字符,每行16个字符,能够满足本系统的显示要求。
系统中的温度采集模块采用DS18B20芯片实现。
DS18B20体积小,其输出量是数字量,可直接与单片机通信,且为单总线传送,可简化电路,大大减小系统的体积。
系统中的时钟产生模块采用DS1302时钟芯片实现。
DS1302时钟芯片为单总线传送,只需一条线就可以完成与单片机之间数据的交换,且该芯片准确度很高,可大大减小电子钟的时间误差。
总得来说本设计电路简单、容易实现且性能稳定。
关键词:电子钟,液晶显示器,单片机,温度传感器,时钟芯片1 引言1.1系统设计要求1)能完整地显示年、月、日、时、分、秒、星期。
2)在上面得基础上具有整点提醒功能。
3)除了以上功能外,还要有其他小的功能,如测温等。
4)可以在任何时刻通过按键人为地设定时间。
5)要求时间显示不能误差太大。
6)成品的体积不能太大,要合理、时尚、美观。
7)应尽可能地减小成本,做到精益求精。
1.2 系统设计思路及特点1)本系统是采用四节干电池作为输入电源,以单片机为控制核心来读取DS1302时钟芯片和DS18B20中的寄存器的值,并通过LCD1602液晶显示器将年、月、日、时、分、秒,以及温度、星期的值实时显示出来,并通过按键控设定时间值。
2)DS1302是单总线数据传送器件,单片机不停地对其年月日、时分秒、以及星期寄存器进行读取,并实时地显示出来,并通过按键改变其各个寄存器中的值,也就是通过按键将数据以增或减得形式往各个寄存器里写数据,从而达到设定时间的作用。
基于单片机的多功能数字电子钟设计学士学位毕业设计论文

学士学位毕业设计(论文)基于单片机的多功能数字电子钟设计学生姓名:XX学号:XXXXXX指导教师:XXXX所在学院:XXXXXXXX专业:XXXXXXXXXXXXX中国·大庆2014 年 5 月黑龙江八一农垦大学本科毕业设计(论文)任务书注:1.任务书由指导教师填写后交给学生,要求学生妥善保存。
2.此任务书夹于论文扉页与论文一并装订,作为论文评分依据之。
摘要电子钟是当今社会中最主要的计时工具,它广泛的被应用在电脑,手机,和其他社会生活的各个方面,和所有要求时间的场所。
20世纪90年代,电子技术的飞速成长推动了现代电子商品的发展,电子产品已经深入社会的各个领域,为社会生产力的发展和社会信息化程度的发展提供了强大的动力,电子技术的发展如今越来越快,电子产品的更新换代的节奏更快。
在当今社会,人们越来越重视时间,生活节奏越来越快,时间就是金钱。
时间如果不准确,会对那些需要精确时间的人带来极大的麻烦。
本设计的核心元件是STC89C52,LCD12864液晶模块、DHT11温湿度感应模块、DS1302时间模块及按键模块组成。
本设计实现了万年历的基本功能,显示年、月、日、时、分、秒、星期,温湿度而且可以整点报时,闹表功能,无源时钟芯片再接一个3V电源,掉电后能正常工作,重新上电后不用调整时间。
整个设计具有操作简单,性价比高,环保无噪音,低功耗等优点。
关键词:电子时钟单片机DS1302 DHT11ABSTRACTDigital electronic clock is one of the main timing tool in the modern world, widely used cell phones, computers, cars and so on all aspects of social life, and the time required for the occasion.20th century, electronic technology gained rapid development, driven in its modern electronics into almost all areas of society, a strong impetus to the development of the social productive forces and social improvement in the level of information, but also to modern electronic products further improve the performance, product upgrading faster and faster pace.Modern life more and more attention from the concept of time, time and money can be said to equate. For those who are very strict on time and accurate grasp of people and things, time is not accurate will bring great trouble.This design uses AT89S52 micro-controller as the core component, attach ed above power-on reset circuit, crystal oscillator circuit, LCD12864B liquid crystal display modules, DHT11 temperature and humidity sensor module, DS1302 time module and key tone circuit.The design and implementation of the basic functions of the calendar, year, month, day, hour, minute, second, day, temperature and humidity but also the whole point timekeeping, alarm clock function, followed by a clock chip passive 3V power supply can power down after working properly, do not adjust the time after power outages. The whole design is simple, cost-effective, environmentally friendly no noise, low power consumption.Keywords: Electronic Clock MCU DS1302 DHT11目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (V)1 绪论 (1)1.1电子时钟的研究背景 (1)1.2电子时钟的国内外研究现状 (1)2 元件介绍 (3)2.1单片机STC89C52 (3)2.2实时时钟芯片DS1302 (5)2.3温湿度传感器DHT11 (7)2.4液晶显示屏LCD12864 (8)2.5本章小结 (8)3 总体方案 (9)3.1系统的设计思路 (9)3.2系统硬件描述 (9)3.3系统软件描述 (10)3.4设计流程 (10)3.5本章小结 (10)4 系统硬件架构 (11)4.1单片机最小系统 (11)4.2时钟模块 (13)4.3温湿度传感器模块 (13)4.4液晶显示模块 (13)4.5按键模块 (14)4.6蜂鸣器报警模块 (14)4.7本章小结 (15)5 软件设计 (16)5.1 软件设计总体说明 (16)5.2系统程序流程图设计 (16)5.3系统程序设计(见附录) (20)5.4本章小结 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录一 (24)附录二 (25)前言近年来,电子产品的成长越来越快,社会竞争也更剧烈,人们对电子时钟的要求更高了。
基于VerilogHDL语言多功能数字钟设计毕业设计论文

多功能数字钟NJUST多功能数字钟设计基于VerilogHDL语言学院:电子工程与光电技术学院学号:************姓名:指导教师:2014年11月21日星期五摘要:基于FPGA平台,运用Verilog语言编写设计一多功能数字钟,包括基本的时钟,校时校分,整点报时功能。
扩展闹钟,秒表,万年历,键盘输入功能。
Abstract:FPGA-based platform, using Verilog language to design amulti-functional digital clock, including basic function of clock, school hours, school minutes,the whole point timekeeping. And extended function of alarm clock, stopwatch, calendar, keyboard input.关键词:多功能数字钟,可编程逻辑器件,EDA设计,VerilogKeywords:multi-functional digital clock, FPGA, EDA disign, Verilog目录1 设计要求 (2)2 设计方案选择及思路分析 (2)3 各子模块设计原理和分析 (3)3.1 分频模块 (3)3.2 时分秒模块 (5)3.3 时分调整模块 (6)3.4 报时模块 (7)3.5 扫描显示模块 (8)3.6 秒表模块 (9)3.7 闹钟模块 (10)3.8 万年历模块 (12)3.9 键盘扫描模块 (13)4 调试仿真 (15)5 编程下载 (16)6 结论 (17)7 参考文献 (17)8 实验感想 (17)9 源代码 (18)11 设计要求基于FPGA可编程逻辑器件,用quatusII软件设计一个多功能数字钟,其基本要求如下:1.有基础的计时显示功能,即时、分、秒显示在6个七段管上2.K0,K1,K2,K3分别为系统使能(暂停),时钟清零,校时,校分开关。
多功能数字钟电路设计课程设计论文

电子技术课程设计报告——多功能数字钟电路设计目录一、任务及要求.......................................................... - 1 -(一)设计要求...................................................... - 1 - (二)设计指标...................................................... - 1 -二、数字钟的构成........................................................ - 1 -三、单元电路的设计...................................................... - 2 -(一)秒脉冲产生电路................................................ - 2 - (二)计数器电路.................................................... - 5 - (三)译码显示电路.................................................. - 7 - (四)校时、校分电路............................................... - 10 - (五)整点报时电路................................................. - 11 - (六)闹钟电路..................................................... - 11 -四、元器件清单......................................................... - 12 -五、总电路图........................................................... - 13 -六、电路仿真........................................................... - 14 -(一)开始状态..................................................... - 14 - (二)校时、校分功能............................................... - 14 - (三)满六十秒向分钟进位状态....................................... - 15 - (四)满六十分向小时进位........................................... - 15 - 七、个人小结........................................................... - 16 -一、任务及要求(一)设计要求(1)利用中规模数字集成器件设计、实现所需电路。
毕设多功能数字钟设计

毕设多功能数字钟设计
本文介绍了一款多功能数字钟的设计,该钟具备显示日期、时间、温度、湿度等功能。
该钟采用了高精度的DS1302时钟模块、DHT11温湿度传感器和LCD1602液晶显示屏,并采用ATmega16单片机实现其各项功能。
在设计中,我们还添加了闹钟功能和定时器功能,使该钟更加实用。
通过对系统硬件和软件的分析,我们得出了该多功能数字钟的工作流程,
给出了其详细的电路原理图和软件程序。
通过实验验证了该数字钟的功能稳定、易用性强
的优点。
在今后的使用和改进中,该设计可以为人们的生活和工作提供便利性。
多功能数字钟论文设计

多功能数字钟论文设计一、方案论证(1)控制部分:方案一: 采用普通MCS-51单片机作为总的控制元件。
方案二: 采用凌阳单片机SPCE061A作为总的控制元件。
比较论证: 方法一MCS-51单片机功能较少,不含有模数转换等功能,因此需增加一些外围电路来实现一些功能,使电路复杂化,精确度不高,采样速率偏低。
而方法二简化了电路,增加了系统稳定性。
凌阳SPCE061A在设计方面提供了极大的方便,它的好处在于,功能较多,因为它不仅囊括了普通单片机的所有功能,更增加了许多新的功能,如: A/D、D/A转换,语音等,另外又提供了便利的编程环境。
更重要的是凌阳单片机接口较多,所需外部按键较少,因此可采用独立式键盘。
(2)显示部分:方案一: 采用数码管显示。
方案二: 用LCD1602液晶图文显示器显示。
比较论证: 就我们的需要而言数码管显示内容单一,不易产生生动具体的图文,而LCD1602液晶图文显示器给我们提供了更大的发挥空间,看起来舒服自然,而且能增加显示的美观性与直观性。
最重要的是提供了友好的人机界面。
(3)电路设计部分:方案一: 由纯硬件实现,设计麻烦,而且使用很多分立元件,不仅稳定性不好,调试起来也困难。
方案二: 以单片机采样,辅以少量的逻辑电路。
充分发挥凌阳单片机的功能,简化了系统的硬件设计,并充分发挥数量不多的数字逻辑器件的作用,实现了题目要求的扩展部分。
综上所述:我们采用LCD1602液晶图文显示器显示二、总体方案1、工作原理:利用单片机SPCE061A作为本系统的中控模块。
单片机可把由LCD1602、DS1302读来的数据利用软件来进行数模转换,从而把数据传输到显示模块,实现温度、日历的显示。
LCD1602液晶显示器为主要的显示模块,把单片机传来的数据显示出来。
利用遥控器来实现非接触止闹功能。
在显示电路中,主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。
2、电路原理图:三、硬件设计(单元电路设计及分析)(1)凌阳单片机接口电路输入/输出接口(简称为I/O口)是单片机与外设交换信息的通道。
EDA2_多功能数字钟设计_毕业设计论文

EDA设计(2) ————多功能数字钟设计院系:电子工程与光电技术学院本实验利用QuartusII软件,结合所学的数字电路的知识,采用自顶向下的分析方法。
首先分析了多功能数字钟的设计要求、所需实现的功能,然后分析了实现每个功能所需要的基础模块,最后进一步分析了各种基础模块。
在具体设计时,采用的是自底向上的设计方法。
首先设计各种基础模块,然后设计各种功能模块,最后进行综合设计。
本次设计除了实现基本的时钟电路外,还实现了整点报时、闹钟、日期、星期、秒表等多种功能。
报告首先分析了整个数字中电路的工作原理,其中重点解释说明了个子模块的设计原理及调试、编译、仿真、下载等过程。
其次对最终结果进行总结及提出课后对于其他附加电路的部分思考。
在报告的最后总结了此次实验过程中出现的问题困难和相应解决方法。
Abstract:Using the QuartusII, we design a digital clock of 24 hours with learning electric circuit knowledge,adopts the top-down analysis method .Above all ,it analyses the design requirement and the required functionality of Multi function Digital Clock .And then it analyses the needed basic modules which can achieve each function .Lastly ,it analyses each basic module further .When it comes to the specific design ,it adopts the bottom-up design method .Firstly ,it designs each basic module .Then , it designs the function modules based on the basic modules .Finally ,it integrates all the designs .Besides the function of basic clock ,it also achieves functions of hourly chime, alarm, date, week and clock. To begin with,the report analysis functional theory of the whole digital circuit, in which emphasize designing principle of different parts separately and debugging, simulating, compiling, programming. Moving forward are the conclusion of the final out-coming and partial thinking about some other extra circuit which cannot accomplish in class. Finally, I will summarize sorts of problems and difficulties encountered in the process and respectively solutions关键词:计数功能组合多功能数字时钟同步整点报时下载检验Key word: counting combination of functions multi-function digital clock、Synchronous、 A little bit whole tell the time download inspection一、实验内容 (3)二、题目简介 (3)三、基本要求 (3)3.1 设计的基本要求 (3)3.2 设计提高部分要求 (3)四、方案论证 (3)五、基本电路各个功能的模块设计 (6)4.1 脉冲发生电路 (6)4.2 计时电路 (10)4.3 较分校时电路 (13)4.4 清零电路 (15)4.5 保持电路 (16)4.6 报时电路 (16)4.7 译码显示电路 (17)4.8 消颤电路 (19)4.9 各种组合电路 (20)六、附加功能的设计 (21)6.1 星期电路 (21)6.2 秒表电路 (22)七、实验的改进 (25)7.1 较分校时较星期的改进 (25)八、实验的电路设计总图 (26)九、实验中遇到的困难及改进方法 (26)9.1 最大的困难:数字钟计数器的设计 (26)十、正在设计还未能实现的功能 (27)10.1 闹钟电路 (27)十一、电路下载 (29)十二、实验感想 (30)十三、鸣谢 (31)十四、参考文献 (31)一、实验内容:利用QuartusII软件设计一个数字钟,并下载到SmartSOPC实验系统中。
多功能数字钟论文教育功能论文

多功能数字钟论文教育功能论文基于单片机实现多功能数字钟的系统设计[摘要]多功能数字钟的系统采用AT89552单片机作为控制系统的核心,模型采用单片机作为主控制器,利用DSl302时钟芯片计算当前的秒、分、时、日、月、年。
通过1602液晶屏友好的人机界面将结果完美的呈现给用户。
为可以灵活的设置时间,增加4x4键盘模块通过键盘扫描可以对当前的时间随意设置,除此又增加秒表、闹钟、生日提醒和整点提醒的功能。
为具有更高的实用价值,通过DS18820来显示当前温度,并伴有温度报警功能。
利用键盘模块对预设的温度报警上下限进行设置。
由于该系统具有时间显示、闹钟、秒表等完整功能,有很高的利用价值。
[关键词]温度报警单片机c语言实时时钟中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1971--7597(2009)1020035--01一、引言数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头、办公室等公共场所,已成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体与振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表。
而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、通断动力设备以及各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究数字钟及扩大其应用,有若非常现实的意义。
二、工作原理系统的结构框架最主要的部分是中间的主控模块部分,时间的计算由DS1302芯片完成,通过简单的串行接口与单片机进行通信。
温度测量由0S18820温度传感器完成。
传感器的测量结果由于是以数字信号形式输出,可以直接送给单片机处理。
单片机在接到数据后,一方面将时间日期通过1602显示出来,另一方面通过对键盘的扫描来确定哪个键按下,随即掉转到该键对应功能模块界面。
三、硬件电路设计该系统主要由以下五部分组成:主控制器、温度测量及报警部分、键盘扫描部分、实时时钟部分和液晶显示部分等,下面对这几个部分的具体的器件选择及连接电路做具体的介绍。
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摘要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,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用。
小到人们日常生活中的电子手表,大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
本设计实验以中规模数字集成电路为主,介绍一种数字电子钟的设计方法。
用555定时器组成的多谐振荡器、计数器、译码器和校时电路组成。
采用了74LS系列中小规模集成芯片。
总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。
其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。
本次课程设计还采用了层次模块的设计理念,使整体电路简单化,实现了电路的实效意义。
通过本次设计实验与制作:进一步加强数字电路综合运用能力,掌握数字电路的设计技巧,增进实践能力;熟悉数字电子钟的工作原理;了解并掌握数字电子钟系统设计、组装、调试及故障排除方法。
关键词:振荡器;计数器;译码器;分频器;校时电路目录1 绪论 (1)1.1设计目的及意义 (1)1.2 Multisim概述 (1)1.3 Multisim 10操作步骤 (1)2 多功能数字钟设计方案的确定 (2)2.1设计方案原理构思 (2)2.1.1设计主要原理 (2)2.1.2设计电路原理框图 (3)3 数字钟基本原理与方案设计 (3)3.1 各模块电路分析 (3)3.1.1 1Hz标准脉冲发生器 (3)3.1.2 译码显示电路 (5)3.1.3 计数器电路 (8)3.1.4 校时电路 (11)3.1.5 闹钟电路 (13)3.1.6 整点报时电路 (15)4 仿真调试与结果分析 (16)4.1 总体仿真图 (16)4.2 各个功能仿真调试 (16)4.2.1 校时电路仿真调试 (16)4.2.2 闹钟电路仿真调试 (17)4.2.3 整点报时电路仿真调试 (18)4.3 分析总结 (19)4.4遇到问题及解决方法 (19)5 心得体会 (20)参考文献 (21)附录 (22)附录一元器件清单 (22)附录二电路总图 (23)附录三电路简化图 (24)1 绪论1.1设计目的及意义多功能数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的数字装置,广泛应用于家庭、办公室、车站、码头等公共场所,已成为人民生活中不可缺少的必需品。
由于数字集成电路的发展和石英晶体与振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
随着现代化技术的发展,有关专家分析指出,我国电子商务的基础设施将日臻完善,三网合一潮流势不可挡,高速宽带互联网将扮演越来越重要的角色,移动通讯将成为进行电子商务的主要媒介。
而今,我们已经进入了数字时代,数字钟的使用将会越来越受欢迎。
数字钟的未来将呈现出个性化、专业化的两大趋势,而且每个网站在资源方面总是有限的,客户的需求又是全方位的,所以不同类型的网站以战略联盟的形式进行相互协作也是必然趋势。
数字钟的实现,更体现了这一点。
在不久的将来,数字钟肯定会逐渐被人们接受。
很快会走进千家万户,给人们带来方便。
1.2 Multisim概述Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。
Multisim 提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
1.3 Multisim 10操作步骤1)启动操作双击图标,启动Multisim 10,出现窗口界面。
选择文件/新建/原理图,即弹出空白的主设计窗口。
2)添加元件打开元件库工具栏,单击需要的元件图标按钮,然后在主设计电路窗口中适当的位置,再次单击鼠标左键,所需要的元件即可出现在该位置上。
双击此元件,会出现该元件的对话框,可以设置元件的标签、编号、数值和模型参数。
3)元件的移动选中元件,直接用鼠标拖拽要移动的元件。
4)元件的复制、删除与旋转选中元件,用相应的菜单、工具栏或单击鼠标右键弹出快捷菜单,进行需要的操作。
5)放置电源和接地元件选择“放置信号源按钮”弹出对话框,可选择电源和接地元件。
6)导线的操作连接。
鼠标指向某元件的端点,出现小圆点后按下鼠标左键拖拽到另一个元件的端点,出现小圆点后松开左键。
删除。
选定该导线,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中单击“delete”。
7)实时仿真左上角菜单栏下方是仿真开关,连接好电路后用鼠标左键单击仿真开关,就开始实时仿真。
2 多功能数字钟设计方案的确定2.1设计方案原理构思2.1.1设计主要原理该设计主要由以下几部分组成:震荡器、分频器、秒计数器、分计数器、时计数器、LED七段显示数码管、时间校准电路、整点报时电路还有闹钟电路。
数字钟数字显示部分,采用译码与二极管串联电路,将译码器、七段数码管连接起来,组成十进制数码显示电路,即时钟显示。
要完成显示需要6个数码管,七段的数码管需要译码器才能正常显示,然后要实现时的计时需要12进制计数器,实现分、秒的计时则需要60进制计数器,在在仿真软件中发生信号可以用函数发生器仿真,频率可以随意调整。
60进制可能由10进制和6进制的计数器串联而成,频率振荡器可以由晶体振荡器分频来提供,也可以由555定时来产生脉冲并分频为1Hz。
计数器的输出分别经译码器送倒显示器显示。
计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。
整点报时电路利用逻辑门,使当各译码器输出满足整点时,蜂鸣器导通。
闹钟电路通过比较器比较当前时间与设计的闹钟时间,相等时同样蜂鸣器导通。
2.1.2设计电路原理框图图2.1 多功能数字钟设计原理框图3 数字钟基本原理与方案设计数字电子钟的设计方法有很多种,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。
在本次设计采用的是中小规模集成电路组成电子钟的方式。
由许多单元电路组成总体时钟电路,使之完成功能的运行及扩展。
3.1 各模块电路分析3.1.1 1Hz标准脉冲发生器数字电路中的时钟是由振荡器产生的,振荡器是数字钟的核心。
振荡器的稳定度及频率的精度决定了数字钟计时的准确程度,一般来说,振荡器的频率越高,计时精度越高。
振荡器可由晶振组成,也可以由555定时器与相应的电阻、电容连接构成。
这里我们采用555定时器得到频率为1kHz 的脉冲信号,其功能主要是产生标准秒脉冲信号和提供功能扩展电路所需要的信号。
多谐振荡器也称无稳态触发器,它没有稳定状态,同时无需外加触发脉冲,就能输出一定频率的矩形脉冲(自激振荡)。
用555集成电路实现多谐振荡,需要外接电阻R 49、R 50和电容C ,并外接+5V 的直流电源。
脉冲频率为:()()KHz 1Hz 9952ln 105024512ln 21535049≈=⨯⨯⨯+=⨯+=-C R R f 标准脉冲发生器电路图如图3.1所示:图3.1标准脉冲发生器电路图为了实现电路的实效性,将总体电路进行简化,对部分电路采取层次封装模块的形式,如标准脉冲发生器电路,其封装模块如图3.2所示:图3.2 555集成电路封装模块3.1.2 译码显示电路数字钟的译码显示电路由译码器4511BP和共阴极LED七段显示数码管组成,为避免译码器输出的电压过高,在译码器的输出端和数码管的输入端之间串联一个100Ω的电阻。
译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管的正常工作提供足够的工作电流。
4511BP是一个用于驱动共阴极LED(数码管)显示器的BCD码——七段码译码器,特点如下:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
4511BP芯片的引脚及显示状态如图3.3所示:图3.3 4511BP芯片的引脚及显示状态4511BP的逻辑功能表如表1所示:表1:4511BP逻辑功能表引脚display输入引脚输出引脚~EL ~BI ~LT DD DC DB DA OA OB OC OD OE OF OG0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 00 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 01 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 02 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 03 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 14 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 15 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 16 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 17 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 08 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 09 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 10 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 10 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 10 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 10 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 10 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 01 1 1 0 0 0 0要使译码器能正常工作,LT和BI引脚要接高电平,EL要接低电平,译码器的输入端接计数器的输出端,而译码器的输出端则接对应数码管的输入端。
在数字钟的设计中,一共需要6块译码显示器,分别是小时显示的2块,分钟显示的2块,秒钟显示的2块,它们在设置上基本相同,只不过译码器的输入端需要接不同的计数器。
由计数器得到的4位二进制码必须通过译码,翻译为相应的十进制数,转为人们习惯的数字显示,如12:54:30的二进制码为0001 0010:0101 0100:0011 0000。
译码之后再驱动LED七段数码管显示对应的时、分、秒。
图3.4为其中一块译码显示电路的连接图。
图3.4译码显示电路连接图译码显示电路的封装模块如图3.5所示。
图3.5 译码显示电路的封装模块3.1.3 计数器电路在数字钟的控制电路中,分和秒的控制都是一样的,都是由一个十进制计数器和一个六进制计数器串联而成的。
在此次电路的设计中采用的是统一的器件74LS161N的反馈置数法来实现十进制功能和六进制功能,下面以秒针计数器为例介绍一下其具体运行方式。