数字电子钟设计毕业论文
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。
(完整版)基于51单片机的数字钟毕业论文

西安邮电学院毕 业 设 计(论 文)题 目: 基于51单片机的数字钟设计院 (系):专 业:班 级:学生姓名:导师姓名: 职称:基于单片机的数字钟毕业论文摘要…………………………………………………………………………… ⅠAbstract……………………………………………………………………… (Ⅱ)第1章 绪 论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 课题来源 (2)1.3 本章小结 (3)第2章 MCS-51单片机的结构 (4)2.1 控制器 (4)2.2 存储器的结构 (4)2.3 并行IO口 (5)2.4 时钟电路与时序 (5)2.5 单片机的应用领域 (6)2.6 本章小结 (6)第3章 电路的硬件设计 (7)3.1 复位电路 (7)3.2 时钟电路 (7)3.3 按键电路 (8)3.4 相关控制电路 (9)3.4.1 控制打铃电路 (9)3.4.2 时间表显示电路 (9)3.5 数码管显示电路 (10)3.6 电源电路设计 (10)3.7 本章小结 (10)第4章 电路的软件设计 (11)4.1 软件程序内容 (11)4.2 软件流程图 (11)4.3 定时程序设计 (12)4.3.1实时时钟实现的基本方法 . (13)4.3.2 实时时钟程序设计步骤 (13)4.4程序说明 (13)4.5 本章小结 (14)第5章 结论与展望 (15)5.1 结论 (15)5.2 单片机的发展趋势 (15)参考文献 (17)附录………………………………………………………………………………18第1章 绪 论1.1 课题背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始,迄今已有二十多年了。
由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点,目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面,几乎“无处不在,无所不为”。
单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC 机外围以及网络通讯等广大领域。
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)

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

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。
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。
毕业设计—基于单片机的12864时钟显示

学士学位毕业论文(设计)题目:基于单片机的12864时钟显示摘要电子时钟是一种非常广泛日常计时工具,给人们的带来了很大的方便,在社会上越来越流行。
它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时,采用直观的数字显示,可以同时显示年月日时分秒等信息,还有时间校准等功能。
该电子时钟主要采用STC89C52单片机作为主控核心,用DS1302时钟芯片作为时钟、液晶12864显示屏显示。
STC89C52单片机是由深圳宏晶科技公司推出的,功耗小,电压可选用4~6V电压供电;DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的具有细电流充电功能的低功耗实时时钟芯片,它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小;数字显示是采用的12864液晶显示屏来显示,可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息。
此外,该电子时钟还具有时间校准等功能。
关键词:STC89C51单片机,DS1302时钟芯片,液晶12864AbstractElectronic clock is a very extensive daily timing tool, to the people has brought great convenience, more and more popular in the community. It can be the year, month, date, day, hour, minute, second for a time, using intuitive digital display, can display information such as year, month, day, hour, and time alignment functions. The electronic clock is used mainly as a master STC89C52 microcontroller core, with theDS1302 clock chip as a clock, LCD display12864. STC89C52 SCM is a Shenzhen Hong Crystal Technology has introduced, power consumption, voltage can be selected 4 ~ 6V voltage power supply; DS1302 clock chip is American DALLAS company launched with a fine current charging low-power real-time clock chip, it can year, month, date, day, hour, minute, second for a time, also has a leap year compensation and other functions, DS1302 and long life, small error; 12864 LCD digital display isused to display that can display year, month, date, day, hour, minute, second and so on. In addition, the electronic clock also has a time calibration function.Key Words:STC89C51 microcontroller, DS1302 clock chip, LCD 12864目录1绪论 (3)1.1时钟发展史 (3)1.2 目前的研究现状 (4)1.3研究目的及意义 (4)2 总体方案设计 (5)2.1 方案的选择 (5)2.1.1设计要求 (5)2.1.2方案的选择 (5)2.2总体方案组成框图 (6)3系统硬件设计 (6)3. 1主芯片模块 (6)3.1.1 中断系统 (8)3.1.2常用寄存器 (8)3.2晶振和复位电路 (10)3.2.1晶振电路 (10)3.2.2复位电路 (11)3.3 DS1302时钟芯片电路 (11)3.3.1 DS1302引脚图 (11)3.3.2 DS1302寄存器 (12)3.3.3 DS1302外围电路 (13)3.4 LCD12864显示模块 (13)3.4.1 LCD12864引脚功能 (13)3.4.2 LCD12864指令说明 (14)3.4.3 LCD12864电路接线 (15)3.5 红外遥控模块 (16)4 系统软件设计 (17)4.1 主程序设计 (17)4.2 LCD12864驱动程序 (19)4.3 DS1302驱动程序 (21)4.4 红外遥控程序 (24)5 调试结果 (25)5.1 正常显示日期时间画面 (26)5.2 进入调整时间日期画面 (26)5.3图片显示画面 (26)6总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录一 (31)附录二 (32)1绪论1.1时钟发展史很早以前,人类主要是利用天文现象和流动物质的连续运动来计时。
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数字电子钟设计毕业论文目录论文摘要 (1)关键词:数字电路集成电路逻辑电路 (1)Abstract (2)目录 (3)第1章数字电子钟设计总体方案 (5)1.1.1数字计时器的设计思想 (5)1.1.2数字电子钟组成框图 (6)1.1.3 单元电路设计 (6)第2章数字逻辑电路概述 (9)2.1 数字电路的特点 (9)2.2 数制 (10)2.2.1十进制 (10)2.2.2 二进制 (10)2.2.3 十六进制 (11)2.2.4 不同进制数的表示符号 (12)2.3 不同进制数之间的转换 (12)2.3.1 二、十六进制数转换成十进制数 (12)2.3.2 二进制与十六进制数之间的转换 (12)2.3.3 十进制数转换成二、十六进制数 (13)2.4 二进制代码 (15)2.4.1 自然二进制代码 (15)2.4.2 二–十进制代码(BCD码) (15)2.5基本逻辑运算 (16)2.5.1 与逻辑运算 (16)2.5.2 或逻辑运算 (17)2.5.3 非逻辑运算 (18)第3章逻辑门电路 (19)3.1 基本逻辑门电路 (19)3.1.1 与门电路 (19)3.1.2 或门电路 (20)3.1.3 非门电路 (21)3.1.4 复合逻辑门 (22)第4章组合逻辑电路 (24)4.1 组合逻辑电路的分析与设计 (24)4.1.1 组合逻辑电路的分析 (24)4.1.2 组合逻辑电路的设计 (26)4.2 编码器 (29)4.2.1 编码器的工作原理 (29)4.3译码器和数字显示电路 (32)4.3.1 二进制译码器 (32)4.3.2 显示译码器 (34)第5章触发器 (37)5.1 RS触发器 (37)5.1.1 基本RS触发器 (37)5.1.2 同步RS触发器 (39)5.2 JK、D、T触发器 (40)5.2.1 JK触发器 (40)5.2.2 D触发器 (42)5.2.3 T触发器 (43)第6章时序逻辑电路 (44)6.1 时序逻辑电路的基本概念 (44)6.1.1 时序逻辑电路的基本结构及特点 (44)6.1.2 时序逻辑电路的分类 (45)6.2 时序逻辑电路的分析 (45)6.2.1 分析时序逻辑电路的步骤 (45)6.2.2 同步时序逻辑电路的分析及应用 (45)6.2.3 异步时序逻辑电路的分析及应用 (48)6.3 同步时序电路的设计 (50)6.3.1 同步时序逻辑电路设计的步骤 (51)6.3.2 同步时序逻辑电路设计的应用 (52)6.4计数器 (56)6.4.1 二进制计数器 (56)6.4.2 同步十进制加法计数器 (58)6.5 脉冲信号的产生 (60)6.5.1 由与非门组成的多谐振荡器 (60)6.5.2 石英晶体时钟脉冲发生器 (61)结论 (63)谢辞 (64)参考文献 (65)第1章数字电子钟设计总体方案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。
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车站、码头、剧院、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,它用于定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播及自动控制等各个领域。
虽然现在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,但是这里介绍的自制数字电子钟可以满足使用者的一些特殊需要,输出方式灵活,如可以随意设置时、分、秒的输出,改变显示数字的大小等等。
并且由于集成电路技术的发展,特别是中规模集成电路技术的发展,使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。
因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
数字钟的设计用到,数制、进制数的转换、二进制代码、基本逻辑运算、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲的产生等数字电路知识。
1.1.1数字计时器的设计思想要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。
而脉冲源产生的脉冲信号的频率较高,因此,需要进行分频,使高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1HZ)。
经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。
由于计时的规律是:60秒=1分,60分=1小时,24小时=1天,就需要分别设计60进制,24进制计数器,并发出驱动信号。
各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器,使“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。
值得注意的是:任何计时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。
校时电路一般采用自动快速调整和手动调整,“自动快速调整”可利用分频器输出的不同频率的脉冲使显示时间自动迅速调整时间。
“手动调整”可利用手动的节拍调准显示时间。
1.1.2数字电子钟组成框图数字钟的组成框图如图1.1所示。
图 1.11.1.3 单元电路设计(1)秒信号电路,它是数字电钟的核心部分,它的精度和稳定度决定于数字钟的质量。
图 1.2 秒信号电路图通常晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得1Hz 的秒脉冲。
如晶体振为32768Hz ,通过15次二分频后可得1Hz 的秒信号。
CD4060为14分频电路,再经一次分频即得1Hz 的标准秒信号,如图1.2所示。
(2)时、分、秒计数器,秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后,分别得到显示电路,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或十二进制。
要实现这一要求,可选用的中规模集成计数器较多,这里推荐74LS160或74LS161。
a .六十进制计数器,它由两块中规模集成十进制计数器74LS160,一块组成十进制,另一块组成六进制,组合起来就构成六十进制计数器,如图1.3示。
时显示器 分显示器 秒显示器 时译码器 分译码器 秒译码器 时计数器 分计数器 秒计数器振荡器 分频器定时控制自动报时 主体电路 扩 展 电 路校时电路1s图 1.3 六十进制计数器b.二十四进制计数器,它由两片中规模集成十进制计数器74LS160构成,当高位出现0010状态,低位为0100状态,即计到第24个来自“分”计数器的进位信号时,产生反馈清零信号,如图1.4所示。
图 1.4 二十四进制计数器(3)译码显示电路,选用器件时应当注意译码器和显示器件的相互配合。
一是驱动功率要足够大,二是逻辑电平要匹配。
例如,采用共阴极型的LED数码管作为显示器件时,则应采用输出为高电平的译码电路,且因数码管工作电流较大,不能用普通TTL译码器,应选用功率门或者OC门。
推荐使用显示译码为74LS248。
(4)校时电路,在刚接通电源或者时钟走时出现误差时,则需要进行时间的校准。
置开关在手动位置,分别对时、分、秒进行单独计数,计数脉冲由单次脉冲或连续脉冲输入。
(5)整点报时电路,每到整点前的6s时准备报时。
当分计数到59min时,将分触发器Q H置1,而等秒计数到54时,将秒触发器Q L置1,然后“Q H”与“Q L”相“与”,结果再和秒信号相“与”去控制低音喇叭鸣叫,直至59s时产生一个复位信号使Q L清零,停止低音鸣叫。
同时59s的反相信号又和“Q H”相“与”去控制高音喇叭鸣叫。
当计数器从59:00到00:00时,鸣叫结束,完成整点报时,电路如图1.5所示。
图1.5 自动报时电路第2章 数字逻辑电路概述随着数字信号与系统的开发和应用,现在,众多的电子系统,诸如,电子计算机、通信系统、自动控制系统、影视音响系统无一不使用数字电路。
数字电路同模拟电路一样,也经历了由电子管和半导体分立元件组成的分立器件电路,发展成在微小的芯片上集成半导体器件及无源器件的集成电路。
但是对数字而言,这种电路的集成度已达到超大规模集成电路水平,因而提高了数字电路的可靠性,缩小了系统的体积,更有利于大批量生产,达到提高经济指标的目的。
本章首先讨论数字电路的特点,然后讨论数制`码制。
2.1 数字电路的特点模拟电路处理的信号是模拟信号,其时间变量是连续的,因而也称它为时间信号。
数字电路处理的信号是数字信号,而数字信号的时间变量是离散的,这种信号也称为离散时间信号。
与模拟电路相比,数字电路具有以下特点:(1)数字信号常用二进制数来表示。
每位数有两个数码,即0和1。
将实际中彼此联系又相互对立的两种状态,例如电压的有和无`电平的高和低,开关的通和断、灯泡的灭和亮等状态抽象出来用0和1来表示,称为逻辑0和逻辑1。
而且在电路上,可用电子器件的开关特性来实现,由此形成数字信号,所以数字电路又可称数字逻辑电路。
(2)数字电路中,器件常工作在开关状态,即饱和或截止状态;而模拟电路器件经常工作在放大状态。
(3)数字电路研究的对象是电路输入与输出的逻辑关系,即逻辑功能。
而模拟电路研究的对象是电路的输入信号的放大和变换功能。
(4)数字电路的基本单元是逻辑门和触发器;而模拟电路的基本单元是放大器。
(5)数字电路的分析工具是逻辑代数,表达电路的功能主要用功能表、真值表、逻辑表达式和波形图;而模拟电路采用的分析方法是图解法和微变先进等效电路法。
(6)数字信号常用矩形脉冲波表示。
脉冲波形如图2.1.1(a )所示,特征参数有:脉冲幅度V M ,表示脉冲幅值;脉冲宽度t w ,表示脉冲持续作用的时间;周期T ,表示周期性的脉冲信号前后两次出现的时间间隔;占空比q ,表示脉冲宽度t w 占整个周期T 的百分数,即 ⨯=Tt q w 100﹪在实际的数字系统中,脉冲波形并不是立即上升(正跳)或下降(负跳)的,如图2.1.1(b )所示,因此脉冲波形特征参数又有了上升时间t w 和下降时间t f 。
t r 定义为从脉冲幅度的10﹪~90﹪所经历的时间。
t f 定义为从脉冲幅度的 90﹪~10﹪所经历的时间。
脉冲宽度t w 则表示为一个脉冲波形上脉冲幅度为 50﹪的两个点所对应的两个时间点间隔的时间。
(a )理想脉冲波形 (b )实际脉冲波形图 2.1.1 2.2 数制日常生活中,最常用的进位数制(简称为进制)是十进制。
而在数字系统中,多采用二进制数,有时也采用八进制数或十六进制数。
为了总结归纳各种进制数的共同特点,首先总结归纳十进制数的特点。
2.2.1十进制十进制数的特点:有0,1,…,9十个数码;“逢十进一”。
一个数的大小决定于数码的位置,即数位。
数码相同,所在的位置不同,则数的大小也不同。
例如,十进制数1995可写成展开式:1995=1×103+9×102+9×101+5×100其中,10称为基数,100,101,102,103称为各位数的“权”。