6位数字钟制作套件(纯数字电路)电子制作套件
数字电路课程设计题目选编

数字电路课程设计题目选编1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现简介及要求:水箱水位自动控制器,电路采用CD4011四与非门作为处理芯片。
要求能够实现如下功能:水箱中的水位低于预定的水位时,自动启动水泵抽水;而当水箱中的水位达到预定的高水位时,使水泵停止抽水,始终保持水箱中有一定的水,既不会干,也不会溢,非常的实用而且方便。
2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现简介及要求:要求电路以CD4011作为中心元件,结合外围电路,实现以下功能:在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭状态,灯不亮;夜间或光线较暗时,节电开关呈预备工作状态,当有人经过该开关附近时,脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。
灯亮后经过40秒左右的延时节电开关自动关闭,灯灭。
3、基于CD4011红外感应开关的设计与实现在一些公共场所里,诸如自动干手机、自动取票机等,只要人手在机器前面一晃,机器便被启动,延时一段时间后自动关闭,使用起来非常方便。
要求用CD4011设计有此功能的红外线感应开关。
4、基于CD4011红外线对射报警器的设计与实现设计一款利用红外线进行布防的防盗报警系统,利用多谐振荡器作为红外线发射器的驱动电路,驱动红外发射管,向布防区内发射红外线,接收端利用专用的红外线接收器件对发射的红外线信号进行接收,经放大电路进行信号放大及整形,以CD4011作为逻辑处理器,控制报警电路及复位电路,电路中设有报警信号锁定功能,即使现场的入侵人员走开,报警电路也将一直报警,直到人为解除后方能取消报警。
5、基于CD4069无线音乐门铃的设计与实现音乐门铃已为人们所熟知,在一些住宅楼中都装有音乐门铃,当有客人来访时,只要按下门铃按钮,就会发出“叮咚”的声音或是播放一首乐曲,然而在一些已装修好的室内,若是装上有线门铃,由于必须布线,从而破坏装修,让人感到非常麻烦。
采用CD4069设计一款无线音乐门铃,发射按键与接收机间采用了无线方式传输信息。
多功能六位电子钟说明书

多功能六位电子钟说明书一、原理说明:1、显示原理:显示部分主要器件为3只两位一体共阳极数码管,驱动采用 PNP 型三极管驱动,各端口配有限流电阻,驱动方式为动态扫描,占用 P3.0~P3.5 端口,段码由P1.0~P1.6输出。
冒号部分采用 4 个Φ3.0的红色发光二极管,驱动方式为独立端口P1.7驱动。
2、键盘原理:按键 S1~S3 采用复用的方式与显示部分的 P3.5、P3.4、P3.2 口复用。
其工作方式为,在相应端口输出高电平时读取按键的状态并由单片机消除抖动并赋予相应的键值。
3、迅响电路及输入、输出电路原理:迅响电路由有源蜂鸣器和 PNP 型三极管组成。
其工作原理是当 PNP 型三极管导通后有源蜂鸣器立即发出定频声响。
驱动方式为独立端口驱动,占用P3.7端口。
输出电路是与迅响电路复合作用的,其电路结构为有源蜂鸣器,5.1K定值电阻R6,排针J3并联。
当有源蜂鸣器无迅响时J3输出低电平,当有源蜂鸣器发出声响时J3输出高电平,J3可接入数字电路等各种需要。
驱动方式为迅响复合输出,不占端口。
输入电路是与迅响电路复合作用的,其电路结构是在迅响电路的 PNP 型三极管的基极电路中接入排针J2。
引脚排针可改变单片机I/O口的电平状态,从而达到输入的目的。
驱动方式为复合端口驱动,占用P3.7端口。
4、单片机系统:本产品采用了单片机AT89C2051为核心器件,并配合所有的外围电路,具有上电复位的功能,无手动复位功能。
二、使用说明:1、功能按键说明:S1为功能选择按键,S2为功能扩展按键,S3为数值加一按键。
2、功能及操作说明:操作时,连续短时间(小于1秒)按动S1,即可在以上的6个功能中连续循环。
中途如果长按(大于2秒)S1,则立即回到时钟功能的状态。
1)时钟功能:上电后即显示10:10:00 ,寓意十全十美。
2)校时功能:短按一次 S1,即当前时间和冒号为闪烁状态,按动 S2 则小时位加 1,按动 S3则分钟位加1,秒时不可调。
单片机制作的6位数字钟

单片机制作的6位数字钟常见的电子钟程序由显示部分,计算部分,时钟调整部分构成。
时钟的基本显示原理:时钟开始显示为0时0分0秒,也就是数码管显示000000,然后每秒秒位加1 ,到9后,10秒位加1,秒位回0。
10秒位到5后,即59秒,分钟加1,10秒位回0。
依次类推,时钟最大的显示值为23小时59分59秒。
这里只要确定了1秒的定时时间,其他位均以此为基准往上累加。
开始程序定义了秒,十秒,分,十分,小时,十小时,共6位的寄存器,分别存在30h,31h,32h,33h,34h,35h单元,便于程序以后调用和理解。
6个数码管分别显示时、分、秒,一个功能键,可以切换调整时分秒、增加数值、熄灭节电等功能全部集一键。
以下是部分汇编源程序,购买我们产品后我们用光盘将完整的单片机汇编源程序和烧写文件送给客户。
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 中断入口程序;; (仅供参考);;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;ORG 0000H ;程序执行开始地址LJMP START ;跳到标号START执行ORG 0003H ;外中断0中断程序入口RETI ;外中断0中断返回ORG 000BH ;定时器T0中断程序入口LJMP INTT0 ;跳至INTTO执行ORG 0013H ;外中断1中断程序入口RETI ;外中断1中断返回ORG 001BH ;定时器T1中断程序入口LJMP INTT1 ;跳至INTT1执行ORG 0023H ;串行中断程序入口地址RETI ;串行中断程序返回;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 主程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;START: MOV R0,#70H ;清70H-7AH共11个内存单元MOV R7,#0BH;clr P3.7 ;CLEARDISP: MOV @R0,#00H ;INC R0 ;DJNZ R7,CLEARDISP ;MOV 20H,#00H ;清20H(标志用)MOV 7AH,#0AH ;放入"熄灭符"数据MOV TMOD,#11H ;设T0、T1为16位定时器MOV TL0,#0B0H ;50MS定时初值(T0计时用)MOV TH0,#3CH ;50MS定时初值MOV TL1,#0B0H ;50MS定时初值(T1闪烁定时用)MOV TH1,#3CH ;50MS定时初值SETB EA ;总中断开放SETB ET0 ;允许T0中断SETB TR0 ;开启T0定时器MOV R4,#14H ;1秒定时用初值(50MS×20)START1: LCALL DISPLAY ;调用显示子程序JNB P3.7,SETMM1 ;P3.7口为0时转时间调整程序SJMP START1 ;P3.7口为1时跳回START1 SETMM1: LJMP SETMM ;转到时间调整程序SETMM;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 1秒计时程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;T0中断服务程序INTT0: PUSH ACC ;累加器入栈保护PUSH PSW ;状态字入栈保护CLR ET0 ;关T0中断允许CLR TR0 ;关闭定时器T0MOV A,#0B7H ;中断响应时间同步修正ADD A,TL0 ;低8位初值修正MOV TL0,A ;重装初值(低8位修正值)MOV A,#3CH ;高8位初值修正ADDC A,TH0 ;MOV TH0,A ;重装初值(高8位修正值)SETB TR0 ;开启定时器T0DJNZ R4, OUTT0 ;20次中断未到中断退出ADDSS: MOV R4,#14H ;20次中断到(1秒)重赋初值MOV R0,#71H ;指向秒计时单元(71H-72H)ACALL ADD1 ;调用加1程序(加1秒操作)MOV A,R3 ;秒数据放入A(R3为2位十进制数组合)CLR C ;清进位标志CJNE A,#60H,ADDMM ;ADDMM: JC OUTT0 ;小于60秒时中断退出ACALL CLR0 ;大于或等于60秒时对秒计时单元清0 MOV R0,#77H ;指向分计时单元(76H-77H)ACALL ADD1 ;分计时单元加1分钟MOV A,R3 ;分数据放入ACLR C ;清进位标志CJNE A,#60H,ADDHH ;ADDHH: JC OUTT0 ;小于60分时中断退出ACALL CLR0 ;大于或等于60分时分计时单元清0 MOV R0,#79H ;指向小时计时单(78H-79H)ACALL ADD1 ;小时计时单元加1小时MOV A,R3 ;时数据放入ACLR C ;清进位标志CJNE A,#24H,HOUR ;HOUR: JC OUTT0 ;小于24小时中断退出ACALL CLR0 ;大于或等于24小时小时计时单元清0 OUTT0: MOV 72H,76H ;中断退出时将分、时计时单元数据移MOV 73H,77H ;入对应显示单元MOV 74H,78H ;MOV 75H,79H ;POP PSW ;恢复状态字(出栈)POP ACC ;恢复累加器SETB ET0 ;开放T0中断RETI ;中断返回;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 闪动调时程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;T1中断服务程序,用作时间调整时调整单元闪烁指示INTT1: PUSH ACC ;中断现场保护PUSH PSW ;MOV TL1, #0B0H ;装定时器T1定时初值MOV TH1, #3CH ;DJNZ R2,INTT1OUT ;0.3秒未到退出中断(50MS中断6次)MOV R2,#06H ;重装0.3秒定时用初值CPL 02H ;0.3秒定时到对闪烁标志取反JB 02H,FLASH1 ;02H位为1时显示单元"熄灭"MOV 72H,76H ;02H位为0时正常显示MOV 73H,77H ;MOV 74H,78H ;MOV 75H,79H ;INTT1OUT: POP PSW ;恢复现场POP ACC ;RETI ;中断退出FLASH1: JB 01H,FLASH2 ;01H位为1时,转小时熄灭控制MOV 72H,7AH ;01H位为0时,"熄灭符"数据放入分MOV 73H,7AH ;显示单元(72H-73H),将不显示分数据MOV 74H,78H ;MOV 75H,79H ;AJMP INTT1OUT ;转中断退出FLASH2: MOV 72H,76H ;01H位为1时,"熄灭符"数据放入小时MOV 73H,77H ;显示单元(74H-75H),小时数据将不显示MOV 74H,7AH ;MOV 75H,7AH ;AJMP INTT1OUT ;转中断退出;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 加1子程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;ADD1: MOV A,@R0 ;取当前计时单元数据到ADEC R0 ;指向前一地址SWAP A ;A中数据高四位与低四位交换ORL A,@R0 ;前一地址中数据放入A中低四位ADD A,#01H ;A加1操作DA A ;十进制调整MOV R3,A ;移入R3寄存器ANL A,#0FH ;高四位变0MOV @R0,A ;放回前一地址单元MOV A,R3 ;取回R3中暂存数据INC R0 ;指向当前地址单元SWAP A ;A中数据高四位与低四位交换ANL A,#0FH ;高四位变0MOV @R0,A ;数据放入当削地址单元中RET ;子程序返回;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 清零程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;.............;; 时钟调整程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;当调时按键按下时进入此程序SETMM: cLR ET0 ;关定时器T0中断CLR TR0 ;关闭定时器T0LCALL DL1S ;调用1秒延时程序JB P3.7,CLOSEDIS ;键按下时间小于1秒,关闭显示(省电)MOV R2,#06H ;进入调时状态,赋闪烁定时初值SETB ET1 ;允许T1中断SETB TR1 ;开启定时器T1SET2: JNB P3.7,SET1 ;P3.7口为0(键未释放),等待SETB 00H ;键释放,分调整闪烁标志置1SET4: JB P3.7,SET3 ;等待键按下LCALL DL05S ;有键按下,延时0.5秒JNB P3.7,SETHH ;按下时间大于0.5秒转调小时状态MOV R0,#77H ;按下时间小于0.5秒加1分钟操作LCALL ADD1 ;调用加1子程序MOV A,R3 ;取调整单元数据CLR C ;清进位标志CJNE A,#60H,HHH ;调整单元数据与60比较HHH: JC SET4 ;调整单元数据小于60转SET4循环LCALL CLR0 ;调整单元数据大于或等于60时清0CLR C ;清进位标志AJMP SET4 ;跳转到SET4循环CLOSEDIS: SETB ET0 ;省电(LED不显示)状态。
[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计
![[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/09fa58d0af45b307e9719786.png)
[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计课程设计报告设计题目:数字电子时钟的设计与实现班级:学号:姓名:指导教师:设计时间:摘要钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,大大的扩展了原先钟表的报时。
诸如,定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等,这些,都是以钟表数字化为基础的。
功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置,与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
从原理上讲,数字钟是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此,此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟,而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用方法。
通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
通过仿真过程也进一步学会了Multisim7的使用方法与注意事项。
本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求,输出方式灵活,如可以随意设置时、分、秒的输出,定点报时。
由于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。
关键词:数字钟,组合逻辑电路,时序电路,集成电路目录摘要 (1)第1章概述············································3第2章课程设计任务及要求·······························42.1设计任务············································42.2设计要求············································4第3章系统设计··········································63.1方案论证············································63.2系统设计············································63.2.1结构框图及说明·································63.2.2系统原理图及工作原理···························73.3单元电路设计········································83.3.1单元电路工作原理·······························83.3.2元件参数选择···································14第4章软件仿真·········································154.1仿真电路图··········································154.2仿真过程············································164.3仿真结果············································16第5章安装调试··········································175.1安装调试过程········································175.2故障分析············································17第6章结论···············································18第7章使用仪器设备清单··································19参考文献·················································19收获、体会和建议·········································20第1章概述数字集成电路的出现和飞速发展,以及石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度稳定度远远超过了老式的机械表,用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的数字钟在数字显示方面,目前已有集成的计数、译码电路,它可以直接驱动数码显示器件,也可以直接采用才COMS--LED光电组合器件,构成模块式石英晶体数字钟。
数字电子钟PCB制作

数字电⼦钟PCB制作数字电⼦钟PCB制作07电⼦信息⼯程(2)班 070306212 李武成⼀.设计⽬的Protel是20世纪90年代澳⼤利亚Protel Techmology公司研发的电⼦CAD软件,Protel 99SE将电路原理图编辑、电路仿真测试、PLD设计和PCB设计等功能融合在⼀起。
由于其强⼤的功能和⽅便的操作,深受⼴⼤⽤户的欢迎,在中国⼩企业、公司应有极为普遍。
Protel 99是⼀个全⾯集成的电路设计软件,它具备强⼤便捷的编辑功能,为电⼦电路原理图和印制电路板的设计提供了良好的操作环境。
本次课程设计通过了解熟悉Protel 99软件界⾯,进⾏数字电⼦钟电路原理图的设计、创建原理图元件、电路板的设计规划和⽹络表的载⼊、印刷电路板(PCB)的编辑、创建元件封装、报表⽣成和电路板输出。
⼆.画原理图1.启动原理图设计系统进⼊Protel 99 SE,创建⼀个数据库,执⾏菜单File/New命令,从框中选择原理图服务器(Schematic Document)图标,双击该图标,建⽴原理图设计⽂档。
双击⽂档图标,进⼊原理图设计服务器界⾯。
2.设置图纸和环境在进⾏原理图设计之前设置图纸的⼤⼩、⽅向及标题栏类型等。
在Document Options 对话框中进⾏,执⾏菜单命令Design/Options即可。
单击箭头按钮选择preference选项,打开原理图环境参数设置对话框,点击Schematic按钮进⾏设置。
3.放置元件在原理图图纸上放置元件之前,需要先添加元件库,选中Browse Sch标签页,然后单击Add/Remove按钮,弹出Change Library File List,在Design Explorer99/Library/Sch ⽂件夹中选择元件库名称,单击添加和OK按钮。
放置元件时选中所需的元件库,然后在元件列表框中选择相应的元件,单击Place放置元件。
按空格键可使元件旋转,双击元件打开Part对话框,可以编辑元件属性。
电子制作DIY-自制数字集成电路实验板全套散件套件

自制数字集成电路实验板【套件供应】制作难度:★★比较简单产品编号:515-1《电子制作》杂志2007年第10期刊有此款套件的详细介绍文章,欢迎查阅!焊装完成后的产品外观照片焊装完成后的产品外观照片直接购买成品板:42元/块本套数字集成电路实验板是一种学生用来进行数字集成电路基本实验的学具。
它借鉴面包板插接电路的特点,并带有基本数字部件,能简化实验步骤,突出实验主体,提高插接电路的可靠性、速效性。
数字集成电路实验板电路,是学生进行实验的操作平台。
它模拟面包板的构造,为4行13列,在第2、3行中焊接有16脚插座,插入所需的数字集成电路块,操作方法同面包板实验。
工具包提供实验所需的、已经焊接好的基本数字部件,包括4位逻辑电平显示器、4位逻辑电平控制器、BCD同步加计数器、BCD―七段译码器和一位数码管显示器。
此外还包括电源部分。
随本数字集成电路实验板套件,附送74LS00芯片1只,提供一位数码显示器示范连接。
TTL数字集成电路74LS00(1/2)作为时钟电路,定时电阻器选用2.2kΩ,定时电容器选用220μF,时钟电平显示器选用白色发光二极管,限流电阻器为390Ω。
时钟信号由74LS00第6脚输出端通过两端带有插针的软导线与CD4518时钟端CP相连,CD4518输出端Q1~Q4通过导线分别与电平显示器X1~X4相连,Q1~Q4还通过导线分别与CD4511数据输入端ABCD相连。
接通电源开关S5,时钟端白色发光二极管闪亮,与此同步的4位电平显示器红色、绿色、黄色和蓝色发光二极管显示出BCD码,数码管显示出0~9阿拉伯数字。
数字集成电路实验板需要配备实验所用的元器件插件,其数量和规格可以参照数字集成电路基本实验元器件明细表。
实验板采用面包板连接电路的模式与基本数字部件相结合的方法进行数字集成电路基本实验,既能保证搭接电路的直观性、灵活性,又能保证搭接电路的可靠性、便捷性;实验电路不需要焊接,无污染,可以不用交流电源,操作安全,采用一体化电路实验板,管理方便,特别适用于数字集成电路课堂教学。
基于FPGA的数字电子钟的设计与实现

基于FPGA的数字电⼦钟的设计与实现背景:本实验所有结果基于Quartus II 13.1 (64-bit)实现,实验过程采⽤⾃下⽽上⽬录⼀、基本功能设计与思路基本功能:能实现秒、分钟、⼩时的计数,计数结果清晰稳定的显⽰在 6 位数码管上。
1、动态显⽰模块该模块主要功能是通过数码管的动态扫描实现 6 位数码管显⽰计数结果,本模块由扫描模块scan_cnt6,位选控制模块 dig_select,数据选择控制模块 seg_select 以及译码模块 decoder 构成扫描模块 scan_cnt6模块功能:产⽣ 位选控制端dig_select 和数据选择端 code_select 模块所需要的地址信息,扫描时钟决定位选信号和数据切换的速度。
设计思路:利⽤74390芯⽚(P160 TTL 双⼗进制异步计数器)构建⼀个模六计数器,就是6进制计数器,利⽤计数到6(110)时,“q2”和“q1”为⾼电平,产⽣ ⼀个复位信号,加到74390的⾼电平有效的异步清0端“1CLR”上,使计数器回0,从⽽实现模六计数。
设计结果:cnt6模块设计图波形仿真:(默认为时序仿真)cnt6模块波形仿真图位选模块 dig_select模块功能:在地址端的控制下,产⽣位选信号。
设计思路:利⽤74138芯⽚(3线-8线译码器),当选通端输⼊端G1为⾼电平,选通端输⼊端G2AN和G2BN为低电平时,将扫描信号cnt6的输出作为输⼊信号,dig[5..0]是译码输出,输出低电平有效。
设计结果:dig_select模块设计图波形仿真:dig_select模块波形仿真图数据选择模块 seg_select模块功能:输⼊ 6 组数据,每组数据 4bit,本模块完成在地址端的控制下从6 组数据当中选择 1 组输出。
设计思路:利⽤74151芯⽚(P91 8选1数据选择器),在控制输⼊端GN为低电平时,将扫描信号的选择下,分别选中D[5..0]对应的输⼊信号输出为Y。
纯数字电路数字时钟原理图(免费)

做成时钟,并不难,把十进改成6进就行了如下:1,震荡电路的电容用晶震,记时准确.2, 时:用2块计数器,十位的用1和2(记时脚)两个脚.分:用2块计数器,十位的用1,2,3,4,5,6,(记时脚)6个脚.秒:同分.评论:74系列的集成块不如40系列的,如:用CD4069产生震荡,CD4017记数,译码外加.电压5V.比74LS160 74LS112 74LS00好的.而且CD4069外围元件及少.如有需要我可以做给你.首先需要产生1hz的信号,一般采用CD4060对32768hz进行14分频得到2hz,然后再进行一次分频。
(关于此类内容请参考数字电路书中同步计数器一章)(原文件名:4060.JPG)一种分频电路:(原文件名:秒信号1.JPG)采用cd4518进行第二次分频另一种可以采用cd4040进行第二次分频第三种比较麻烦,是对1mhz进行的分频(原文件名:秒信号2.JPG)介绍一下cd4518:CD4518,该IC是一种同步加计数器,在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器,其功能引脚分别为1~7和9~{15}。
该计数器是单路系列脉冲输入(1脚或2脚;9脚或10脚),4路BCD码信号输出(3脚~6脚;{11}脚~{14}脚)。
此外还必须掌握其控制功能,否则无法工作。
手册中给有控制功能的真值(又称功能表),即集成块的使用条件,如表2所示。
从表2看出,CD4518有两个时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发,信号由CP输入,此时EN端应接高电平“1”,若用时钟下降沿触发,信号由EN端输入,此时CP端应接低电平“0”,不仅如此,清零(又称复位)端Cr也应保持低电平“0”,只有满足了这些条件时,电路才会处于计数状态,若不满足则IC不工作。
计数时,其电路的输入输出状态如表3所示。
值得注意,因表3输出是二/十进制的BCD码,所以输入端的记数脉冲到第十个时,电路自动复位0000状态(参看连载五)。
另外,该CD4518无进位功能的引脚,但从表3看出,电路在第十个脉冲作用下,会自动复位,同时,第6脚或第{14}脚将输出下降沿的脉冲,利用该脉冲和EN端功能,就可作为计数的电路进位脉冲和进位功能端供多位数显用。
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6位数字钟制作套件(纯数字电路)电子制作套件6位数字钟制作套件(纯数字电路)电子制作套件数字钟是采用数字电路对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
与传统的机械钟相比,它走时准确、显示直观、无机械传动等优点,广泛应用于电子手表和车站、码头、机场等公共场大型电子钟等。
一、电路工作原理
图3—8—1所示是数字钟的原理框图(原理图见附录一的附图1—1)。
由图可见,该数字钟由秒脉冲发生器,六十进制“秒”、“分”计时计数器和二十四进制“时”计时计数器,时、分、秒译码显示电路,校时电路和报时电路等五部分电路组成。
1(秒信号发生电路
15 秒信号发生电路产生频率为1 Hz的时间基准信号。
数字钟大多采用
32768(2Hz石英晶体振荡器,经过15级二分频,获得1Hz的秒脉冲,如图3—8—2所示。
该电路主要应用CD4060。
CD4060是14级二进制计数器,分频器,振荡器。
它与外接电阻、电容、
15石英晶体共同组成2=32768 Hz振荡器,并进行14级二分频,再外加一级D 触发器(74LS74)二分频,输出
1Hz的时基秒信号。
CD4060的引脚排列如图3—8—3所示,表3—8—1为
CD4060的功能表,图3—8—4所示为CD4060的内部逻辑框图。
R4是反馈电阻,可使CD4060内非门电路工作在电压传输特性的过渡区,即线性放大区。
R4的阻值可在几兆到十几兆之间选择,一般取22 MΩ。
C2是微调电容,可将振荡频率调整到精
确值。
2(计数器电路
"秒”、“分”、“时”计数器电路均采用双BCD同步加法计数器CD4518,如图3—8—5所示。
“秒”、“分”计数器是六十进制计数器,为了便于应用
8421BCD码显示译码器工作,“秒”、“分”个位采用十进制计数器,十位采用六进制计数器,如图(a)所示。
“时”计数器是二十四进制计数器,如图(b)所示。
CD4518的引脚排列和功能分别见图3—8—6和表3—8—2。
3(译码、显示电路
“时”、“分”、“秒’’的译码和显示电路完全相同,均使用七段显示译码器74L
S248直接驱动LED数码管LC5011—11。
图3—8—7所示为秒位译码、显示电路。
74LS248和LC5011—11的引脚排列如图3—8—8所示。
4(校时电路
校时电路如图3—8—9所示。
“秒’’校时采用等待校时法。
正常工作时,将开关S1拨向VDD位置,不影响与门G1传送秒计数信号。
进行校对时,将S1拨向接地位置,封闭与门G1,暂停秒计时。
标准时间一到,立即将S1拨回VDD位置,开放与门G1。
“分”和“时”校时采用加速校时法。
正常工作时,S2或S3接地,封闭与门G3或05,不影响或门G2或04传送秒、分进位计数脉冲。
进行校对时,将S2、s3拨向VDD位置,秒脉冲通过G3、G2或G5、G4直接引入“分”、“时”计数器,让“分”,“时”计数器以秒节奏快速计数。
待标准分、时一到,立即将S2、S3拨回接地位置,封锁秒脉冲信号,开放或门G2、G4对秒、分进位计数脉冲的传送。
5(整点报时电路
整点报时电路如图3—8—10所示,包括控制和音响两部分。
每当“分”和“秒”计数器计到59分51秒,自动驱动音响电路发出五次持续1s的鸣叫,前四次音调低,最后一次音调高。
最后一声呜叫结束,计数器正好为整点(“00”分“00”秒)。
(1)控制电路
每当分、秒计数器计到59分50秒,即时,开始鸣叫报时。
此间,只有秒个位计数,所以
另外,时钟到达51、53、55、57和59秒(即QAl=1)时就鸣叫。
为此,将
Qc4、QA4、QD3、QA3、QD2、QA2和QAl逻辑相与作为控制信号C
所以
在51、53、55和57秒时,QDl=O,y=A,扬声器以512 Hz音频鸣叫四次。
在59秒时,QDl=1,y=B,扬声器以1024 kHz音频鸣叫最后一响。
报时电路中的512 Hz低音频信号A和1024 Hz高音频信号B分别取自cD4060的Q6和Q5。
(2)音响电路
音响电路采用射极输出器VT驱动扬声器,R6、R5用来限流。
二、元器件选择见表3—8—3。
三、安装与调试
1(根据原理图和图3—8-11所示安装图,用常规工艺安装好电路。
2(确认安装无误后,接通电源,逐级调试:
用通用计数器(见附录二)测量晶体振荡器输出频率,调节微调电容C2,使振荡频率为32768 Hz。
再测C134060的Q4、Q5和Q6等脚输出频率,检查CD4060工作是否正常。
?将秒脉冲送入秒计数器,检查秒个位、十位是否按10秒、60秒进位。
采用同样方法检测分和时计数器。
?调试好时、分、秒计数器后,通过校时开关依次校准秒、分、时。
数字钟正常走时。
?利用校时开关加快数字钟走时,调试整点报时电路,使其分别在59分51秒、53秒、55秒、57秒时呜叫四声低音,在59分59秒时鸣叫一声高音。
四、技能实训
1(在数字钟的基础上,设计一个按作息时间表准时动作的打铃控制电路,使数字钟成为数字作息钟。
2(将设计好的数字作息钟制成印制板,选择元器件,并进行安装、调试。