数字电子钟实习报告

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数字电子时钟实习报告

数字电子时钟实习报告

一、实习目的本次实习旨在通过设计和制作数字电子时钟,加深对数字电路基本原理、电子元器件性能及电路设计方法的理解。

通过实际操作,掌握数字电子钟的设计、制作、调试和故障排除等技能,提高动手能力和创新意识。

二、实习内容1. 数字电子钟电路设计(1)电路组成:数字电子钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时电路和校时电路等部分组成。

(2)电路设计:采用555定时器构成振荡器产生1Hz的脉冲信号,通过分频器得到1Hz的秒脉冲信号。

计数器采用异步十进制计数器74LS90,实现秒、分、时的计数。

译码显示采用共阳极LED数码管,显示当前时间。

报时电路由门电路和蜂鸣器构成,实现整点报时功能。

校时电路由按键和计数器构成,实现手动校时功能。

2. 元器件选型(1)振荡器:选用555定时器,其频率稳定,易于调整。

(2)分频器:选用CD4060,具有分频功能,可方便地实现秒、分、时的计数。

(3)计数器:选用74LS90,具有异步计数功能,可方便地实现秒、分、时的计数。

(4)译码显示:选用共阳极LED数码管,显示清晰,功耗低。

(5)报时电路:选用门电路和蜂鸣器,实现整点报时功能。

(6)校时电路:选用按键和计数器,实现手动校时功能。

3. 电路制作与调试(1)电路制作:根据电路原理图,焊接电路板,连接元器件。

(2)电路调试:首先检查电路连接是否正确,然后逐个模块进行调试。

调试过程中,注意观察数码管显示是否正常,报时是否准确,校时是否方便。

三、实习过程1. 设计电路原理图:根据数字电子钟的功能和性能要求,设计电路原理图。

2. 选择元器件:根据电路原理图,选择合适的元器件。

3. 制作电路板:根据电路原理图,制作电路板。

4. 焊接元器件:将元器件焊接在电路板上。

5. 电路调试:逐个模块进行调试,确保电路功能正常。

6. 故障排除:在调试过程中,若出现故障,分析原因,进行修复。

四、实习结果1. 成功设计并制作了数字电子钟,实现了秒、分、时的计数,整点报时和手动校时等功能。

数字电子钟组装实训报告

数字电子钟组装实训报告

一、概述随着科技的不断发展,数字电子钟因其精度高、体积小、功耗低、操作简便等优点,已成为人们日常生活中不可或缺的计时工具。

为了提高自己的电子制作能力,加深对数字电路知识的理解,我参加了数字电子钟的组装实训。

通过本次实训,我不仅掌握了数字电子钟的组装方法,还了解了其工作原理和调试技巧。

二、实训目的1. 掌握数字电子钟的组装方法,熟悉各种电子元器件的识别和焊接技巧。

2. 理解数字电子钟的工作原理,掌握数字电路的基本知识。

3. 培养动手实践能力和团队合作精神。

三、实训内容本次实训主要分为以下几个步骤:1. 元器件准备:首先,我们需要准备以下元器件:数字集成电路(如计数器、译码器等)、石英晶体振荡器、数码管、蜂鸣器、电阻、电容、导线等。

2. 电路设计:根据数字电子钟的工作原理,设计电路图,确定各个元器件的连接方式。

3. 元器件焊接:按照电路图,将元器件焊接在电路板上,注意焊接质量,避免短路或虚焊。

4. 电路调试:连接电源,对电路进行调试,确保电路正常工作。

5. 组装外壳:将调试好的电路板安装在外壳中,连接电源线和控制按钮。

四、实训过程1. 元器件准备:在指导老师的帮助下,我们认真学习了各种电子元器件的识别方法,并准备了所需的元器件。

2. 电路设计:我们查阅了相关资料,了解了数字电子钟的工作原理,并根据原理设计了电路图。

电路图包括计数器、译码器、石英晶体振荡器、数码管、蜂鸣器等部分。

3. 元器件焊接:在焊接过程中,我们注意了以下几点:- 焊接前要确保电路板清洁,避免焊点氧化。

- 焊接时要保持温度稳定,避免烧坏元器件。

- 焊接完成后,要检查焊点是否牢固,避免虚焊或短路。

4. 电路调试:连接电源后,我们对电路进行了调试。

首先,检查电源电压是否正常;然后,观察数码管是否显示正确的时间;最后,测试报时功能是否正常。

5. 组装外壳:将调试好的电路板安装在外壳中,连接电源线和控制按钮,完成了数字电子钟的组装。

五、实训总结通过本次数字电子钟的组装实训,我收获颇丰:1. 掌握了数字电子钟的组装方法:从元器件准备、电路设计、焊接到调试,我全面了解了数字电子钟的组装过程。

数码显示电子钟实训报告

数码显示电子钟实训报告

一、实训目的通过本次实训,旨在使学生掌握数字电子钟的基本原理、电路设计、制作和调试方法。

使学生了解数字电路的基本组成和数字显示技术,提高学生的动手能力和实践操作技能。

二、实训内容1. 熟悉数字电子钟的组成原理,了解各部分功能;2. 设计并绘制数字电子钟的电路原理图;3. 制作数字电子钟的实体电路;4. 对制作完成的数字电子钟进行调试和优化;5. 撰写实训报告。

三、实训原理数字电子钟主要由以下几部分组成:1. 振荡器:产生基准脉冲信号;2. 分频器:将基准脉冲信号分频,得到秒脉冲信号;3. 计数器:对秒脉冲信号进行计数,得到时间;4. 译码器:将计数器输出的二进制数转换为七段数码管的显示码;5. 显示器:将译码器输出的显示码显示出来;6. 校时电路:对电子钟进行校时。

四、实训步骤1. 熟悉数字电子钟的组成原理,了解各部分功能;2. 设计并绘制数字电子钟的电路原理图;3. 准备元器件,包括:555定时器、计数器、译码器、显示器、电阻、电容、导线等;4. 制作数字电子钟的实体电路;5. 对制作完成的数字电子钟进行调试和优化;6. 撰写实训报告。

五、实训结果与分析1. 制作完成的数字电子钟能够正常工作,显示时分秒;2. 电子钟的计时精度较高,误差在1秒以内;3. 校时电路能够对电子钟进行精确校时。

在实训过程中,我们发现以下问题:1. 电子钟的计时精度受到电源电压的影响,电压波动较大时,计时精度会降低;2. 电子钟的显示亮度受环境光线的影响,光线较暗时,显示亮度不够;3. 电子钟的电路设计可以进一步优化,降低功耗。

六、实训体会通过本次实训,我们深刻认识到以下内容:1. 数字电子钟是一种常见的电子设备,其设计原理简单,制作过程较为容易;2. 在电路设计过程中,要充分考虑元器件的参数和电路性能,以保证电子钟的稳定性和可靠性;3. 实训过程中,要注重理论与实践相结合,不断提高自己的动手能力和实践操作技能。

七、实训总结本次实训使我们对数字电子钟的原理和制作过程有了更深入的了解,提高了我们的动手能力和实践操作技能。

大学数字钟实训报告

大学数字钟实训报告

一、摘要本次实训旨在通过设计和制作一个数字时钟,加深对数字电子技术理论知识的理解,提高动手实践能力。

在实训过程中,我们学习了数字钟的原理、电路设计、元件选择、焊接调试等技能。

最终,我们成功制作出了一个具有时、分、秒显示功能的数字时钟,并通过实际运行验证了其功能。

二、实训目的1. 掌握数字电子钟的原理和设计方法。

2. 熟悉常用数字电路元件的功能和特性。

3. 提高动手实践能力,培养创新意识。

4. 增强团队协作精神,提高沟通能力。

三、实训内容1. 数字钟原理数字钟是一种将时间信息转换为数字信号,并通过数码管显示的电子计时设备。

其基本原理是利用石英晶体振荡器产生稳定的时钟信号,通过计数器进行计数,并通过译码器和数码管显示时间。

2. 电路设计本次实训采用以下电路设计:(1)时钟信号产生:利用555定时器产生1Hz的时钟信号。

(2)秒计数器:采用CD4060计数器,实现秒的计数。

(3)分计数器:采用CD4518计数器,实现分的计数。

(4)时计数器:采用CD4518计数器,实现时的计数。

(5)译码器:采用CD4511译码器,将计数器的输出信号转换为数码管所需的信号。

(6)数码管显示:采用共阴极七段数码管,显示时、分、秒。

3. 元件选择本次实训选用的元件如下:(1)时钟信号产生:555定时器、电阻、电容。

(2)计数器:CD4060、CD4518。

(3)译码器:CD4511。

(4)数码管显示:共阴极七段数码管。

(5)其他元件:电阻、电容、电位器、晶体管、开关等。

4. 焊接调试(1)按照电路图进行元件焊接。

(2)检查电路连接是否正确,并进行初步调试。

(3)调整电位器,使数码管显示正确的时间。

(4)测试电路功能,确保时、分、秒显示准确。

四、实训总结1. 通过本次实训,我们掌握了数字电子钟的原理和设计方法,熟悉了常用数字电路元件的功能和特性。

2. 在实训过程中,我们提高了动手实践能力,培养了创新意识。

3. 团队协作精神得到了加强,沟通能力得到提高。

数字电子钟制作实训报告

数字电子钟制作实训报告

一、实训目的本次实训旨在通过制作数字电子钟,使学生深入了解数字电子技术的基本原理和实际应用,提高学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。

通过本次实训,学生应掌握以下内容:1. 数字电子钟的基本组成和原理;2. 数字电路的基本元件和连接方法;3. 555定时器、计数器、译码器等集成电路的应用;4. 电路焊接、调试和故障排除的方法;5. 实验报告的撰写规范。

二、实训内容1. 数字电子钟的原理数字电子钟是一种利用数字电路实现计时功能的装置,主要由多谐振荡器、计数器、译码器和显示器等组成。

多谐振荡器产生周期性的脉冲信号,作为计数器的时钟信号。

计数器对脉冲信号进行计数,并通过译码器将计数结果转换为相应的数字信号,最后由显示器显示时间。

2. 电路设计本次实训的数字电子钟采用以下电路设计:(1)多谐振荡器:采用555定时器构成1kHz多谐振荡器,输出矩形波脉冲信号。

(2)计数器:采用十进制计数器CD4518,对多谐振荡器输出的脉冲信号进行计数。

(3)译码器:采用七段译码器CD4511,将计数器的输出信号转换为相应的数字信号。

(4)显示器:采用七段数码管,显示时、分、秒。

3. 电路焊接与调试根据电路原理图,将各个元件焊接在电路板上。

焊接过程中注意以下事项:(1)元件焊接顺序:先焊接电源和地线,再焊接信号线,最后焊接元件引脚。

(2)焊接质量:焊接点应饱满、无虚焊,焊点之间不应短路。

焊接完成后,进行电路调试。

调试步骤如下:(1)检查电源电压是否正常。

(2)检查各个元件的焊接质量。

(3)检查计数器和译码器是否正常工作。

(4)观察显示器是否显示正确的时间。

三、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训,成功制作了一台数字电子钟,能够实现时、分、秒的计时功能,显示时间准确。

2. 实训分析(1)多谐振荡器是数字电子钟的核心部分,其频率稳定性直接影响到计时精度。

本次实训采用555定时器构成的多谐振荡器,能够产生稳定的1kHz脉冲信号,满足计时需求。

数字电子钟实习报告总结

数字电子钟实习报告总结

数字电子钟实习报告总结一、实习目的与任务本次数字电子钟实习的主要目的是学习数字电路设计原理,掌握电子钟的组成和制作方法,培养动手能力和团队协作精神。

实习任务是设计和制作一个能够显示时分秒的数字电子钟。

二、实习过程在实习过程中,我们首先学习了数字电路的基础知识,包括逻辑门、触发器、计数器等常用数字电路元件的工作原理和应用。

然后,我们学习了数字电子钟的原理,了解了电子钟的组成部分,包括时钟芯片、分频器、计数器、显示器等。

接下来,我们根据电子钟的原理,设计了电子钟的电路图,并选择了合适的元器件。

在电路设计过程中,我们遇到了一些问题,如时钟信号的精确度、显示器的驱动等,但在指导老师的帮助下,我们逐一解决了这些问题。

在电路设计完成后,我们开始焊接电子钟的电路板。

这个过程需要非常细心和耐心,因为一旦出现焊接错误,可能导致整个电路板无法正常工作。

在焊接过程中,我们学会了如何使用电烙铁、如何识别和选用合适的焊接材料等技能。

焊接完成后,我们对电子钟进行了调试。

通过调整电路参数和代码,我们成功地使电子钟显示了准确的时间。

在这个过程中,我们学会了如何使用示波器、信号发生器等调试工具,提高了我们的实验技能。

三、实习收获通过本次实习,我们掌握了数字电路设计的基本原理和方法,学会了如何设计和制作数字电子钟。

同时,我们的动手能力、团队协作能力和问题解决能力得到了锻炼和提高。

四、实习总结本次数字电子钟实习让我们深刻体会到了理论与实践相结合的重要性。

在实习过程中,我们不仅学习了数字电路的基础知识,还学会了如何将这些知识应用到实际项目中。

同时,实习过程中的团队合作和问题解决环节,使我们在实践中不断成长。

总之,本次实习是一次非常有价值的学习和锻炼机会。

我们将以此为契机,继续深入学习数字电路知识,不断提高自己的实践能力,为将来的学习和工作打下坚实的基础。

数字电子钟实训周报告

数字电子钟实训周报告

#### 一、前言随着科技的不断发展,数字电子技术在各个领域得到了广泛应用。

为了更好地理解和掌握电子制作的基本原理和技能,我们班级开展了为期一周的数字电子钟实训。

本次实训旨在通过动手实践,加深对电子电路原理的理解,提高动手能力和创新思维。

#### 二、实训目的1. 理解数字电子钟的电路原理,掌握数字电路的基本设计方法。

2. 学会使用电子元器件,熟悉电子电路的焊接和调试。

3. 提高团队合作能力,培养创新思维和实践能力。

#### 三、实训内容1. 电路原理学习:首先,我们学习了数字电子钟的电路原理,包括石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器和显示器等部分。

2. 元器件识别:在了解了电路原理后,我们学习了各种电子元器件的识别方法,包括电阻、电容、二极管、三极管等。

3. 电路焊接:在熟悉了元器件后,我们开始进行电路焊接。

首先按照电路图搭建电路,然后进行焊接。

4. 电路调试:焊接完成后,我们进行电路调试,检查电路是否正常工作。

如果出现故障,我们需要分析原因,并找出解决方案。

5. 校时与测试:调试完成后,我们对数字电子钟进行校时,确保其显示的时间准确。

同时,我们还对电子钟的报时功能进行测试。

#### 四、实训过程1. 电路原理学习:通过查阅资料和课堂讲解,我们了解了数字电子钟的电路原理,掌握了电路设计的基本方法。

2. 元器件识别:在实训过程中,我们学会了识别各种电子元器件,包括电阻、电容、二极管、三极管等。

3. 电路焊接:在焊接过程中,我们遵循以下步骤:- 按照电路图准备元器件和工具。

- 使用焊接工具将元器件焊接在电路板上。

- 焊接完成后,检查电路板是否有短路或虚焊现象。

4. 电路调试:在调试过程中,我们遇到了以下问题:- 电路板短路:经过检查,发现是焊点不牢固导致的。

- 电路板无反应:经过检查,发现是石英晶体振荡器损坏。

- 显示器显示不正常:经过检查,发现是译码器损坏。

针对这些问题,我们采取了以下措施:- 重新焊接焊点,确保电路板无短路。

数字钟实验报告5篇范文

数字钟实验报告5篇范文

数字钟实验报告5篇范文第一篇:数字钟实验报告数字钟实验报告班级:电气信息i类112班实验时间:实验地点:指导老师:目录一、实验目的-----------------3二、实验任务及要求--------3三、实验设计内容-----------3(一)、设计原理及思路3(二)、数字钟电路的设计--------------------------4(1)电路组成---------4(2)方案分析---------10(3)元器件清单------11四、电路制版与焊接---------11五、电路调试------------------12六、实验总结及心得体会---13七、组员分工安排------------19一、实验目的:1.学习了解数码管,译码器,及一些中规模器件的逻辑功能和使用方法。

2.学习和掌握数字钟的设计方法及工作原理。

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。

3.了解pcb板的制作流程及提高自己的动手能力。

4.学习使用protel软件进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计。

5.初步学习手工焊接的方法以及电路的调试等。

使学生在学完了《数字电路》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,学会检查电路的故障与排除故障的一般方法锻炼动手能力,培养工程师的基本技能,提高分析问题和解决问题的能力。

二、实验任务及要求1.设计一个二十四小时制的数字钟,时、分、秒分别由二十四进制、六十进制、六十进制计数器来完成计时功能。

2.能够准确校时,可以分别对时、分进行单独校时,使其到达标准时间。

3.能够准确计时,以数字形式显示时、分,发光二极管显示秒。

4.根据经济原则选择元器件及参数;5..小组进行电路焊接、调试、测试电路性能,撰写整理设计说明书。

三、实验设计内容1、设计原理及思路 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。

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数字电子钟课程设计学院:电气信息工程学院专业、班级:自动化11-02姓名:周振目录摘要 (3)1.设计目的 (3)2.设计任务 (4)3.数字电子钟的电路系统设计 (4)3.1 设计原理 (4)3.2 方案确定 (5)3.2.1 设计方案 (5)3.2.2 设计方案的确定 (6)3.3 数字电子钟的电路设计 (6)3.3.2 整点报时电路的设计 (6)...........................................................................................错误!未定义书签。

3.3.4 秒信号发生器的设计 (7)3.3.5 译码驱动显示电路 (7)3.3.6 数字电子钟的整体电路 (8)4.电路的装配过程 (8)4.1 电路模拟仿真调试 (8)4.2 电路焊接 (8)4.3 实物的实际调试 (8)...........................................................................................错误!未定义书签。

...........................................................................................错误!未定义书签。

4.4误差分析 (9)5. 课程设计的收获、体会和建议 (9)参考文献 (10)附录1..............................................................................................错误!未定义书签。

附录2 (10)摘要电子数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,因此得到了广泛的使用。

电子数字钟从原理上讲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,此次设计与制做电子数字钟就是可以了解电子数字钟的原理,学会制作电子数字钟。

通过电子数字钟的制作能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实用方法,通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。

这次电子数字钟的设计主要是利用74LS90的计数功能来实现电子钟时、分、秒的跳变,整个设计主要分为六个模块:时模块、分模块、秒模块、分频模块、校时校分模块、整点报时模块。

时、分、秒模块分别用两块74LS90实现,并且分别将它们设置为60进制,60进制,24进制。

秒信号的产生用石英晶体振荡器加分频器来实现,将秒信号送入秒模块,每累计60秒发出一个分脉冲信号,分模块每累计60分钟,发出一个时脉冲信号,时模块实现对24小时的累计,通过六个七段LED显示器显示出来。

整点报时电路根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后加上一个高频或低频信号送到蜂鸣器实现报时。

校时电路是直接加一个脉冲信号到时计数器或者分计数器或者秒计数器来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。

关键词:CD4511 74LS90 分频器晶体振荡器校时校分电路数字电路1.设计目的数字电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械钟相比具有更高的准确性和直观性,且具有无机械传动装置等特点,因此得到了广泛的使用。

数字电子钟从原理上看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。

设计与制做数字电子钟可以使我们了解数字电子钟的原理,并且学会制作数字电子钟.而且通过数字电子钟的制作进一步地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.且由于数字电子钟包括组合逻辑电路和时序电路.通过此次课程设计可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.2.设计任务设计制作一个数字电子钟指标:(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)为保证计时器的稳定性及准确性,由晶体振荡器提供时间基准信号。

3.数字电子钟的电路系统设计下面将介绍数字电子钟的整个电路系统设计的过程。

包括数字电子钟的设计原理,设计方案的确定,数字电子钟的电路设计计算机仿真,电路的设计、焊接与调试几大部分。

3.1 设计原理数字电子钟是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。

主要由振荡器、分配器、计数器、译码器和显示器电路功能模块组成。

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,并把累计结果通过显示器以“时”、“分”、“秒”的顺序以数字形式显示出来。

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。

可以通过校时电路对分和时进行校时,且具有整点报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器将以1秒响1秒停的形式响5次。

3.2 方案确定通过在互联网网和图书馆查找资料和对《电子技术基础》(数字部分)的学习,讨论确定一个既符合本设计要求又具有比较强的操作性的方案作为此次设计的对象。

3.2.1 设计方案本电路系统由晶体振荡电路,时间计数电路,校时电路,译码驱动电路组成。

其中,时间计数电路用六个74LS90组成。

校时电路主要由74LS00P 组成RS 触发器,而且加入消抖电路,达到了自动校时的效果。

电路原理方框示意图如下:图1 设计方案的设计原理图 4511译码驱动 4511 译码 驱动 4511 译码 驱动 4511 译码 驱动 4511 译码 驱动 4511 译码 驱动时十位计数 时个 位计 数 分十 位计 数 分个 位计 数 秒十 位计 数 秒个 位计 数具有消抖动的校分、校时控制电路32768晶体振荡电路CD4060分频器2Hz 二分频电路(74LS90)1Hz3.2.2 设计方案的确定(1)利用单片机实现的数字钟具有编程灵活,便于数字钟功能的扩充,即可用该数字钟发出各种控制信号,精确度高等特点。

(2)考虑到本学期所学的知识,这个课程设计给予的是一个实践的机会,因此最终选择了用数字逻辑电路来实现这个设计方案。

3.3 数字电子钟的电路设计下面将介绍设计电路。

含时间计数电路的设计、整点报时电路的设计、校时电路的设计、秒信号发生器的设计、译码驱动显示电路的设计几个部分。

时间计数电路由60进制的秒计数器,60进制的分计数器和24进制的计数器组成。

图2 60进制电路当分的74LS90芯片的进位输入端11端的脉冲进位信号传到时的脉冲输入端时,时便计数一次,并且其十位和个位的进位关系与分(秒)的十位和个位的进位关系一样。

24进制计数器如下图所示:图3 24进制电路3.3.2 整点报时电路的设计电路应在整点前10秒钟内开始整点报时,即是当时间在59分50秒到59分59秒期间时,报时电路报时控制信号。

当时间在59分50秒到59分59秒期间时,分十位、分个位和秒十位均保持不变,分别为5、9和5,因此可将分计数器十位的QC和QA、个位的QD和QA及秒计数器十位的QC和QA相与,从而产生报时控制信号。

数字钟要求在差10s为整点时开始产生每隔1s鸣叫一次的响声,共鸣五次,每次持续时间为1s。

其电路如下图所示。

图4 整点报时电路数字电子钟开机时并不能立即显示当前时间,所以需要一个校时电路来调整到所需要的时间。

根据设计要求,采用自动实现对时和分的校时,为了使校时不干扰计时,在校时电路中还加入了消抖电路,用于消除输入脉冲的不稳定性,确保校时和计时的稳定与准确。

其主要原理是:先截断正常的计数通路,然后再将频率为2Hz的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端,校正好后,再转入正常计时状态即可。

根据要求,数字钟应具有自动分校正和时校正功能,因此,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。

其电路图如下(图5)。

图5 校时电路3.3.4 秒信号发生器的设计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度。

由集成电路定时器555与RC可组成多谐振荡器,其振荡频率只有1KHz。

为了获取更高的计时精度,选用晶体振荡器构成振荡器电路。

一般说来,振荡器的频率越高,计时精度越高。

本次设计选用R145-32的晶体振荡器,其频率为32768Hz,再经过分频芯片4060BD,其内部有15级2分频集成电路,所以可以其中一个输出端得到2Hz的信号脉冲。

再经过二次分频,方可得到1Hz的标准信号脉冲,即秒脉冲。

其原理图和电路图分别入图6和图7。

图6 秒信号原理图图7 晶体振荡电路3.3.5 译码驱动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。

所以在译码电路和数码管的选择上一定要注意配套。

如我们采用阴极七段数码管,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CD4511BCD-7段译码驱动器,其芯片引脚如下图所示。

其中Qa 、Qb、QC、Qd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。

由CD4511把输进来的二进制信号翻译成十进制数字,再由数码管显示出来。

计数器实现了对时间的累计并以8421BCD码的形式输送到CD4511芯片,再由4511芯片把BCD码转变为十进制数码送到数码管中显示出来。

译码驱动显示电路如图8。

图8 译码驱动显示电路3.3.6 数字电子钟的整体电路数字电子钟的整体电路原理图如下(图9)。

引线图见附录。

图9 数字电子钟的整体电路原理图4.电路的装配过程经过电路的模拟仿真调试后,进入实际组装配置过程。

其中包括电路模拟仿真调试、电路布线焊接和实物的实际调试三个阶段。

4.1 电路模拟仿真调试在焊接电路前,先将设计在电脑上用软件Multisim做了仿真,仿真成功后才开始电路的布线和焊接。

4.2 电路焊接在焊接电路板的过程中,对于裸露在空气中的电线或者芯片引脚,由于受氧化,表层附有一层很薄的氧化物,会导致其导电能力下降,因此须用砂纸擦去氧化层。

焊接电路时要注意导线的连接准确与否,以及焊接在一起的结点的良性。

实际焊接过程中,要保证焊笔不要碰到已经焊好的线,否则焊好的线很容易脱落。

4.3 实物的实际调试(1)用示波器检测石英晶振的输出信号波形和频率,输出频率应为32768Hz。

(2)将32768Hz信号送入分频电路,用示波器检测输出频率是否符合要求。

(3)将1Hz秒脉冲分别送入时、分、秒计数器,检查各组计数器的工作情况。

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