毕业设计:数字电子时钟
数字电子钟毕业设计(数字IC构成)

论文题目:数字电子时钟一、设计题目数字电子钟设计二、设计要求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。
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 (2)3设计中所用到的元器件 (3)3.1译码器 (3)3.2计数器 (4)3.3显示器 (5)3.4振荡器 (5)4 电路设计 (7)4.1时分秒计数器 (7)4.1.1秒计数器的设计 (7)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 (9)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。
2.准确计时,以数字形式显示时,分,秒的时间。
3.校正时间。
2 设计方案根据设计要求首先建立了一个多功能数字钟电路系统的组成框图,框图如图2.1所示。
数字电子时钟毕业设计

实时数字电子时钟设计数字电子时钟摘要:本次设计以AT89C2051芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个简易的电子时钟,它由5V直流电源供电。
在硬件方面,除了CPU外,使用四个七段LED数字管来进行显示,LED采用的是动态扫描显示,使用三极管9014进行驱动。
通过LED能够比较准确显示时、分。
三个简单的按键实现对时间的调整。
软件方面采用汇编语言编程。
整个电子钟系统能完成时间的显示,调时,定时闹钟,复位等功能。
关键词:AT89C2051 LED数字管三极管9014一.一.数字钟工作简介本作品采用Atmel公司的AT89C51单片机,以汇编语言为程序设计的基础,设计一个用四位数字管显示时、分的时钟。
在实物图中,左边靠近电源的绿色发光二极管(长亮)是电源指示灯,表示的是5V稳定电源工作正常;单片机左下角红色发光二极管是秒灯,每闪烁一次表示时间走动一秒钟;按键正上方绿色发光二极管是设置灯,当时间正常走动时此时不亮,当第一次按下设置键(右键)时,此绿灯亮,同时秒时熄灭,且分钟的两位数字管出现闪烁,时间停止走动,进入校时状态,表示此时可以进行分钟的调整,当按一次加一键(左键)可实现分钟的加一功能,分钟以60分为极限,超出60分则返回数值0,从0再重新算起;如果再次按下设置键时,这时秒灯和设置灯仍旧保持熄灭和点亮状态,表示分钟的数字管停止闪烁,反过来表示小时的两位数字管则开始闪烁,此时可进行小时的调整,按加1键可实现小时的加1功能,小时调整以24为上限,同样超出24小时则从新回0;当第三次按下设置键时,数字管停止闪烁,设置灯熄灭,秒灯重新闪烁,时间以设定值计时。
二.硬件工作介绍(一)电源组成部分如图所示,220V交流电通过双12V变压器变为12V的交流电,12V交流电通过四个二极管的全桥整流后变为12V直流电,然后经过电解电容(470μF)进行一级滤波,以去除直流电里面的杂波,防止干扰。
12V直流电出来后再经过三端稳压器7805稳压成为稳定的5V电源,其中7805的Vin脚是输入脚,接12V 直流电源正极,GND是接地脚,接12V直流电源负极,Vout为输出脚,它和接地脚的电压就是+5V了。
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。
基于PLC的数字电子钟毕业设计完整版.doc

基于PLC的数字电子钟毕业设计完整版.doc 本文是关于基于PLC的数字电子钟毕业设计完整版的介绍,下面将为大家详细阐述。
一、选题背景随着现代社会的发展,数字电子钟成为了人们生活中不可缺少的物品之一。
数字电子钟可以直观地显示时间,并且具有定时、闹钟、铃声等功能,受到了广泛的青睐。
本文选题基于PLC的数字电子钟,旨在运用数字电子技术和现代化工业控制技术,设计制作一款具有高精准度、稳定性、可靠性的数字电子钟。
二、选题目的本文选题的目的是设计制作一款基于PLC的数字电子钟,该产品具有以下优点:1、高精度计时功能:该数字电子钟采用高第二振荡器,具有秒级精度。
2、多功能组合:该数字电子钟可以实现闹钟和定时功能,并且具有3种铃声选择。
3、PLC可编程控制:采用PLC技术进行控制,可实现电子钟的编程控制和调试。
4、良好的稳定性和可靠性:数字电子钟的硬件部分采用高质量的元器件,具有良好的稳定性和可靠性。
三、技术路线本文的数字电子钟主要由显示模块、控制模块和电源模块组成。
显示模块:显示模块采用4位7段数码管,通过PLC输出控制信号,实现数字时钟的显示功能。
控制模块:控制模块采用PLC进行控制,信号处理电路通过采集各种外部信号控制数码管的显示和闹铃的启停。
另外,该数字电子钟还具有闹钟、定时等功能,可实现按键控制。
电源模块:电源模块采用变压器降压、稳压电路进行变压、稳压,以保证电子钟的正常工作。
四、设计思路1、数字显示功能的实现显示模块采用4位7段数码管,通过PLC输出控制信号,实现数字时钟的显示功能。
以公共阳极方式接线,通过PLC输出控制信号,选择要显示的数字,在输出控制信号后,使其中的1位7段数码管上显示相应的数字。
2、实现外部信号采集3、 PL C可编程控制实现功能数字电子钟的编程控制和调试可以通过PLC技术来实现,用户可根据需要编制相应的程序来实现不同的功能。
例如,对不同的闹钟周期进行设置、调整铃声大小等。
四、实验结果与分析本文设计制作的基于PLC的数字电子钟具有高精准度、稳定性、可靠性等优点,通过实验测定,数字电子钟的时钟计时误差在1s以内,稳定性好,可靠性高,其功能实现较为完善。
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计

《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计一、背景介绍数字电子钟是一个实时的计时器,它可以按照设定的时刻精确地表示时间。
它使用微处理器和时钟芯片来处理时间。
因此,它可以被视为一个微处理器系统,系统中含有存储器、计数器、报警功能等。
最新的电子时钟如石英钟使用特制石英晶片来制定时钟。
由于石英可以产生完美的电振动,因此可以更准确地检测时钟改变。
二、数字电子钟的设计原理1、时钟驱动电子时钟的操作需要一定的时间和精度,主要是依靠特殊的驱动器来实现的。
驱动器有石英、硅、力学和光学等多种。
其中石英芯片是电子时钟的核心部件并且最常用。
可以让电子时钟每秒产生32千分之一秒的精度。
2、晶振电路晶体振荡器电路是将电能转换成振荡信号和时钟信号的基础电路。
在电子时钟中,晶振电路可以将3.3V的DC电源转换成正弦波信号。
3、控制电路控制电路是接收电子时钟信号,并将其转换为可读取的数字信号的电路。
它通过检测当前的时钟值与它预设的标准值,来决定是否需要重新设定。
4、显示电路为了使时间显示准确,显示电路需要有一定的能力,它可以将控制电路经过变换后的数字转化为可视的数字或符号信号,比如LED。
我们首先使用PIC16F628A微控制器来控制数字电子钟,PIC16F628A是一款常用的单片机,在实现数字电子钟的最基本功能时天然的具有很多优势,即具有丰富的I/O口及高性能的CPU。
而在驱动这个数字电子时钟时,我们选择了普通的石英晶振,其工作电压为3.3V,频率为32.768kHz。
它的作用是将电源电压转换成正弦波信号,然后此信号可以被PIC单片机读取,从而实现全电子时钟功能。
在处理每秒钟走过的时间时,我们使用计数器根据晶振输入的时钟信号逐渐计数,而当计数器计数到一定值时,PIC单片机就知道一秒的时间已经过去,然后继续进行计算.最后,我们选用一个4位共阳极数码管来将这些数据转化为显示数字的动作,它从数据地址上读取数据,然后一次送到一位,就可以实时显示电子时钟的实时时间。
数字电子钟毕业设计

1.数字钟的组成和基本工作原理数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路。
它的计时周期是24小时,由于计数器的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致所以采用校准功能和报时功能。
数字钟电路主要由译码显示器、校准电路、报时电路、时计数、分计数、秒计数器,振荡电路和单次脉冲产生电路组成。
其中电路系统由秒信号发生器、“时”、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器、校准电路、整点报时电路组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现,将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个时脉冲信号,该信号将被送到时计数器。
时计数器采用24进制计时器,可实现对一天24小时的计时。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过显示驱动电路,七段显示译码器译码,在经过六位LED 七段显示器显示出来。
整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现低、高音报时。
校准电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
如图1所示多功能数字钟的组成框图。
图1 数字钟组成框图1.1振荡器振荡器是数字钟的核心,其的作用是产生一个频率标准时间频率信号,然后再由分频器分秒脉冲,因此,振荡器频率的精度与稳定度基本决定了数字电子钟的质量。
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程度,通常选用石英晶体构成振荡器电路。
一般来说,振荡器的频率越高,计时精度越高。
采用石英晶体振荡器经过分频得到这一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号。
保证数字钟的走时准确及稳定。
1.2分频器电路分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768(215)次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。
【毕业设计、论文】数字电子钟毕业设计

【毕业设计、论文】数字电子钟毕业设计湖南铁路科技职业技术学院数字电子钟设计专业应用电子技术班级307-1班学生姓名敬勇攀指导教师_刘刚老师摘要20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎参透了社会的各个领域,有力地推动了社会声处理的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
simulation Program with Integrated Circuit Emphasis (PSPICE)软件是专门用于电子电路仿真的“虚拟电子工作台PSPICE软件具有强大的电路图绘制功能、电路模拟仿真功能、图形后处理功能和元器件符号制作功能,以图形方式输入,自动进行电路检查,生成图表,模拟和计算电路。
它的用途非常广泛,不仅可以用于电路分析和优化设计,还可用于电子线路、电路和信号与系统等课程的计算机辅助教学。
与印制版设计软件配合使用,还可实现电子设计自动化。
被公认是通用电路模拟程序中最优秀的软件,具有广阔的应用前景。
目录摘要 (2)引言 (4)第一章总体设计方案 (5)1.1、数字电子钟设计方案论证 (5)1.2、方案选择 (5)第二章总体设计框图 (6)2.1、主控制器 (6)2.2、LED显示 (6)2.3、驱动电路 (8)2.4、存储单元表 (9)第三章硬件部分 (9)3.1、数字电子钟与单片机的接口电路 (10)3.2、系统整体硬件电路 (11)第四章软件部分 (13)4.1、系统软件算法分析 (13)4.2、主程序 (13)4.3、中断程序 (14)4.4、调时功能程序 (15)第五章总程序清单 (16)第六章总结与体会 (26)参考文献 (27)引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
数字电子钟课程设计

数字电子钟 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子钟的基本原理,掌握其组成结构,包括时钟芯片、数字显示管等;2. 学生能掌握数字电子时钟的电路连接方式,了解各部分功能及相互关系;3. 学生能运用所学知识分析并解决数字电子钟在实际应用中出现的问题。
技能目标:1. 学生能运用所学知识设计简单的数字电子钟电路,具备实际操作能力;2. 学生能通过查阅资料、合作交流等方式,提高自主学习能力和团队协作能力;3. 学生能运用数字电子钟的设计原理,进行创新设计,提高创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,树立学习信心,培养勇于探索、积极进取的精神;2. 学生认识到数字电子钟在生活中的广泛应用,了解科技发展对人类生活的影响,增强社会责任感;3. 学生在设计和制作过程中,培养耐心、细致的工作态度,提高审美观念。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术学科特点,注重理论与实践相结合。
在教学过程中,关注学生个体差异,充分调动学生的主观能动性,培养其创新思维和实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高综合素养。
二、教学内容1. 数字电子钟原理及组成- 时钟芯片工作原理- 数字显示管工作原理- 数字电子钟的组成结构及功能2. 数字电子钟电路设计- 电路连接方法- 各组成部分的选型与参数- 电路图的绘制与解读3. 数字电子钟编程与调试- 基本编程知识- 编程控制数字显示- 电路调试与故障排查4. 数字电子钟的创新设计- 创新设计理念与方法- 功能拓展与优化- 设计实例分析教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,按照以下进度安排:第一课时:数字电子钟原理及组成第二课时:数字电子钟电路设计第三课时:数字电子钟编程与调试第四课时:数字电子钟的创新设计在教学过程中,注重理论与实践相结合,引导学生通过观察、实践、思考,掌握数字电子钟的设计与应用。
同时,鼓励学生进行创新设计,提高其解决问题的能力和创新思维。
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摘要数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。
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,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。
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。
一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、数码显示器等几部分组成。
振荡电路:主要用来产生时间标准信号,因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度,所以采用石英晶体振荡器。
分频器:因为振荡器产生的标准信号频率很高,要是要得到“秒”信号,需一定级数的分频器进行分频。
计数器:有了“秒”信号,则可以根据60秒为1分,24小时为1天的进制,分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器,分别为60进制,60进制,24进制计数器,并输出一分,一小时,一天的进位信号。
译码显示:将“时”“分”“秒”显示出来。
将计数器输入状态,输入到译码器,产生驱动数码显示器信号,呈现出对应的进位数字字型。
由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。
另外,计时过程要具有报时功能,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。
为了使数字钟使用方便,在设计上使用了一个变压器和一个整流桥来实现数字钟电能的输入,使得可以方便地直接插入220V的交流电就可以正常地使用了。
关键词数字时钟原理校时报时目录1 设计目的 (4)2 设计任务 (4)2.1设计指标 (4)2.2设计要求 (4)3数字电子钟的组成和工作原理 (4)3.1数字钟的构成 (4)3.2原理分析 (4)3.3数字点钟的基本逻辑功能框图 (5)4.数字钟的电路设计 (5)4.1 电源电路的设计 (5)4.2 秒信号发生器的设计 (6)4.2.1方案一 (6)4.2.2方案二 (6)4.2.3两个方案的比较 (8)4.3时间计数电路的设计 (9)4.4译码显示电路 (11)4.5正点报时电路的设计 (13)4.6校时电路的设计 (14)5数字电子钟的整体电路 (15)6电路的装配与调试过程 (15)6.1电路焊接 (16)6.2调试过程 (16)7体会 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录元件清单 (20)1.设计目的1.在学完了《电子技术基础》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,锻炼动手能力,培养基本技能,提高分析问题和解决问题的能力。
2.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,了解数字钟的组成及工作原理。
学会检查电路的故障与排除故障的一般方法3.学会检查电路的故障与排除故障的一般方法,掌握虚拟设计,学会使用一种电路分析软件(EWB或PSPICES)在计算机上进行电路设计与分析的方法。
2.设计任务2.1设计指标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.为了保证计时的稳定及准确,须由晶体振荡器提供时间基准信号。
2.2设计要求1.集中进行查找资料,请教指导老师,确定设计方案;2.根据选定方案确定实现设计要求的基本电路和扩展电路,画出电路原理图;3.选择元器件及参数;4..进行电路的链接、调试、测试电路性能,整理撰写设计整体的过程。
3.数字电子钟的组成和工作原理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。
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,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。
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。
由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。
另外,计时过程要具有报时功能,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。
3.3数字点钟的基本逻辑功能框图图1 数字钟的基本逻辑框图4.数字钟的电路设计下面将介绍设计电路具体方案。
其中包括电源电路的设计、秒信号发生器的设计、时间计数电路的设计、译码驱动显示电路的设计、正点报时电路的设计、校时电路的设计几个部分。
4.1 电源电路的设计用一个变压器把220V的家用交流电压变为9V的小电压。
利用二极管单向导通的原理,用四个二极管构成一个桥堆,对交流电进行半波整形,再经过一个电容对其整形,变成供这个近似直流的电压,但由于还有许多文波,再用一个W7805稳压管变成5V的稳定直流电压,供这个电路的使用。
如图2。
图2电源电路4.2 秒信号发生器的设计通过查找资料,得到了两个不同的秒信号发生器的设计方案。
4.2.1方案一 555构成的多谐振荡器如图3电容C1放电时间为:t1=R2*C1*ln2,充电时间为:t2=(R1+R2)*CI*ln2,则其振荡频率为f=1/(t1+t2)。
选择适当的R1、R2、C1值可使f=1HZ。
图3 555构成的多谐振荡器4.2.2方案二晶体振荡分频电路石英晶体振荡电路1.采用频率fs=32768Hz的石英晶体。
D1、D2是反相器,D1用于振荡,D2用于缓冲整形。
Rf为反馈电阻(10-100MΩ),反馈电阻的作用是为CMOS反相器提供偏置,使其工作在放大状态。
C1是频率微调电容,改变C1可对振荡器频率作微量调整,C1一般取5-35pF。
C2是温度特性校正用的电容,一般取20-405pF,电容C1、C2与晶体共同构成Ⅱ型网络,完成对振荡器频率的控制,并提供必要的1800相移。
最后输出fs=32768Hz图4 石英晶体振荡电路2.多级分频电路将32 768Hz脉冲信号输入到CD4060(内部结构如图4-4)组成的脉冲振荡的14位二进制计数器,所以从最后一级Q14输出的脉冲信号频率为:32768/214 =32768/16384 = 2Hz 如图6。
再经过二次分频,得到1Hz的标准信号脉冲,即秒脉冲如图7。
图5 CD4060内部结构图6 脉冲分频电路图7 秒信号原理图4.2.3两个方案的比较1.采用555多谐振荡器优点:555内部的比较器灵敏度较高,而且采用差分电路形式,它的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。
缺点:要精确输出1Hz脉冲,对电容和电阻的数值精度要求很高,所以输出脉冲既不够准确也不够稳定。
2.采用晶体振荡分频电路优点:由石英晶体的阻抗频率响应可知,它的选频特非常好,有一个极为稳定的串联谐振频率fs,且等效品质因数Q很高。
只有频率为fs的信号最容易通过,且其他频率的信号均会被晶体所衰减。
3.比较结果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程度。
为了达到设计要求,获取更高的计时精度,选用晶体振荡器构成振荡器电路。
一般来说,振荡器的频率越高,计时精度越高。
如图8。
图8 晶体振荡及分频电路4.3时间计数电路的设计秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时输出信号,然后送至译码显示电路,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。
采用10进制计数器74LS90来实现时间计数单元的计数功能,其为双2-5-10异步计数器,并且每一计数器均有异步清零端(高电平有效)。
4.3.1“分”、“秒”六十进制计数器选用两块74SL290采用异步清零的方法完成60进制。
以“秒”计数为例:计秒时,将秒个位计数单元的QA与CPB(下降沿有效)相连,将74SL290连接成10进制计数器,CPA(下降沿有效)与1HZ秒输入信号相连,QD可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连。
秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换。
将10进制计数器转换为6(0110)进制计数器,当十位计数器计到QD QC QB QA为0110时,同时对秒的个位和十位进行清0,另外QC可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连。
其具体连接图如图9CPA相连。
其具体连接图如图9图9 六十进制计数器4.3.2二十四进制计数器同样可以选用两块74SL290采用异步清零的方法完成24进制计数如图10图10二十四进制计数器4.4译码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,我们采用阴极七段数码管,引脚如图11。
其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CD4511BC-7段译码驱动器,其芯片引脚如图12。
译码器A、B、C、D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。
根据A、B、C、D所得的计数信号,数码管显示的相对应的字型。
其具体电路图如图13。
图11 阴极七段数码管图12 芯片CD4511BC-7段译码驱动器引脚图13 译码显示电路4.5正点报时电路的设计要求当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。
即当时间达到xx时59分50秒时蜂鸣器开始响第一次,并持续一秒钟,然后停鸣一秒,这样响五次。
在59分50秒到59分59秒之间,只有秒的个位计数,分的十位QD QC QB QA输出0101,个位QD QC QB QA 输出1001,秒的十位QD QC QB QA 输出0101均不变,而秒的个位QA 计数过程中输出在0和1之间转。
所以可以利用与非门的相与功能,把分十位的QC 、QA ,分个位的QD、QA,秒十位的QC、QA 和秒个位的QA相“与非”作为控制信号控制与非门的开断,从而控制蜂鸣器的响和停。
如图14。
图14 整点报时电路4.6校时电路的设计时钟出现误差时,需校准。
校对时间总是在标准时间到来之前进行,分四个步骤:首先把小时计数器置到所需的数字;然后再将分计数器置到所需数字;在此同时或之后,将秒计数器在零时停计数,处于等待启动;当选定的标准时刻到达的瞬间,按起动按钮,电路则从所预置时间开始计数。
由此可知,校时电路应具有预置小时,预置分、等待启动、计时四个阶段,因此,我们设计的校时电路,方便、可靠地实现这四个阶段所要求的功能。
如图15。
图15数字电子钟的计数校正电路6.电路的装配与调试过程6.1电路焊接焊接时要主要布线和焊点的合理分布,尽量做到美观。