数字钟

电子技术课程设计

__24_小时__数字钟

学院：电子信息工程学院

任课老师：张学成

课程设计：数字钟

学号：25号

班级：095

姓名：黄伟

目录

一、课程设计的设计任务和基本要求„„„„„„1

二、总体框图„„„„„„„„„„„„„„„1

三、选用器件及部分器件使用说明„„„„„„6

四、功能模块„„„„„„„„„„„„„„„14

五、总体设计电路图„„„„„„„„„„„„„17

六、课程设计的心得体会„„„„„„„„„„„19

七、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„20

数字钟

数字钟是用数字集成电路构成的、用数码显示的一种现代计时器，与传统机械表相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等特点。因而广泛应用于车站、码头、机场、商店等公共场所。在控制系统中，也常用来作定时控制的时钟源。

一、课程设计的设计任务与基本要求

用中小规模集成电路设计并制作一台能显示时、分、秒的数字钟。（1）由信号发生器器产生时钟信号。（2）小时计数器用24进制计数器。

（3）可以用手动校正时间，能分别进行时、分的校正。（4）采用led显示时、分、秒。（5）要求电路主要采用中规模集成电路。（6）要求电源电压+5伏—+10伏。

二、总体框图

（一）各个模块及功能

数字式计时器一般都由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成。其中振荡器和分频器组成标准秒信号发生器，由不同进制的计数器、译码器组成计时系统。秒信号送入计数器进行计数，把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。“时”显示由二十四进制计数器、译码器、显示器构成，“分”、“秒”显示分别由六十进制计数器、译码器、显示器构成。其原理图如图6.1.1所示。

1.振荡器振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的准确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用晶振构成振荡器电路。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高，如果精度要求不高也可以采用集成逻辑门与rc组成的时钟源振荡器或由集成定时器555与rc组成的多谐振荡器。这里选用多谐振荡器，设振荡频率f=1kkz。

图6.1.1数字钟原理框图

2.分频器分频器的功能是产生标准脉冲信号，因为74ls90是二—五—十进制计数器，所以选用1片就可以完成上述功能，即3片级连则可获得所需要的频率信号：第1片的q0端输出频率为1hz标准秒脉冲信号。如果振荡频率为100khz时，就需要5片74ls90进行级联。

3.时间计数器由总系统框图可知，数字时钟需要两个六十进制计数器分别用作“分”和“秒”的计数，还需要一个二十四进制计数器作“小时”的计数。计数器可以采用前面的中规模集成计数器74ls160。

4.校时电路在计数开始或计时出现误差时，必须和标准时间校准，这一功能同校时电路完成。校时的方法是给被校的计时电路引入一个超出常规计时许多倍的快速脉冲信号，从而使计时电路快速到达到标准时间。将“秒”信号分别引到“分”和“时”的脉冲输入端以便快速校准“分”

5.译码器、驱动及显示电路从数字钟计数器输出的信号为8421bcd代码，需要经译码变成七段字形代码，用七段数码管显示出来。七段数码管分共阴，共阳两种，这里选用共阴数码管bs201，相应的译码器采用ct74248。由于采用静态方式显示，每个数码管必须有一个相应的译码器将8421bcd代码译成七段字形代码。

（二）方案设计及选择