数字计时电路设计

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1、数字计时电路设计摘要:数字计时电路的应用非常广泛，相比于传统的计时电路，它不仅走时准确，显示直观，而且不需要机械传动和频繁的调整。鉴于它的广泛应用和诸多优点，本人采用了74LS系列中小规模集成芯片和RS触发器的校时电路设计了一个数字计时电路，它以12小时为周期，可以显示小时，分钟和秒，并具有小时，分钟校对功能。本数字计时电路系统的整体设计是由振荡器，分频器，计数器，显示器和校时电路组成的，通过本论文设计，希望使其方法更系统，电路更简单。关键词:数字计时电路；计数器；逻辑设计12目录引言11设计内容、方案及

2、要求11.1设计内容11.2设计方案11.3设计要求22主体电路各单元的工作原理与设计22.1振荡器22.1.1振荡器的工作原理22.1.2振荡器的设计32.2分频器32.2.1分频器的工作原理32.2.2分频器的设计42.3计数器42.3.160进制计数器工作原理42.3.212进制计数器工作原理42.4译码与显示电路62.4.1显示器的工作原理62.4.2译码器的工作原理72.4.3译码与显示电路的设计72.5校时电路72.5.1校时电路的工作原理72.5.2校时电路的设计83设计并绘制整机图9总结1

3、0致谢11参考文献1112引言从上个世纪末到现在，电子产品已经悄无声息地渗透到社会的各行各业。随着社会的快速发展，我们的生活节奏越来越快，电子产品的性能也越来越好、更新速度也越来越快，对社会生产力的提高、现代化和信息化社会的建立提供了持续的动力。一寸光阴一寸金，时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。如果遇到重要事情，一时的耽误甚至会酿成大祸。而数字计时器的出现则减少了这些灾难的出现，并给人们生产生活带来了极大的方便。当今社会，数字计时器的应用越来越广泛，从定时自动报警到时

4、间程序的自动控制，再从定时启闭电路到定时电气的自动启用，甚至于各种通断动力设备的自动工作，所有这些，都是在计时电路数字化的基础上实现的。由此可见，掌握数字计时电路并对其作深入研究，不断地从各个方面扩大其应用，有着非常实际的意义，而这些都需要从最简单的数字计时电路做起。另外，当代的大学生在日常的学习中，早已不再局限于对书本上知识的死记硬背，而是在传统教学模式的基础上再配以实践训练，培养自己的动手能力，学会自己解决问题的本领，以此来加强我们的实际操作能力。通过自己的努力，完成论文设计，把所学的知识系统地回顾一

5、遍并享受其带给我们的乐趣。而且在设计过程中不断地发现并解决问题，对自己的逻辑思维能力提高也有很大帮助，对以后的应聘和就业也会有莫大的好处。1设计内容、方案及要求1.1设计内容我们利用校时电路、显示器、分频器、振荡器以及计数器组成数字计时电路系统。另外，本数字计时电路系统中的校时电路系统还使用了74LS系列中的小规模集成芯片和RS触发器。1.2设计方案如图(1)的逻辑框图所示，数字计时电路由六部分组成，分别为显示器、译码器、计数器、校时电路、振荡器、分频器。数字计时电路的时间基准经过分频器输出标准的秒脉冲，

6、时间基准就是振荡器产生的稳定的高频脉冲信号。当秒计数器的数字达到60后则向分计数器进一位，同样的，当分计数器的数字达到60后则向小时计数器进一位，而小时计数器则按照“12翻1”规律计数，也就是说当小时计数器的数字达到12后则变为1重新循环计数。小时、分、秒计数器的输出信号分别经过各自的译码器进行译码后，再分别送往各自的显示器显示。有些时候，计时器的计时会出现一些误差12，这时候，则可以利用此系统中的校时电路分别对时、分进行校对。图(1)数字计时电路逻辑框图1.3设计要求利用中小规模集成电路设计一个具有“时

7、”、“分”、“秒”显示，而且还具备“小时”、“分”校对功能的数字计时电路，并画出框图和逻辑电路图。2主体电路各单元的工作原理与设计2.1振荡器2.1.1振荡器的工作原理众所周知，振荡器的振荡频率准确，而且电路结构简单，频率也非常容易调整。正因为这些优点，它被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中。我们由晶体的压电效应可知，如果在晶体某一方向加上一个电场，那么晶体就会随之产生机械变形；反之，有了机械振动，又可以在其相应的垂直面上产生电场。利用晶体的这种效应，我们可以在晶体某一方向加一电场，从而可以在

8、与此垂直的方向上等到机械振动，有了机械振动，又可以在其相应的垂直面上产生电场，使机械振动和电场互为因果循环。当这个过程一直持续到晶体的机械强度限制时，就会达到最后的稳定，而此时压电谐振的频率就是振荡器的固有频率。122.1.2振荡器的设计图(2)所示为电子手表集成电路中的晶体振荡器电路，通常情况下我们取晶振的频率为32768Hz，因为在其内部有15级2分频集成电路，所以在输出端正好可以得到1Hz的标准脉冲。数字计时电路的核心其