电子课程设计数字钟设计

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1、电子技术基础课程设计题目名称：数字电子钟姓名：XXX学号：XXX班级：电气X班指导教师：XXX评语：成绩：重庆大学电气工程学院2014年6月重庆大学电子技术基础课程设计摘要摘要数字电子钟广泛应用于各类场合，数字电路具有电路简单、可靠性高、成本低等优点，本设计以数字电路为核心来设计数字电子钟。数字电子钟是采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度等超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且扩展了钟表的报时功能。本设计电路由计时电路、动态显示电路、控制电路、显示电路等部分组成，

2、在数码管上显示24小时计时的时刻，并且具有校时、报时的功能。数字钟计时的标准信号应该是频率相当稳定的1HZ秒脉冲，所以以石英晶体振荡器设置标准时间源。数字钟计时周期是24小时，因此必须设置24小时计数器，为使数字钟走时与标准时间一致，设计了校时电路。设计中采用开关控制校时直接用秒脉冲分别对“时”，“分”计数器进行校时操作。能进行整点报时，在从59分50秒开始，每隔1秒钟发出一次“嘟”的信号，连续10次，此信号结束达到整点。关键字报时电路校时电路振荡器分频器译码器计数器I重庆大学电子技术基础课程设计目录目录摘要I一设计任务11.1目的11.2设计要求及指标1二数字电

3、子钟的组成和基本工作原理22.1振荡器32.2分频器32.3计数器42.4译码显示电路52.5校时电路62.6报时电路6三设计步骤与方法73.1振荡电路73.2分频器电路83.3计数器83.4译码显示电路103.5校时电路113.6整点报时电路11四电路板的组装、焊接与调试124.1电路板的组装、焊接124.2调试原则及顺序124.3调试过程中出现的问题及解决方法。13五总结14六收获与体会15致谢16附录17附录A元件清单17附录B元件管脚图18附录Cprotues仿真图19参考文献20II重庆大学电子技术基础课程设计设计任务一设计任务设计一个具有计时、显示“时

4、、分、秒”、校时功能和整点报时功能的数字电子钟。1.1目的（1）掌握数字电子钟的设计方法；（2）掌握常用数字集成电路的功能和使用。1.2设计要求及指标(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位数码管分别显示时、分、秒；(3)具有手动校时和校分功能，可以分别对时、分进行单独校正；(4)计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒开始，蜂鸣器共10次。设计相关提示：(1)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)数字钟由晶体振荡器、计数器、译码器和显示器电路所组成；(3)振荡器产生的时钟信号经过分频器形成1秒信号

5、，秒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20重庆大学电子技术基础课程设计数字电子钟的组成和基本工作原理二数字电子钟的组成和基本工作原理数字电子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。数字钟电路主要由振荡电路、校准电路、报时电路、时计数、分计数、秒计数器，译码显示器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

6、，它直接决定计时系统的精度，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。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，然后去触发蜂鸣器实现报时。校准电路时用来对“时”、“分”显示数字进行校对调

7、整的。数字电子钟原理如图2-1所示。石英晶体振荡器和分频器产生稳定的校时信号（2Hz）和“秒”计时信号(1Hz)。对“秒”计时信号进行60进制计数，形成“分”计时信号和秒计数值；再对“分”计时信号进行60进制计数，形成“时”计时信号和分计数值；进一步对“时”计时信号进行24进制计数得到时计数值。秒计数值、分计数值和时计数值译码显示时间。20重庆大学电子技术基础课程设计数字电子钟的组成和基本工作原理“秒”计时信号1HZ32768Hz校时信号2Hz译码驱动译码驱动时十位计数分频器电路分频器电路晶体振荡器电路译码驱动译码驱动译码驱动译码驱动时个位计数分十位计数分十位计数

8、秒十位计数