数字电子技术课程设计-数字钟的设计

《数字电子技术课程设计-数字钟的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、课题名称数字钟设计所在院系机械电子工程学院班级09自动化（1）班学号4姓名指导老师时间2011年12月20日景德镇陶瓷学院数字电子技术课程设计任务班级：09自动化（1）班姓名陈志平指导教师：曹利钢2011年12月20日设计题目：数字钟的设计设计任务和要求功能要求：1.可通过数码管同时显示小时、分钟、秒。2.电路具有校时功能。设计成果设计说明书一份电路图一份参考资料教研室主任签字：年月日目录1、总体方案与原理说明.................................42、振荡器及分频器.............

2、......53、时、分、秒计数电路........................................64、译码显示电路........................................75、校时电路...........................86、整点报时电路......................................................97、总体电路原理相关说明..................................108、总体电路原理图.

3、.....................................119、元件清单；..........................................1210、参考文献.....................................................1311、设计心得体会......................................141、总体方案与原理说明数字时钟一般由6个部分组成，其中振荡器和分频器组成标准的秒信号发生器，由不同进制的计数器，译码器和显示

4、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”的十进制数字显示出来。“时”显示由二十四进制计数器、译码器和显示器构成，“分”、“秒”显示分别由六十进制计数器、译码器构成。其原理框图如图1所示。时显示器时译码器时计数器分显示器分译码器分计数器秒显示器秒译码器秒计数器校时电路分频器振荡器整点报时电路2、振荡器及分频器石英晶体的振荡频率为4MHz，不能用来作为数字时钟的输入信号，必须将它变为1s的脉冲信号。所以，还要对时钟进行分频。由图2可知，4MHz晶振的输出送到U1芯片分频。U1芯片选用MC

5、I406414级二分频器，由输出端Q14得到214分频的脉冲信号，fQ14＝4MHz/214=4MHz/16384≈244.141Hz。再经U2（仍选用MCI4060）芯片进行28分频，由输出端Q8可得到周期为1s的脉冲信号，fQ8＝244.141Hz/256≈0.594Hz，其周期为1/fQ8=1/0.594Hz≈1.048s。可以用U1芯片的Q12、Q13端为整点报时提供频率分别为1000Hz和500Hz的信号，因为fQ12=4/212MHz=4/4096MHz=976.56Hz,fQ13=4/213MHz=4/81

6、92MHz=488.281。图2振荡器及分频器3、时、分、秒计数电路有了秒脉冲信号，则可按照60s为1min，60min为1h，24h为一天来设定时、分、秒计数电路。分和秒计数器都是模为60的计数器，采用中规模集成电路十进制计数器至少需要两片。“秒”个位计数器的时钟CP信号是由分频器提供的周期为1s的脉冲信号，“分”个位计数器的CP信号是由秒计数器提供的进位信号，“分”计数器的进位信号送至“时”个位计数器的CP端。它们的个位是十进制计数器，而十位是六进制计数器，其计数规律为00—01—…—58—59—00…，当计满60时

7、产生一个进位信号。因此，可选用一片双重BCD加法计数器CC4518。采用反馈清零的方法实现六十进制计数器，其电路如图3所示。“时”计数器是二十四进制计数电路，也可选用一片CC4518采用反馈清零的方法实现二十四进制。其电路如图4所示。图3六十进制计数器图4二十四进制计数器4、译码显示电路译码显示电路的功能是将“时”、“分”、“秒”计数器输出的4位代码翻译并显示相应的十进制数的状态，通常译码器和显示器是配套使用的，如果选用共阴极发光二极管数码显示器BS201/202，则译码显示电路可采用CC4511BCD七段译码驱动器。其

8、引脚排列如图5所示。图5CC4511BCD七段译码驱动器引脚排列图5、校时电路校时电路如图6所示。3个控制开关S1、S2、S3分别用来实现“时”、“分”、“秒”的校准。开关处于正常位置时，分别接高电平，门3、门6、门8被封锁，校准信号不能通过3个门，所以“时”、“分”、“秒”的计数器按正常计数。当按下S1至“校时”位