数字时钟课程设计

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1、天津大学仁爱学院数字电子钟《数字电子钟课程设计》辅导老师：班级：电子科学与技术2班姓名：涂燕群学号：6008202309课程设计实验报告2010年9月15日目录1.前言……………………………………………………………………...32.课程设计的目的………………………………………………………...33.课程设计描述和要求…………………………………………………...34.课程设计报告内容………………………………………………………34.1设计原理…………………………………………………………………44.2设计原理总体方框图……

2、…………………………………………44.3单元电路设计……………………………………………………………44.3.1555震荡电路………………………………………………………….44.3.2计数器………………………………………………………………...54.3.3分频电路………………………………………………………………64.3.4校准电路.…………………………………………………………….64.3.5整点报时电路…………………………………………………….…....84.4整体电路图………………………………………………………………

3、..95.所用芯片及规格…………………………………………………………….96.系统的调试及应注意的问题………………………………………………107.心得体会…………………………………………………………………….11附：芯片资料………………………………………………………………..131前言数字钟是一种用数字电路技术实现时，分，秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。目前，数字钟的

4、功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。从有利于学习的角度考虑，这里主要介绍以中小规模集成电路设计数字钟的方法。经过了数字电路设计这门课程的系统学习，特别经过了关于组合逻辑电路与时序逻辑电路部分的学习，我们已经具备了设计小规模集成电路的能力，借由本次设计的机会，充分将所学的知识运用到实际中去。本次课程设计要求设计一个数字钟，基本要求为数字钟的时间周期为24小时，数字钟显示时，分，秒，数字钟的时间基准一秒对应现实生活钟的时钟的一秒。供扩展的方面涉及到整点自动报时，因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实

5、的意义。2课程设计的目的1)掌握数字钟的设计，组装与调试方法。2)熟悉集成元器件的选择和集成电路芯片的逻辑功能和使用方法。3)掌握面包板结构及其接线方法。4)熟悉仿真软件的使用。3课程设计描述和要求设计一个数字电子钟，具体要求如下:（1）电子钟以一昼夜24小时为一个计数周期。（2）能够显示“时”（0~23），“分”（0~59），“秒”（0~59）。（3）具有整点报时的功能并且是报时五次，间隔一秒，鸣叫一秒，前四次为低音，频率为500Hz，最后一次为高频，频率为1000Hz。4课程设计报告内容4.1设计原理数字式计时器

6、一般由振荡电路，分频器，计数器，译码器，显示器及校准电路，整点报时电路组成。1.其工作原理为：秒信号送入分频器产生1Hz的频率送到校准电路，再送到计数器进行计数，把累积的结果以‘时’，‘分’，‘秒’的数字显示出来，然后由秒脉冲送到报时电路实现报时。4.2设计原理总体方框图4.3单元电路设计4.3.1555振荡电路（1）可产生精确的时间延迟和振荡，内有3个5KΩ的电阻分压器，故称555。（2）电源电压电流范围宽，双极型：5~16V，CMOS:3~18V。（3）可以提供TTL及CMOS数字电路兼容的接口电平。（4）可输出

7、一定的功率，可驱动微电机、指示器、扬声器等。（5）应用：脉冲波形的产生与交换、仪器与仪表、测量与控制、家用电子玩具等领域。（6）TTL单项定时器型号的最后3位数字的555，双定时器的为556；CMOS单项定时器的最后4位为7555，双定时器为7556,。他们的功能和外部引排列完全相同。使用NE555多谐振荡器来产生1000Hz的信号。通过改变相应的电阻电容值可使频率微调，电路的振荡周期为T=0.7（R4+R5）C1。4.3.2计数器时间计数器电路由秒个位和秒十位计数器，分个位和分时位计数器及时个位计数器和时十位计数器

8、电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分时位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，十个位和十位计数器为24进制计数器。采用中规模集成电路CC4518利用反馈清零法通过异步级联实现计数功能。数字时钟的记数显示控制在设计中，我们使用的是CC4518十进制计数器，来实现计数的功能。实验中主要用到了置数清零功能（特点：消耗一个时钟脉冲），清零功