数字电子钟 程 设 计 报 告

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1、课程设计报告学生姓名:栾慧杰学号：09010418学院:电气工程学院班级:电自0918题目:电子工艺实习——数字时钟的设计刘晓峰李辉指导教师：职称:2012年03月13日目录26第一章数字电子钟设计要求和基本原理框图31.1设计要求31.2数字电子钟基本原理框图3第二章器件说明52.1元件清单52.2主要器件的引脚排列图和功能表5第三章设计过程133.1单元电路的设计133.1.1秒脉冲产生电路133.1.2时间计数器电路133.1.3校时、校分电路163.1.4报时电路183.2总电路图19第四章仿真

2、调试过程214.1时间计数器连接与调试214.2译码显示电路安装与调试214.3校时电路的安装与调试214.4整点报时电路的测试224.5软件使用问题22第五章设计体会24主要参考文献2626第一章数字电子钟设计要求和基本原理框图1.1设计要求（1）稳定的显示时、分、秒。（要求24小时为一个计时周期）（2）当电路发生走时误差时，要求电路有校时功能。（3）电路有整点报时功能。报时声响为四低一高，最后一响高音正好为整点。1.2数字电子钟基本原理框图数字时钟由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时等电路组成。

3、其中，振荡器和分频器组成标准秒脉冲发生器，直接决定计时系统的精度。由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。将标准脉冲送入采用六十进制的“秒计数器”，每累计60s就发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用六十进制的计数器，每累计60min，就发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送“时计数器”。“时计数器”采用二十四或者十二进制计时器，可实现对一天24h或者12h的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过六位七段译码显示器显示出来，可进行整点

4、报时，计时出现误差时，可以用校时、校分、校秒。数字时钟的原理框图如图1-1所示。26图1-1数字时钟的原理框图26第二章器件说明2.1元件清单数量元件型号1TIMER,LM555CN174LS,74LS04N1SWITCH,SPDT1BUZZER,BUZZER1kHz1BUZZER,BUZZER500Hz2CMOS_5V,4013BT_5V274LS,74LS08N3DIPSW1474LS,74LS21N674LS,74LS48N974LS,74LS160N1174LS,74LS00N2.2主要器件的引

5、脚排列图和功能表（1）555定时器引脚图图2-1（a）555定时器原理图图2-1（a）26所示为国产双极型定时器CB555内部电路结构原理图。它是由比较器C1和C2，基本RS触发器和集电极开路的放电三极管TD三部分组成。其中VH是比较器C1的输入端，v12是比较器C2的输入端。C1和C2的参考电压VR1和VR2由VCC经三个五千欧电阻分压给出。在控制电压输入端VCO悬空时，VR1=2/3VCC,VR2=1/3VCC。如果VCO外接固定电压，则VR1=VCO,VR2=1/2VCO.RD是置零输入端。只要在

6、RD端加上低电平，输出端v0便立即被置成低电平，不受其他输入端状态的影响。正常工作时必须使RD处于高电平。555定时器是一种中规模集成电路，只要在外部配上适当阻容元件，就可以方便地构成脉冲产生和整形电路。555集成定时器由五个部分组成：　　一、基本RS触发器：由两个“与非”门组成　　二、比较器：C1、C2是两个电压比较器　　三、分压器：阻值均为5千欧的电阻串联起来构成分压器，为比较器C1和C2提供参考电压。　　四、晶体管开卷和输出缓冲器：晶体管VT构成开关，其状态受端控制。输出缓冲器就是接在输出端的反相

7、器G3，其作用是提高定时器的带负载能力和隔离负载对定时器的影响。26图2-1（b）555定时器如图2-1（b）所示为555定时器引脚图。555定时器由电阻分压器、电压比较器、基本R-S触发器、放电三极管和输出缓冲器5部分组成。其外部有八个引脚，第8脚VCC为电源端，第1脚GND为接地端，第3脚OUT为输出端，第4脚RES为直接复位端，第5脚CON为控制电压输入端，第6脚THR为复位控制端，第2脚TRI为置位控制端，第7脚DIS为放电端。逻辑功能如2-1（ｃ）所示。输入输出阈值输入(vI1)触发输入(vI

8、2)复位()输出()放电管T××00导通11截止10导通1不变不变图2-1（c）555逻辑功能表逻辑功能描述如下：　　55526定时器的主要功能取决于比较器，比较器的输出控制RS触发器和放电管T的状态。图中RD为复位输入端，当RD为低电平时，不管其他输入端的状态如何，输出v0为低电平。因此在正常工作时，应将其接高电平。由图可知，当5脚悬空时，比较器C1和C2比较电压分别为2/3VCC和1/3VCC。    　当vI1>2/3VCC，vI2>