数字电子钟(计时、校时以及整点报时)数电课程设计报告解读

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1、公安技术学院课程设计报告课程数字电子技术题目数字电子钟（计时、校时以及整点报时）数电课程设计报告年级专业学号学生任课教师12014年12月29日1目录一、引言……………………………1二、方案论证选择....................................22.1设计要求…………………………………………22.2系统框图…………………………………………22.3设计过程…………………………………………2三、电路仿真与设计…………………….33.1所需芯片及芯片管脚图………………………….33.2时、分、秒显示电

2、路模块设计………………….43.3校时电路模块设计……………………………….73.4报时电路模块设计……………………………….73.5综合电路………………………………………….9四、电路调试及实物照片……………….94.1电路调试…………………………………………..94.2实物照片………………………………………….10五、存在的问题………………………….11六、课程设计心得体会………………….11附录：元件清单参考资料-15-一、引言目前市场上提供的无论是机械钟还是石英钟在晚上无照明的情况下都是不可见的。要知道当前的时间

3、，必须先开灯，故较为不便。现在市场上出现了这样一类的电子钟，它以六只LED数码管来显示时分秒，与传统的以指针显示秒的方式不同，违背了人们传统的习惯与理念，而且这类电子钟一般是采用大型显示器件，适用于银行、车站等公共场所。这种新型的电子钟因其方便、直观的特点也得到了社会的欢迎，在社会上占有相当一部分市场。数字电子钟是日常生活中常见的一种工具，大到机场等公共场所的时间屏幕，小到我们的手表、闹钟等，而且其报时功能也给人们提供了方便，因此，了解报时电子钟的工作原理是很有必要的，也很有趣，因此我选择了这个题目——整点报时数字钟。-

4、15-数字电子技术课程的核心内容是时序逻辑电路、组合逻辑电路和触发器，这些也是我们学电子的学生最基本要掌握的知识，通过实践可以加深对课本知识的理解，能够处理一些实际中的情况，因此这次数电课程设计，我选择了数字电子钟这个题目，虽然这在日常生活中很常见，看起来也比较简单，但是其中包含的学问很多。在这个项目中，校时是一个很重要的模块，既要可以正常校时，又不能干扰到时间计数显示模块，而时间显示比较简单，用熟悉的芯片就可以做出来了，老师说过，对芯片等元器件的了解程度等于将军手中可以调动的兵力，掌握了芯片功能，也就掌握了主动权。这次

5、课程设计的选题——整点报时数字钟，不仅可以加深我对数字电子技术课程的理解，也可以提高自己的动手能力以及实际问题中解决问题的能力，培养对数字电子技术的兴趣。二、方案论证选择2.1设计要求1.用秒脉冲作信号源，构成数字钟，显示秒、分、时2.具有“对时”功能，即时间可以快速预置3.具有整点提示功能。一种实现的方法是每到整点时触发“音乐芯片”或每到整点前几秒钟，发出如“的、的、的、答”声音信号。2.2系统框图2.3设计过程时间显示模块电路-15-可以用3个CD4518作为核心芯片，进行级联，再辅以若干逻辑门，完成进位、置零等功能

6、，CD4518是双十进制计数器，有两个时钟输入端，正好可以满足进位和校时的功能，而不会产生干扰，且有一个置零功能，可以组成六十进制和二十四进制的计数器。整点报时模块电路用的是555芯片和一块CD4068芯片组成的电路，555芯片可以接成多谐振荡器，提供交变信号使蜂鸣器发出声音，而整点报时的控制可以用CD4068实现，CD4068是8输入与/与非门，可以在整点之前输出脉冲信号，经过由555芯片组成的多谐振荡器，为其提供一个信号，这样由多谐振荡器输出端可以使蜂鸣器发出“嘀、嘀、嘀”的响声。秒信号发生器可以用实验箱上的秒脉冲信

7、号代替。考虑到开关抖动现象，校时模块电路实验实验箱上的按键开关，每输出一个脉冲信号可以改变分个位和十个位，同时考虑到干扰问题，进位接线和校时接线接在不同的时钟输入端。三、电路仿真与设计3.1所需芯片及芯片管脚图CD4518CD4068-15-CD4002CD4011CD40695553.2时、分、秒显示电路模块设计整个电路的的核心芯片是CD4518，它是一个双10进制加法计数器，因此只需要三个芯片，进行级联即可实现两个六十进制和一个二十四进制计数器，再加上一些合适的逻辑门，实现置零和进位。-15-上图是秒显示电路设计图，

8、右边为秒个位，左边为秒十位，秒个位的电路中置零引脚和时钟输入端CP1必须接地，这是因为CMOS的引脚不能悬空，否则会影响实验结果，CP0接秒脉冲信号，考虑到秒个位计数到9的时候必须进位，所以在显示0的同时输出一个进位信号，输出是0000，因此可以用一个或非门，当输出是0000的时候提供一个进位信号至秒十位的时钟输入端