数字电子钟课程设计

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1、大连海事大学电子技术课程设计数字电子钟课程设计专业：自动化班级：11级自动化二班姓名：张秀森学号：2220111358-7-大连海事大学电子技术课程设计摘要本次课程设计的主题是数字电子钟。干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、显示器、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，这里用多谐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

2、数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码，通过七位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脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。与同学和网络上等优秀作品相比，本作品并没有什么创新之处，若非要说有什么创新的话，我想应该是：本作品完全由本人独立自主设计、制作完成。关键词：数字电子钟；设计；时分秒；进制；独立自主-7-大连海事大学电子技术课程设计1方案设计与选择数字电子技术的复杂性和灵活性决定了数字电子钟的设计方案有多种，如下是我总结的部分方案。方案

3、一：脉冲信号源的选择。用555定时器制作的多谐振荡器，信号发生器，脉冲芯片等方式都可以作为脉冲信号源，在此我选择的是多谐振荡器，主要考虑的是它的易于制作和很好的稳定性。方案二：时分秒计数器的选择。时分秒计数器的选择同样有多种，74160N和74161N都是不错的选择，74LS160和74LS161,74LS190和74LS191等等也都可以，考虑到其简单易用和作为课本上重点内容在此我们选择的是74160N。方案三：译码显示器的选择。7448加上了LG5011AH。2原理设计和功能描述2.1数字计时器的设计思想要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉

4、冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高，因此，需要进行分频，使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1Hz）。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要分别设计60进制，24进制计数器，并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。-7-大连海事大学电子技术课程设计2.2数字电子钟总体框架图图2-22.3单元电路的设计2.3.1数字电子钟原理效果图-7-大连海事大学电子技术课程设计图2-3-12.3.2晶体振荡器电

5、路晶体振荡器是电子钟的核心，晶体振荡器设计的质量直接影响了整个电的好坏。这里我用555定时器制作了一个多谐振荡器。其中R1=100kΩ,R2=100kΩ,C=4.7unF,Cf=153nF,f=1/0.7(Rw+2R)C=1/[0.7(100+2*100)*103*100*10-9]≈1Hz。其产生的频率为1Hz秒脉冲。如图：图2-3-322.3.3校正电路用按键接高电平产生脉冲给分和小时进行校正，如图：图2-3-3-7-大连海事大学电子技术课程设计2.3.4时间计数器电路时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器、时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十

6、位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，时个位和时十位计数器为24进制计数器，其原理图如下：图2-3-42.3.5数码管数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本设计提供的为LED数码管和译码器。图2-3-52.3.6扬声器该扬声器的额定频率为200Hz，额定电压为3V，额定电流为0.05A。图2-3-6-7-大连海事大学电子技术课程设计2.4元器件清单元件名称数量(个)LG5011AH74160N555_VIRTUAL4049BT_5V74LS00D100kΩ电阻5V直流电源BUZZER4.7uF电容153nF电容导线6613221111若干表

7、2-4课程设计体会一、懂得了理论与实际结合有一定的困难，但是很好有意义。二、学会了如何使用protues仿真软件。三、在实践中了解了多种元件的功能和参数。四、从仿真实践中不仅学会了如何去分析问题和解决问题，也体会到了成功的喜悦和失败的忧郁。六、提高了自己的读图和分析图还有设计图的能力。总之，这次课程设计让我学到了好多东西，这种课程设计对一个大学生是非常重要的，建议学校应该多多举办类似的学习活动。-7-