课程设计：多功能数字时钟设计

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1、多功能数字时钟设计报告题目：数字闹钟系别：电子信息工程系专业：电子信息工程班级：3班组员：黄斯文，李安源12摘要 数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时的记时装置，与传统的机械时钟相比，它一般具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用：小到人们的日常生活中的电子手表、电子闹钟，大到车站﹑码头﹑机场等公共场所的大型数字显电子钟。 本课程设计是要通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲,用74LS160(10进制计数器)、74LS00(与非

2、门芯片)等连接成60和24进制的计数器,再通过数码管显示，构成简单数字时钟。关键字数字时钟计数器555芯片分频器数码管74LS系列校时报时目录一、设计任务和要求……………………………………………3二、设计的方案的选择与论证…………………………………3(1)总体电路分析…………………………………………3(2)仿真分析………………………………………………4(3)仿真说明………………………………………………4三、电路设计计算与分析………………………………………4（1）计数计时电路………………………………………4（2）分

3、钟计时电路………………………………………5（3）秒钟计时电路………………………………………7（4）校时选择电路………………………………………8（5）整点译码电路………………………………………9（6）定时比较电路………………………………………11（7）脉冲产生电路………………………………………12四、总结及心得…………………………………………………13五、附录…………………………………………………………15（1）元器件明细表……………………………………………15（2）附图………………………………………………………1

4、7六、参考文献……………………………………………………1712一、设计任务和要求实现24小时的时钟显示、校准、整点报时、闹铃等功能。具体要求：（1）显示功能：具有“时”、“分”、“秒”的数字显示（“时”从0~23，分0~59，秒0~59）。（2）校时功能：当刚接通电源或数字时钟有偏差时，可以通过手动的方式去校时。（3）整点报时：当时钟计时到整点时，能进行整点报时。（4）闹铃功能：在24小时之内，可以设定定时时间，当数字时钟到定时时间时能进行报时提醒。二、设计的方案的选择与论证（1）总体电路分析总体电路设计是将单元

5、电路模块小时计时电路、分钟计时电路、秒计时电路、校时选择电路、整点译码电路、闹钟电路等模块连接在一起，外接输入开关和输出显示数码管构成。总体结构图如下：时显示电路分显示电路秒显示电路时译码电路分译码电路秒译码电路时计数电路分计数电路秒计数电路校时选择电路闹钟电路秒脉冲产生电路（2）仿真分析单击运行按钮，可观测仿真结果。电路能完成显示计时、校时、整点报时以及闹铃等功能。计时功能。当开关S1、S2都处于左边触点时，数字时钟工作于计时状态。此时，电路中的秒计时电路、分计时电路以及小时计时电路分别对秒脉冲、分脉冲和小时脉

6、冲进行计数。计数结果经数码管显示计时时间值。校时功能。当开关S1、S2都处于右边触点时，数字时钟工作于校时状态。按瞬态按钮B键，可以选择对“小时”、“分钟”和“秒钟”12进行校时。校时时通过开关S3（按C键）手动输入校时时间。整点报时功能。整点译码电路通过识别整点时间，产生整点报时信号。当前时间为零点时，会产生整点报时，此时探针会亮，蜂鸣器会响。闹钟报时功能。通过校时功能将“小时”、“分钟”和“秒钟”设定在某一时间点，然后重新校时，调整到设定点以前的某一时间，当时钟到达设定点时，信号灯会亮，并且蜂鸣器会响。一、电

7、路设计计算与分析（1）计数计时电路总设计图如下图：该电路时计时部分用两片74LS160构成二十四进制计数器，与非门74LS00D构成译码电路，该译码电路能识别代码“24”，输出信号使～CLR=0，计数器的计数值被置0.所以，整个计数器的技术状态图为00至01至02至…至23至24（暂态）至00至01至…，共有24个稳定状态。12该电路秒计时部分和分计时部分分别用两片74LS160构成六十进制计数器，与非门74LS00D构成译码电路，该译码电路能识别代码59。整个计数器的计数状态图为00至01至…至58至59至00

8、…,共有60个稳定的状态。其封装引脚同小时计时电路，以下是时分秒计数电路的放大效果图：（2）校时选择电路。校时选择电路如下图：u该校时选择电路能进行手动校时利用两个单刀双掷开关分别对时位和分位进行校正。p校时位时，要求时位以每秒计1的速度循环计数；p校分位时，要求分位以每秒计1的速度循环计数。12p并且能进行快调和慢调p“快校时”是，通过开关控制，使计数器对1Hz的校时脉