多功能数字钟设计

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1、多功能数字钟设计一、实验目的:1、综合应用数字电路知识；2、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法;二、实验任务及要求：任务：设计一个12小吋或24小时制的数字钟，显示吋、分、秒，有校吋功能，可以分别对吋及分进行单独校吋，使其校正到准确吋间。可以根据兴趣增加其它与数字钟有关的功能。基本功能：准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。扩展功能：校正时间，定时控制，正点报时。三、实验原理及电「设计:1、设计方案与模块框图该实验电路主要设计了一个24小时制的数字钟，显示时、分、

2、秒，有校时功能，可以分别对时、分、秒进行单独校时，使其校正到准确时间。由基本频率源(振荡器)、计数器、译码显示驱动器、数字显示器、校准电路、清零电路等部分组成。多谐振荡器产生稳定的“秒”计时信号(IHz)。对“秒”计时信号进行60进制计数，形成“分”计时信号和秒计数值；再对“分”计时信号进行60进制计数，形成“时”计时信号和分计数值；进一步对“时”计时信号进行24进制计数得到时计数值。秒计数值、分计数值和时计数值译码显示时间。应用555定时器输出1HZ脉冲，接入秒的计数器，分和秒是用两个模60的计数器，

3、时用的是模24的计数器，计数器是用74LS161芯片利用清零法和置数法构成，译码器是用的SN7448N,译码器接DpyBlue-CC共阴数码管。振荡器AAAA校时校分校秒外加电源2、各子模块电路设计及原理说明(1)、脉冲电路555定吋器是一种结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能电路，可产生各种脉冲，这里用555定时器来实现产生1Hz的时钟脉冲，秒脉冲电路设U•如图所示。VCCC1U0DISCVCCTHRRSTTRIGOUTGNDCVOLT80<■35555NE555z^=:C2IO.OluF10uF

4、—GND555Timer-_=!f=-=T0.7(/?,+2/?2)C,0.7x(47+2x47)x103x0.01x10一61HZ,上图为数字钟脉冲电路原理图由T°-7(/?1+2/?2)c'可知该脉冲电路输出频率为:振荡器是数字钟的核心电路，振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟的准确度。(2)、计数电路时间计数器电路由秒、分、时的个位和十位计数构成，秒和分的计数器为60进制计数，而时的计数器为24进制计数。1)秒计数模块采用74ALS161构成的60进制计数器进行计数。秒的个位由161芯片构成模

5、10计数，十位巾161芯片构成模6计数，秒的个位的脉冲有555定时器产生，十位的脉冲由个位的清零信号产生，当秒钟个位计数到10时秒钟个位立即清零，同时产生一个秒钟十位的脉冲，秒钟十位到6时立即清零，同时清零信号作为分钟个位的脉冲，完成了0到59的计时。如下图：:LKflCLKM^345vccIGNDVCCCOQOQ1Q2Q3EXTILDCLRCLKSP1P2P3ENPGND1074LS161VCCvcc16T15_14M**QOBM**Q1「12M^Q211GNDlCLRCLKpoplssENPi6TA

6、LsVCC8Q0Q1Q2Q3ENTILD2)分的个位由161芯片构成模10计数，十位由161芯片构成模6计数，分的个位的脉冲由秒钟十位的清零信号产生，当个位计数到10时分钟个位立即清零，同时清零信号作为分钟十位的脉冲，当分的十位计数到6时分钟十位立即清零，同时清零信号作为时钟个位的脉冲信号，完成了0到59的计时。如下图：U3:LKS1VCC卜cilvccCLKCOPOQ0PlQlP2Q2P3Q3ENPENTGNDLDCLKf?674LS161U4:LKf!^CLKf?GND—74LS161GXDU-2A

7、74LS007GNDVCC8QOQ1Q2Q3ENTILDICLRCLKP0P1P2P3ENPGND3)时的个位的脉冲由分钟十位的清零信号产生，当时的个位到9时，在下一个脉冲的上升沿时的个位置0,同时置零信号作力时钟十位的脉冲，时钟发生跳变。当时钟的个位力4,十位力2时，时的个位和十位同时清零，完成了0到24的计时。如下图：L51CLKS?*I4IvccI1GND'4LS161VCCCOQOQ1Q2Q3EXTILDlCLRCLKsplMsENPiCLKS?GNDU674LS161Q1VCCCOQOQ1Q2

8、Q3EXTILDICLRCLKSP1P2P3ENPGND(3)、显示电路译码显示电路是将数字钟的计时状态直观清晰地反映出來，被人们的视觉器官所接受。译码显示电路通过SN7448N译码器将计数器输出的8421BCD码转换为数码管耑要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供记够的工作电流。如卜图：1U12AOA1A3A3GND；126,114:io21115910c—SN*448NGND2F“*Q07F…Q11AOA1A2A3GNDSN744S