具有整点报时功能的可校时数字钟

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1、具有整点报时功能的可校时数字钟设计第一章数字钟的工作原理第一节介绍20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力的推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品跟新换代的节奏也越来越快。数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和

2、直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，节省了电能。因此在许多电子设备中被广泛使用。数字钟是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。通过设计加深对刚刚学习了的数字电子技术的认识。本次设计以数字电子为主，分别对一秒信号源、秒计时显示、分计时显示、小时计时显示、整点报时及校时电路进行设计，然后将它们组合来完成时、分、秒的显示并且具有整点报时和走时校时的功能。并通过本场设计加深对数字电子技术的理解以及更熟练是有计数器、触发起和各种逻辑门电路的能力。电路主要使用集成计数器，例如74LS160、CD

3、4518、译码集成电路，例如CD4511、LED数码管及各种门电路和基本的触发器等，电路使用5号电池供电，很合适在日常生活中使用。第二节设计方案论证方案一：采用小规模集成电路实现采用集成逻辑电路设计具有能实现，时分秒计时功能和多点定时功能，计时数据的更新每秒自动进行一次，不需程序干预。方案二：EDA技术实现采用EDA作为主控制外围电路进行电压，时钟控制键盘和LED控制，此方案逻辑电路复杂，且灵活性较低，不利于各种功能的扩展，在对电路进行检测比较困难。21具有整点报时功能的可校时数字钟设计方案三：单片机编

4、程实现在按键较少的情况下，采用独立式4个按键，经软件设计指定的I/O口，送出逻辑电平，控制数码管显示，根据数字电子钟的设计要求与原理以及特性，本系统采用单片机AT89C52串口输出的形式来设计电路，使功能及效果更完美。比较以上三种方案的优缺点，方案一简洁灵活可扩展性好，能完全达到设计要求，同时符合本次课程设计的要求，故采用第一种方案。第三节数字钟的组成和基本工作原理数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路。它的计时周期是12小时，由于计数器的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致所以采用校准功

5、能和报时功能。图1-1数字钟组成框图数字中电路主要由译码显示器、校准电路、报时电路、时计数器、分计数器、秒计数器，振荡电路和单次脉冲产生电路组成。其中电路系统由秒信号发生器，“时”、“分”、“秒”21具有整点报时功能的可校时数字钟设计计数器、译码器及显示器、校准电路、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，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现，奖标准秒信号送入“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

6、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数器。时计数器采用12进制计数器，可实现对12小时的计时，译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过显示驱动电路，七段显示译码器，在经过六位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个脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现低、高音报时。校准电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的，如上图1-1所示多功能数字钟的组成框图。第二章数字钟的显示部分数字钟的显示部

7、分主要由计数电路和译码显示电路组成，电路通过计数器实现数字钟的计时，并通过译码器将计时器的计数译码并传给数码管显示出来，从而实现数字钟的计时显示，使人们直观的看到现在的时间。第一节计数器秒脉冲信号经过级计数器分别得到“秒”个位、十位，“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。“秒”“分”计数器为60秒为1分，60分为1小时、时计数器采用12小时计位，分别组成两个六十进制（分、秒）一个十二进制计数器。将这些计数器适当的连接，就可以构成秒、分、时的计数，实现计时的功能进制计数器，它们都可以用两个十进制计数

8、器来实现，六十进制计数器和十二进制计数器均可由BCD加法计数器74LS160组成，因为两片74LS160就可以构成六十进制和十二进制计数器了。2.1.174LS160功能介绍74LS160为十进制计数器，直接清零。74LS160为可预置的十进制计数器，共有54/74160和54/74LS160两种线路结构型式21具有整点报时功能的可校时数字钟设计。其电特性典型值如下表2-1。表2-1电特性典型值型号FmaxPD54160/7416032MH