集成数字式闹钟设计报告（修改版

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1、集成数字式闹钟设计报告一、设计目的1.进一步熟悉和掌握数字电路的设计方法和步骤2.进一步将理论和实践相结合3.熟悉和掌握仿真软件的应用二、设计任务和要求（1）时钟功能：具有24小时或12小时的计时方式，显示时、分、秒。（2）具有快速校准时、分、秒的功能。（3）能设定起闹时间，响闹时间为一分钟，超过一分钟自动停;具有人工止闹功能；止闹后不再重新操作，将不再起闹。（4）计时准确度：每天计时误差不超过10秒。（5）供电方式：220v，50hz交流供电，当交流中断时，自动接上内部备用电源供电，不影响计时功能。三、设计要求1．完成全电路

2、的理论设计2.参数的计算和有关器件的选择3.对电路仿真4.撰写设计报告一份：A3图纸至少一张，报告要求写明以下要求：（1）总体方案的选择（2）各个单元的选择和设计（3）仿真过程的实现31目录第一章：设计方案的选择………………………………(3)1.数字闹钟的设计思想…………………………(3)2.数字闹钟组成框图及工作过程………………(3)第二章：电路的计算与分析……………………………(6)1.直流稳压电源的设计…………………………(6)2.秒脉冲发生器的设计…………………………(7)3.时、分、秒计数器的设计……………………(1

3、0)4.校时电路的设计………………………………(16)5.闹时电路的设计………………………………(17)6.数码显示电路的设计…………………………(20)第三章：仿真过程及结果分析…………………………(21)1.仿真软件的简介………………………………(21)2.仿真分析………………………………………(21)第四章：总结与心得……………………………………(26)第五章：附录……………………………………………(28)1.元器件明细表…………………………………(28)2.总电路原理图…………………………………(30)第六章：参考文献

4、…………………………………………(31)31第一章：设计方案的选择1.1数字闹钟的设计思想要想构成数字闹钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号，而脉冲源产生的脉冲信号的频率较高，因此，需要进行分频，使得高频脉冲信号转变为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作为计数器的输入。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，60小时=1天，这就需要对计数器分别设计为60进制，60进制，12进制或24进制（本方案我选用24进制）的，按时、分、秒的顺序将数字显示出来

5、。值得注意的是，任何计时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路，校准电路一般采用自动校准快速调整和手动调整，“自动调整”可利用开关闭合与断开，使显示时间随计时脉冲自动调整时间。手动调整可利用手动节拍调整显示时间，基于本次实验我采用了自动调整。数字闹钟要求有定时响闹的功能，故需要提供设定闹时电路，并且有人工止闹功能，止闹后不再重复操作，将不再发生起闹功能。1.2数字闹钟组成框图及工作过程数字闹钟的组成框图如图1.1所示：分别由整流电路，数码显示电路,计时器，校时电路，分频器及振荡器构成的秒脉冲发生器组成。31整流电路校准电路秒计时

6、器分计数器时计数器秒显示器分显示器时显示器闹钟功能扩展功能晶体振荡器分频器秒脉冲发生器图1.1数字闹钟组成框图31它的工作过程：本设计开关用的较多，主要有校时设置开关六个，手动止闹开关一个，闹时设置开关十六个。开关A--时十位校准开关，开关B--时个位校准开关，开关C--分十位校准开关，开关D--分个位校准开关，开关E--秒十位校准开关，开关F—秒个位校准开关，同时也是控制电路正常工作开关，N—人工止闹开关。启动前A、B、C、D、E都断开，F合上。启动后进行校准，先校准小时：开关A后合上，每一秒钟显示器的数字改变一次，当显示需

7、要校准的数字时断开开关A，再将开关B合上，同样当计时器显示了正确的时间时，断开开关B，这样时校准完成。分校准，秒校准用同样的方法进行校准。这样电路就有了正常的计时功能。接下来介绍闹钟功能，第一步：将开关N合上，以使蜂鸣器接入电路中，第二步：设置闹铃时间。闹钟电路中有四组（每组有四个）开关，分别为A1、B1、C1、D1组，分别对应时的十位、分位和分的十位和分位，每组开关自上而下对应一组四位二进制数，只要将开关向上（向上为高电平）或向下（向下为低电平）拨到合适的位置，就能得到不同的二进制数，对应一位十进制数，这样就能设置不同的闹铃

8、时刻，第三步：断开开关N就能达到人工止闹的效果。31第二章：电路的设计计算与分析2.1整流电路的设计在电力电子中，整流电路主要由变压器、桥式整流电路、滤波电路、稳压电路组成，根据整流电路的主要组成，我选用初、次级线圈之比为1:0.04的变压器TRAN-2P2S,桥式整流集成电