多功能数字电子钟设计报告

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1、.电气与电子信息工程学院数字电子技术课程设计报告设计题目：多功能数字电子钟设计教师评语：成绩评阅教师日期..多功能数字钟电路设计一、设计的任务1二、设计的要求2三、设计的作用和目的2四、设计过程31系统原理框图32方案设计与论证42.1时间脉冲产生电路42.2分频器电路62.3时间计数器电路72.4译码驱动及显示单元电路92.5校时电路92.6报时电路113单元电路设计、参数计算和元器件的选择133.1时间脉冲产生电路的设计133.2计数电路的设计133.2.160进制计数器的设计133.2.224进制计数器的设计143.3译码及驱动显示电路153.4

2、校时电路的设计153.5报时电路173.6电路总图184电路的安装与调试194.1时钟结果仿真194.2秒钟个位时序图194.3报时电路时序图204.4测试结果分析20五、心得体会及建议21六、参考文献22七、附录附录1电路原理图23附录2原件清单24附录3部分芯片引脚图与功能表25..一、课程设计的基本任务本课程设计的基本任务，通过指导学生循序渐进地独立完成数字电路的设计任务，加深学生对理论知识的理解，有效地提高了学生的动手能力，独立分析问题、解决问题能力，协调能力和创造性思维能力。重提高学生在数字电路应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生

3、综合运用理论知识解决实际问题的能力。学生通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。二、课程设计基本要求通过课程设计各环节的实践，应使学生达到如下要求：1.掌握数字逻辑电路分析和设计的基本方法⑴根据设计任务和指标，初选电路；⑵通过调查研究、设计计算，确定电路方案；⑶选测元器件，安装电路，独立进行试验，并通过调试改进方案；⑷分析课程设计结果，写出设计总结报告。2.培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力⑴学会自己分析、找出解决问题的方法；⑵对设计中遇到的问题，能独立思考，查阅

4、资料，寻找答案；⑶掌握一些测试电路的基本方法，课程设计中出现一般故障，能通过“分析、观察、判断、试验、再判断”的基本方法独立解决；⑷能对课程设计结果进行分析和评价。3.掌握安装、布线、调试等基本技能⑴掌握常用的仿真软件，并能够利用仿真软件进行一定的电路调试、改进；⑵掌握数字电路布线、调试的基本技巧；⑶巩固常用仪器的正确使用方法。4.培养学生的实践能力通过严格的科学训练和工程设计实践，树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风，并培养学生具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。三、设计的作用、目的数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计

5、时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到广泛的使用。数字钟从原理上讲师一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。因此我们此次设计和制作数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实现方法。且由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路。通过它可以进一步学习和掌握各种组合逻辑电路和时序电路的原理和使用方法。..四、设计过程1系统原理框图数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能

6、与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。图1所示为数字钟的一般构成框图。图1系统原理框图⑴晶体振荡器电路：晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。⑵分频器电路：分频器电路将32768HZ的高频方波信号经32768（）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。..⑶时间计数器电路：时间计数电路由秒个位和

7、秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为24进制计数器。⑷译码驱动电路：译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。⑸整点报时电路：一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒.其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波,较复杂的也可以是实时语音提示。2方案设计与论证2.1时间脉冲产生电路方案一：由集成电路定时器555

8、与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。图2555与RC组成的多谐振荡器图..方案二:振荡器