数字钟得设计与制作

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1、数字电子技术课程设计报告题目：数字钟得设计与制作时间：20"年7月3号院校：石河子大学院系：电子信息工程09组员数字电子技术课程设计报告设计目的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直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其屮包扌舌了组合逻辑电路和时序电路。因此，我们此次设计与制做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

2、用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.二.实现功能1.要求内容1）时钟能够数字显示“时”、“分”、“秒”，分别设计十二进制/二十四进制计数器子电路、六十进制计数器子电路。2）具有校吋功能，能够快速校准“吋”、“分”、“秒”。3）时钟具有整点报时功能，设计整点报时子电路。三.元器件明细表I•洞洞板2块2.0.47uF电容1个3.lOOnF电容1个4.共阴八段数码管7个5.网络线10米6.CD4511集成块7块7.CD4060集成块1块8.7

3、4HC390集成块4块9.74HC51集成块1块10.74HC00集成块4块II•74HC30集成块1块12.10MQ电阻5个13.74HC00集成块4块12.L7805三端稳压管1个12.30pF瓷片电容2个13.9V电池1块14.单刀双掷开关2个15.单刀单置开关1个16.74HC10集成块1块各个芯片引脚图1.CD74HC390PinoutnCPOnMRnCP1GND-6Vcc・16CD74HC390,CD74HCT390TOPVIEWMR2.L7805稳压管PinOut23Pinl=Voltagein(7V-

4、35V)Pin2=Ground(OV)Pin3=Voltaqeout(5V)3.CD40604.CD4511而Fl(Til031V

5、X>090708MR)CD4IJ80中0120130504BSRTCCTCLJLzJIdUJLjLl]111旳4-3CD4060BDAlA2CT3LEA3A4GND5.74HC10TRIPLE3-INPUTNANDGATEVcc両岡冋而而rnsr

6、1Ll]LdLilLdLd6?GND6.74HC308Q0WOXS5.74HC516.74HC00Vcc4B4A4¥163ASY"UnLTij

7、MLnirLLni厂1AIBTV"血2Y接地四、原理框图1.数字钟的构成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。□BIf译码犯动B11译糾聽动□译阿驰动B译即驱动IIB译码址动BT译砚犯动星期<—时十位<—时个位<-分十位分个位<—秒十位秒个位调咬时IR1校分报时电跻品体撮務电路32T681UJ分频据电路

8、址］_J分頻卷电gg(a)数字钟

9、组成框图1.晶体振荡与分频电路10二—30PF10MR132J68KHZCRYSTALC230PF090HIU0o——o——o——o——o——0—c—0—0—0—o—2HZ(b)晶体振荡器品体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32.768KIIZ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。一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用TTL门电路构成；另一类是通过CMOS非门构成的电路，本次设计采用了后一种。如图(b)所示，无源晶震、电容和

10、电阻构成晶体振荡器电路，CD4060实现分频。值得注意的是无源品振是没有极性的,与电容Cl、C2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确晶体XTAL的频率选为32.768KH乙该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数.从有关手册屮，可查得C1,C2均为30pF.当要求频率准确度和稳定度更高时，还可接入校正电容并采取温度补偿措施.由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R可选为10MQ.较高的反馈

11、电阻有利于提咼振荡频率的稳定性.(c)二分频通常实现分频器的电路是计数器电路,般采用多级2进制计数器来实现.例如,32768Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32768(215),即实现该分频功能的计数器相当于15极2进制计数器.常用的2进制计数器有74HC393等.本实验中采用CD4060来构成分频电路.CD4060在数字集成电路中可实现