数字钟设计指导书（精）

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1、（数字钟设计）课程名称：数字电子技术课程设计专业：系（教研室）：电工电子教研室年月日一、目的、任务1.巩固和加深学生对电子电路基本知识的理解，提高他们综合运用本课程所学知识的能力。2.培养学生根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。3•通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。4.了解与课题有关的电了电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写设计说明书，止确地反映设

2、计与实验的成果，止确地绘制电路图等。5•培养严肃、认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，帮助学生逐步建立止确的生产观点、经济观点和全局观点。二、设计内容1.设计题目：数字钟设计2.设计指标：(1)设计一个具冇“时”、“分”、“秒”的十进制显示计时器,要求为24小时循环;(2)具有校时、校分、校秒功能；(3)用集成电路组件实现；(4)给定条件:直流屯源任意；晶振频率100KHZ或32768HZ。选作：※整点报时。在59分51秒、53秒、55秒、57秒、输出750IIz咅频信号，在59分59秒时输出1000Hz信号,音响持续1秒

3、，在1000Hz音响结束时刻为整点。山C央丽诈如汤崙、力狈命、1T软命、碎旧崙、並不命仲仅刖电路组成，石英晶体振荡器产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。数字钟应具有标准的时间源，用它产生频率稳定的1IIZ脉冲信号，称为秒脉冲，因此振荡器是计时器的核心，振荡器的稳定度和频率的精准度决定了计时器的准确度,所以通常选用石英晶体來构成振荡器电路。一般来说，振荡器的频率越高，计时的精度就越高，但耗电量将增大。故在设计电路时.一定要根据需要，设计出最佳电路。如果精度要求不高，

4、也可采用集成电路555定时器与RC组成多谐振荡器。2.分频器由于石英晶体振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲，需要用分频电路。3•计数器获得秒脉冲信号后，可根据60秒为一分，60分为一小时，24小时为一天的计数规律。因此计数器由“秒”计数器电路与“分”计数器电路和“时”计数器电路组成,“秒”、“分”计数器为60进制，时计数器为24进制。4•译码和显示电路译码是将给定的代码进行翻译。计数器采用的码制不同，译码电路也不同。用七段发光二极管来显示译码器输出的数字，显示器有两种；共阳极或共阴极显示4.校时电路校时电路的作用是当计时器刚接通电

5、源或走时出现误差时，实现对“时”、“分”、“秒”的校准。在电路中设有止常计时和校时位置。四、设计（研究）步骤五、时间安排（1）星期一上午首先由教师讲解课程设计的基本步骤、数字电子电路的设计方法、主要元器件的类型及选择方法、注意事项等等，然后布置设计任务，下达设计任务书。（2）星期一下午学生查阅资料，确定数字钟的总体方案。（3）星期二单元电路的设计。（4）星期三对电路进行计算机分析和设计（5）星期四写总结报告即设计说明书和绘电路图（6）星期五进行设计总结，采用主动申请答辩、点名答辩和教师讲评等手段进行设计总结。六、解决思路和方案比较

6、首先确定数字钟的总体方案，进行单元电路的设计，各单元电路的解决思路和方案比较：1.确定石英晶体振荡电路为了获得频率稳定的时基脉冲，以减少误差，采用石英品体振荡器，本设计已给定品振频率100KHZ或32768HZ,右英品体振荡电路可选的方案很多，可查阅参考文献。2.多级分频电路的组成由于本设计已给定品振频率100KHZ或32768HZ,如选用石英品体振荡电路产生的是100KHZ的信号，要得到秒脉冲，需要对此信号进行10°分频，可选用五级十分频来实现，可选用五个十进制计数器通过级联来实现。十进制计数器的集成电路很多，可釆取74LS16

7、0、74LS290等，也可查阅手册。如选用的石英品体振荡电路产生的是32768HZ的信号，需要经过十五级二分频电路，便可得到频率为1Hz的秒脉冲信号。可选用二进制计数器如74LS161,也可选用两片8位的二进制计数器74LS867通过级联来实现•方案很多，可以通过比较来选择。3.计数器电路的设计（1）60进制计数器电路的设计:可釆用的集成电路很多，如74Lsl60,74Lsl61；741s290等，可以查手册来选择。如釆用两片屮规模集成电路74LS160,可利用74LS160异步清零端通过反馈归零的方法来实现，也可以利用74LS1

8、60同步置数端用置数法来实现.方案很多，可以通过比较来选择。（2）24进制计数器电路的设计：也可用反馈归零或置数法来实现。4.设计译码和显示电路译码和显示电路是将“秒”；“分”；“时”计数器屮每块集成电路的输岀状态（8421代码）翻译成七段数码管能