集美机电 数字钟课程设计论文.doc

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1、数字电路课程设计课题：数字电子钟学院机械工程学院班级机电姓名学号成绩指导老师2011年7月7日目录引言（3）一.课程设计分析（4）1・1设计意义(4)1・2设计目的(4)1.3设计要求%1.方案设计2.1设计思路2.2方案设计…•…%1.单元电路设计3.1555多谐振荡器・3.2秒脉冲发生电路3・3秒和分计吋电路3.4小吋计吋电路…3.5显示电路3.6校吋电路调试与检测总结与体会元件清单参考文献附录(4)(5)(5)(5)(7)(7)(9)(9)(11)(11)(12)四.五.六.七.(14)(15)(17)(1

2、7)(18)引言所谓数字钟，是指利用电子电路构成的计吋器。相对机械钟而言，数字钟能实现准确计吋，并显示吋，分，秒，而且可以方便，准确的对时间进行调节。在此基础上，还可以实现整点报吋的功能。因此，数字钟的应用十分广泛。我们要通过这次的课程设计掌握数字钟的原理，学会设计简单的数字时钟。设计过程采用系统设计的方法，先分析任务，得到系统和要求，然后进行总体设计，划分子系统，然后进行详细设计，确定各个功能子系统中的内部电路，最后按照原理图构成实物，进行调试和改进。一设计意义及要求1.1设计意义(1).了解数字钟的原理和功能

3、(2)・学会使用555定吋器构成脉冲发生器(3).了解和掌握计数器，译码器和显示器的工作原理和使用方法(4).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，学会利用数字电路实现数字钟的功能1.2设计目的(1).使学生进一步掌握数字电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力；(2).使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力；(3).熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。1.3设计要求(1).设计一个精确的秒脉冲信号产

4、生电路(2).设计60进制、12进制计数器(3).设计译码显示电路(4)・设计操作方便的校吋电路二、方案设计2.1设计思路利用555定吋器构成多谐振荡器，调整其电阻和电容大小，使其输出信号频率为"Hz,通过三个74LS90分频即构成了秒脉冲发生器产生1HZ的脉冲。用74LS92和74LS90级联构成60进制计数器，用来计“秒”，其CP输入为秒脉冲。“秒计数器”每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分，发出一个“吋脉冲”信号，该信号将被送

5、到“吋计数器”。“吋计数器”是一个“12翻1”的特殊进制计数器,即当数字钟运行到12时59分59秒，秒的个位计数器再输入一个秒脉冲时，数字钟自动显示为01时00分00秒。译码显示电路将“吋、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通过六位LED显示器显示出来。整点报时电路可根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号，然后去触发音频发生器实现报吋。校时电路是对“吋、分、秒”显示数字进行校对调整。根据数字钟的设计思路，可以将它分为六个单元电路：振荡器，分频器,校吋电路，计数器，译码器和显示器六部分组成。扩展电路有：

6、整点报吋。它们之间的连接关系见原理方框图，如图所示：图1•数字时钟系统框图由原理方框图可以看出，在整个数字钟电路屮，计吋电路是主体。它不仅是显示电路的基础，还要与分频器，校吋电路，译码电路配合来实现相应的功能。而数字钟的准确性则依赖于由多谐振荡器构成的秒脉冲源的准确性,在连接实物时要将其输出信号的频率控制为lKHz。由设计思路和原理方框图，经Multisim仿真软件得数字吋钟主体图：—aU2■CTWrakjiV<羊D2«V3RllKI2叫C1K4FdETDFFNEGSR74LS191D“LS92DRKR»74LS

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