电子创新设计报告.docx

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1、评审等级南京师范大学电气与自动化工程学院课程设计报告（2013—2014学年第二学期）题目：数字钟设计班级：08学号：21120834姓名：唐一夫专业：电气工程及其自动化设计时间：2014/6/18—2014/6/24第一章前言20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。　　时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当

2、前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。尤其在医院，每次护士都会给病人作皮试，测试病人是否对药物过敏。注射后，一般等待5分钟，一旦超时，所作的皮试试验就会无效。手表当然是一个好的选择，但是，随着接受皮试的人数增加，到底是哪个人的皮试到时间却难以判断。所以，要制作一个定时系统。随时提醒这些容易忘记时间的人。数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒，数字显示的计时装置，

3、广泛用于个人家庭，车站，码头、办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品，由于数字集成电路的发展和石英振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大地方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、校时自动打铃、时间程序自动控制、定是广播、自动启闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用有着非常现实的意义。第二章设计方案2.1设计任务和要求（技术指

4、标）（1）能显示23h59m59s。（2）具有校时，校分功能。（3）整点时报时功能，要求整点差10s开始每隔1s鸣叫一响，共五响，每响持续时间为1s，前四次500Hz声音，最后一次1000Hz。（4）具有闹钟功能（每天六点起床闹铃一分钟）。2.2设计方案及可实施的原理框图（1）用555定时器构成多谐振荡器。（2）用三片74LS192N构成分频器。（3）用两个60进制的计数器构成秒计时，分计时电路；一个24进制的计数器构成时计时电路。（4）用74LS48D与七端口共阴数码管构成显示电路。（5）用开

5、关构成清零电路。（6）用逻辑门电路构成校时，校分，整点报时电路。（7）用74HC42D和逻辑门构成闹钟电路。图2-2-1原理框图第三章单元电路的设计3.1脉冲信号发生器脉冲形成电路为555计时器组成的振荡电路。考虑到时钟对精度要求较高，故在时钟电路中由555振荡电路产生频率为1KHz的脉冲信号。555振荡器的参数确定：T=0.7(R1+2R2)C=1ms，f=1/t=1KHZ，故可令R2=5KΩ,R1为可变电阻，C=0.1uF。图3-1-1555定时器脉冲发生器3.2千分频电路分频原理是在74L

6、S192N的输出端子中，从低位输入10个脉冲才从高位输出1个脉冲，这样一片74LS192N就可以起十分频的作用，三个74LS192N串联就构成了千分频的电路，输出的便是1HZ的标准脉冲信号。3.3由两片74HC192N构成60进制计数器图3-3-1中，U5,U6是十进制计数器，U6的进位信号作为U5的时间信号，74LS90N计数器是十进制异步计数器，用置零的方法实现六十进制计数，U5和与非门构成六十进制，其中与非门输出秒/分进位信号。图3-3-160进制计数器3.4由两片74HC192N构成24

7、进制计数器图3-4-1中，U15,U16是十进制计数器，U16的进位信号作为U15的时间信号，74LS90N计数器是十进制异步计数器，用置零的方法实现二十四进制计数，U15和与非门构成二十四进制，其中与非门输出低电平触发计数器置零。图3-4-124进制计数器3.5由74LS48D与七端口共阴数码管构成显示电路74LS48D的输入端ABCD接74HC192N计数器的输出端，74LS48D的输出端接数码管的ABCDEFG，将数码管接地。3.6由逻辑门和开关构成校时，校分电路如图3-6-1，当开关A断

8、开时，电路进行正常的计时工作；当开关A闭合时，就可以自动进行校时/分。当然也可以手动校准时间，这是需要不断地闭合、断开开关，每次只改变一个数。3.8由逻辑门电路构成整点报时电路如图3-8-1，四输入与门U35B接分计数器的“59”，四输入与门U35A接秒计数器的“51-59”。当U37的QD输出为高电平时，U27A输出低电平，U34B输出高电平，故1000Hz的信号进入；当U37的QD输出为低电平时，U27A输出高电平，U34B输出低电平，故500Hz的信号进入。二输入与门U34C接1kΩ电阻，