多功能数字钟课设报告.pdf

武汉理工大学电工电子技术课程设计说明书1 摘要数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用。小到人们日常生活中的电子手表，大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。本设计实验以中规模数字集成电路为主，介绍一种数字电子钟的设计方法。本实验用555 定时器组成的多谐振荡器、计数器、显示器和校时电路组成。本实验采用了74LS 系列中小规模集成芯片。总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中主体电路完成数字钟的基本功能，扩展电路完成数字钟的扩展功能。通过本次设计实验与制作：进一步加强数字电路综合运用能力，掌握数字电路的设计技巧，增进实践能力；熟悉数字电子钟的工作原理；了解并掌握数字电子钟系统设计、组装、调试及故障排除方法。关键词：数字电子钟计数器显示器校时电路调试武汉理工大学电工电子技术课程设计说明书2 多功能数字钟的设计及制作1设计内容及要求1.1 内容:用中、小规模集成电路设计一个能显示时、分、秒，并能校时的数字电子钟。1.2 要求：（1）小时 12翻 1，分秒 60进 1。（2）由 555电路产生 1Hz秒信号。（3）秒、分为六十进制计数器。（4）时为十二进制计数器。（5）可手动校正：能分别进行时、分的校正。只要将开关置于手动位置，可分别对时、分进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。（6）提出至少两种设计方案，并优选方案进行设计。（7）撰写符合学校要求的课程设计说明书。文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 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译码器译码器译码器时计数器分计数器时计数器校时电路555振荡器文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 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ZX2U1E7N1P7武汉理工大学电工电子技术课程设计说明书4 由图 2-2-1可见，数字电子钟由以下几部分组成：多谐振荡器；校时电路；六十进制分、秒计数器及 12进制计时计数器；以及秒、分、时的译码显示部分等。由 555 定时器组成的多谐振荡器产生的脉冲信号进入秒计数器的 74LS192芯片，通过译码器在数码管上显示秒的个位计时，秒个位的进位信号输入秒计数器的74LS161芯片，进行秒十位的计时；秒十位的进位信号输入分计数器的 74LS192芯片，进行分个位的计时，分个位的进位信号输入分计数器的 74LS161芯片，进行分十位的计时；分十位的进位信号进入时计数器的 74LS192芯片，进行时个位的计时，时个位的进位信号输入时计数器的 74LS161芯片，进行时十位的计时；中间通过门电路来控制时、分、秒的十位六进制。在时计数器中，分别对74LS192和74LS161芯片的置数功能来实现 12翻 1 的操作。2.2.2 方案一的分、秒60进制计数器74LS192 为十进制计数器，TCU 为进位端，74LS161 为二进制计数器，和与非门组成六进制计数，当74LS161 计数至6（0110）时，与非门发出清零信号使 74LS161 清零。同时74LS192 也清零，完成60进制计数。秒和分 的计数器结构完全相同。当秒的十位在清零时也同时向分的个位发一个脉冲，使分加 1。秒60进制计数器如图2-2-2所示。图 2-2-2 秒 60进制计数器的图文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 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译码是把给定的代码进行翻译，本设计即是将时、分、秒计数器输出的四位二进制代码翻译为相应的十进制数，并通过显示器显示。通常显示器与译码器是配套使用的。我们选用的七段译码（74LS48）数码管是公阴接法。译码显示电路如上图 2-2-4 所示。2.2.5 方案一的校时电路校时电路是数字钟的基本功能，对校时电路的要求是在小时校正时不影响分、秒的正常计数。在分校正时不影响秒、小时的正常计数。校时电路参考图如图 2-2-5所示。图中，S1 为时校正开关，S2 为分校正开关。校时脉冲采用 1Hz 的秒脉冲，因校时电路为组合电路，图中 C1、C2 为消抖电容。如果电容 C1、C2 消抖作用不好，可另设计消抖开关电路。图2-2-5 校时电路参考图文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 HP10N1G6G4J9 ZX2U1E7N1P7文档编码:CI6I1W9T3Q7 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