数字电子时钟课程设计.doc

一、设计任务与要求
以“日”作为基准时间信号,设计可计年、月、日的电子万年历。
(1)计时结果用8只LED七段数码显示器稳定显示
(2)计年的规则是从0000至9999,计月的规则是从1至12,计日的规则是从1至30,用数码显示器的小数点区别显示的时基单位
(3)具有手动校年、月、日功能。
二、方案设计与论证
根据这次课程设计的要求,将要设计可调时间的万年历,以每月31日,每年12月,可显示0至9999年设计。将主要用计数器实现计时,会用数字脉冲给计数器信号,来一个脉冲将会加1。调时模块也会用数字脉冲调时。显示将会用LED7段数码管显示器显示。
方案:
1 用数字脉冲来实现计数器的计数,给一个脉冲,计数器将加1。
2 当日加到31时,将会给月功能显示模块一个信号,随之月将会加1。以此类推,月加到12时,也将会给年显示模块一个信号,年将会加1。
3 调时模块:将会用脉冲信号来实现调时功能,在调时模块中,也将分为日调时,月调时,年个位调时,年十位调时,年百位调时,年千位调时。
三、单元电路设计与参数计算
日显示模块:用两个10进制的计数器(本实验中用的是74LS160)改成31进制的计数器(整体置零方式),每个计数器的输出位接入一个LED7段数码管显示器。并用数字脉冲给计数器提供信号。
74LS160的功能表如下表
输入
输出
CP
EP ET
D0 D1 D2 D3
Q0 Q1 Q2 Q3
X
X
X
0
1
1
1
1
X
0
1
1
1
X X
X X
0 1
X 0
1 1
X X X X
d0 d1 d2 d3
X X X X
X X X X
X X X X
0 0 0 0
d0 d1 d2 d3
保持
保持
模10加法计数器

日功能显示图如下图:
如图,日功能显示还将会在U11(与非门)输出,再接入U12非门,来作为月个位的计数控制端的输入。
月显示模块:同样是用两个10进制的计数器用整体置零法改为12进制的计数器。每个计数器接入一个LED7段数码管显示器。值得注意的是,月显示模块中的个位数的计数器的计数控制端接入的是来自日功能显示输出的信号。当日加到31时,将会给月显示模块一个高电平,使月加1。其中脉冲输出的是3Hz的信号。月功能显示模块如下图:
同样的,月功能显示模块也将在U3输出,接入U4非门,来作为年个位的计数控制端的输入。
年显示模块:用4个10进制的计数器改为10000进制的计数器(利用串行进位方式实现)。每个计数器接入一个LED7段数码管显示器。个位数的计数器的计数控制端接入的是来自月功能显示输出的信号。当月加到12时,年显示模块开始工作。年显示模块如下图:
调时模块:用按钮和数字脉冲信号相接,按一下按钮,就会加1。
调时模块如下图:
日,月,年个位调时图
年十位,百位,千位调时图
当要调时时,必须将与数字时钟信号相连的开关断开,然后再进行调时。
四、总电路工作原理及元器件清单
(总体工作原理)
⑴计时模块
打下开关,日模块将从1开始计时,每来一个脉冲信号将加1,会在数码显示管中显示。当日加到了31,将会通过U11(与非门)输出,再接入U12非门,