数字钟电子课程设计——数字时钟.doc

数字时钟设计报告

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目录
引言……………………………………………………………(3)
设计意义和要求………………………………………………(4)
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方案设计………………………………………………………(5)
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方案设计……………………………………………(5)
单元电路设计…………………………………………………(8)
……………………………………………(8)
计时电路……………………………………………(8)
译码和显示电路……………………………………(13)
…………………………………(13)
………………………………………(14)
清零控制电路………………………………………(15)
元件清单……………………………………………………(16)
调试与检测…………………………………………………(17)
总结与体会…………………………………………………(18)
参考文献……………………………………………………(19)
引言
所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。相对机械钟而言,数字钟能实现准确计时,并显示时,分,秒,而且可以方便,准确的对时间进行调节。在此基础上,还可以实现整点报时的功能。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). 了解数字钟的原理和功能
(2).学会使用555定时器构成脉冲发生器
(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****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

电子技术(数字)课程设计是电子技术基础课程的实践性教学环节,通过该教学环节,要求达到以下目的:
(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). 设计一个有“时”,“分”,“秒”(23小时59分59秒)显示的数字钟。
(2). 数字钟具有“时”,“分”的调时功能。
(3). 扩展功能:具有整点报时功能,即在某分某秒能输出某一音频信号。
(4). 可以根据自己的设计添加其它功能。
(5). "秒"清零的功能。
二、方案设计
设计思路
利用555定时器构成多谐振荡器,调整其电阻和电容大小,使其输出信号频率为1kHz,通过三个十进制74160N分频即构成了秒脉冲发生器。用两片74LS160N级联构成60进制计数器,用来计“秒”,其CP输入为秒脉冲;另两片74LS160N级联构成60进制计数器,用来计“分”,其CP输入为“秒”变为0时产生的一个下降沿信号;还有两片74LS160N级联构成24进制计数器,用来计“时”,其CP输入为“分”变0时产生的一个下降沿信号。这样六片74LS160N实现了数字钟的计时功能。它们的输出用六片译码显示的数码管显示。对“时”,“分”的调节采用将原来使他们计时加“1”的信号切换为可控脉冲信号的方法。报时电路由555定时器构成的多谐振荡器,三极管和蜂鸣器组成,这样蜂鸣器输出的音频信号有高低变化。报时电路的驱动信号要在报时时间段内使振荡器工作。我还设计了数字钟的“秒”清零功能,只要使“秒”所对应的74LS160N各自的清零端信号为高电平即可。
方案设计
根据数字钟的设计思路,可以将它分为六个单元电路:秒脉冲电路,计时电路,译码电路,显示电路,调时调分控制电路,整点报时电路,清零控制电路。它们之间的连接关系见原理方框图,如图1所示:
整点报时电路
清零控制电路
调时调分控制电路
秒脉冲电路
显示电路
计时电路
图 1. 数字电路原理框图

由