数字电子钟设计报告(显示、调整、报时、万年历、闹钟、秒表).doc

目录
一、引言 4
二、方案论证选择 5
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分钟+调整 5
秒钟 5
时钟+调整 5
秒表 5
闹钟功能 5
定时报闹 5
万年历功能 6
三、电路仿真与设计 6
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、分计数电路模块设计 6
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(1)方案一:利用74125的三态。 8
(2)方案二:利用74162的置数端(LOAD),置数调整。 9
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四、遇到的问题 17
五、心得体会 17
一、引言
电子钟亦称数显钟(数字显示钟),是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械时钟相比,直观性为其主要显著特点,且因非机械驱动,具有更长的使用寿命,相较石英钟的石英机芯驱动,更具准确性。电子钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所,给人们的生活、学****工作、娱乐带来极大地方便。
相对于其他时钟类型,它的特点可归结为“两强一弱”:比机械钟强在观时显著,比石英钟强在走时准确,但是它的弱点为显时较为单调。
数字钟的核心即数字电子技术课程中有关时序逻辑电路、组合逻辑电路的内容。这些也是我们学电子的学生应该掌握的最基本知识。通过这次试验,不仅可以加深我对数字电子技术课程的理解,也可以提高自己的动手能力以及实际问题中解决问题的能力,培养对数字电子技术的兴趣。事实上,在制作的过程中,我也确实收获了很多知识。在心得与体会中,我会着重描述。
二、方案论证选择


(1)设计一个简易的数字钟,能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时并显示时间及调整时间。

(1)增加整点报时功能和星期计时。
(2)增加定时报闹功能。
(3)增加万年历功能。
(4)增加秒表功能,同时显示分为年、月、日、小时、分钟和秒、秒表显示。

分钟+调整
秒钟
时钟+调整
秒表
闹钟功能
定时报闹
万年历功能
三、电路仿真与设计


、分计数电路模块设计
电路的的核心芯片是74LS160。74LS160是一个10进制加法计数器。时钟到达24后清零。分钟到达60后清零。时钟Cp为分钟清零信号。分钟Cp为与秒计数进位信号。
下图是秒计数电路设计图,左为秒十位,右为秒个位。用置零法计60进制。
同理,也可以用74160置零法计24进制。具体电路如下。

因为时分、秒、年、月日、秒表、闹钟共享一个显示屏。我通过计数器7490+译码器74138组成一个顺序脉冲发生器,每次按动S7,产生一个脉冲,用来触发74245三态门工作。其他时刻,其输出都为高阻。
如下图,顺序脉冲发生器生成的顺序脉冲通过IO2进入SEC_DISPLAY,触发74125工作,从而使得电路显示秒。
同理,也可以显示时分、星期等等。

调整电路是数字钟不可缺少的部分,每当数字钟与实际时间不符时,需要根据标准时间进行调整。当数字钟接通电源或者计时出现错误是,需要调整时间,校时是数字钟应具备的基本功能。为了电路简单,只对时和分进行调整。调整电路要求在小时调整时不影响分和秒的正常计数,在分调整时不影响秒和小时的计数。时调整电路和分调整电路都是一致的。
调整电路我设计了两种方法。
(1)方案一:利用74125的三态。
方法是控制计数电路的输入端CLK,使用两个三态门选择是把秒进位信号加入还是把调整的按键信号S1加入,S2用来控制调整和计数切换,由于两个三态门
U32A和U31A的使能端有效电平刚好相反,S1接地时为调整功能,时为正常计数功能。
(2)方案二:利用74162的置数端(LOAD),置数调整。
模块SC7SC8内部如下图所示,用74126三态门控制ss端和4017的输出相连,高电平时有效,向74160置数。SR2是用来控制置数时小时数不超过24,,SR2为高电平,给7490置零。
如上图,4017做顺序脉冲发生器,通过按键S10输出5个顺序脉冲,分别表示计数、调整时高位、调整时低位、调整分高位、调整分低位。用S11控制7490的输入时钟端,每次按下S11时,计数一次,并输出到74160的置数端,即调整74160的数字加1.

我制作的整点报时是从每个小时的59分50秒开始鸣响,直至整点。为了符合人