电子技术（课程设计）数字时钟.doc

PAGE 1 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc 目 录 PAGEREF _Toc \h 1 HYPERLINK \l _Toc 前言 PAGEREF _Toc \h 2 HYPERLINK \l _Toc 内容摘要 PAGEREF _Toc \h 2 HYPERLINK \l _Toc 设计要求 PAGEREF _Toc \h 2 HYPERLINK \l _Toc 第一章 方案设计 PAGEREF _Toc \h 3 HYPERLINK \l _Toc 第二章 硬件设计及仿真 PAGEREF _Toc \h 4 HYPERLINK \l _Toc 2.1振荡器的设计 PAGEREF _Toc \h 4 HYPERLINK \l _Toc 2.2分频器的设计 PAGEREF _Toc \h 5 HYPERLINK \l _Toc 2.3时间计数器的设计 PAGEREF _Toc \h 6 HYPERLINK \l _Toc 2.3.1六十进制计数器 PAGEREF _Toc \h 6 HYPERLINK \l _Toc 2.3.2二十四进制计数器 PAGEREF _Toc \h 8 HYPERLINK \l _Toc 2.4译码器与显示器的设计 PAGEREF _Toc \h 9 HYPERLINK \l _Toc 2.5校时电路 PAGEREF _Toc \h 9 HYPERLINK \l _Toc 第三章 电路的总体设计 PAGEREF _Toc \h 11 HYPERLINK \l _Toc 第四章 元器件清单及部分芯片介绍 PAGEREF _Toc \h 13 HYPERLINK \l _Toc 4.1元器件清单 PAGEREF _Toc \h 13 HYPERLINK \l _Toc 4.2部分芯片功能介绍 PAGEREF _Toc \h 14 HYPERLINK \l _Toc 4.2.1 74LS90N PAGEREF _Toc \h 14 HYPERLINK \l _Toc 4.2.2 555 PAGEREF _Toc \h 15 HYPERLINK \l _Toc 第五章 总结 PAGEREF _Toc \h 17 HYPERLINK \l _Toc 附录 参考文献 PAGEREF _Toc \h 19 前言 内容摘要 数字钟是一个将“?时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作，与传统的机械表相比，它具有走时准，显示直观，无机械传动装置等特点。 本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时” 、“分”、“秒”的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555震荡器，74LS90及与非，异或等门集成芯片等。该电路具有计时和校时的功能。 在对整个模块进行分析和画出总体电路图后，对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。 实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求！ 设计要求 时钟的“时”要求用两位显示并用二十四小时制显示； 时钟的“分”、“秒”要求各用两位显示； 整个系统要有校时部分（可以手动，也可以自动），校时时不能产生进位。 第一章 方案设计 由上图可以看出，振荡器产生的信号经过分频器作为产生秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果经过“时”、“分”、“秒”，译码器，显示器显示时间。其中振荡器和分频器组成标准秒脉冲信号发生器，由不同进制的计数器，译码器和显示电路组成计时系统。秒信号送入计数器进行计数，把累计的结果以“时”，“分”、“秒”的数字显示出来。“时”显示由二十四进制计数器，译码器，显示器构成；“分”、“秒”显示分别由六十进制的计数器，译码器，显示器构成；校时电路实现对时，分，秒的校准。 第二章 硬件设计及仿真 2.1振荡器的设计 振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用石英晶体构成振荡器电路。一般来说，振荡器的频率越高，计时器的精度越高。 在本设计中振荡器采用的是由集成电路555与RC组成的多谐振荡器。其电路图如下图2-1-1： 接通电源后，电容C1被充电， 上升，当上升到大于2/3时，触发器被复位，放电管T导通，此时为低电平，电容C1通过和T放电，使下降。当下降到小于1/3时，触发器被复位，反转为高电平。电容器C1放点结束，所需时间为： 当C1放点结束时，T截止，VCC将通过R1、R2向电容器C1充电，vC由1/3V