【正文】 鄭州科技學(xué)院《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)題 目 數(shù)字時(shí)鐘 學(xué)生姓名 0 0 0 專業(yè)班級(jí) 10自動(dòng)化 3班 學(xué) 號(hào) 00000000 院 （系） 電氣工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 趙 明 冬 完成時(shí)間 2022年 5月 2日目 錄前 言 .......................................................................................11 設(shè) 計(jì) 目 的 .........................................................................12 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 及 要 求 ..............................................................23 設(shè) 計(jì) 方 案 及 論 證 ..............................................................24 設(shè) 計(jì) 原 理 及 功 能 說(shuō) 明 .......................................................45 單 元 電 路 的 設(shè) 計(jì) ..............................................................5 振 蕩 電 路 .................................................................5 計(jì) 數(shù) 電 路 .................................................................8 譯 碼 電 路 ................................................................12 顯 示 電 路 ................................................................14 校 時(shí) 電 路 ................................................................156 硬 件 的 制 作 及 調(diào) 試 .........................................................187 總 結(jié) ................................................................................19參 考 文 獻(xiàn) ..............................................................................21附 錄 一 電 路 原 理 圖 .............................................................22附 錄 二 原 件 清 單 .................................................................231前 言數(shù) 字 時(shí) 鐘 在 我 國(guó) 是 從 改 革 開 放 之 后 即 八 十 年 代 初 期 開 始 ， 慢 慢 發(fā) 展起 來(lái) 的 ， 和 數(shù) 字 電 路 的 發(fā) 展 同 步 。 最 初 的 數(shù) 字 集 成 電 路 就 是 觸 發(fā) 器 和 計(jì) 數(shù)器 ， 它 的 最 初 和 最 簡(jiǎn) 單 的 應(yīng) 用 就 是 做 時(shí) 鐘 。 后 來(lái) 數(shù) 字 時(shí) 鐘 朝 著 倆 個(gè) 大 的 方向 發(fā) 展 ： 數(shù) 字 鐘 字 鐘 最 開 始 是 顯 示 式 的 ， 即 我 們 經(jīng) 常 在 汽 車 、 機(jī) 場(chǎng) 、 醫(yī) 院等 場(chǎng) 合 看 到 的 發(fā) 光 二 級(jí) 管 數(shù) 字 顯 示 鐘 ； 后 來(lái) 才 做 成 指 針 式 數(shù) 字 鐘 ， 即 我 們常 說(shuō) 的 石 英 鐘由 于 數(shù) 字 集 成 電 路 的 發(fā) 展 和 石 英 晶 體 振 蕩 器 的 廣 泛 應(yīng) 用 ,使 得數(shù) 字 鐘 的 精 度 ,遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 超 過(guò) 老 式 鐘 表 , 而 且 大 大 地 擴(kuò) 展 了 鐘 表 原 先 的 報(bào) 時(shí)功 能 諸 如 定 時(shí) 自 動(dòng) 報(bào) 警 、 按 時(shí) 自 動(dòng) 打 鈴 、 時(shí) 間 程 序 自 動(dòng) 控 制 、 定 時(shí) 廣 播 、自 動(dòng) 起 閉 路 燈 、 定 時(shí) 開 關(guān) 烘 箱 、 通 斷 動(dòng) 力 設(shè) 備 、 甚 至 各 種 定 時(shí) 電 氣 的 自 動(dòng)啟 用 等 。 而 且 數(shù) 字 化 時(shí) 鐘 廣 泛 用 于 個(gè) 人 家 庭 ,車 站 , 碼 頭 辦 公 室 等 公共 場(chǎng) 所 ,成 為 人 們 日 常 生 活 中 不 可 少 的 必 需 品 ， 給 人 們 的 生 活 帶 來(lái) 了 極 大的 方 便 。數(shù) 字 鐘 是 一 個(gè) 將 “ 時(shí) ”， “分 ”， “秒 ”顯 示 于 人 的 視 覺(jué) 器 官 的 計(jì) 時(shí) 裝置 。 它 的 計(jì) 時(shí) 周 期 為 24 小 時(shí) ， 顯 示 滿 刻 度 為 23 時(shí) 59 分 59 秒 。 一個(gè) 基 本 的 數(shù) 字 鐘 電 路 主 要 由 秒 信 號(hào) 發(fā) 生 器 、 “時(shí) 、 分 、 秒 、 ”計(jì) 數(shù) 器 、譯 碼 器 及 顯 示 器 組 成 。 由 于 采 用 純 數(shù) 字 硬 件 設(shè) 計(jì) 制 作 ， 與 傳 統(tǒng) 的 機(jī)械 表 相 比 ， 它 具 有 走 時(shí) 準(zhǔn) ， 顯 示 直 觀 ， 無(wú) 機(jī) 械 傳 動(dòng) 裝 置 等 特 點(diǎn) ， 因 此 得 到了 廣 泛 的 使 用 。本 設(shè) 計(jì) 中 的 數(shù) 字 時(shí) 鐘 采 用 數(shù) 字 電 路 實(shí) 現(xiàn) 對(duì) “時(shí) ” 、 “分 ”、 “秒 ”的 顯 示 和 調(diào) 整 。 通 過(guò) 采 用 各 種 集 成 數(shù) 字 芯 片 搭 建 電 路 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 相 應(yīng) 的 功 能 。具 體 用 到 了 555 震 蕩 器 ， 74LS90 及 與 非 ， 異 或 等 門 集 成 芯 片 等 。 該 電路 具 有 計(jì) 時(shí) 和 校 時(shí) 的 功 能 。1 設(shè) 計(jì) 目 的 完 成 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 和 制 作 方 案 設(shè) 計(jì) 掌 握 數(shù) 字 時(shí) 鐘 的 設(shè) 計(jì) 制 作 方 法 掌 握 簡(jiǎn) 單 數(shù) 字 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 方 法 ， 培 養(yǎng) 數(shù) 字 電 路 的 設(shè) 計(jì) 能 力 提 高 對(duì) 計(jì) 數(shù) 、 譯 碼 、 顯 示 、 校 時(shí) 、 調(diào) 試 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 能 力22 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 及 要 求 設(shè) 計(jì) 一 個(gè) 數(shù) 字 時(shí) 鐘 ， 要 求 ：（ 1） 時(shí) 的 計(jì) 時(shí) 要 求 為 “24 翻 1”， 分 和 秒 的 計(jì) 時(shí) 要 求 為 60 進(jìn)制（ 2） 準(zhǔn) 確 計(jì) 時(shí) ， 以 數(shù) 字 形 式 顯 示 時(shí) ， 分 ， 秒 的 時(shí) 間（ 3） 校 正 時(shí) 間 ， 能 調(diào) 整 時(shí) 、 分 ， 并 且 能 清 零 功 能 。 畫 出 各 單 元 電 路 圖 、 功 能 框 圖 和 邏 輯 電 路 圖 寫 出 設(shè) 計(jì) 和 實(shí) 驗(yàn) 總 結(jié) 報(bào) 告3 設(shè) 計(jì) 方 案 及 論 證根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 要 求 首 先 建 立 了 一 個(gè) 多 功 能 數(shù) 字 鐘 電 路 系 統(tǒng) 的 組 成 框 圖 ，系 統(tǒng) 方 框 圖 如 圖 31 所 示 。3譯碼器 譯碼器 譯碼器時(shí)計(jì)數(shù)器 分計(jì)數(shù)器 秒計(jì)數(shù)器校時(shí)電路振蕩器 分頻器圖 31 系統(tǒng)方框圖由 上 圖 可 以 看 出 ， 振 蕩 器 產(chǎn) 生 的 信 號(hào) 經(jīng) 過(guò) 分 頻 器 作 為 產(chǎn) 生 秒 脈 沖 ，秒 脈 沖 送 入 計(jì) 數(shù) 器 ， 計(jì) 數(shù) 結(jié) 果 經(jīng) 過(guò) “時(shí) ”、 “分 ”、 “秒 ”， 譯 碼 器 ， 顯示 器 顯 示 時(shí) 間 。 其 中 振 蕩 器 和 分 頻 器 組 成 標(biāo) 準(zhǔn) 秒 脈 沖 信 號(hào) 發(fā) 生 器 ， 由 不 同進(jìn) 制 的 計(jì) 數(shù) 器 ， 譯 碼 器 和 顯 示 電 路 組 成 計(jì) 時(shí) 系 統(tǒng) 。 秒 信 號(hào) 送 入 計(jì) 數(shù) 器 進(jìn) 行計(jì) 數(shù) ， 把 累 計(jì) 的 結(jié) 果 以 “時(shí) ”， “分 ”、 “秒 ”的 數(shù) 字 顯 示 出 來(lái) 。 “時(shí) ”顯 示 由 二 十 四 進(jìn) 制 計(jì) 數(shù) 器 ， 譯 碼 器 ， 顯 示 器 構(gòu) 成 ； “分 ”、 “秒 ”顯示 分 別 由 六 十 進(jìn) 制 的 計(jì) 數(shù) 器 ， 譯 碼 器 ， 顯 示 器 構(gòu) 成 ； 校 時(shí) 電 路 實(shí) 現(xiàn) 對(duì) 時(shí) ，分 的 校 準(zhǔn) 。由 此 可 以 論 證 本 設(shè) 計(jì) 是 正 確 可 行 的 。44 設(shè) 計(jì) 原 理 及 功 能 說(shuō) 明 設(shè) 計(jì) 原 理 圖 如 圖 41 所 示 ：U374LS90NQA12QB9QD11QC8INB1R916 R927R012INA14R023U474LS90NQA12QB9QD11QC8INB1R916 R927R012INA14R023U57