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第 1 頁 多功能數(shù)字鐘設計與制作 【中文摘要】 : 多功能數(shù)字鐘采用數(shù)字電路實現(xiàn)對“時”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計時裝置。具有時間顯示、鬧鐘設置、報時功能、校正作用。走時準確、顯示直觀、精度、穩(wěn)定等優(yōu)點。電路裝置十分小巧 ,安裝使用也方便。同時在日期中,它以其小巧,價格低廉,走時精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受廣大消費的喜愛。 本設計系統(tǒng)采用石英晶體振蕩器、分頻器、計數(shù)器、顯示器和校時電路組成。由LED數(shù)碼管來顯示譯碼器所輸出的信號。采用了 TTL 系列中小規(guī)模集成芯片。使用了RS 觸發(fā)器的校時電路。總體方案設計由主 體電路和擴展電路兩大部分組成。其中主體電路完成數(shù)字鐘的基本功能 ,擴展電路完成數(shù)字鐘的擴展功能。 關鍵字 :晶體振蕩器、分頻器、計數(shù)器、顯示器和校時電路 Abstract: Multifunction digital clock digital circuit implementation of the time, sub, seconds The figures show the timing device. With a time display, alarm clock settings, timer function, corrective action. Accurate travel time, display and intuitive, precision, stability, and so on. Circuit is very pact device, the installation is also easy to use. The same time, the date that, with its small, cheap, travel time, high precision, easy to use, multifunction, easy integration and very popular with the consumer39。s affection. This design system uses quartz crystal oscillator, dividers, counters, displays and school when the circuit. LED digital tube from the decoder to display the output signal. Using small and mediumscale integrated chips 74LS family. Use of the school when the RS flipflop circuit. Overall program design and expansion of the circuit from the main circuit posed of two parts. One of the main circuit to plete the basic functions of digital clock, extending the circuit to plete digital clock extensions. Keywords: crystal oscillator, dividers, counters, displays and school when the circuit 第 2 頁 目錄 前言 ???????????????????????????? 1 一、數(shù)字鐘的組成和基本工作原理 ????????????? 1 (一)振蕩器???????????????????????? 2 (二)分頻器電路?????????????????????? 3 (三)計數(shù)器???????????????????????? 3 (四)譯碼顯示電路????????????????????? 3 (五)校時電路??????????????????????? 3 (六)報時電路??????????????????????? 3 二、設計步驟與方法 ???????????????????? 3 (一)振蕩電路??????????????????????? 3 (二)分頻器電路?????????????????????? 4 (三)計數(shù)器???????????????????????? 5 (四)譯碼顯示電路????????????????????? 7 (五)校時電路??????????????????????? 9 (六)整點報時電路????????????????????? 10 三、組裝調試 ???????????????????????? 13 (一)接通電源逐步調試??????????????????? 13 (二)按順序對電路連線和調試???????????????? 13 四、結束語 ????????????????????????? 14 參考文獻 ?????????????????????????? 15 附錄 ???????????????????????????? 16 致謝 ???????????????????????????? 17 第 3 頁 前言 : 21 世紀初, 電子技術獲得了飛速的發(fā)展,在其推動下,現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領域,有力地推動 了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高,同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進一步提高,產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。 數(shù)字鐘已成為人們日常生活中:必不可少的必需品,廣泛用于個人家庭以及車站、碼頭、劇場、辦公室等公共場所,給人們的生活、學習、工作、娛樂帶來極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術的發(fā)展和采用了先進的石英技術,使數(shù)字鐘具有走時準確、性能穩(wěn)定、 集成電路有體積小、功耗小、功能多、攜帶方便等優(yōu)點,因此在許多電子設備中被廣泛使用。 電子鐘是人們日常生活中常用的計時工具,而數(shù)字式電子鐘又有其體積小、重量輕、走時準確、結構 簡單、耗電量少等優(yōu)點而在生活中被廣泛應用,因此本次設計就用數(shù)字集成電路和一些簡單的邏輯門電路來設計一個數(shù)字式電子鐘,使其完成時間及星期的顯示功能。 本次設計以數(shù)字電子為主,分別對 1S 時鐘信號源、秒計時顯示、分計時顯示、小時計時顯示、 整點報時 及校時電路進行設計,然后將它們組合,來完成時、分、秒的顯示并且有整點報時和走時校準的功能。并通過本次設計加深對數(shù)字電子技術的理解以及更熟練使用計數(shù)器、觸發(fā)器和各種邏輯門電路的能力。電路主要使用集成計數(shù)器,例如 CD4060、 CD4518,譯碼集成電路,例如 CD4511, LED 數(shù)碼管及各種門電路和基本的觸發(fā)器等,電路使用 5號電池共電,很適合在日常生活中使用。 一、 字鐘的組成和基本工作原理 數(shù)字鐘實際上是一個對標準頻率進行計數(shù)的計數(shù)電路。它的計時周期是 24小時,由于計數(shù)器的起始時間不可能與標準時間(如北京時間)一致所以采用校準功能和報時功能。 數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、校準電路、報時電路、時計數(shù)、分計數(shù)、秒計數(shù)器,振蕩電路和單次脈沖產(chǎn)生電路組成。其中電路系統(tǒng)由秒信號發(fā)生器、“時”、“分”、“秒”計數(shù)器、譯碼器及顯示器、校準電路、整點報時電路組成。秒信號產(chǎn)生器是整個系統(tǒng)的時基信號 ,它直接決定計時系統(tǒng)的精度,一般用石英晶體振蕩器加分頻器來實現(xiàn),將標準秒信號送入“秒計數(shù)器”,“秒計數(shù)器”采用 60 進制計數(shù)器,每累計 60秒發(fā)出一個“分脈沖”信號,該信號將作為“分計數(shù)器”的時鐘脈沖?!胺钟嫈?shù)器” 第 4