電工電子綜合課程設(shè)計(jì)--數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-10 09:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)） 1 由圖可見(jiàn)：本數(shù)字鐘電路主要由震蕩器、校時(shí)電路、時(shí)分秒計(jì)數(shù)器、譯碼顯示器構(gòu)成。它們的工作原理是：由震蕩器產(chǎn)生的高頻脈沖信號(hào)作為數(shù)字鐘的時(shí)間基準(zhǔn)，送入秒計(jì)數(shù)器，秒計(jì)數(shù)器采用 60迚制計(jì)數(shù)器，每累計(jì) 60秒?yún)С鲆粋€(gè)“分脈沖”信號(hào)，該信號(hào)作為分計(jì)數(shù)器的脈沖信號(hào)，分計(jì)數(shù)器也采用 60迚制計(jì)數(shù)器，每累計(jì) 60分鐘収出一個(gè)“時(shí)脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將被送到時(shí)計(jì)數(shù)器，時(shí)計(jì)數(shù)器采用 12迚制計(jì)數(shù)器。譯碼顯示電路將時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)送到七段譯 碼顯示器，通過(guò)六位 LED七段顯示器顯示出來(lái)。校時(shí)電路用來(lái)對(duì)時(shí)、分顯示數(shù)字迚行調(diào)整。 方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方案一電路圖 設(shè)計(jì)方案二電路圖 武漢理工大學(xué) 《 電工電子綜合課程設(shè)計(jì) 》 說(shuō)明書(shū) （ 數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)） 1 簡(jiǎn)單說(shuō)明 方案一由于 74ls161 是 4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，是上升沿觸發(fā)，所以十進(jìn)制需要將 Q1Q3 與非接到清零端，六進(jìn)制則需要把 Q1Q2 與非接到清零端。 24 進(jìn)制則需要用一個(gè)與門接到清零端實(shí)現(xiàn)兩種命令的清零方式。然后加開(kāi)關(guān)進(jìn)行校時(shí)，每按下一次就是一個(gè)脈沖可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的校時(shí)。然后在時(shí)脈沖的輸出端加一個(gè)喇叭就可以實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)，每有一個(gè)整點(diǎn)脈沖 信號(hào)就報(bào)時(shí)一次。 方案比較 方案一采用的是 74ls161構(gòu)成，然后利用不非門迚行反饋調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn) 60迚制 24迚制，使用較多門電路。而方案二則是巧妙的利用了 74ls90的功能表， 74ls90是下降沿觸収，實(shí)現(xiàn)了 60迚制和 24迚制，相對(duì)于方案一要簡(jiǎn)潔。，但是方案一的校時(shí)電路比較簡(jiǎn)單，只需要直接在脈沖輸出端加一個(gè)開(kāi)關(guān)就可以實(shí)現(xiàn)校時(shí)，而方案一需要考慮開(kāi)關(guān)兩端的電位發(fā)化，需要加單刀雙擲開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)兩端的電位實(shí)現(xiàn)校時(shí)。 總的比較，方案二比方案一更簡(jiǎn)潔。 武漢理工大學(xué) 《 電工電子綜合課程設(shè)計(jì) 》 說(shuō)明書(shū) （ 數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)） 1 三、部分電路設(shè)計(jì) 震蕩器電路是數(shù)字鐘的 核心，主要用來(lái)產(chǎn)生時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，數(shù)字鐘的精度，主要叏決于時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的頻率及穩(wěn)定度。一般來(lái)說(shuō)，震蕩器的頻率越高，計(jì)時(shí)精度越高。通常采用石英晶體震蕩器經(jīng)過(guò)分頻得到這一信號(hào)，也可采用由門電路戒 555定時(shí)器構(gòu)成的多諧震蕩器作為時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源。 本設(shè)計(jì)方案采用的是集成電路定時(shí)器 555不 RC組成的多諧震蕩器，如下圖所示： 秒脈沖収生器參考電路圖如下所示，由 555集成定時(shí)器組成的多諧振蕩器。 利用公式 t=(R5+2R6)C2 R5=0 由 f=1\t=1\*2R6C2=1Hz 叏 R6= C1=. 武漢理工大學(xué) 《 電工電子綜合課程設(shè)計(jì) 》 說(shuō)明書(shū) （ 數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)） 1 武漢理工大學(xué) 《 電工電子綜合課程設(shè)計(jì) 》 說(shuō)明書(shū) （ 數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)） 1 秒、分、時(shí)計(jì)時(shí)器電路設(shè)計(jì) 六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 圖 13所示為 74LS161 構(gòu)成的六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，可以作為秒和分的計(jì)數(shù)單元。圖中 U3的 Q Q2與 R0a、 R0b相連，當(dāng)輸出為“ 6” （ 0110）時(shí)，則反饋信號(hào)使得 MR清“ 0”，以實(shí)現(xiàn)六十進(jìn)制。 圖 13 武漢理工大學(xué) 《 電工電子綜合課程設(shè)計(jì) 》 說(shuō)明書(shū) （ 數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)） 1 二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器 圖 13所示為 74LS90構(gòu)成的六十迚制計(jì)數(shù)器，可以作為秒和分的計(jì)數(shù)單元。圖中IC1的 Q Q2不 R0a、 R0b相連，當(dāng) 輸出為“ 6” （ 0110）時(shí)，則反饋信號(hào)使得 IC1清“ 0”，以實(shí)現(xiàn)六十迚制。圖 15是 74LS90的功能表。圖 16是其管腳圖。 武漢理工大學(xué) 《 電工電子綜合課程設(shè)計(jì) 》 說(shuō)明書(shū) （ 數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)） 1 74ls161 的引腳圖和功能表 74ls161 引腳圖 管腳圖介紹： 時(shí)鐘 CP 和四個(gè)數(shù)據(jù)輸入端 P0~P3 清零 /MR 使能 CEP， CET 置數(shù) PE 數(shù)據(jù)輸出端 Q0~Q3 以及迚位輸出 TC. (TC=Q0Q1Q2
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