數(shù)字電子鐘的原理與設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明(編輯修改稿)
2025-05-04 23:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 實現(xiàn)報時。校時電路時用來對“時”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對調(diào)整。數(shù)字電子鐘一般由六個部分組成，其中振蕩器和分頻器組成標(biāo)準(zhǔn)的秒信號發(fā)生器，由不同進(jìn)制的計數(shù)器、譯碼器和顯示器組成計時系統(tǒng)。秒信號送入計時器進(jìn)行計數(shù)，把累計的結(jié)果以“時”、“分”、“秒”的十進(jìn)制數(shù)字顯示出來?！皶r” 顯示由二十四進(jìn)制計數(shù)器、譯碼器和顯示器構(gòu)成，“分”、“秒”顯示分別由六十進(jìn)制計數(shù)器、譯碼器和顯示器構(gòu)成。數(shù)字電子鐘邏輯框圖如圖所示。它由555多諧振蕩器，分頻器，計數(shù)器，譯碼顯示器和校正電路組成。 時顯示器分顯示器秒顯示器 時譯碼器分譯碼器秒譯碼器 時計數(shù)器 分計數(shù)器振蕩器分頻電路 圖 1第二章 系統(tǒng)設(shè)計振蕩器是計時器的核心，主要用來產(chǎn)生時間標(biāo)準(zhǔn)信號，也叫基信號。數(shù)字鐘的精確主要取決于時間標(biāo)準(zhǔn)信號的頻率及穩(wěn)定度。振蕩器的頻率越高，計時的精度就越高，但耗電量將增大。石英晶體振蕩器的特點(diǎn)是振蕩頻率準(zhǔn)確、電路結(jié)構(gòu)簡單、頻率調(diào)整。它還具有壓電效應(yīng)，在晶體某一方向加一電場，則在與此垂直的方向產(chǎn)生機(jī)械振動，有了機(jī)械振動，就會在相應(yīng)的垂直面上產(chǎn)生電場，從而使機(jī)械振動和電場互為因果，這種循環(huán)過程一直持續(xù)到晶體的機(jī)械強(qiáng)度限制時，才達(dá)到最后穩(wěn)定，這種壓電諧的頻率即為晶體振蕩器的固有頻率如果精度要求不高，可采用集成電路555定時器與RC組成的多諧振蕩器。（1） 石英晶體振蕩器 常見石英晶體振蕩器的頻率fo=、電阻、電容和反相器組成。其電路及參數(shù)如圖所示： 圖 2 如圖所示為電子手表集成電路（如5C 702）中的晶體振蕩器電路，常取日振的頻率為32768HZ，因其內(nèi)部有15級２分頻集成電路，所以輸出端正好可得到1HZ的標(biāo)準(zhǔn)脈沖?！ ? Rf為反饋電阻（10100兆歐姆），反饋電阻的作用是為CMOS反相器提供偏置，使其工作在放大狀態(tài)?！ ? C1是頻率微調(diào)電容，改變C1可對振蕩器頻率作微量調(diào)整。C1采用22PF半可調(diào)電容。C2是溫度特性校正用的電容，采用20PF。電容C1 C2與晶體共同構(gòu)成3pi型網(wǎng)絡(luò)，妌成對振蕩頻率的控制，并提供必要的180度相移。（2） 集成電路定時器555與RC紺成犄多諧振蕩器,如下圖所示：圖 3這里選用555構(gòu)成的多諧挧蕩器產(chǎn)生固定頻率的秒脈沖信號?設(shè)振蕩器的頻率fo=103Hz。圖中10 kΩ電位器可微調(diào)振蕩器的輸出頻率fo。計算參數(shù)如下： T=t1+t2=1ms t1=(R1+Rp+B2)C1 t2=若選定占空比為q=，可得Q=t1/(t1=t2)= t1=*1ms= t2=Tt1==取電容C=,則 R2=t2/=取標(biāo)稱值R2= kΩR1+Rp=t1/= kΩ 取R1=2 kΩ Rp=10 kΩ =103HZ附555定時器的功能表附：555定時器的功能表輸 入 輸 出閥值輸入（v11） 觸發(fā)輸入（v12） 復(fù)位（RD） 輸出（VO） 發(fā)電管T 0 0 導(dǎo)通2/3VCC 1/3VCC 1 1 截止2/3VCC 1/3VCC 1 0 導(dǎo)通2/3VCC 1/3VCC 1 不變 不變各功能塊電路圖數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，可以由許多中小規(guī)模集成電路組成，所以可以分成許多獨(dú)立的電路。（一）六進(jìn)制電路由74HC390、7400、數(shù)碼管與4511組成，電路如下圖圖4所示：
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