多功能數(shù)字鐘的設(shè)計與實現(xiàn)項目設(shè)計方案(編輯修改稿)
2025-05-22 13:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 定時鬧鐘電路定時鬧鐘電路需要在某個設(shè)定的時刻發(fā)出信號，或驅(qū)動音響電路“鬧時”。無論是什么要求，時間都必須準(zhǔn)確，即信號的開始時刻與持續(xù)時間必須滿足規(guī)定的要求。在本數(shù)字鐘設(shè)計中，選用了四片74LS85三位比較器實現(xiàn)。其中74LS85比較器的管腳圖與真值表如下： 74LS85管腳圖 74LS85比較器功能表令74LS85比較器的一對輸入接小時和分鐘時計數(shù)器的輸出，另外一對接四位撥碼開關(guān)，當(dāng)小時和分鐘計數(shù)器的輸出與撥碼開關(guān)的值完全相等時，四片比較器輸出都為高電平，經(jīng)四輸入與非門后輸出到蜂鳴器，在一分鐘內(nèi)蜂鳴器導(dǎo)通，例如，撥碼開關(guān)依次為0000,0110,0011,0000,此時表示為6點30分，當(dāng)計數(shù)器的輸出也為6點30分時，蜂鳴器導(dǎo)通。定時鬧鐘電路圖如下： 定時鬧鐘電路 555振蕩器多諧振蕩器是一種能產(chǎn)生矩形波的自激振蕩器，也稱方波發(fā)生器?！岸嘀C”指矩形波中除了基波成分外，還含有豐富的高次諧波成分。多諧振蕩器沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。在工作時，電路的狀態(tài)在這兩個暫穩(wěn)態(tài)之間自動地交替變換，由此產(chǎn)生矩形波脈沖信號，常用作脈沖信號源及時序電路中的時鐘信號。而在此次設(shè)計中，用555芯片構(gòu)成的多諧振蕩器是計時器的核心，其作用是產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)頻率的脈沖信號，震蕩頻率的精度與穩(wěn)定度決定了整個數(shù)字鐘的質(zhì)量，圖是采用集成555定時器與RC組成T=1ms的多諧振蕩器，其輸出的脈沖頻率為f=1kHZ。 555觸發(fā)器狀態(tài)表 多諧振蕩器及其輸出波形圖 分頻器電路分頻器電路的工作目的主要有兩個：第一，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的秒脈沖。第二，是提供電路工作所需要的信號，比如校時電路中用到的10HZ，就是為了校時方便而設(shè)計。選擇計數(shù)器作為分頻器，計數(shù)器有很多元件可以選擇，但是要合理充分的利用，選擇3片中規(guī)模集成計數(shù)器74LS90可以完成上訴功能。因為555定時器產(chǎn)生1KHZ的信號，第一片的QA輸出100HZ，第二片的QD輸出10HZ，第三片輸出1HZ。經(jīng)過3次1/10分頻后正好是1HZ，為標(biāo)準(zhǔn)的秒輸入脈沖。 分頻器部分電路圖將振蕩器與分頻器電路連接起來，便可得到整個產(chǎn)生1HZ脈沖的發(fā)生電路。 整個脈沖發(fā)生電路4 仿真及調(diào)試 總體仿真圖仿真開始后，秒電路部分開始以1s為周期開始從0~59遞增，并向分電路部分進(jìn)位，同時秒電路清零，分電路同理遞增，向時電路進(jìn)位的同時分電路清零，時電路由0~23遞增，隨后整個電路清零重新計數(shù)，完成數(shù)字鐘的基本計數(shù)功能。整體電路仿真圖如下： 多功能數(shù)字鐘整體電路仿真圖 各功能仿真調(diào)試 校時電路仿真調(diào)試當(dāng)數(shù)字鐘時間不準(zhǔn)確時，則需要手動調(diào)整時間。如下圖所示，單刀雙擲開關(guān)J2J1分別對應(yīng)著時鐘與分鐘部分。當(dāng)開關(guān)擲向上方時，數(shù)字鐘正常工作；當(dāng)J1擲向下方時，則分鐘部分開始以1s為周期開始遞增，當(dāng)J2擲向下方時，時鐘部分則開始以1s為周期開始遞增。秒鐘部分則由J7控制，當(dāng)開關(guān)閉合時秒鐘以1s為周期遞增；當(dāng)開關(guān)閉合時，秒鐘則停止走動。調(diào)整時撥動開關(guān)，當(dāng)調(diào)整到正確時間后將開關(guān)撥回即可。
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