數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-27 01:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)多為BCD碼輸出形式，所以顯示采用由七段數(shù)碼管譯碼器驅(qū)動(dòng)器（CD4511）驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管作為顯示電路部分。 時(shí)、分的校正電路這部分電路由產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)的裝置和數(shù)據(jù)選擇器組成。 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路這部分電路由控制音響的頻率信號(hào)采集電路和蜂鳴器組成。2 電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析 秒信號(hào)的發(fā)生電路秒信號(hào)發(fā)生電路由石英晶體振蕩器、CD4060分頻器和雙D觸發(fā)器組成。需要的元件有74LS7CD4060，電阻若干、電容若干和36728HZ的晶振。其電路模型如下：74LS741HZ2HZCC4060圖4 秒信號(hào)產(chǎn)生電路1HZCD4060振蕩電路是電子數(shù)字鐘的核心部分，它的頻率和穩(wěn)定性直接關(guān)系到表的精度。因此選擇石英晶體作為振蕩器，為了得到頻率更加準(zhǔn)確的頻率信號(hào)，加入了電容和電阻，其中電容為20uF，電阻為20M。石英晶體產(chǎn)生的頻率為32768Hz，要得到1HZ的信號(hào)需要再次對(duì)它進(jìn)行分頻，故選用CD4060分頻器分頻，再加一個(gè)雙D觸發(fā)器得到1s的脈沖秒信號(hào)。 時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)電路這部分電路由秒部分、分部分和時(shí)部分三部分組成，將這三部分進(jìn)行一定的連接就可得到完整的時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)電路。 秒部分此部分為一個(gè)60進(jìn)制的74LS90計(jì)數(shù)器，它的CP脈沖是前面生成的秒信號(hào)，它的清零信號(hào)可以作為向分進(jìn)位的進(jìn)位信號(hào)。下面是電路連接圖：圖5 秒計(jì)數(shù)電路 分部分這部分電路與秒部分電路相似，它的輸入CP是秒部分電路產(chǎn)生的進(jìn)位信號(hào)，它的清零信號(hào)作為向時(shí)進(jìn)位時(shí)的進(jìn)位信號(hào)。電路圖如下：圖6 分計(jì)數(shù)電路 時(shí)部分這部分電路是一個(gè)24進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，它的輸入CP為分部分的進(jìn)位信號(hào)，需要的元件與秒、分電路一致。電路圖如下：圖7 時(shí)計(jì)數(shù)電路 譯碼顯示電路這部分電路由CD4511和數(shù)碼管組成，CD4511是一個(gè)BCD七段譯碼器，具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱、鎖存并兼有驅(qū)動(dòng)功能，直接驅(qū)動(dòng)LED顯示器，通過(guò)CD4511，可將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)，從而在數(shù)碼管上顯示十進(jìn)制數(shù)字，其電路圖如下：圖8 譯碼顯示電路 校正時(shí)、分電路 校分電路實(shí)現(xiàn)分的校準(zhǔn)的基本思路是：斷開原來(lái)正常的分輸入信號(hào)即秒電路的進(jìn)位信號(hào)，把頻率可以認(rèn)為控制的手動(dòng)脈沖接入，從而實(shí)現(xiàn)快速的人為的分計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)準(zhǔn)確的數(shù)值后再接入正常的計(jì)數(shù)脈沖，進(jìn)行正常的前進(jìn)。通過(guò)開關(guān)手動(dòng)控制時(shí)、分脈沖輸入。以下為接線圖：圖10 校分電路 校時(shí)電路該電路與校正分的思路完全一致，只是它的正常輸入信號(hào)是分的進(jìn)位信號(hào)而已。以下為整個(gè)時(shí)、分校正電路圖：圖11 時(shí)分校正電路 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路這部分電路的要求是：在距離整點(diǎn)還有10秒的時(shí)候，每隔一秒鳴叫一次，聲音共有五次，每次持續(xù)時(shí)間為一秒。其電路包括控制門電路部分和音響電路部分。其中控制門電路的功能是從時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)電路中取出頻率信號(hào)，輸給音響電路。音響電路是根據(jù)控制門電路得到的頻率信號(hào)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲的電路。以下為電路圖：圖12 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路3 電路的安裝與調(diào)試 安裝調(diào)試的步驟首先布置芯片在萬(wàn)能板上的位置并對(duì)各個(gè)芯片進(jìn)行功能檢測(cè)以確定是好的。由于總電路的各個(gè)組成電路之間是相互獨(dú)立的，因此將各個(gè)電路所需的芯片布置在一起，一簡(jiǎn)化接線。接著是接線并調(diào)試，因?yàn)楦鱾€(gè)電路的獨(dú)立性，可以對(duì)各個(gè)單位電路進(jìn)行單獨(dú)的安裝和調(diào)試，可以降低調(diào)試的難度。具體做法是：接秒、分電路部分的60進(jìn)制、接時(shí)電路部分的24進(jìn)制，同時(shí)接上相應(yīng)的譯碼和顯示電路，并進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試方法為給各部分電路一個(gè)手動(dòng)的CP，通過(guò)觀察數(shù)碼管來(lái)確定電路是否正確。再接著就是接校時(shí)電路，并對(duì)起功能進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法為調(diào)節(jié)電鍵為不同的狀態(tài)，觀察能否完成手動(dòng)校時(shí)和正常的計(jì)數(shù)功能，反復(fù)的檢驗(yàn)和修改接線
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