數(shù)字電子鐘設計(編輯修改稿)
2025-07-27 02:04 本頁面
【文章內容簡介】 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”也采用60進制計數(shù)器，每累計60分鐘，發(fā)出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時計數(shù)器”?！皶r計數(shù)器”采用24進制計時器，可實現(xiàn)對一天24小時的累計。每累計24小時，發(fā)出一個“星期脈沖”信號，該信號將被送到“星期計數(shù)器”，“星期計數(shù)器” 采用7進制計時器，可實現(xiàn)對一周7天的累計。譯碼顯示電路將“時”、“分”、“秒”、“星期”計數(shù)器的輸出狀態(tài)送到七段顯示譯碼器譯碼，通過七位LED七段顯示器顯示出來。整點報時電路時根據(jù)計時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產生一脈沖信號，然后去觸發(fā)一音頻發(fā)生器實現(xiàn)報時。校時電路時用來對“時”、“分”、“秒”、“星期”顯示數(shù)字進行校對調整的。 電子鐘的工作原理它由石英晶體振蕩器、分頻器、計數(shù)器、譯碼器、顯示器和校時電路組成，石英晶體振蕩器產生的信號經過分頻器作為秒脈沖，秒脈沖送入計數(shù)器計數(shù)，計數(shù)結果通過“時” 、“分”、“秒”譯碼器顯示時間。如圖41所示圖41數(shù)字電子鐘的基本邏輯功能框圖 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器的特點是振蕩頻率準確、電路結構簡單、頻率易調整。它被廣泛應用于彩電、計算機、遙控器等各類振蕩電路中。它還具有壓電效應：在晶體某一方向加一電場，晶體就會產生機械變形；反之，若在晶片的兩側施加機械壓力，則在晶片相應的方向上將產生電場，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應。在這里，我們在晶體某一方向加一電場，從而在與此垂直的方向產生機械振動，有了機械振動，就會在相應的垂直面上產生電場，從而使機械振動和電場互為因果，這種循環(huán)過程一直持續(xù)到晶體的機械強度限制時，才達到最后穩(wěn)定，這種壓電諧振的頻率即為晶體振蕩器的固有頻率。 用反相器與石英晶體構成的振蕩電路利用兩個非門G1和G2 自我反饋，使它們工作在線性狀態(tài)，然后利用石英晶體JU來控制振蕩頻率，同時用電容C1來作為兩個非門之間的耦合，兩個非門輸入和輸出之間并接的電阻R1和R2作為負反饋元件用，由于反饋電阻很小，可以近似認為非門的輸出輸入壓降相等。電容C2是為了防止寄生振蕩。例如：電路中的石英晶體振蕩頻率是4MHz時，則電路的輸出頻率為4MHz。 4． 分頻器由于石英晶體振蕩器產生的頻率很高，要得到秒脈沖，需要用分頻電路。例如，振蕩器輸出4MHz信號，通過D觸發(fā)器（74LS74）進行4分頻變成1MHz,然后送到10分頻計數(shù)器（74LS90,該計數(shù)器可以用8421碼制，也可以用5421碼制），經過6次10分頻而獲得1Hz方波信號作為秒脈沖信號。．3 計數(shù)器60進制計數(shù)器 (1) 計數(shù)器按觸發(fā)方式分類 計數(shù)器是一種累計時鐘脈沖數(shù)的邏輯部件。計數(shù)器不僅用于時鐘脈沖計數(shù)，還用于定時、分頻、產生節(jié)拍脈沖以及數(shù)字運算等。計數(shù)器是應用最廣泛的邏輯部件之一。按觸發(fā)方式，把計
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