多功能數(shù)字鐘的電路設計與仿真(編輯修改稿)
2024-08-24 18:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 .........................133 結(jié)果分析與總結(jié) .........................................................................................................................................15 分析總結(jié) ..............................................................................................................................................15 遇到問題及解決方法 ..........................................................................................................................15參考文獻 ...........................................................................................................................................................16多功能數(shù)字鐘的設計與仿真11 設計方案 設計方案原理構思 設計主要原理該設計主要由以下幾部分組成:震蕩器、分頻器、秒計數(shù)器、分計數(shù)器、時計數(shù)器、BCD七段顯示譯碼/驅(qū)動器、LED 七段顯示數(shù)碼管、時間校準電路、整點報時電路還有鬧鐘電路。數(shù)字鐘數(shù)字顯示部分，采用譯碼與二極管串聯(lián)電路，將譯碼器、七段數(shù)碼管連接起來，組成十進制數(shù)碼顯示電路，即時鐘顯示。要完成顯示需要 6 個數(shù)碼管，七段的數(shù)碼管需要譯碼器才能正常顯示，然后要實現(xiàn)時、分、秒的計時需要 60 進制計數(shù)器和 24 進制計數(shù)器，在在仿真軟件中發(fā)生信號可以用函數(shù)發(fā)生器仿真，頻率可以隨意調(diào)整。60 進制可能由 10 進制和 6 進制的計數(shù)器串聯(lián)而成，頻率振蕩器可以由晶體振蕩器分頻來提供，也可以由 555 定時來產(chǎn)生脈沖并分頻為 1Hz。計數(shù)器的輸出分別經(jīng)譯碼器送倒顯示器顯示。計時出現(xiàn)誤差時,可以用校時電路校時、校分。整點報時電路利用邏輯門，使當各譯碼器輸出滿足整點時，蜂鳴器導通。鬧鐘電路通過比較器比較當前時間與設計的鬧鐘時間，相等時同樣蜂鳴器導通。 設計電路原理框圖 電路原理框圖如圖 11 所示：多功能數(shù)字鐘的設計與仿真2譯碼顯示電路時計數(shù)器分計數(shù)器秒計數(shù)器校時電路報時電路振蕩器分頻器圖 11 數(shù)字鐘電路原理框圖 各模塊電路分析 1Hz 標準脈沖發(fā)生器振蕩器可由晶振組成，也可以由 555 與 RC 組成的多諧振蕩器。由 555 定時器得到 1kHz 的脈沖，功能主要是產(chǎn)生標準秒脈沖信號和提供功能擴展電路所需要的信號。多諧振蕩器也稱無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它沒有穩(wěn)定狀態(tài)，同時無需外加觸發(fā)脈沖，就能輸出一定頻率的矩形脈沖（自激振蕩） 。用 555 集成電路實現(xiàn)多諧振蕩，需要外接電阻 RR 2和電容 C，并外接+5V 的直流電源。脈沖頻率為： ????kHzzf 1952ln105242ln21 51 ????????? ?標準脈沖發(fā)生器電路圖如圖 12 所示：多功能數(shù)字鐘的設計與仿真3圖 12 標準脈沖發(fā)生器電路圖表 11 譯碼顯示電路數(shù)字鐘的譯碼顯示電路由譯碼器 4511BP 和共陰極 LED 七段顯示數(shù)碼管組成,為避免譯碼器輸出的電壓過高，在譯碼器的輸出和數(shù)碼管的輸入之間串聯(lián)一個 100Ω的電阻。譯碼驅(qū)動電路將計數(shù)器輸出的 8421BCD 碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流。4511BP 是一個用于驅(qū)動共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼—七段碼譯碼器，特點如下：具有 BCD 轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動功能的 CMOS 電路能提供較大的拉電流?？?
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