【正文】 計數(shù)器，并且每一計數(shù)器均有異步清零端（高電平有效）。 圖 5CD4060內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 6 脈沖分頻電路 圖 7 秒信號原理圖 圖 8 晶體振蕩及分頻電路 4． 2 時間計數(shù)電路的設(shè)計 秒信號經(jīng)秒計數(shù)器、分計數(shù)器、時計數(shù)器之后，分別得到“秒”個位、十位、“分”個位、十位以及“時”個位、十位的計時輸出信號，然后送至譯碼顯示電路，以便實現(xiàn)用數(shù)字顯示時、分、秒的要求。 圖 4 石英晶體振蕩電路 2．多級分頻電路 將 32768Hz 脈沖信號輸入到 CD4060（內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 4－ 4）組成的脈沖振蕩的 14 位二進制計數(shù)器，所以從最后一級 Q14 輸出的脈沖信號頻率為： 32768/214=32768/16384=2Hz 如圖 6。 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 一般取 5~35pF。 D D2是反相器， D1用于振蕩， D2用于緩沖整形。3． 3 數(shù)字點鐘的基本邏輯功能框圖 圖 1 數(shù)字鐘的基本邏輯框圖 4 數(shù)字鐘的電路設(shè)計 下面將介紹設(shè)計電路具體方案：其中包括電源電路的設(shè)計、秒信號發(fā)生器的設(shè)計、時間計數(shù)電路的設(shè)計、譯碼驅(qū)動顯示電路的設(shè)計、正點報時電路的設(shè)計、校時電路的設(shè)計幾個部分。由于計數(shù)的起始時間不可能與標準時間（如北京時間）一致，故需要在電路上加一個校時電路可以對分和時進行校時。振蕩器產(chǎn)生的時鐘信號經(jīng)過分頻器形成秒脈沖信號，秒脈沖信號 輸入計數(shù)器進行計數(shù)，并把累計結(jié)果以“時”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來。 3 數(shù)字電子鐘的組成和工作原理 3． 1 數(shù)字鐘的構(gòu)成 數(shù)字鐘一般由振蕩器、分頻器、計數(shù)器、譯碼器、顯示器、校時電路、報時電路等部分組成，這些都是數(shù)字電路中應用最廣的基本電路。 ，須由晶體振蕩器提供時間基準信號。關(guān)鍵詞數(shù)字鐘振蕩計數(shù)校正報時 目錄 1 設(shè) 計 目的 ...........................................................42 設(shè) 計任務(wù) ...........................................................43 數(shù) 字 電 子 鐘 的 組 成 和 工 作 原理 .......................................... 數(shù)字鐘的構(gòu)成 ......................................................原理分析 .......................................................... 數(shù)字點 鐘的基本邏輯功能框圖 ........................................54．數(shù)字鐘的電路設(shè)計 .................................................. 秒信號發(fā)生器的設(shè)計 ............................................... 時間計數(shù) 電 路 的 設(shè)計 ................................................ 譯碼顯示電路 .....................................................正 點 報 時 電 路 的 設(shè)計 ................................................ 校時電路的設(shè)計 ....................................................135 設(shè)計心得 ........................................................146 參考文獻 .............................................................15 1 設(shè)計目的 在學完了《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的基本理論，基本知識后，能夠綜合運用所學理論知識、拓寬知識面，系統(tǒng)地進行電子電路的工程實踐訓練，鍛煉動手能力，培養(yǎng)工程師的基本技能，提高分析問題和解決問題的能力。另外，計時過程要具有報時功能，當時間到達整點前 10 秒開始，蜂鳴器 1 秒響 1 秒停地響 5 次。將計數(shù)器輸入狀態(tài)，輸入到譯碼器，產(chǎn)生驅(qū)動數(shù)碼顯示器信號，呈現(xiàn)出對應的進位數(shù) 字字型。 計數(shù)器：有了“秒”信號，則可以根據(jù) 60 秒為 1 分， 24 小時為 1 天的進制，分別設(shè)定“時”、“分”、“秒”的計數(shù)器，分別為 60 進制， 60進制 ,24 進制計數(shù)器，并輸出一分，一小時，一天的進位信號。 振蕩電路：主要用來產(chǎn)生時間標準信號，因為時鐘的精度主要取決于時間標準信號的頻率及穩(wěn)定度，所以采用石英晶體振蕩器。秒計數(shù)器電路計滿 60 后觸發(fā)分計數(shù)器電路，分計數(shù)器電路計滿 60 后觸發(fā)時計數(shù)器電路，當計滿 24 小時后又開始下一輪的循環(huán)計數(shù)。數(shù)字電路課程設(shè)計數(shù)字鐘 第一篇：數(shù)字電路課程設(shè)計數(shù)字鐘 摘要 數(shù)字鐘實際上是一個對標準頻率（ 1Hz）進行計數(shù)的計數(shù)電路。振蕩器產(chǎn)生的時鐘信號經(jīng)過分頻器形成秒脈沖信號，秒脈沖信號輸入計數(shù)器進行計數(shù)，并把累計結(jié)果以“時”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來。一般由振蕩器、分頻器、計數(shù)器、譯碼器、數(shù)碼顯示器等幾部分組成。 分頻器：因為振蕩器產(chǎn)生的標準信號頻率很高，要是要得到“秒”信號，需一定級數(shù)的分頻器進行分頻。 譯碼顯示：將“時”“分”“秒”顯示出來。 由于計數(shù)的起始時間不可能與標準時間（如北京時間）一致，故需要在電路上加一個校時電路可以對分和時進行校時。 為了使數(shù)字鐘使用方便，在設(shè)計上使用了一個變壓器和一個整流橋來實現(xiàn)數(shù)字鐘電能的輸入，使得可以方便地直接插入 220V 的交流電就可以正常地使用了。 2 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計指標 1．時間計數(shù)電路采用 24 進制，從 00 開始到 23 后再回到 00； 2 位數(shù)碼管顯示時、分、秒； 、校分功能，可以分別對時及分進行單獨校時，使其校正到標準時間； 報時功能，當時間到達整點前 10 秒開始，蜂鳴器 1 秒響 1 秒停地響 5次。 設(shè)計要求 根據(jù)選定方案確定實現(xiàn)設(shè)計要求的基本電路和擴展電路，畫出電路原理圖。 3． 2原理分析 數(shù)字鐘實際上是一個對標準頻率（ 1Hz）進行計數(shù)的計數(shù)電路。秒計數(shù)器電路計滿 60 后觸發(fā)分計數(shù)器電路，分計數(shù)器電路計滿 60 后觸發(fā)時計數(shù)器電路，當計滿 24 小時后又開始下一輪的循環(huán)計數(shù)。另外，計時過程要具有報時功能，當時間到達整點前 10 秒開始，蜂鳴器 1 秒響 1秒停地響 5次。 4． 1 秒信號發(fā)生器的設(shè)計 晶體振蕩分頻電路石英晶體振蕩電路 1．采用頻率 fs＝ 32768Hz 的石英晶體。 Rf為反饋電阻（ 10~100MΩ），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)。 C2 是溫度特性校 正用的電容，一般取 20~405pF，電容 C C2 與晶體共同構(gòu)成Ⅱ型網(wǎng)絡(luò)，完成對振蕩器頻率的控制，并提供必要的 1800相移，最后輸出 fs=32768Hz。再經(jīng)過二次分頻，得到 1Hz的標準信號脈沖，即秒脈沖如圖 7。“秒”和“分”計數(shù)器應為六十進制，而“時”計數(shù)器應為二十四進制。4． 2． 1“分”、“秒”六十進制計數(shù)器 選用兩塊 74LS162 采用 異步清零的方法完成 60 進制。秒十位計數(shù)單元為６進制計數(shù)器，需要進制轉(zhuǎn)換。其具體連接圖如圖 9ＣＰ A 相連，其具體連接圖如圖 9。 圖 10 二十四進制計數(shù)器 4． 3 譯碼顯示電路 譯碼顯示電路是將計數(shù)器輸出的 8421BCD 碼譯成數(shù)碼管顯示所需要的高低電平，我們采用陰極七段數(shù)碼管，引腳如圖 11。譯碼顯示電路可采用 CD4511BC7段譯碼驅(qū)動器，其芯片引腳如圖 12。根據(jù) A、 B、 C、 D 所得的計數(shù)信號，數(shù)碼管顯示的相對應的字型。 圖 11 陰極七段數(shù)碼管 圖 12 芯片 CD4511BC7段譯碼驅(qū)動器引腳 圖 13 譯碼顯示電路 4． 4 正點報時電路的設(shè)計 要求當時間到達整點前 10 秒開始，蜂鳴器 1 秒響 1 秒停地響 5 次。在 59 分 50 秒到 59 分 59 秒之間，只有秒的個位計數(shù)，分的十位 QDQCQBQA輸出 0101,個位 QDQCQBQA輸出 1001，秒的十位 QDQCQBQA輸出 0101均不變，而秒的個位 QA 計數(shù)過程中輸出在 0 和 1 之間轉(zhuǎn)。如圖 14。校對時間總是在標準時間到來之前進行，分四個步驟：首先把小時計數(shù)器置到所需的數(shù)字；然后再將分計數(shù)器置到所需數(shù)字；在此同時或之后，將秒計數(shù)器在零時停計數(shù)，處于等待啟動；當選定的標準時刻到達的瞬間，按起動按鈕，電路則從所預置時間開始計數(shù)。 圖 15 數(shù)字電子鐘的計數(shù)校正電路 5 設(shè)計心得 本 次實驗培養(yǎng)了我的團隊合作精神，兩人分工明確，我們一起處理實驗過程中遇到的難題，在每連接好一個模塊后，我們認真地檢查電路，這樣大大減少了實驗出錯的機率，為最后成功完成實驗節(jié)省了不少的時間。 6 參考文獻 ：冶金工業(yè)出版社， 技大學電子技術(shù)課程組編康光華主編電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第五版）北京 ：高等教育出版社， .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) .武漢：華中理工大學出版社， .電子技術(shù)及其應用基礎(chǔ)（數(shù)字部分） .北京：高等教育出版社， 中心電子學組編，鄭家龍、王小海、章安元主編 .集成電子技術(shù)基礎(chǔ)教程 .北京：高等教育出版社， 2021 第二篇：數(shù)字電路課程設(shè)計 —— 數(shù)字鐘 四川工業(yè)科技學院電子信息工程學院課程設(shè)計專業(yè)名稱 :電子信息工程課程名稱：數(shù)字電路課程設(shè)計課題名稱：自動節(jié)能燈設(shè)計設(shè)計人員：蔡志荷指導教師：廖俊東 2021年 1月 10日 《模擬電子 技術(shù)課程設(shè)計》任務(wù)書 一、課題名稱：數(shù)字鐘的設(shè)計 二、技術(shù)指標： （ 1）掌握數(shù)字鐘的設(shè)計、組裝和調(diào)試方法。（ 3）熟悉各元件的作用以及注意事項。（ 2）設(shè)計各個功能模塊的電路圖，加上原理說明。 指導教師：廖俊東學生：蔡志荷 電子信息工程學院 2021 年 1月 10 日 課程設(shè)計報告書評閱頁 課題 名稱：數(shù)字鐘的設(shè)計班級： 15 級電子信息工程 4 班姓名：蔡志荷 2021 年 1月 10 日 指導教師評語： 考核成績：指導教師簽名： 20 年月 目錄 摘要 ..................................................................................................................................................1 第 1 章 設(shè) 計 任 務(wù) 與 要求 ...................................................................................................................2 設(shè) 計 指 標 數(shù) 字 鐘 簡介 ..................................................................................................... 具 體 要求 ......................................................................................................................... 設(shè)計要求 .........................................................................................................................3 第 2 章 元 件 清 單 及 主 要 器 件 介紹 ...................................................................................................4 元件 清單 ......................................................................................................................... 主要器件介紹 .................................................................................................................4 計數(shù) ...............................................................................................................................................................................