計(jì)時(shí)器的發(fā)展與應(yīng)用-展示頁(yè)
2025-07-03 01:00本頁(yè)面
【正文】 力的觀測(cè)天象的機(jī)械計(jì)時(shí)器，是世界機(jī)械天文鐘的先驅(qū)。遠(yuǎn)古時(shí)代的日晷和漏壺是我們祖先創(chuàng)造的最簡(jiǎn)單的計(jì)時(shí)器，利用太陽(yáng)的影子和滴水或流沙的恒定交流量計(jì)算時(shí)刻。還有開(kāi)機(jī)清零,并在任何時(shí)候按動(dòng)清零開(kāi)關(guān)使系統(tǒng)清零功能。能分別在9分53秒,9分55秒和9分57秒發(fā)三聲低音,并且在9分59秒發(fā)一聲高音。本設(shè)計(jì)報(bào)告對(duì)每部分電路的原理圖,功能描述,工作原理及所用的器件都作了詳細(xì)敘述。. . . .. .1. 引言人類對(duì)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用已有幾千年的歷史了，從遠(yuǎn)古的日晷和漏壺到現(xiàn)在的時(shí)鐘和秒表，計(jì)時(shí)器從重量、功能、外觀、應(yīng)用范圍發(fā)生了巨大的變化。本文設(shè)計(jì)了一種多功能計(jì)時(shí)器，該計(jì)時(shí)器的整個(gè)系統(tǒng)由五部分功能電路組成,為:脈沖發(fā)生電路,計(jì)時(shí)電路,校分電路,清零電路和報(bào)時(shí)電路。該系統(tǒng)可以完成的功能為:00秒到9分59秒的計(jì)時(shí)功能。能完成快速校分功能。2. 計(jì)時(shí)器的發(fā)展史 中國(guó)計(jì)時(shí)器的發(fā)展中國(guó)是世界上最早發(fā)明計(jì)時(shí)儀器的國(guó)家。有史料記載，漢武帝太初年間（紀(jì)元前104101年）由落下閎創(chuàng)造了我國(guó)最早的表示天體運(yùn)行的儀器——渾天儀。盛唐時(shí)代，公元725年張遂（又稱一行）和梁令瓚等人創(chuàng)制了水運(yùn)渾天銅儀，它不但能演示天球和日、月的運(yùn)動(dòng)，而且立了兩個(gè)木人，按時(shí)擊鼓，按時(shí)打鐘。宋朝（公元1092年）蘇頌和韓公廉等創(chuàng)制了著名的水運(yùn)儀象臺(tái)，它把渾儀、渾象和機(jī)械性計(jì)時(shí)器都組合在一起，成為世界上第一座以水為動(dòng)力，裝有擒縱裝置的自嗚機(jī)械天文鐘，但最有價(jià)值的還是蘇頌為《水運(yùn)儀象臺(tái)》撰寫了詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明編成《新儀象法要》一書(shū)，記載了水運(yùn)儀象臺(tái)的全部結(jié)構(gòu)，并繪制了60多輻150多種零部件的附圖，這是世界上第一部圖文并茂的天文計(jì)時(shí)器專著?！ ?解放后，人民生活水平不斷提高，國(guó)家根據(jù)需要，在制鐘工業(yè)原有基礎(chǔ)上，先后建立了很多鐘表工業(yè)基地，使鐘表生產(chǎn)迅速發(fā)展。 西方計(jì)時(shí)器的發(fā)展西方的計(jì)時(shí)器也是經(jīng)過(guò)水鐘和機(jī)械鐘兩個(gè)階段。到十四世紀(jì)（約1370年）在法國(guó)著名的亨利．德維克創(chuàng)制的鐘上才采用了比較完備的齒輪系，并用重錘代替水力，經(jīng)過(guò)約兩個(gè)世紀(jì)的漫長(zhǎng)時(shí)間，才造出了比較現(xiàn)代的機(jī)械時(shí)鐘。1658年，以“擺”做為鐘表調(diào)速器的惠更斯擺鐘問(wèn)世，從此，擺鐘就成為座鐘的一個(gè)主要形式，目前廣泛使用的就是這種擺鐘。1675年，惠更斯又采用擺輪游絲系統(tǒng)造出了一種便于攜帶的鐘表。隨著自由錨式擒縱器的發(fā)明和懷表的微型化，十八世紀(jì)末由瑞士鐘表匠制成了世界上第一塊手表。并取代機(jī)械鐘作了更精確的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。各模塊的功能獨(dú)立，可擴(kuò)充性強(qiáng)，具有再次開(kāi)發(fā)的潛力。 時(shí)鐘分頻模塊時(shí)鐘分頻模塊的功能是將頻率為1000Hz的外部時(shí)鐘信號(hào)clk進(jìn)行分頻，從而產(chǎn)生用來(lái)消除抖動(dòng)的25Hz的時(shí)鐘信號(hào)clk1和用于計(jì)時(shí)器內(nèi)部定時(shí)計(jì)數(shù)的100Hz的時(shí)鐘信號(hào)clk0?？刂颇K的功能是用來(lái)控制計(jì)時(shí)模塊的工作。 時(shí)間存儲(chǔ)模塊 時(shí)間存儲(chǔ)模塊的作用是對(duì)計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。當(dāng)存儲(chǔ)按鍵復(fù)位時(shí)，存儲(chǔ)模塊再一次重復(fù)前面的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)下一中途時(shí)刻進(jìn)行計(jì)時(shí)。模塊由四個(gè)部分構(gòu)成：八進(jìn)制計(jì)數(shù)器count計(jì)時(shí)位選擇電路、七段顯示譯碼電路和顯示位選擇譯碼電路。4. 設(shè)計(jì)電路功能總體要求 設(shè)計(jì)電路功能的步驟1．設(shè)計(jì)一個(gè)脈沖發(fā)生電路為計(jì)時(shí)器提供秒脈沖 為報(bào)時(shí)電路提供驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的脈沖信號(hào)。3．設(shè)計(jì)報(bào)時(shí)電路使數(shù)字計(jì)時(shí)器從9分53秒開(kāi)始報(bào)時(shí)，每隔一秒發(fā)一聲，共發(fā)三聲低音，一聲高音：即9分53秒、9分55秒、9分57秒發(fā)低音（頻率1KH），9分59秒發(fā)高音（頻率2KH）。5．設(shè)計(jì)清零電路開(kāi)機(jī)自動(dòng)清零 在任何時(shí)候，按動(dòng)清零開(kāi)關(guān)，可以進(jìn)行計(jì)時(shí)器清零。 增加數(shù)字計(jì)時(shí)器功能 如數(shù)字計(jì)時(shí)器定時(shí)功能、電路起停功能、電路采用采用態(tài)顯示等 。工作原理：由于晶體振蕩器的突出優(yōu)點(diǎn)是有極高的頻率穩(wěn)定度，多用于要求高精度時(shí)基的數(shù)字系統(tǒng)中，所以脈沖電路由32768Hz晶體片構(gòu)成的振蕩器產(chǎn)生信號(hào)，經(jīng)過(guò)14位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)／分頻器CC4060分頻，由管腳3產(chǎn)生2Hz信號(hào)分別給校分電
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