【正文】 ........................................................13 計數(shù)電路 ..................................................................15 60 進制計數(shù)器 ...................................................... 16 24 計數(shù)器電路 ...................................................... 16 校時電路 ...................................................................17 譯碼與顯示電路 .......................................................18 報時電路 ...................................................................20 ...........................................................................21 電路總圖 ..................................................................22 元器件列表 ...............................................................23 ....................................................................................24 致 謝 ..................................................................................26 參考文獻 ...............................................................................27 第 7 頁 設(shè)計一種多功能 數(shù)字鐘 ， 該數(shù)字鐘具有 準(zhǔn)確計時，以數(shù)字形式顯示時、分、秒的時間和校時功能 。在計時出現(xiàn)誤差時電路還可以進行校時和校分，為了使電路簡單所設(shè)計的電路不具備校秒的功能。 任務(wù)： （ 1） 鞏固和提高學(xué)過的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識； （ 2）提高運用所學(xué)專業(yè)知識進行獨立思考和綜合分析、解決實際問題的能力 ； （ 3） 培養(yǎng)掌握正確的思維方法和利用 軟件和硬件 解決實際問題的基本技能； （ 4）增強對 實際電路 的認(rèn)識，掌握 分析 處理方法，進行 試、計算 等基本技能的訓(xùn)練，使 之 具有一定程度的實際工作能力。 第 8 頁 （ 6）促使 我們學(xué)習(xí)和獲取新知識，掌握自我學(xué)習(xí)的能力。干電路系統(tǒng)由秒信號發(fā)生器、 “ 時、分、秒、 ” 計數(shù)器、譯碼器及顯示器、電路組成。使用 CB555 定時器的輸出作為秒記數(shù)器的CP 脈沖，把秒記數(shù)器地進位輸出作為分記數(shù)器地 CP 脈沖，分記數(shù)器的進位輸出作為時記數(shù)器的 CP 脈沖。 方案二： 首先構(gòu)成一個 由 32768Hz 的石英晶體振蕩器和由 CD4060 構(gòu)成的分頻器構(gòu)成的 產(chǎn)生震蕩周期為一秒的標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖，由 74LS160 采用清零法分別組成六十進制的秒 計數(shù)器 、六十進制分 計數(shù)器 、二十四進制時 計數(shù)器和七進制的周計數(shù)器 。使用 74LS48 為驅(qū)動器， Dpy GreenCC 數(shù)碼管作為顯示器。時鐘電路。主要特點是：電路設(shè)計容易，計時精確，但成本較高。 所以選用方案二。由于計數(shù)的起始時間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時間（如北京時間）一致，故需要在電路上加一個校時電路，同時標(biāo)準(zhǔn)的 1HZ 時間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。圖 1所示為數(shù)字鐘的一般構(gòu)成框圖。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。分頻器實際 上也就是計數(shù)器。 ⑷譯碼驅(qū)動電路： 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。 第 13 頁 數(shù)字電子鐘的設(shè)計方法很多種，例如，可用 中小規(guī)模集成電路組成電子鐘；也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘；還可以利用單片機來實現(xiàn)電子鐘等。 振蕩電路 振蕩電路由 石英晶體 振蕩器和分頻器產(chǎn)生 1Hz 時鐘脈沖，下面對 石英晶體 振蕩器和分頻器兩部分進行介紹。另外石英晶體的振動具有多諧性，除了基頻振動外，還 有奇次諧次泛音振動，對于石英晶體，既可利用基頻振動，也可利用泛音振動。將石英晶體作為高 Q 值諧振回路元件接入反饋電路中，就組成了晶體振蕩器。在此電路中，分頻器的功能主要一是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號 .在此電路中作為分頻器的元件是 :CD4518。 Q913Q55Q47Q64Q1015Q121Q76GND8Q132Q814Q143CLK010CLK09RST12CLK111VDD161 2Y?XTAL1MGNDCLK1EN2RESET7Q03Q14Q25Q36U?Acd4518GNDVCC100pFC?Cap5/20pFC1 圖 2 晶體振蕩器構(gòu)成的 秒脈沖電路 工作原理：如上圖所示，電路由 14 級二進制串行計數(shù)器CD4060 和晶體、電阻、電容及 BCD 同步加法計數(shù)器 CD4518 構(gòu)成。一部分是 14 級分頻器，其最高分頻數(shù)為 16384。震蕩器輸出經(jīng) 14 級分頻后在輸出端 Q14上得到 1/2秒脈沖并送入由 1/2 CD4518構(gòu)成的輸入 輸出 CK CR EN 上升沿 L H 加計數(shù) L L 上升沿 加計數(shù) 下降沿 L X 保 持 X L 上升沿 上升沿 L L H L 下降沿 X L X 全為 L 第 15 頁 二分頻器，分頻后在輸出 端 Q1 上得到秒基準(zhǔn)脈沖 . 計數(shù)電路 計數(shù)器是一種計算輸入脈沖的時序邏輯網(wǎng)絡(luò)，被計數(shù)的輸入信號就是時序網(wǎng)絡(luò)的時鐘脈沖，它不僅可以計數(shù)而且還可以用來完成其他特定的邏輯功能，如測量、定時控制、數(shù)字運算等等。有了時間標(biāo)準(zhǔn)“秒”信號后，就可以根據(jù)“ 60 秒為 1 分”、“ 60分為 1小時”、“ 24 小時為 1天”的計數(shù)周期，分別組成。數(shù)字鐘的計數(shù)電路的設(shè)計可以用反饋清零法。 秒分計數(shù)器為 60 進制計數(shù)器，小時計數(shù)器為 24 進制計數(shù)器。ＣＴ７４ＬＳ１６０為十進制計數(shù)器，當(dāng)ＬＤ＝１時進行十進制計數(shù)；當(dāng)ＬＤ＝０時，完成預(yù)置數(shù)碼功能。但用于“秒鐘、分鐘”的十位計數(shù)時，必須逢“６”（即 0110）進１且清零 ， 用于“時鐘”計數(shù)時，必須逢“２４”（即 0010 0100）清零 。 第 16 頁 60 進制計數(shù)器 首先將兩片 74LS160 設(shè)置成十進制加法計數(shù)器。將第一片 74ls160 計數(shù)器的進位輸出 TC 接到第二片 74LS160計數(shù)器的技術(shù)控制端 CET和 大可實現(xiàn)一百進制的計數(shù)器，現(xiàn)要設(shè)計一個 六十 進制的計數(shù)器可利用異步置零的方法實現(xiàn)，由于 74LS160 屬于異步置數(shù)，故當(dāng)計數(shù)器輸出“ 2Q3Q2Q1Q0、 1Q3Q2Q1Q0=01 0000時，通過 與非 門電路形成一置數(shù)脈沖，使計數(shù)器歸零 。 校時電路 （一）電路如圖 5 所示 S?SW DPD