電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)--數(shù)字時(shí)鐘-在線瀏覽
2025-08-07 09:16本頁面
【正文】 前言 內(nèi)容 摘要 數(shù)字鐘是一個(gè)將 “ 時(shí) ”， “分 ”， “秒 ”顯示于人的視覺器官的計(jì)時(shí)裝置。它的計(jì)時(shí)周期為 24 小時(shí)，顯示滿刻 度為 23 時(shí) 59 分 59 秒。 由于采用純數(shù)字硬件設(shè)計(jì)制作，與傳統(tǒng)的機(jī)械表相比，它具有走時(shí)準(zhǔn)，顯示直觀，無機(jī)械傳動(dòng)裝置等特點(diǎn)。通過采用各種集成數(shù)字芯片搭建電路來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。該電路具有計(jì)時(shí)和校時(shí)的功能。 實(shí)驗(yàn)證 明該設(shè)計(jì)電路基本上能夠符合設(shè)計(jì)要求 。 4 三、 方案設(shè)計(jì) 時(shí) 顯 示 器 分 顯 示 器 秒 顯 示 器時(shí) 譯 碼 器 分 譯 碼 器 秒 譯 碼 器時(shí) 計(jì) 數(shù) 器 分 計(jì) 數(shù) 器 秒 計(jì) 數(shù) 器校 時(shí) 電 路振 蕩 器 分 頻 器圖 1 1 數(shù) 字 鐘 電 路 的 系 統(tǒng) 框 圖基 本 時(shí) 鐘 電 路 由上圖可以看出，振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過分頻器作為產(chǎn)生秒脈沖，秒 脈沖送入計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)過“時(shí)”、“分”、 “秒”，譯碼器，顯示器顯示時(shí)間。 秒信號(hào)送入計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，把累計(jì)的結(jié)果 以“時(shí)”，“分”、 “秒 ”的數(shù)字顯示出來。 四、分工 四、 硬件設(shè)計(jì) 及仿真 1振蕩器的設(shè)計(jì) 振蕩器是數(shù)字鐘的核心。一般來說，振蕩器的頻率越高，計(jì)時(shí)器的精度越高。 其電路圖如下圖 211： 6 接通電源后，電容 C1 被充電， cv 上升，當(dāng) cv 上升到大于 2/3 ccV 時(shí)，觸發(fā)器被復(fù)位，放電管 T 導(dǎo)通，此時(shí) 0v 為低電平，電容 C1 通過 2R 和T 放電，使 cv 下降。電容器 C1 放點(diǎn)結(jié)束，所需時(shí)間為： 2 2 20 2 / 3l n l n 2 0 .70 1 / 3 ccPL ccVt R C R C R CV?? ? ?? 當(dāng) C1 放點(diǎn)結(jié)束時(shí)， T 截止 ， VCC 將通過 R R2 向電容器 C1充電， vC 由 1/3VCC 上升到 2/3VCC 所需的時(shí)為 ： 1 2 1 2 1 21 / 3( ) l n ( ) l n 2 0 . 7 ( )2 / 3c c c cPH c c c cVVt R R C R R C R R C?? ? ? ? ? ?? 當(dāng) vC 上升到 2/3VCC 時(shí)，觸發(fā)器又被復(fù)位發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，在輸出端就得到一個(gè)周期性的方波，其頻率為 121 1 .4 3( 2 )P H P Lf t t R R C???? 7 本設(shè)計(jì)中，由電路圖和 f 的公式可以算出，微調(diào) R3=60k 左右，其輸出的頻率為 f=1000Hz. 2分頻器 的設(shè)計(jì) 通常，數(shù)字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高，為了得到 1Ｈ z 的秒信號(hào)輸入，需要對振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻。 本設(shè)計(jì)中，由于振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)頻率太高，要得到標(biāo)準(zhǔn) 的秒信號(hào)，就需要對所得的信號(hào)進(jìn)行分頻。 其電路如下圖 221 所示： 8 由上圖可以看出，由振蕩器的 1000Hz 高頻信號(hào)從 U0 的 14 端輸入，經(jīng)過三片 74LS90N 的三級(jí) 1/10 分頻，就能從 U2 的
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