电子钟课程设计.docx

1、电子钟课程设计 数字电子课程设计 多功能数字电子钟 指导教师：邬春明 李蕾 班 级：通信081 姓 名：姜雪 学 号：08062201051、设计名称多功能数字电子钟设计2、设计任务及要求1、要求：（1）有“时”、“ 分”、“ 秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能。（设计秒脉冲发生器)（2）有整点报时功能（选做上下午、日期、闹钟等）。（3）用中小规模集成电路及模拟器件实现。（4）供电方式：5V直流电源。2、任务：（1）画出数字电子钟的电路图（2）用EWB进行仿真（3）撰写设计说明说及要求3、设计方案选择及论证1、方案设计 一个基本的数字电子钟电路只要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”

2、计数器和定时器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时”、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器、电路组成。 首先由时钟源产生一秒钟的振荡周期，有74LS90采用清零法分别组成六十进制的秒计数器、六十进制分计数器、二十四进制时计数器。实用时钟源的输出作为秒计数器的CP秒冲，把秒计数器的进位输出作为分计数器的CP脉冲，分计数器的进位输出作为时计数器的CP脉冲，实用LED显示器进行显示。2、数字电子钟基础电路 秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定时系统的精度，将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用六十进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号。该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分

3、计数器”也采用六十进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号。该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用二十四进制计数器，可实现对一天24小时的累计。译码器现实电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码，通过LED七段显示器显示出来。3、数字电子钟的构成 数字点钟实际上是一个对标准频率（1Hz）进行计数的计数电路，由于计数的起始时间不可能与标准时间（北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，图1.1所示为数字电子钟的总体电路框图。 图1 数字电子钟总体电路框图4、数字电子钟工作原理与电路设计（1）信号发生器：用时钟源产生1Hz的秒脉冲信号，如图1.2。 图

4、2 时钟源 图3 时钟源在OUT端产生1Hz的脉冲示波图（2）时间计数器电路 数字电子钟时间计数电路由秒个位和秒十位计数器，分个位和分十位计数器以及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器，分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求时个位和时十位计数器为24进制计数器。 利用两片74LS90组成的六十进制计数器如图1.4与1.5所示，通过反馈端控制清零端清零，其中个位接成十进制形式，十位接成六进制形式，秒和分计数均由六十进制递增计数来完成。 个位同样接成十进制形式，十位通过外部连接，向显示屏间隔地输出“0”与“1”，组成二十四进制递增计数器，构成时间计数器时电路，如图1

5、.6。 图4 时间计数器秒电路 图5 时间计数器 分电路 图6 时间计数器时电路（3）整点报时电路当分秒同时出现“0”时灯亮，电路如图1.7与1.8所示。 图7 未报时 图8 整点报时（4）校时电路 将时、分电路的计数器直接接到振荡器，再分别有开关“A”与“S”控制电路的接通和断开，实现调时、调分。 图9 校时电路4、仿真过程及结论1、系统仿真电路图 图10 完整电路图 图11 系统仿真电路图2、运行结果 当秒的开关接由时钟源直接产生的1Hz信号，分、时的开关接来自秒、分的进位时，LED显示器可以准确现实00：00:0023:59:59,24小时制的时间计数。 通过对时、分两开关即【A】、【S

6、】调节，可分别实现校准的功能，当时间显示为整点时，即*：00：00时，由整点报时电路可报时，在此电路中为彩色指示灯变为红色。5、元件列表 器件 型号、类型 数量 异步加法计数器 74LS90 6 电源 5 V 直流 3 LED七段显示器 1206 6 时钟源 1 指示灯 1 与门 7408 4 或非门 CD4078 2 单刀双掷开关 HMC544 2 导线 若干6、仿真中出现的故障及解决方案、在设计的过程中还是出现了比较多的问题，出现最多的问题就是连线问题，线路比较多，连接也很复杂，通过变换不同颜色逐步检查更正，在校准电路时，开始不会应用开关进行校时，后来在老师的帮助下解决了这个问题。7、收获

7、体会在这次课程设计中我学到了很多东西。首先，怎么样去查阅资料，收集与课设要用的有关的知识。其次，要完成一件工作，还得专心致志才行，细心耐心、第三，遇到困难要冷静，要多想解决办法，多尝试。通过这次实验，我也进一步熟悉了数字电路的设计与特点，同时也基本掌握了74LS系列的集成对秒、分、时及其进位的实现，而且让我了解了电路设计的基本思路，增强了实践动手能力，理论结合实际的能力加强。除此之外，我还深深地认识到严谨、认真的科学态度在科学实验中发挥的重要作用。数字电子钟的原理比较简单，但是它的组成部分多，电路连接有些复杂，出现问题后分析起来比较困难，所以我养成了完成一个部分就调试检查一个部分，确保正确在进行下一步工作，出现了问题只要在为检验的部分查寻就可以很快找出，效果不错。8、参考文献【1】阎 石 数字电子技术基础（第五版） 高等教育出版社【2】周常森 电子电路计算机仿真技术 山东科学技术出版社【3】高吉祥 电子技术基础实验与课程设计 电子工业出版社