多功能电子时钟的设计.docx
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多功能电子时钟的设计
电子技术（下）课程设计
题目名称：
多功能电子时钟的设计
院系名称：
班级：
学号：
学生姓名：
指导教师：
2020年
目录1
课程设计任务书2
中文摘要3
Abstract4
绪论5
一、多功能电子时钟的设计5
1技术指标5
2大体原理6
3单元模块设计6
脉冲产生及分频电路6
秒分时电路设计7
秒与分计数电路的连接7
时计数电路的连接8
元器件的选择8
译码电路显示8
校时电路9
4电子时钟的调试与功能9
二、设计总结9
三、参考文献10
附录一：
工具清单10
附录二：
元器件清单11
附录三：
要紧元器件的引脚图和功能表12
附录四：
面包板连接图14
电子技术（下）课程设计任务书
姓名
学号
学院
电子信息学院
班级
题目
电子技术课程设计
设计任务
1、基本部分
1）、由振荡电路产生秒脉冲信号；
2）、经分频电路、计数电路、译码电路，由数码管显示；
3）、秒和分电路为60进制，小时电路为24进制；
2、发挥部分
1）、可以增加校正电路，对秒、分、小时进行校对；
2）、可以增加报时电路，整点前进行“四低一高”报时；
时间进度
总体时间为1周；
星期一上午：
讲解；
星期一下午：
理解电路原理；
星期二上午：
发放元器件和工具，设计电路和连线；
星期四上午：
验收电路；
星期日之前：
上交课程设计报告；
主要
参考文献
[1]康华光。
电子技术基础数字部分（第五版）。
北京：
高等教育出版社，2006；
[2]康华光。
电子技术基础模拟部分（第五版）。
北京：
高等教育出版社，2006；
[3]电子技术（下）实验指导书，电子技术课程组自编，2011；
摘要
多功能电子时钟事实上是一个标准频率1HZ进行计数的计数电路。
多功能电子时钟是采纳数字电路实现“时”“分”“秒”数字显示的计时装置。
具体实现为:
振荡器产生稳固的高频脉冲信号，作为数字钟的时刻基准，再经分频器输出标准秒脉冲；秒计数器计满60后向分计数器进位；分计数器计满60后向小时计数器进位；小时计数器依照24进制计数。
计时显现误差时能够用校时电路进行校时、校分、校秒。
扩展电路必需在主体电路正常运行的情形下才能进行功能扩展，安装，调试。
关键词：
多功能电子时钟；脉冲；分频；计数；
Abstract
Multifunctionalelectronicclockisactuallyastandardfrequency1HZtocountthecountofacircuit.Multifunctionalelectronicclockisthedigitalcircuitimplementation"""points""second"digitaldisplaytimerdevice.Thehigh-frequencypulseoscillatorgeneratesasteadysignal,asadigitalclocktimebenchmark,thentheprescalerstandardsecondpulseoutput;Secondscounterplanfull60topointsaftercountercarry;Counterplanfull60pointstothehoursaftercountercarry;Hoursintothesysteminaccordancewith24countercount.Timingerrorinschoolappearwhenthecircuit,theschool,theschooltosecondspoints.Expansioncircuitinthemaincircuitmustbethenormaloperationofthecasescanfunctionexpansion,installation,commissioning.
Keywords：
Multifunctionalelectronicclock；pulse；Pointsfrequency；count；
绪论
随着电子技术的不断进展，数字电子技术在设计中所表现出来的优势愈来愈明显，它不仅是电子信息类专业的一个重要部份，而且在其它类专业工程中也是不可缺少的。
报警电路、时序操纵电路作为子系统的应用，进展更是迅速，已成为新一代一些电子设备不可缺少的核心部件，其现实生活中的运用也是超级普遍和普遍。
数字钟是一个将“ 时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能和、报时、整体清零等附加功能。
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，校时电路，整体清零电路，整点报时电路组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一样用石英晶体振荡器加分频器来实现。
秒信号产生器将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采纳60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。
“分计数器”也采纳60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”采纳24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。
计数器用的是CC4518。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码，通过六位LED七段显示器显示出来。
集成数字电子计时器的设计进程中，组成其电路的核心部份是几个电路的设计以其几种芯片功能应用，其中要紧包括：
脉冲产生电路，分频电路，计数电路，译码电路，校时电路，显示电路等。
电子技术的进展促使这些电路被普遍的应用到一系列电子设备当中，时序操纵电路也成为数字电子电路设计和制作进程中不可缺少的部份，而且设计简单，易于操作，靠得住性好的优势。
对多功能电子时钟的设计的目的是为了更好的把握几种芯片的工作原理，学会其电路的设计与要紧性能参数测量方式和把握电子线路系统的装试和调试技术。
本次设计分为四个要紧步骤：
一：
构思和设计分频电路，校时电路和译码电路。
二：
依照设计要求和选择的电路通过计算选择元器件和参数，并准确无误的设计好要设计的电路原理图。
三：
在面包板上依照设计电路原理进行元器件的电路安装和精细的调试。
四：
在安装好的电路板上进行时钟功能的测试。
多功能电子时钟的设计
1技术指标
·大体部份：
一、由振荡电路产生标准秒脉冲信号；
二、经分频电路、计数电路、译码电路后由数码管显示数字；
3、秒和分为60进制，小时为24进制；
·发挥部份：
1）能够增加日期电路，周为七进制；
2）能够增加校时电路，对秒分时进行校对；
3）能够增加报时电路，在整点之前进行“四低一高”报时
2大体原理
多功能电子时钟事实上是一个标准频率（1Hz）进行计数的计数电路。
多功能电子时钟是采纳数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
具体实现为：
用石英晶体振荡器或555振荡器产生1秒的标准“秒”信号；设计60进制计数器，即60秒累计为一分；一样设计，60分为1小时，并以24小时为一计时周期；各自引到显示器能显示“时”、“分”、“秒”；具有整点报时功能，要求报时声音四低一高，最后一响为整点；由于计数的起始时刻不可能与标准时刻（北京时刻）一致，故需在电路上加一个校时电路，同时标准的1Hz时刻信号必需做到标准稳固。
若是数字时钟走时有误差，应有校时电路校正；通过本课程设计，使学生巩固和增强“数字电子技术”课程的理论知识；把握电子电路的一样设计方式，并了解电子产品研究开发进程；大体把握电子电路安装和调试的方式，培育独立分析问题和解决问题的能力和创新能力和创新思维。
以下图所示为多功能电子时钟的一样组成框图。
译码显示器
↑↑↑↑↑
时计数器
分计数器
秒计数器
校时电路
报时电路
振荡器
多级分频器
3单元模块设计
脉冲产生及分频电路
秒信号发生器要紧有晶体振荡器和分频器电路组成。
（1）晶体振荡器电路
晶体振荡器电路给数字电路提供一个频率稳固准确的32768HZ的方波信号，可保证数字电子钟的走时准确及稳固。
（2）分频器电路
分频器电路将32768HZ的高频方波信号经32768（215）次分频后取得1HZ的方波信号供秒计数器进行计数。
分频器事实上也是计数器。
分频器主若是由CC4060和触发器组成.
（3）CC4060与74HC74的连接
（4）器件选择
脉冲产生电路：
电容选择27PF、石英晶体振荡器、电阻22M、CC4060
分频电路：
选择逻辑器件双D触发器74HC74
秒分时电路设计
时刻计数单元有“时”计数、“分”计数、“秒”计数三个部份组成。
“分”计数和“秒”计数单元为60进制计数器，需要两位十进制计数器，能够先级联100进制，再找出归零信号实现60进制。
能够直接用归零信号作为“秒”向“分”或“分”向“时”的进位信息。
“时”计数单元应为24进制计数器。
秒与分计数电路的连接
时计数电路的连接
3.2.3元器件的选择
逻辑器件选择：
双十进制同步计数器CC4518
四2输入与非门CC4011
六反相器74HC04
译码显示电路
“时”“分”“秒”计数器的书输出信号，需要通过译码显示电路。
所用的数码管为共阴数码管，因此两个com端都接地。
为避免电流过大了加几百欧的限流电阻。
译码显示电路如下
频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元输入端，校正好后，再转入正常计数状态即可。
校时电路
4电子时钟的调试与功能
组装电子钟，注意，器件管脚的连接必然要准确，“悬空端”、“清0端”、“置1端”要正确处置，调试步骤和方式如下：
（1）能够先将系统划分为振荡器、计数器、分频器、译码显示等部份，对它们别离进行设计与调试。
（2）各部件设计安装完毕后，用示波器观看石英晶体振荡器的输出频率
（3）将晶振输出的脉冲信号送入分频器，用示波器观看分频器的输出频率是不是达到设计要求。
（4）将频率为1Hz的标准秒脉冲信号别离送入秒计数器。
若是显现问题，就要认真检查电路看是哪显现了问题。
那个进程必然要认真，不能急。
稳扎稳打，一个模块一个模块的排查。
当检查没有错误时，那个电子时钟也就做好了。
设计总结
通过本次实验对数电知识有了更深切的了解，将其运用到了实际中来，明白了学习电子技术基础的意义，也达到了其培育的目的。
在实验中，我也碰到了很多挫折，只是我都和同伴一一克服了，大伙儿同心合力解决了问题，使我明白了和他人一起合作的重要性。
在以后的道路上咱们也必需深刻熟悉到团队合作的精神，投入尔后的进展当中。
由于在做电路设计时我和同伴都比较认真和认真，在电路设计好时，专门快就取得了想要的结果，这是美中不足。
可是我和我的同伴并无做完后就离去，而是帮忙他人检查错误的电路，在帮忙他人时咱们明白了许多错误是能够犯的，比如说，线路连错，少线的情形等等，最难查找的是有位同窗的一根线中中断掉。
由于咱们的尽力取得了教师的夸奖，很欣慰。
参考文献：
[1]康华光电子技术基础数字部份（第五版）。
北京：
高等教育出版社，2006；
[2]康华光电子技术基础模拟部份（第五版）。
北京：
高等教育出版社，2006；
[3]电子技术（下）实验指导书，电子技术课程组自编，2020.
附录一
使用工具清单
+5V电源
镊子
1
钳子
1
万用表
1
面包板
1
导线
若干
功能
器件类型、型号及参数
数量
振荡器部分
CC4060
1
晶振（32768Hz）
1
电阻：
22MΩ
1
电容：
27pF
1
电容：
27pF
1
分频电路
74HC74
1
计数电路
74HC4518
4
74HC04
1
CC4011
1
译码电路
74HC4511
6
显示电路
限流电阻
1
数码管（共阴极）
6
校时校分电路
CC4011
1
附录二
附录三
附录四
升级会员 