整點報時數(shù)字鐘設(shè)計

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1、電子電路課程設(shè)計報告題目：整點報時數(shù)字鐘設(shè)計姓名：年級專業(yè)：學(xué)號：完成時間：14目錄一、設(shè)計任務(wù)與要求31設(shè)計任務(wù)32設(shè)計要求3二、總體概要設(shè)計4三、單元模塊電路設(shè)計分析41時鐘驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊42時間技術(shù)模塊53校時模塊64整點報時75顯示選擇模塊96比較模塊10四、組裝調(diào)試111使用的主要儀器及儀表112調(diào)試電路的方法和技巧113調(diào)試中出現(xiàn)的故障，原因及排除方法12五、元器件清單12六、設(shè)計總結(jié)及改進期望13七、收獲和體會13八、參考文獻1414一、設(shè)計任務(wù)與要求1設(shè)計任務(wù)數(shù)字鐘一種用數(shù)字顯示分，秒，時的即使裝置，與傳統(tǒng)的機械鐘相比，它具有走勢

2、準(zhǔn)確，顯示直觀，無需機械傳動等有點。因而得到了廣泛的應(yīng)用。本次課程設(shè)計要求以中規(guī)模集成電路為主，利用所學(xué)知識，設(shè)計一個數(shù)字鐘。通過本次課程設(shè)計，進一步加強數(shù)字短路綜合應(yīng)用能力，掌握數(shù)字電路的設(shè)計技巧，增強實踐能力，以及熟練掌握數(shù)字鐘的系統(tǒng)設(shè)計，組裝，調(diào)試及故障排除的方法。2設(shè)計要求數(shù)字鐘采用數(shù)碼管顯示。顯示范圍0時0分00秒——23時59分59秒。有校時功能，可以分別對時及單獨校時，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時間；電路具有整點報時功能，報時聲響為四低一高，最后一響正好為整點，并且要求走時準(zhǔn)確。畫出電路原理圖。選擇元器件及參數(shù)，列出有相關(guān)元器件的清單。自行裝配和

3、調(diào)試，并能發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。編寫設(shè)計報告，寫出設(shè)計與制作的全過程附上有關(guān)資料和圖紙，心得體會。14二、總體概要設(shè)計三、單元模塊電路設(shè)計分析1時鐘驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊時鐘驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊是構(gòu)成數(shù)字式時鐘的核心，它產(chǎn)生一個矩形波時間基準(zhǔn)源信號，其穩(wěn)定性和頻率精確度決定了計時的準(zhǔn)確度，振蕩頻率越高，計時精度也就越高。分頻器采用計數(shù)器實現(xiàn)，以得到1s的標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。通常，數(shù)字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高，為了得到1HZ的秒信號輸入，需要對振蕩器的輸出信號進行分頻。通常實現(xiàn)分頻器的電路是計數(shù)器電路，一般采用多級二進制計數(shù)器來實現(xiàn)。計數(shù)器可用多種方法來構(gòu)成。14圖一

4、分頻電路2時間技術(shù)模塊時間技術(shù)模塊有時計數(shù)，分計數(shù)和秒計數(shù)等幾個部分。時計數(shù)模塊一般為24進制計數(shù)器，其輸出為兩位8421BCD碼形式：分計時和秒計數(shù)模塊一般為60進制計數(shù)器，其輸出也為8421BCD碼。圖二秒60進制計數(shù)器14秒十位計數(shù)單元為6進制計數(shù)器，需要進制轉(zhuǎn)換。7490的清零端有兩個，分別為，它們同時為高點平時有效，所以可將Q1,Q2分別接到R0(1),R0(2)將10進制計數(shù)器轉(zhuǎn)換為6進制計數(shù)器，其中Q2可作為向上的進位信號與分個位的計數(shù)單元的CKA相連。分個位和分十位計數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)分別與秒個位和秒十位計數(shù)單元基本相同，也是分個位計數(shù)

5、單元的Q3作為向上的進位信號應(yīng)與分十位計數(shù)單元的CKA相連。不同的是，分個位單元的Q3，Q0和分十位計數(shù)單元的Q2，Q0相與后作為向上的進位信號。這是為了在分校時時不向小時進位，在校時部分還會提到。圖三時24進制計數(shù)器3校時模塊當(dāng)重新接通電源或走時出現(xiàn)誤差時都需要對時間進行校正。通常，校正時間的方法是：首先截斷正常的計數(shù)通路，然后在進行人工觸發(fā)計數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號加到需要校正的計數(shù)單元的輸入端，校正好后，再轉(zhuǎn)入正常計時狀態(tài)。14根據(jù)要求，數(shù)字鐘應(yīng)該具有分校正和時校正功能，因此，應(yīng)該截斷分個位和時個位的直接計數(shù)通路，并采用正常的計時信號與校正信

6、號可以隨時切換的電路接入其中，而且在校正分鐘時應(yīng)截斷分向時的進位信號，以避免在校分的時候影響小時的狀態(tài)，從而引起對小時不必要的重新校正。圖四校時電路該電路采用2—3/2—2輸入端雙與或非門和其他輔助器件構(gòu)成，用2HZ脈沖信號作為校正信號在沒有按下校正按鈕時，封鎖2HZ校正信號，選通秒向分和分向時的進位信號，當(dāng)按下時按鈕，進位信號被封鎖，調(diào)整信號被選通，如果一直按著按鈕，可以實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)。圖五時效去抖電路4整點報時14一般時鐘都應(yīng)具備整點報時電路功能，即在時間出現(xiàn)整點前數(shù)秒內(nèi)，數(shù)字時鐘會自動報時，以示提醒。其作用方式是發(fā)出連續(xù)的或有節(jié)奏的聲頻，較復(fù)雜

7、的也可以是實時語音提示。根據(jù)要求，電路應(yīng)在整點前5秒鐘內(nèi)開始整點報時，即當(dāng)時間在59分55秒到59分59秒器件時，報時電路給報時控制信號。圖六整點報時電路整點報時電路中蜂鳴器發(fā)出聲音的條件是時間在59分55秒到59分59秒期間，55到58秒每一秒一次低音，59秒時為一次高音。而在這段時間內(nèi)，分不變，秒的十位也不變，因此可作為一個選通信號。圖七邏輯門構(gòu)成的整點報時電路還有一種實現(xiàn)整點報時功能的方案，其基本思路如下：當(dāng)時間在59分55秒時，產(chǎn)生一個信號是使Rs觸發(fā)器置“1”，蜂鳴器開始發(fā)出低音，當(dāng)時間在59分59秒時。再產(chǎn)生一個信號時使另一個Rs觸發(fā)器

8、置“1”，蜂鳴器開始發(fā)出高音，同時清零第一個Rs觸發(fā)器，過后關(guān)閉蜂鳴器。種種用法在鬧鈴延時模塊用到，這里不給出具體的實現(xiàn)方