數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)數(shù)字時(shí)鐘實(shí)現(xiàn).doc

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1、應(yīng)用科技學(xué)院《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告》設(shè)計(jì)題目：數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作專業(yè)班級(jí)：13級(jí)《物聯(lián)網(wǎng)工程》2班姓名：白雪王貞張瑩學(xué)號(hào)：068108131指導(dǎo)老師：劉燁時(shí)間：2015年5月15日~2015年5月30日地點(diǎn)：四教4414實(shí)驗(yàn)室摘要：數(shù)字時(shí)鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)秒﹑分﹑時(shí)的計(jì)時(shí)裝置，與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘相比，它具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更長(zhǎng)的使用壽命，因而得到了廣泛的應(yīng)用。小到人們的日常生活中的電子手表，大到車站﹑機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所的大型數(shù)顯電子鐘。數(shù)字時(shí)鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組

2、合邏輯電路和時(shí)序電路。本課程設(shè)計(jì)要用通過(guò)簡(jiǎn)單的邏輯芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘。要點(diǎn)在于用555芯片連接輸出為一秒的多諧振蕩器用于時(shí)鐘的秒脈沖,用14位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器CC4060芯片、7雙BCD同步加計(jì)數(shù)器CD4518芯片、十進(jìn)制加計(jì)數(shù)器/7段譯碼器CD4033芯片等連接成60和12進(jìn)制的計(jì)數(shù)器,再通過(guò)七段數(shù)碼管顯示，構(gòu)成了簡(jiǎn)單數(shù)字時(shí)鐘。關(guān)鍵詞：數(shù)字時(shí)鐘；555芯片；計(jì)數(shù)器；數(shù)碼管1設(shè)計(jì)目的41.1設(shè)計(jì)指標(biāo)42課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求42.1設(shè)計(jì)任務(wù)42.2設(shè)計(jì)要求43系統(tǒng)設(shè)計(jì)43.1設(shè)計(jì)思路43.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)53.2.1原理圖及說(shuō)

3、明53.2.2具體設(shè)計(jì)63.2.2.1.小時(shí)計(jì)時(shí)電路63.2.2.2.分鐘計(jì)時(shí)電路63.2.2.3.秒鐘計(jì)時(shí)電路63.2.2.4.手動(dòng)時(shí)間校準(zhǔn)電路的設(shè)計(jì)63.2.2.5.光敏電阻的設(shè)計(jì)64主要元器件的介紹74.140161------4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器（有預(yù)置端，異步清除）74.2CD4010674.3CD400985電路板的安裝與測(cè)試81設(shè)計(jì)目的數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字顯示秒﹑分﹑時(shí)的記時(shí)裝置，與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘相比，他具有走時(shí)準(zhǔn)確﹑顯示直觀﹑無(wú)機(jī)械傳動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用：小到人們的日常生活中的電子

4、手表，大到車站﹑機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所的大型數(shù)顯電子鐘。我們此次設(shè)計(jì)數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字鐘。而且通過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法。且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時(shí)敘電路。通過(guò)它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時(shí)序電路的原理與使用方法。1.1設(shè)計(jì)指標(biāo)1.時(shí)間以12小時(shí)為一個(gè)周期；2.顯示時(shí)、分、秒；3.具有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；2課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2.1設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)計(jì)一個(gè)有“時(shí)”，“分”，“秒”（11小

5、時(shí)59分59秒）顯示且有校時(shí)功能的數(shù)字時(shí)鐘鐘；2、用中小規(guī)模集成電路組成數(shù)字時(shí)鐘。2.2設(shè)計(jì)要求1．用555定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)秒鐘脈沖發(fā)生器，輸入1HZ的時(shí)鐘；（對(duì)已有1kHz頻率時(shí)鐘脈沖進(jìn)行分頻）；2．能顯示時(shí)、分、秒，12小時(shí)制；3.設(shè)計(jì)晶體震蕩電路來(lái)輸入時(shí)鐘脈沖；4.用雙BCD同步加計(jì)數(shù)器CD4518芯片設(shè)計(jì)一個(gè)分秒鐘計(jì)數(shù)器,即六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器.；5.用十進(jìn)制加計(jì)數(shù)器/7段譯碼器CD4033芯片設(shè)計(jì)一個(gè)12小時(shí)計(jì)數(shù)器,6.譯碼顯示電路顯示時(shí)間。3系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)思路數(shù)字電子鐘由信號(hào)發(fā)生器、“時(shí)、分、秒”計(jì)數(shù)器

6、、LED數(shù)碼管、校時(shí)電路、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路等組成。工作原理為時(shí)鐘源用以產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖信號(hào)，作為數(shù)字種的時(shí)間基準(zhǔn)，要求震蕩頻率為1HZ，為標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。將標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號(hào)送入“秒計(jì)數(shù)器”，該計(jì)數(shù)器采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60秒發(fā)出一個(gè)“分脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將作為“分計(jì)數(shù)器”的時(shí)鐘脈沖?！胺钟?jì)數(shù)器”也采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60分，發(fā)出一個(gè)“時(shí)脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將被送到“時(shí)計(jì)數(shù)器”。“時(shí)計(jì)數(shù)器”采用12進(jìn)制計(jì)數(shù)器，可以實(shí)現(xiàn)12小時(shí)的累計(jì)。LED數(shù)碼管將“時(shí)、分、秒”計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)顯示。校時(shí)電路是來(lái)對(duì)“時(shí)、分、秒”顯示

7、數(shù)字進(jìn)行校對(duì)調(diào)整。本設(shè)計(jì)使用芯片數(shù)最少、計(jì)時(shí)準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)顯示的節(jié)電工作方式（耗電量?jī)H為靜態(tài)顯示模式的1.8％）、調(diào)試方便、時(shí)間校準(zhǔn)方便。電路中的振蕩器XT為目前多數(shù)石英晶體電子表中使用的頻率為215=32768HZ的石英晶體，經(jīng)IC2（CC4060）組成的14級(jí)2分頻和IC3A（CD4518）組成的一級(jí)2分頻后可得到1HZ的“秒”脈沖信號(hào)。用6個(gè)40161分別控制6個(gè)數(shù)碼管，用邏輯門(mén)電路選擇各個(gè)數(shù)碼管的最大數(shù)字，比如說(shuō)輸出9，就要對(duì)應(yīng)的輸入二進(jìn)制數(shù)1001，輸出3對(duì)應(yīng)0011，1對(duì)應(yīng)0001。邏輯門(mén)電路選擇好最大

8、數(shù)，就接入下一個(gè)40161的CLK端，來(lái)進(jìn)位。MR端要接入與非門(mén)和40106之間，讀取最大數(shù)。我們?cè)O(shè)計(jì)的是實(shí)現(xiàn)0~9,0~5,0~1,0~2的進(jìn)位方式。從秒開(kāi)始，0~59，分0~59，時(shí)0~11.3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2.1原理圖及說(shuō)明（1）電路原理框圖（2）電路原理圖用555電路構(gòu)成的1KHz多諧振蕩器，調(diào)節(jié)電阻R3可以改變輸出信號(hào)頻率。74LS160是二，五，十進(jìn)制同步加法器，用三片7