数字电子钟说明书 2
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木头电子钟操作方法木头电子钟操作方法:步骤一:插上电源首先,找到电子钟背后的电源插孔,将插头与插孔对齐,轻轻插入。
插上电源后,你会发现钟面上亮起了数字显示屏。
步骤二:设置时间电子钟必须正确设置时间才能准确显示。
有两种方式可以设置时间:自动设置和手动设置。
自动设置时间:1. 首先,确定你的电子钟是否支持自动设置时间功能。
有些电子钟具有自动搜索无线信号的功能,可以自动校准时间。
2. 如果你的电子钟支持自动设置时间功能,在插上电源后,它会自动搜索并接收无线信号,然后将时间校准为准确的当前时间。
手动设置时间:1. 如果你的电子钟不支持自动设置时间功能,你需要手动设置时间。
在插上电源后,屏幕上会显示默认时间。
按下“设置”按钮,屏幕上会显示闪烁的时间数字。
2. 在闪烁状态下,按照以下步骤设置时间:a. 使用“增加/减少”按钮或旋转调节钮,选择小时数。
一般情况下,你可以按住按钮或旋转钮来快速增加或减少小时数。
b. 设置小时数后,按下“设置”按钮,分钟数会开始闪烁。
c. 使用“增加/减少”按钮或旋转调节钮,选择分钟数。
同样,你可以按住按钮或旋转钮来快速增加或减少分钟数。
d. 设置分钟数后,按下“设置”按钮,屏幕上的时间将停止闪烁,表明时间设置完成。
步骤三:设置闹钟电子钟通常有闹钟功能,可以帮助你在特定的时间唤醒。
以下是设置闹钟的步骤:1. 在时间设置完成后,屏幕上会显示当前的时间。
按下“闹钟”按钮,屏幕上会显示出闪烁的闹钟时间。
2. 在闪烁状态下,按照以下步骤设置闹钟时间:a. 使用“增加/减少”按钮或旋转调节钮,选择闹钟小时数。
按住按钮或旋转钮可以快速增加或减少小时数。
b. 设置小时数后,按下“闹钟”按钮,分钟数开始闪烁。
c. 使用“增加/减少”按钮或旋转调节钮,选择闹钟分钟数。
同样,按住按钮或旋转钮可以快速增加或减少分钟数。
d. 设置完闹钟分钟数后,按下“闹钟”按钮,屏幕上的闹钟时间将停止闪烁,表明闹钟设置完成。
物理与电子工程学院课程设计题目:数字电子钟专业电子信息工程班级12级电信三班学号12300331学生姓名李长炳指导教师张小英张艳完成日期:2013 年7月数字电子钟前言: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闹铃等功能。
一、基本原理主体电路1.1 振荡电路晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。
我采用由门电路或555定时器构成的多谐振荡器作为时间标准信号源。
本系统中的振荡电路选用555定时器构成的多谐振荡器,见图1。
多谐振荡器的振荡频率可由式估算。
图11.2 时、分、秒显示电路模块设计①秒的产生采用74LS160产生60进制的加法计数器,输出端Q0,Q1,Q2,Q3分别接到七段数码管的相应的各端,由上图的555产生的秒脉冲链接秒的两个160的cp,第一片的进位来控制第二片的EP,ET来构成秒。
如下图所示图2注意:两个CP都是连接到555的输出。
②分的产生采用74LS160产生60进制的加法计数器,输出端Q0,Q1,Q2,Q3分别接到七段数码管的相应的各端,由上图的秒产生的进位连接秒的两个160的cp,第一片的进位来控制第二片的EP,ET来构成秒。
如下图所示图3注意:两个CP都是连接的秒的进位的输出。
③小时的产生采用74LS160产生24进制的加法计数器,输出端Q0,Q1,Q2,Q3分别接到七段数码管的相应的各端,由上图的分产生的进位连接秒的两个160的cp,第一片的进位来控制第二片的EP,ET来构成秒。
如下图所示图4注意:两个CP都是连接的秒的进位的输出。
1.3闹钟我设置的闹钟是00:03响的。
会响一分钟,采用与非门和或门组成的电路。
可以得出以下的电路图当达到00:03时就开始响,当不是00:03是就停止了,喇叭一端节地。
仿真图如下所示。
图51.4整点报时整点报时就是当达到了整点的时候就开始响,我设计的是响10秒钟的报时。
目录引言..............................................................................................错误!未定义书签。
1EDA技术介绍 (2)2Verilog HDL介绍 (3)3QuartusII软件简介 (4)3.1软件介绍 (4)3.2界面介绍 (5)3.2.1代码输入界面 (5)3.2.2功能仿真界面 (5)3.2.3波形仿真界面 (6)4系统总体设计 (7)4.1设计思路 (7)4.2系统设计总体框图 (7)5各模块详细设计 (8)5.1计时模块 (8)5.1.124进制计数器的设计 (8)5.1.260进制分计数器 (9)5.1.260进制秒计数器 (11)5.2校时校分模块设计 (12)5.3报时模块设计 (13)5.4分频模块设计................................................................错误!未定义书签。
5.5显示模块设计 (16)5.6顶层模块设计 (16)6硬件测试 (17)7总结 (19)参考文献 (20)引言电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛应用。
随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到数字电子钟。
20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
电子钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
由于数字集成电技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点,因此在许多电子设备中被广泛使用。
电子表使用说明书感谢您选择我们的电子表产品。
为了您更好的使用体验,我们特为您提供以下使用说明书。
1. 产品概述电子表是一种便携式时间计量工具,使用高科技电子技术制造而成。
它以数字显示屏幕为主要组成部分,可以显示当前时间、日期和其他功能信息。
2. 功能介绍2.1 时间显示您可以通过按下表冠(旋钮)来唤醒电子表并显示当前时间。
时间显示格式默认为24小时制,若您需要调整为12小时制,请进入设置模式进行调整。
2.2 日期显示电子表还可以显示当前日期,包括年、月、日。
您可以通过翻动屏幕、滑动按钮等方法查看不同的日期信息。
2.3 闹钟功能电子表还内置了闹钟功能,您可以设置闹钟时间并开启提醒功能。
当闹钟时间到达时,电子表将发出声音或震动提醒您。
2.4 计时功能电子表还支持计时功能,您可以使用该功能进行倒计时或计时操作。
通过进入设置模式,您可以进行相关设置和调整。
2.5 其他功能电子表还可能配备其他功能,例如计步器、心率监测等。
请详细阅读相关说明书以了解更多信息。
3. 使用方法3.1 启动与关闭长按表冠即可启动或关闭电子表。
启动后,屏幕将显示当前时间。
3.2 时间调整电子表通过旋转表冠进行时间调整。
进入时间调整模式后,您只需要根据屏幕上的指示进行调整即可。
3.3 日期调整电子表通过滑动按钮或翻动屏幕进行日期调整。
进入日期调整模式后,您只需要按照屏幕上的指示进行调整即可。
3.4 闹钟设置闹钟设置需要您进入设置模式,按照屏幕上的指示进行调整。
您可以设置闹钟时间、提醒方式等。
3.5 计时操作进入计时模式后,您可以选择开始计时、暂停或停止计时。
通过按下相应按钮即可进行操作。
4. 注意事项4.1 防水防尘电子表通常具备防水或防尘功能,但不同型号的电子表具体防护等级可能有所不同,请您仔细阅读产品说明书并遵循正确的使用方法。
4.2 电池续航电子表通常使用纽扣电池或可充电电池供电,使用时间可能根据不同的功能和使用频率而有所差异。
电子时钟使用说明书目录1电子时钟 (1)1.1电子时钟简介 (1)1.2 电子时钟的基本特点 (1)2作品构成 (1)3核心器件 (3)3.1 单片机(STC12C5A60S2) (3)3.2 时钟芯片(DS1302) (4)3.3液晶屏模块(LCD12864) (5)4 作品功能及操作说明 (6)4.1 功能介绍 (6)4.2操作说明 (7)5注意事项 (8)1 电子时钟1.1 电子时钟简介1957年,Ventura发明了世界上第一个电子表,从而奠定了电子时钟的基础,电子时钟开始迅速发展起来。
现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具,采用延时程序产生一定的时间中断,用于一秒的定义,通过计数方式进行满六十秒分钟进一,满六十分小时进一,满二十四小时清零。
从而达到计时的功能,是人民日常生活补课缺少的工具。
1.2 电子时钟的基本特点现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调试,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用LED显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时、分、秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。
2 作品构成品名型号/规格数量(PCS)液晶屏模块LCD128641单片机STC12C5A60S21时钟芯片DS13021温度芯片DS18B201石英晶体12.00MHz1石英晶体32.768KHz1电容0.1μF2电容30pF2电容100μF 1 电阻1kΩ1扬声器无源1三极管85501微动开关12×12×6mm4钮扣电池3V锂电池1光敏电阻0~20KΩ1电源适配器5V 500mA13 核心器件3.1 单片机(STC12C5A60S2)STC12C5A60S2系列单片机管脚图该作品采用STC12C5A60S2单片机驱动程序,该单片机共包含40个可用引脚,完全可以应付时钟电路在接口电路上的要求。
《单片机技术》课程设计说明书数字电子钟院、部:电气与信息工程学院学生姓名:******指导教师:王韧职称副教授专业:通信工程班级:***********完成时间:2013年12月20日湖南工学院课程设计任务书课程:单片机技术课程设计题目:数字电子钟数字频率计数字电压表交通灯抢答器密码锁波形发生器数字温度计计算器数字式秒表适用班级:电子1101~2、通信1102~3通信1101~电子1103 时间: 2013~2014学年第一学期指导教师:王韧《单片机技术》课程设计任务书一、设计题目:数字电子钟、数字频率计、数字电压表、交通灯、抢答器、密码锁、波形发生器、数字温度计、计算器、数字式秒表。
二、适用班级:电子1101~2、通信1102~3、通信1101~电子1103三、指导教师:王韧四、设计目的与任务:学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题,巩固和运用在《单片机技术》中所学的理论知识和实验技能,掌握单片机应用系统的一般设计方法,提高设计能力和实践动手能力,为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
五、设计内容与要求设计内容1、数字电子钟设计一个具有特定功能的电子钟。
该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”,进入时钟准备状态;第一次按电子钟启动/调整键,电子钟从0时0分0秒开始运行,进入时钟运行状态;再次按电子钟启动/调整键,则电子钟进入时钟调整状态,此时可利用各调整键调整时间,调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。
2、数字频率计设计一个能够测量周期性矩形波信号的频率、周期、脉宽、占空比的频率计。
该频率计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”,进入测量准备状态。
按频率测量键则测量频率;按周期测量键则测量周期;按脉宽测量键则测量脉宽;按占空比测量键则测量占空比。
3、数字电压表设计一个能够测量直流电压的数字电压表。
测量电压范围0~5V,测量精度小数点后两位。
该电压表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”,进入测量准备状态,按测量开始键则开始测量,并将测量值显示在显示器上,按测量结束键则自动返回“P.”状态。
厦门数字电子钟调试步骤厦门数字电子钟调试:1、在正常模式下,显示小时、分钟、秒和星期;按“D”显示日期;按“S”显示闹钟时间。
2、调整闹钟时间:按“M”两次进入闹钟模式,按“S”选中小时或者分钟,按“D”调整合适的时间,最后按“M”返回。
3、实时调整:连续按“M”三次进入调整时间模式,按“S”选择秒、分、小时、日、周和月;按“D”对应数为右声道音量调整;最后,按下“M”返回到正常模式。
4、计时器功能:按下“M”一次进入计时器功能模式,刚开始状态显示为0:00:00,按“D”开始计算时间,再次按“D”停止;按“S“返回到开始模式0:00:005、打开或关闭闹钟模式:在正常状态下,按下“S”和“D”,你可以选择打开闹钟或者关闭闹钟,当闹钟打开时,将显示闹钟符号是什么。
“S”“M”“D”分别为电子钟面板的SET键,MODE键、DATE键。
厦门数字电子钟工作原理:电子挂钟是一个将“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,具有校时功能和报时功能。
因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。
主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,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。
将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用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”也采用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”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态用七段显示译码器译码,通过七段显示器显示出来。
整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现报时。
电子时钟温度计DIY套件使用说明书
作者:张卫兵 时间:2010.1.27
本套DIY套件专为业余电子爱好者制作,DIY简单实用,成本低。
产品如图所示:
上图为空板。
焊好的成品板。
功能说明:
本套件程序已经烧好,单片机数字时钟温度计DIY,掉电切换到备用电池,无需重新设置时间,显示完整的日历和温度
时间:24小时制显示。
秒:计时由小数点闪烁 精确定时一秒散动一次
温度:显示精确到0.1度
日历:月份和日期显示,年份,月份自动控制
功能按键:K2为设置动能键,可以设定时间,日期,星期等 K3和K4分别为加一和减一功能键。
说明书一、主程序、子模块流程图电子闹钟主流程图:调时、调日期、调星期流程图:倒计时结束流程图:音乐播放流程图:闹铃功能流程图:二、功能介绍:有计时,计日期,计星期,调时、调日期、调星期、闹钟、调闹钟、音乐闹铃、秒表、99秒倒计时、60秒倒计时、5秒倒计时、倒计时结束播放提醒音乐、直接按键播放音乐共计15个小的功能,分为四个功能模块,用四个按键来实现1.调时,查看日期以及调日期,查看星期以及调星期按键1进入该模块后,显示该模块的界面“1234”,分别代表在该界面中要用到的按键编号。
此时按1即进入调时界面,显示当前时间,按1秒加1,按2分加1,按3时加1,按4退出该界面而回到模块界面。
此时按2即进入查看日期以及调日期的界面,显示当前日期,按1天加1,按2月加1,按3年加1,按4退出该界面而回到模块界面。
此时按3即进入查看星期以及调星期的界面,显示当前星期,按1星期加1,按4退出该界面而回到模块界面。
此时按4则退出功能模块1而回到主界面。
2.调闹钟进入该模块时,显示闹钟时间,按1秒加1,按2分加1,按3时加1,按4退出调闹钟模块而回到主界面3.秒表,倒计时进入该模块后,显示界面“12 4”,分别代表在该界面中要用到的按键编号。
此时按1进入秒表计时状态,按4退出,回到模块界面。
此时按2进入99秒倒计时状态,按1切换到60秒倒计时,按1切换到5秒倒计时,在倒计时进行中,按4可以回到模块界面。
此时按4,可以回到主界面4.音乐进入该界面后,显示界面“00-00-00”,按1播放歌曲1,按2播放歌曲2,按3播放歌曲3,按4播放歌曲4,在播放歌曲时,按4可以结束播放音乐并且回到主界面。
引言数字电子钟是采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置。
数字钟是人们生活中不可少的用品,随处可见,如车站,码头,剧院,办公室等公众场合,可以说给人们的生活,工作,娱乐带来不少方便,又因为数字集成电路的发展采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确,性能稳定,携带方便等优点。
虽然现在市场上又现成的数字钟集成电路芯片卖,但这里所写的自制电子钟可以满足一些特殊需要,列如可以随意设置时,分,秒的输出,改变显示数字的大小等。
又因为现在科技使得集成电路技术发展迅速,尤其是中规模集成电路技术的发展,使电子钟变得更加体积小,省电,计时准确,因此,在这里设计制作一个数字电子钟有着一定的意义,同时也兼顾了我们在学校所学的数字电路知识。
关键词:数字电子钟走时准确设计制作目录述论一.数字电路基本组成框图二.组成部分及各部分作用2.1 单元电路2.1.1 振荡电路2.1.2 时分秒显示电路2.1.3 译码显示电路2.1. 4 校时电路2.2 进制电路2.3 基本逻辑门电路三.电子钟触发器四.脉冲信号的产生五.调试六.结论七.参考文献述论多功能数字电子钟是由晶体振荡器、计数器、译码和数码显示电路、校时电路等组成。
该电子钟可以满足使用者的一些特殊要求,输出方式灵活,如可以随意设置时、分、秒的输出,改变显示数字的大小等等。
并且由于集成电路技术的发展,特别是MOS集成电路技术的发展,使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。
此次设计运用了学院中所学的数电、模电等知识,利用元器件等工作原理,制成了具有校时功能的数字电子钟。
电路主要采用中规模CMOS集成电路.本系统的设计电路由脉冲逻辑电路模块、时钟脉冲模块、电源模块、时钟译码显示电路模块、校时模块等部分组成。
采用电池作电源,采用低功耗的CMOS芯片及液晶显示器,有效的解决了功耗问题,能更好地为人们的生活带来便利。
一数字电子钟的基本组成框图二组成部分及各部分作用数字钟是一个将‚时‛、‚分‛、‚秒’’显示于人的视觉器官的计时装置。
华南农业大学电子线路综合设计数字电子钟设计吴立夫201131190527邢夏琼201131190530邓善坤201131190509黄景好201131190512班级:11电子5班组别:第六组指导教师:郭云志2013年6月摘要数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。
振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。
秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。
一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、数码显示器等几部分组成。
振荡电路:主要用来产生时间标准信号,因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度,而石英晶体的选频特性非常好,有一个极其稳定的串联谐振频率f,而且等效品质因数Q值也很高,所以采用石英晶体振荡器。
分频器:因为振荡器产生的标准信号频率很高,要是要得到“秒”信号,需一定级数的分频器进行分频。
计数器:有了“秒”信号,则可以根据60秒为1分,24小时为1天的进制,分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器,分别为60进制,60进制,24进制计数器,并输出一分,一小时的进位信号。
译码显示:将“时”“分”“秒”显示出来。
将计数器输入状态,输入到译码器,产生驱动数码显示器信号,呈现出对应的进位数字字型。
由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。
另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。
关键词数字钟振荡计数校正报时目录1设计任务 (4)1.1设计任务及指标 (4)1.2设计要求 (4)2数字电子钟的组成和工作原理 (4)2.1数字钟的构成 (4)2.2原理分析 (4)2.3数字点钟的基本逻辑功能框图 (5)3.数字钟的电路设计 (5)3.1秒信号发生器的设计 (5)3.1.1方案一 (5)3.1.2方案二 (6)3.1.3两个方案的比较 (7)3.2时间计数电路的设计 (7)3.2.1 “分”、“秒”六十进制计数器 (7)3.2.2 “时”六十进制计数器 (8)3.3译码显示电路 (8)3.4正点报时电路的设计 (10)3.5校时电路的设计 (11)4数字电子钟的整体电路 (12)5电路的装配与调试过程 (13)5.1电路焊接 (13)5.2调试过程 (13)6收获、体会和建议 (14)参考文献 (15)附录元件清单1设计任务设计制作一个数字电子钟,各在2位数码管上显示时,分,秒,时间计数电路采用24进制,从00开始到23后再回到00;具有手动校时、校分功能,计时过程具有整点报时功能。
1.1设计任务及指标设计制作一个数字电子钟;设计计数电路采用24进制,从00开始到23后再回到00;各用2位数码管显示时、分、秒;具有手动校时、校分功能,可以分别对时、分进行单独校正;计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器响1秒停1秒地响5次。
1.2设计要求1.小组集中查找资料,讨论,确定设计方案;2.根据选定方案确定实现设计要求的基本电路和扩展电路,画出电路原理图(或仿真电路图);3.根据经济原则选择元器件及参数;4..小组进行电路焊接、调试、测试电路性能,撰写整理设计说明书。
2数字电子钟的组成和工作原理2.1数字钟的构成数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、较时电路、报时电路等部分组成,这些都是数字电路中应用最广的基本电路.2.2原理分析数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。
振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。
秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。
由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。
另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。
2.3数字点钟的基本逻辑功能框图图1 数字钟的基本逻辑框图3数字钟的电路设计3.1 秒信号发生器的设计通过查找资料并展开讨论,我们共同讨论了两个不同的秒信号发生器的设计方案。
3.1.1方案一 555构成的多谐振荡器电路图如图2。
电容C1放电时间为:t1=R2*C1*ln2,充电时间为:t2=(R1+R2)*CI*ln2,则其振荡频率为f=1/(t1+t2)。
选择适当的R1、R2、C1值可使f=1HZ。
图2 555构成的多谐振荡器3.1.2方案二晶体振荡分频电路石英晶体振荡电路1.采用频率fs=32768Hz的石英晶体。
3.1.3两个方案的比较1.采用555多谐振荡器优点:555内部的比较器灵敏度较高,而且采用差分电路形式,它的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。
缺点:要精确输出1Hz脉冲,对电容和电阻的数值精度要求很高,所以输出脉冲既不够准确也不够稳定。
2.采用晶体振荡分频电路优点:由石英晶体的阻抗频率响应可知,它的选频特非常好,有一个极为稳定的串联谐振频率fs,且等效品质因数Q很高。
只有频率为fs的信号最容易通过,且其他频率的信号均会被晶体所衰减。
图3 石英晶体振荡器3.比较结果振荡器是数字钟的核心,振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度。
为了达到设计要求,获取更高的计时精度,选用晶体振荡器构成振荡器电路。
一般来说,振荡器的频率越高,计时精度越高。
3.2时间计数电路的设计秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时输出信号,然后送至译码显示电路,以便实现用数字显示时、分、秒的要求。
“秒”和“分”计数器应为六十进制,而“时”计数器应为二十四进制。
采用10进制计数器74LS90来实现时间计数单元的计数功能。
74LS90是四位二进制同步加法计数器,它的设置为多片集成计数器的级联提供方便,具有异步清零,同步并行置数,保持和计数的功能。
3.2.1 “分”、“秒”六十进制计数器选用两块74SL90采用异步清零的方法完成60进制。
秒的计数单元为10进制计数器。
当Q D Q C Q B Q A变成1010时,通过与非门把它的清零端变成0,计数器的输出被置零,跳过1011到1111的状态,又从0000开始,如此重复。
秒的十为计数单元为6进制,当QDQCQBQA 变成0101时,通过与非门把它的清零端变成0,计数器的输出被置零,跳过0110到1111的状态,又从0000开始,如此就是60进制。
同时秒十位上的0101时,要把进位号传输给“分”各位的计数单元。
分的个位和十位计数单元的状态转换和秒的是一样的,只是它要把进位信号传输给时的个位计数单元。
图4 74LS90电路图3.2.2 “时”二十四进制计数器当“时”十位的Q D Q C Q B Q A为0000或0001时,“时”的个位计数单元是十进制计数器,当地的Q D Q C Q B Q A到1010时,通过与非门使得个位74LS90上的清零端为0,则计数器的输出直接置零,从0000开始。
当十位的QDQCQBQA为0010时,通过与非门使得该74LS90的清零端为0,“时”的十位有重新从0000开始,此时的个位计数单元变成了4进制,即当个位计数单元的QDQCQBQA为0100时,又要从0000开始计数,这样就实现了“时”24进制的计数。
图5 二十四进制示意图3.3译码显示电路译码显示电路是将计数器输出的8421 BCD码译成数码管显示所需要的高低电平,我们采用阴极七段数码管,引脚如图7。
其则译码电路就应选接与它配套的共阴极七段数码驱动器。
译码显示电路可采用CD4511BC-7段译码驱动器,其芯片引脚如图8。
译码器A、B、C、D与十进制计数器的四个输出端相连接,a、b、c、d、e、f、g即为驱动七段数码显示器的信号。
根据A、B、C、D所得的计数信号,数码管显示的相对应的字型。
其显示电路如图。
图8 译码显示电路3.4正点报时电路的设计要求当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。
即当时间达到xx时59分51秒时蜂鸣器开始响第一次,并持续一秒钟,然后停鸣一秒,这样响五次。
在59分51秒到59分59秒之间,只有秒的个位计数,分的十位Q3 Q2 Q1 Q0输出0101,个位Q3 Q2 Q1 Q0 输出1001,秒的十位Q3 Q2 Q1 Q0 输出0101均不变,而秒的个位Q0计数过程中输出在0和1之间转。
所以可以利用与非门的相与功能,把分十位的Q2 、Q0 ,分个位的Q3、Q0,秒十位的Q2、Q0 和秒个位的Q0和时钟脉冲相“与非”作为控制信号控制与非门的开断,从而控制蜂鸣器的响和停。
如图9。
图9 整点报时电路3.5校时电路的设计在刚接通电源或者时钟走时出现误差时,则需要进行时间的校准。
置开关在手动位置,分别对时、分、秒进行单独计数,计数脉冲由单次脉冲或连续脉冲输入。
校时电路由4个开关组成,实现对“时”、“分”的校准。
由于在机械开关接通或断开瞬间,触电由于机械的弹性振颤,会出现抖动现象,即电路在短时间内多次接通和断开,使V0的逻辑电平多次在0和1之间跳变,导致错误的逻辑输入。
可以采用SR锁存器的记忆作用消除机械开关触电抖动引起的脉冲输出。
图10 校时电路电路图4.数字电子钟的整体电路如下图图11 数字电子钟的计数校正电路5电路的装配与调试过程5.1电路焊接焊接时要主要布线和焊点的合理分布,尽量做到美观。
在焊之前,主要是电路的布线,要尽量减少飞线避免一些电线的冗杂和重复,实际焊接过程中,要保证焊笔不要碰到已经焊好的线,否则焊好的线很容易脱落。
每焊接完一部分电路,就立即进行调试,测试无误后方可进心下一阶段的焊接。
插拔集成芯片时用力要均匀,避免芯片管脚在插拔中变弯、折断。
焊接中出现的问题:1.在布局的时候发现飞线好多,为了避免飞线太多,尽量从芯片内部绕线出来,可以尽量利用空间,同时可以让所有的地线先连接在一条线上,可以使布局美观一点。
2.导线由很多小小的线丝围成,一根线丝在焊接过程中不注意可能跟别的走线相连导致短路,找了很久才找出问题所在,所以每一条走线都要检查的很仔细。
3.在焊接的时候最好每一条走线完全焊完再焊下一条,如果同时焊的话会导致可能一些走线没完全走完,使电路不能正常工作。
4.在焊接完一部分电路后要立即进行调试,不然如果把电路全部焊接完后才调试,错误了就不知道是哪里错了,所以焊接完一部分电路后要立即进行调试有利于检查。