数字时钟设计_毕业论文

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密 级：

毕业设计(论文)

数字时钟设计

DESIGN OF DIGITALCLOCK

学生学号

学生姓名

学院名称 信电工程学院

专业名称 电子信息工程

指导教师

2010年 6月 3日

徐州工程学院毕业设计(论文)

I 摘要

设计简述数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用数字电子钟，从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。此次设计数字电子钟是为了了解数字电子钟的原理，从而学会制作数字电子钟。而且通过数字电子钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。且由于数字电子钟电路包括组合逻辑电路和时序电路。通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。

关键字 数字钟;组合逻辑电路;时序电路

徐州工程学院毕业设计(论文)

I 目 录

1 绪论 ............................................................................................................................................ 1

1.1 数字钟发展背景 ................................................................................................................ 1

1.2 设计目的 ............................................................................................................................. 2

1.3 设计功能要求 .................................................................................................................... 2

2 电路设计 ..................................................................................................................................... 3

2.1 设计方案 .............................................................................................................................. 3

2.2 单元电路的设计 ................................................................................................................ 3

2.2.1 主体电路部分 .............................................................................................................. 3

2.2.1.1 振荡电路 .............................................................................................................. 3

2.2.1.2 计数电路 ............................................................................................................. 7

2.2.1.3 校时电路 ........................................................................................................... 11

2.2.1.4 译码与显示电路.............................................................................................. 13

2.2.2扩展功功能电路的设计 ............................................................................................ 14

2.2.2.1 定时控制电路 .......................................................................................... 14

2.2.2.2 仿广播电台正点报时电路 .................................................................... 16

2.2.2.3 自动报整点时数电路 ............................................................................. 17

2.2.2.4 触摸报整点时数电路 ............................................................................. 18

3调试 ........................................................................................................................................... 19

3.1主体电路部分 ................................................................................................................... 19

3.2 扩展电路部分 .................................................................................................................. 20

4总结 ........................................................................................................................................... 22

致谢 .............................................................................................................................................. 23

参考文献 ....................................................................................................................................... 24

附录 ............................................................................................................................................... 25

附录1 触发器 ........................................................................................................................... 25

附录2 显示译码器 ................................................................................................................... 25

附录3 功能实现图 ................................................................................................................... 26

徐州工程学院毕业设计(论文)

1 1绪论

1.1数字钟发展背景

中国是世界上最早发明计时仪器的国家。有史料记载，汉武帝太初年间（纪元前104-101年）由落下闳创造了我国最早的表示天体运行的仪器——浑天仪。东汉时期（公元130年）张衡创造了水运浑天仪，为世界上最早的以水为动力的观测天象的机械计时器，是世界机械天文钟的先驱。盛唐时代，公元725年张遂（又称一行）和梁令瓒等人创制了水运浑天铜仪，它不但能演示天球和日、月的运动，而且立了两个木人，按时击鼓，按时打钟。第一个机械钟的灵魂——擒纵器用于计时器，这是中国科学家对人类计时科学的伟大贡献。它比十四世纪欧洲出现的机械钟先行了六个世纪。

第一只石英钟出现在二十世纪二十年代，从三十年代开始得到了推广，从六十年代开始，由于应用半导体技术，成功地解决了制造日用石英钟问题，石英电子技术在计时领域得到了广泛的应用。并取代机械钟做了更精确的时间标准。早在1880年，法国人皮埃尔·居里和保罗·雅克·居里就发现了石英晶体有压电的特性，这是制造钟表“心脏”的良好材料。科学家以石英晶体制成的振荡计时器和电子钟组合制成了石英钟。经过测试，一只高精度的石英钟表，每年的误差仅为3-5秒。1942年，著名的英国格林尼治天文台也开始采用了石英钟作为计时工具。在许多场合，它还经常被列为频率的基本标准，用于日常测量与检测。大约在 1970 年前后，石英钟表开始进入市场，风靡全球。随着科学的进步，精密的电子元件不断涌现，石英钟表也开始变得小巧精致，它既是实用品，也是装饰品。它为人们的生活提供方便，更为人们的生活增添了新的色彩。 在现行情况下根据简单实用强的、走时准确进行设计。而实验证明，钟表的振荡部分采用石英晶体作为时基信号源时，走时更精确、调整更方便。钟是一种计时的器具，它的出现开拓了时间计量的新里程。提起时钟大家都很熟悉，它是给我们指明时间的一种计时器，并且我们每天都要用到它。二十世纪八十年代中国的钟表业经历了一场翻天覆地的大转折。其表现在三个方面：