数字时钟完整课程设计

河南城建学院本科课程设计报告

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电子技术课程设计

河南城建 学院 自动化 专业

题 目： 数字钟

姓 名： XXX

学 号： XXXX

指导教师：XXXXXXXXXXXX

时间： 2014 年 6 月 16日~ 2014 年6 月 20 日

河南城建学院本科课程设计报告

2 摘要

本设计是数字时钟是一个将时分秒，显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期是24小时，显示满刻度时是23时59分59秒，一个基本的数字时钟电路时由秒信号发生器，时分秒计数器，译码器和计数器组成。由于采用纯数字设计制作，与传统的机械表相比，它具有走时更准，显示直观，无机械传动装置等特点。

本设计中的数字时钟采用数字电路实现时分秒的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能，具体用到555震荡器，74LS90等门集成芯片。该电路具有计时校时，整点报时等功能。

对整个模块进行了分析和画出电路图后对各模块进行仿真，并记录观察仿真的结果，证明了该设计电路能够符合设计要求。

数字钟是一种用数字显示秒、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，因而得到了广泛的应用：小到人们日常生活中的电子手表，大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。多功能数字钟由以下几部分组成：555定时器组成的多谐振荡器构成秒脉冲发生器；校正电路；六十进制的秒、分计数器和二十四进制的时计数器；秒、分、时的数码显示部分；报时电路等。

具体要求如下：钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置。通过数字钟的制作进一步了解中小规模集成电路。

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3 目录

1 概述............................................................................................................................ 4

1.1 设计目的及要求 ............................................................................................ 4

1.2 设计原理 ........................................................................................................ 5

1.3 设计框图 ........................................................................................................ 5

2系统总体方案及硬件设计 ........................................................................................ 7

2.1总体方案 ........................................................................................................... 7

2.2总体电路图 ....................................................................................................... 7

2.3所选元件介绍 ................................................................................................... 8

3 各模块设计 ............................................................................................................... 8

3.1数字钟 ............................................................................................................... 8

3.2 校时电路 ........................................................................................................ 10

3.3 报时电路 ........................................................................................................ 11

3.4秒脉冲产生器 ................................................................................................. 11

4 仿真.......................................................................................................................... 13

5 课程设计体会 ......................................................................................................... 14

参考文献 ..................................................................................................................... 15

附2 系统原理图 ....................................................................... 错误!未定义书签。

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1 概述

1.1 设计目的及要求

本文所设计的是数字钟。

a设计目的：

本课程设计是在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，要求学生在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。培养学生利用模拟、数字电路知识，解决电子线路中常见实际问题的能力，使学生积累实际电子制作经验，目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。

b设计要求：

总体要求：

1.以电子技术基础的基本理论为指导，将设计实验分为基础型和系统型两个层次，基础型指基本单元电路设计与调试，系统型指若干个模拟、数字基本单元电路组成并完成特定功能的电子电路的设计、调试；

2.熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法；

3.学习计算机软件辅助电路设计方法，能熟练应用电子线路CAD进行电路设计和印刷电路板的设计制作；

4.学习电子系统电路的安装调试技术；

5.拓展电子电路的应用领域，能设计、制作出满足一定性能指标或特定功能的电子电路设计任务。

本设计具体要求：

1、能显示23h59m59s，归0后重新开始；

2、具有校时、校分、校秒功能；

3、具有整点报时功能；

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5 1.2 设计原理

数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。数字电子钟主要分为数码显示器，60进制和24进制计数器，频率振荡器和校时报时这几个部分。60进制可能由10进制和6进制的计数器串联而成，而小时的24进制可以采用74LS160N计数端触发实现。频率振荡器可以由555定时器产生脉冲并分频为1Hz。

1.3 设计框图

方案一：

图1数字钟原理图框

数码管

显示器 数码管

显示器 数码管

显示器

二十四进制时计数器

数码管

显示器

六十进制分计数器

六十进制秒计数器 数码管

显示器 数码管

显示器

校时电路

校分电路

整点报时电路

分频器电路

晶体振荡器电路 河南城建学院本科课程设计报告

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方案二：

数字钟的组成框图如图1所示分别由显示电路，译码电路，计数器，校时电路，校分电路，和脉冲产生电路。

时显示器 分显示器 秒显示器

24进制计数器 60进制计数器 60进制计数器

图2总体框图

由上图可以看出，振荡器产生的信号经过分频器作为产生秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果经过“时”、“分”、“秒”，译码器，显示器显示时间。其中晶体振荡器和分频器组成标准秒脉冲信号发生器，由不同进制的计数器，译码器和显示电路组成计时系统。秒信号送入计数器进行计数，把累计的结果以“时”，“分”,“秒”的数字显示出来。

综合上述选择方案一实施。

校时电路 整点报时

秒脉冲