数字钟课程设计报告

数电课程设计报告

1、前言。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2

2、设计任务。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2

3、方案论证。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3

4、系统结构。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4

4.1系统结构框图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4

4.2系统各方框图的作用。。。。。。。。。。。。。。。。。5

5、整机电路设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6

5.1总电路图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6

5.2芯片管脚图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6

5.3整机电路元器件表。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7

6、整机电路调试。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8

6.1调试步骤。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8

6.2调试中发现的问题与解决办法。。。。。。。。。9

7、参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9

8、心得体会。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10

一、前言

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，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。

数字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。目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。数字钟适用于自动打铃、自动广播，也适用于节电、节水及自动控制多路电器设备。它是由数子钟电路、定时电路、放大执行电路、电源电路组成。为了简化电路结构，数字钟电路与定时电路之间的连接采用直接译码技术。具有电路结构简单、动作可靠、使用寿命长、更改设定时间容易、制造成本低等优点。

二、设计任务

1．显示时、分、秒。采用24小时制。

2、制作、调试出一个具有直流电源、简易信号源及用来计“时”“分”“秒”的数字钟系统

3、具有校时功能，可以对小时和分单独校时

三、方案论证

方案一：首先构成一个CB555定时器产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲，由74LS161采用清零法分别组成六十进制的秒计数器、六十进制分计数器、二十四进制时计数器。使用CB555定时器的输出作为秒记数器的CP 脉冲，把秒记数器地进位输出作为分记数器地CP脉冲，分记数器的进位输出作为时记数器的CP脉冲。使用

74LS48为驱动器，共阴极数码管作为显示器。

方案二：首先构成一个由32768Hz的石英晶体振荡器和由CD4518构成的分频器构成的产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲，由CD4518采用清零法分别组成六十进制的秒计数器、六十进制分计数器、二十四进制时计数器。使用由32768Hz的石英晶体振荡器和由CD4518构成的分频器构成的产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲，把秒计数器地进位输出作为分计数器的CP脉冲，分计数器的进位输出作为时计数器的CP脉冲。使用CD4511为驱动器，共阴极数码管作为显示器。

方案一、方案二都很正确，但是方案一由555定时

器构成的多谐振荡器的震荡频率没有方案二中由石英晶体振荡器的震荡频率稳定，所以选用方案二。

四、系统结构

4.1系统结构框图

4.2系统各方框图的作用

⑴晶体振荡器电路：晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。

⑵分频器电路：分频器电路将32768HZ的高频方波信号经32768（152）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。

⑶时间计数器电路：时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为24进制计数器。

⑷译码驱动电路：译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。

⑸整点报时电路：一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒.其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波,较复杂的也可以是实时语音提示。

五、总电路图

芯片管脚图

CD4511BCD 七段译码/驱动器

CD1511(1)CD4518(7-1)1413121191015

CD1511(2)CD4518(7-2)6543127CD1511(3)CD4518(8-1)1413121191015CD1511(4)CD4518(8-2)6543127CD1511(5)CD4518(9-1)1413121191015CD1511(6)CD4518(9-2)

6543127G8G7G4G6G5

G11G9

G10R310K R410K G12

G14

G13

G15G16R210K R110K CD4518(10-1)127CD4518(10-2)91015CD4518(11-1)127CD4518(12-1)127CD4518(11-2)91015+5 V

G3G2G1

RF

100K C 200pF

100KHz

S1校时S2校分S3校秒&&&&&&&&&

&&

&

&&高音报时低音报时数字电子钟原理图