多功能数字钟(课程设计版)

题目: 多功能数字钟电路设计

器材：74LS390，74LS48，数码显示器BS202， 74LS00 3片，74LS04，74LS08，电容，开关，蜂鸣器，电阻,导线

要求完成的主要任务:

用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟，要求如下：

1.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。

2.秒、分为00-59六十进制计数器。

3.时为00-23二十四进制计数器。

4.可手动校正：能分别进行秒、分、时的校正。只要将开关置于手动位置。可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。

5.整点报时。整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音（500HZ），整点时再鸣叫一次高音（1000HZ）。

时间安排：

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

索引

摘要 (3)

Abstract (3)

1系统原理框图 (5)

2方案设计与论证 (6)

2.1时间脉冲产生电路 (6)

2.2分频器电路 (9)

2.3时间计数器电路 (10)

2.4译码驱动及显示单元电路 (11)

2.5校时电路 (12)

2.6报时电路 (13)

3单元电路的设计 (14)

3.1时间脉冲产生电路的设计 (14)

3.2计数电路的设计 (15)

3.2.1 60进制计数器的设计 (15)

3.2.2 24进制计数器的设计 (15)

3.3译码及驱动显示电路 (16)

3.4 校时电路的设计 (17)

3.5 报时电路 (18)

3.6电路总图 (20)

4仿真结果及分析 (21)

4.1时钟结果仿真 (21)

4.2 秒钟个位时序图 (21)

4.3报时电路时序图 (22)

4.4测试结果分析 (22)

5心得与体会 (23)

6参考文献 (24)

附录1原件清单 (25)

附录2部分芯片引脚图与功能表 (26)

摘要

多功能数字钟具有时间显示、闹钟设置、环境温度测量、电网电压、电网频率显示，闹铃控制和电网电压的过压、欠压报警等功能,深受人们欢迎。

数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

Abstract

A digital clock is a kind of digital circuit technology, minutes and seconds when the timing device, and the mechanical clock is higher than the accuracy and intuitive, and no machinery, has more longer service life, so it has been widely used.

From the principle of digital clock is a kind of typical digital circuits, including the assembly logic circuit and the sequential circuits. At present, a digital clock function is more and more strong, and a variety of special options. Applicable for automatic digital clock rung, automatic broadcasting, also suitable for electricity, water and automatic control and electrical equipment. It is by several children clock circuit, timing circuit, amplifier circuit, the power circuit implementation. In order to simplify the circuit structure, a digital clock circuit and timing circuits using direct connection between decoding technology. With simple structure, reliable operation, long service life, change the setting time for easy and manufacturing cost etc.

To learn from the point of view, there are mainly introduced in small scale integrated circuit design method of digital clock。

1系统原理框图

数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间一致，故需要在电路上加一个校时电路。同时必需以标准的1HZ时间信号作为时钟驱动。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。图1所示为数字钟的一般构成框图。

图 1系统原理框图

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（15

2）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。