电子技术课程设计数字时钟

电子技术课程设计数字时钟内容摘要：

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： （ 1）从生产机械表转为石英电子表； （ 2）曾占据中国消费市场四十多年的大型国有企业突然被刚刚冒起的 “组业 ”所取代，钟表生产中心转向中国南方沿海一带； （ 3）中国钟表业发展从以机芯为龙头改为以手表外观件为龙头。 这场转折以迅雷不及掩耳的速度，冲击着传统的中国钟表工业。 中国的钟表业从技术简单、零件少的石英钟机芯制造入手。 最 初石英钟机芯全靠从日本、德国进口，1989 年开始完全自己生产，包括模具的制造加工。 近十余年，逐渐提高机芯质量的稳定性，同时转向对手表机芯研制与开发。 目前石英钟表机芯生产主要在福建省福州、广东东莞、番禺；机械钟表机芯在上海、山东等地。 现在我国的电子业发展非常快速，电子业的发展有利于钟表业的发展。 在中国钟表发展史上，国产机芯研制的失败已经成为过去， “组装业 ”作为新兴钟表工业的起步阶段也已成为过去。 一支新的充满智慧的钟表精英在成长。 我们相信在科技高速发展的今天，钟表业运用当今材料工业、电子工业和其他领域的最新 技术，一定会生产出代表中国科学水平的产品。 我们希望钟表业的精英们在提高制造技术水平中不断创新，培育出拥有自主知识产权的品牌。 这正是中国钟表业发展的希望。 数字钟被广泛用于个人家庭 ,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 ,运用超过老式钟表 , 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。 电子技术课程设计 数字电子钟的设计 6 方案一：设计框架可以采用：时间显示部分，译码部分，分频器部分，调时部分，1HZ 脉冲定时部分，主电源部分，备用电源部分本设计各部分由统一电源集中供电，外加备用电源确保主电源断电时备用电源及时供电避免时间的丢失 555 定时器采用的分立元件才用 5 环高精度的电阻，以及受温度影响较小的 固态铝质电解电容确保定时的精确性分频器采用 74160,74LS290使用方便，而其容易购买显示部分采用 LED八段数码显示管 ，具有显示明亮，容易识别，价格便宜等优点 ，调时部分采用普通的按建开关。 方案二：用 ADC 0808 芯片做模数转换采样芯片，占用的单片机 I/O 口线多，占用的板子面积较大，但是可以循环采样 8 路模拟通道，编程相对简单。 方案三：用 TLC1543/TLC 2543 芯片做模数转换采样芯片，占用的单片机 I/O 口线少，且占用电路面积小，但是编程比较复杂。 本实验采用的方案 主体电路 扩展电路 图 设计原理图 时显示器 分显示器 秒显示器 时译码器 分译码器 秒译码器 时计数器 分计数器 秒计数器 校时电路 振荡器 分频器 整点报时 触摸报时 仿电台报 定时控制 电子技术课程设计 数字电子钟的设计 7 第 2章 系统硬件设计 系统硬件的组成 数字式计数器一般都由振荡器、分频器、计数器、译码器及显示器等几部分组成。 其中振荡器和分频器组成标准信号发生器，接成各种不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。 秒信号送入计数器进行计数，并把累计结果的 “时 ”、 “分 ”、 “秒 ”的数字显示出来。 在 “时 ”、 “分 ”、 “秒 ”的电路中都有计数器，可见计数器在数字钟里起着十分重要的作用。 作为计数器， “秒 ”、 “分 ”的六十进制计时器可由一个十进制 半加器和易个接成六进制形式的任意进制加法计数器串联来实现。 而时位的二十四时制计数电路也由两个计数器串接而成，在时十位 0 和 1 期间，要求时的个位按十进制方式工作，而在时的十位为 2期间，则要求时的各位按四进制方式工作。 实现的方案是很多的。 脉冲单元 此设计所用的 数字脉冲信号，其输出电压为 5V，频率为 1Hz，其 脉冲单元 见 图 V11 Hz 5 V 图 74LS90N的介绍 本实验采用二 五 十中规模集成计数器 74LS90N，其内部逻辑电路引脚排列如图。 其逻辑功能见表。 电子技术课程设计 数字电子钟的设计 8 JKFQ JKQJKQJ KQC PA0F1F2F3R0 ( 1 )R0 ( 2 )C PAS 9 ( 1 ) S9 ( 2 )QAQBQCQD 图 74LS90N 内部元件图 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 9 81 2 3 4 5 6 7C PBN C QAQDG N DQBCAR0 ( 1 )R0 ( 2 )N C VC CS9 ( 1 )SQ9 ( 2 )C P 图 逻辑电路引脚排列 表 逻辑功能表 输入 输出 CPA CPB R0（ 1） R0（ 2） S9(1) S9(2) QD QC QB QA 216。 216。 1 1 0 216。 0 0 0 0 216。 216。 1 1 216。 0 0 0 0 0 216。 216。 216。 216。 1 1 1 0 0 1 0 216。 0 216。 0 QA输出 (二 进制 ) 电子技术课程设计 数字电子钟的设计 9 接 QA 0 216。 0 216。 QD QC QB QA输出（ 8421码） 0 0 216。 216。 0 QD QC QB输出 (五进制 ) 接 QD 216。 0 0 216。 QA QD QC QB输出（ 5421码） 由 74LS90N 的逻辑可知，它实际上是由两个计数器构成，通常不同的连接方式，可以实现四种计数功能，当计数脉冲从 CPA输入，从 QA输出 时为二进制计数器（一位）：当计数脉冲从 CPB输入，从 QDQCQB输出时，为五进制计数器：当 QA和 CPB在外部相连接，计数脉冲从 CPA 输入，从 QDQCQBQA输出时，为 8421码十进制计数器；若把QD与 CPA在外部相连接，计数脉冲从 CPB输出，从 QAQBQCQD输出时，则为 5421码十进制计数器。 此外，它还具有置 0和置 9的功能： R0（ 1）， R0（ 2） 为置零端， S9(1)，S9(2)为置 9端，他们分别通过与非门控制各触发器的预制端，以实现置 0和置 9的功能。 显示器 发光二极管简称为 LED。 它 是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。 具有工作电压低、体积小、寿命长、响应快等优点。 发光二。