数字电子技术课程设计-数字钟的设计.doc

文档介绍：课题名称数字钟设计
所在院系机械电子工程学院
班级 09自动化(1)班
学号 200910320104
姓名
指导老师
时间 2011年12月20日
景德镇陶瓷学院
数字电子技术课程设计任务
班级:09自动化(1)班姓名陈志平指导教师:曹利钢 2011年12月20日
设计题目:数字钟的设计
设计任务和要求
功能要求:、分钟、秒。
。
设计成果
设计说明书一份
电路图一份
参考资料
教研室主任签字: 年月日
目录
总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
振荡器及分频器. . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
时、分、秒计数电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
译码显示电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
校时电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
整点报时电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . ..9
总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
元件清单;. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
参考文献. . . . . . . . . . . . .. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
总体方案与原理说明
数字时钟一般由6个部分组成,其中振荡器和分频器组成标准的秒信号发生器,由不同进制的计数器,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,把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示出来。“时”显示由二十四进制计数器、译码器和显示器构成,“分”、“秒”显示分别由六十进制计数器、译码器构成。其原理框图如图1所示。
时显示器
时译码器
时计数器
分显示器
分译码器
分计数器
秒显示器
秒译码器
秒计数器
校时电路
分频器
振荡器
整点报时电路
2、振荡器及分频器

石英晶体的振荡频率为4 MHz,不能用来作为数字时钟的输入信号,必须将它变为1s的脉冲信号。所以,还要对时钟进行分频。由图2可知,4MHz晶振的输出送到U1芯片分频。U1芯片选用MCI4064 14级二分频器,由输出端Q14得到214分频的脉冲信号,fQ14=4 MHz/214=4 MHz/16384≈。再经U2(仍选用MCI4060)芯片进行28分频,由输出端Q8可得到周期为1s的脉冲信号,fQ8=≈,其周期为1/ fQ8=1/≈。可以用U1芯片的Q12、Q13端为整点报时提供频率分别为1000Hz和500Hz的信号,因为fQ12=4/212M Hz=4/4096MHz=, fQ13=4/213MHz=4/8192MHz=。
图2 振荡器及分频器
3、时、分、秒计数电路

有了秒脉冲信号,则可按照60s为1min,60min为1h,24h为一天来设定时、分、秒计数电路。分和秒计数器都是模为60的计数器,采用中规模集成电路十进制计数器至少需要两片。“秒”个位计数器的时钟CP信号是由分频器提供的周期为1s的脉冲信号,“分”个位计数器的CP信号是由秒计数器