整點報時數(shù)字鐘課程設計

整點報時數(shù)字鐘課程設計信息工程學院課程設計報告書（/年第二學期）課程名稱：電子技術課程設計題目：能整點報時的電子表專業(yè)班級：學生姓名：學號：自動化111胡義海指導教師：設計成績：康耀明1課程設計目的※讓學生掌握組合邏輯電路、時序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設計、安裝、測試方法；※進一步鞏固所學的理論知識，提高運用所學知識分析和解決實際問題的能力；※提高電路布局﹑布線及檢查和排除故障的能力；※培養(yǎng)書寫綜合實驗報告的能力。2系統(tǒng)的方案設計2．1簡述數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字顯示秒﹑分﹑時﹑日的記時裝置，與傳統(tǒng)的機械鐘相比，她具有走時準確﹑顯示直觀﹑無機械傳動裝置等優(yōu)點，因而得到了廣泛的應用：小到人們的日常生活中的電子手表，大到車站﹑碼頭﹑機場等公共場所的大型數(shù)顯電子鐘。2．2課程設計題目描述和要求（1）設計一個有“時”、“分”、“秒”（12小時59分59秒）顯示，且有校時功能的電子鐘；（2）用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘，并在實驗箱上進行組裝、調(diào)試；（3）畫出框圖和邏輯電路圖，寫出設計、實驗總結(jié)報告；（4）選做：整點報時。在59分50秒輸出一高電平驅(qū)動鳴聲器發(fā)生。2.3數(shù)字電子鐘基本原理2.3.1數(shù)字電子鐘的邏輯圖如圖1所示由振蕩電路、分頻器、計數(shù)器、顯示器和校時電路組成。振構(gòu)成的振蕩電路產(chǎn)生的信號經(jīng)過分頻器作為秒脈沖，秒脈沖送入秒計數(shù)器，秒計數(shù)結(jié)果經(jīng)過秒譯碼器譯碼而且經(jīng)過顯示器顯示出來，當達到60時向分位進位，分位和十位也是如此。2.3.2可手動校正：能分別進行秒﹑分﹑時﹑日的校正。只要將開關置于手動位置，可分別對秒﹑分﹑時﹑日進行手動脈沖輸入調(diào)整或連續(xù)脈沖輸入的校正。2.3.3整點報時。整點報時電路要求在每個整點前鳴叫。圖1數(shù)字鐘邏輯電路圖3系統(tǒng)的詳細設計3.1脈沖產(chǎn)生和分頻電路3.1.1脈沖產(chǎn)生和分頻電路的設計石英晶體振蕩器的特點是振蕩頻率準確、電路結(jié)構(gòu)簡單、頻率易調(diào)整。它還具有壓電效應，在晶體某一方向加一電場，則在與此垂直的方向產(chǎn)生機械振動，有了機械振動，就會在相應的垂直面上產(chǎn)生電場，從而機械振動和電場互為因果，這種循環(huán)過程一直持續(xù)到晶體的機械強度限止時，才達到最后穩(wěn)定。這用壓電諧振的頻率即為晶體振蕩器的固有頻率。石英振蕩電路圖如圖2所示。圖2石英振蕩電路圖3.1.2館建器件74LS74的介紹在晶振產(chǎn)生震蕩進行第二次分頻時用到分頻器件74LS74。其引腳圖如圖3所示。圖374LS74引腳圖3.1.3關鍵器件CD4060的介紹秒脈沖發(fā)生器是數(shù)字鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量，一般見晶體振蕩器發(fā)出的脈沖經(jīng)過整形﹑分頻獲得1Hz的秒脈沖。如晶振為32768Hz，經(jīng)過15次二分頻后可獲得1Hz的脈沖輸出。CD4060引腳圖和真值表如圖4所示，連接方式如圖5所示。圖4CD4060引腳圖和真值表圖5CD4060連接方式3.2計時電路3.2.1分，秒計時電路的設計秒﹑分﹑為60﹑60進制計數(shù)器。秒﹑分﹑均為60進制，即顯示00—59，它們的各位為十進制，十位為六進制。數(shù)字鐘采用計數(shù)器使用的是CD4510加減計數(shù)器，數(shù)字鐘采用的是加計數(shù)功能。其其連接圖如圖6。整個系統(tǒng)由脈沖電流從CLK端輸入，驅(qū)動計數(shù)器CD4510計數(shù)，CD4510以8421BCD碼進行十進制計數(shù)，并接把結(jié)果傳輸給譯碼器CD4511，CD4511將其譯碼驅(qū)動共陰極數(shù)碼管顯示出數(shù)字。其中秒的各位直接向十位進位，其進位信號直接輸給十位的CLK端。秒的十位為六進制計數(shù)器，只要將其輸出的11.14角接入與門回送到RST端即可。僅為連接圖如圖7分位其功能和秒位類似，在此就不一一列出了，不過，其各位的脈沖信號要接秒十位的進位信號，其它都一樣。圖6CD4510連接圖圖7秒分進位連接圖3.2.2小時計時電路的設計小時為24進制計數(shù)器。小時為24進制，即顯示00—23，它們的各位為十進制，十位為2進制。數(shù)字鐘采用計數(shù)器使用的是CD4510加減計數(shù)器，數(shù)字