电子数字钟的设计与制作

电子数字钟的设计与制作大学(系):专业课：名称：学号：指导教师：设计日期：模拟电子技术基础课程设计使命宣言自动化、电气工程和自动化应用设计标题(可选)八、电子数字钟的设计和生产要求：(1)具有电源(电源的形式不受限制)。(2)用LED管显示时间、分钟、秒；(3)(可选)添加一些扩展插件(例如，定时警报等)；目录1课程任务设计书-1-12系统概述2.1数字钟的基本原理- 32.2原理图-3-3三单元电路设计与分析-3.1振荡器电路-43.2秒计数和子计数电路-53.3小时计数电路-63.4显示电路-7-73.5学校时间电路-8-83.6时序电路-9-93.7定时报警电路-104系统电路摘要-是-是没有4.1闹钟的设计图(手绘)3333433343334333343333433333343333333433333433333334333333433333343343354带有4.2闹钟的总设计图(印刷版) -5设计摘要-13-13附录(部件类型和数量)-14参考资料-15-15-152.1数码手表的基本原理数字电子表主要由信号发生器、“时间、分、秒”计数器、LED数码管、学校时间电路等组成，部分还附带了全部时间、定时闹钟等功能。工作原理用于根据1HZ的振荡频率和需要标准秒脉冲的数字时钟的时间生成稳定的脉冲信号。向“秒计数器”发送标准秒脉冲信号。该计数器每累计60秒发送一个由“分钟计数器”的时钟脉冲操作的“分钟脉冲”信号。此外，“拆分器计数器”使用60进制计数器，每60分钟发送一个“时间脉冲”信号，该信号被发送到“时间计数器”。24进制计数器允许24小时累积。LED数码管显示“小时、分钟、秒”计数器的输出状态。学校时间电路是为了校准“小时，分钟”显示数字。定时报警功能包括：当时钟接近准时时，敲响闹钟；当定时闹钟设定的时间，当时钟响起时，通知其等功能2.2方块图超LED数码管子LED数码管时间LED数码管时间计算电路秒计数电路分割系数电路时间学校时间电路超脉冲发生电路根据时间胡闹时钟电路定时显示电路定时时间电路图13.1振荡器电路多谐振荡器是能产生矩形波的自激振荡器，也称为矩形波产生器。“多谐振荡器”的意思是在矩形波中，除基本成分外，还含有丰富的谐波成分。多谐振荡器没有正常状态，只有两个瞬态正常状态。在操作过程中，电路的状态在这两个暂时的正常状态之间自动交替，生成通常用作脉冲信号源和定时电路的时钟信号的矩形波脉冲信号。正确的时钟源由晶体振荡器和分频器组成，考虑到设计简便性，使用555定时器(LM555CN)实现多谐波振荡，需要R1、R2和电容以及5V直流电源。图2振动周期：T=0.69(R1 2R2)C其中R1=5K，R2=4.7K，C=100uF时T=0.9936s3.2秒和分钟计数电路“秒”计数器电路和“分”计数器电路均由一次十进制计数器和一次六进制计数器连接构成，是由两个中等规模集成电路74LS90N连接的“秒”、“分”计数器，如图3所示。图3如图3所示，U1构成十进制计数器，U1的QD构成十进制信号，74LS90N计数器构成十进制异步计数器，使用反馈0方法构成十进制计数，U2和语句74LS08N构成六进制计数。74LS90N是在CP信号的下降触发期间计算的，U2的QA和QC与0101的下降匹配，作为分钟(小时)计数器的输入信号。U2的输出0110高水位级别1分别发送到计数器的R01、R02端清除0、74LS90N内部的R01、R02和非尾部0，使计数器为零并完成六进制计数。由此可见，U1和U2线程实现了六进制计数。子计数器和秒计数器的组织方式与上述电路相同。3.3小时计算电路“时间”计数是24进制数，在本设计中，24进制数的电路也是由两个74LS90N组成的24进制计数电路，如图4所示。图4图4表示，当U5计数器输入部A(14发)到达第10触发信号时，U5计数器0，舍入结束QD在U6“时”第10计数器中输入进位信号，在第24“时”(分)计数器中输出的进位信号脉冲到达时，U5计数器中的状态位“0100”，舍入结束QD分别发送到U5和U6计数器的清除端R01和R02，通过74LS90N的内部和非背面0，计数器重复0，完成24进制计数。3.4显示器使用7段发光二极管显示解码器输出。显示器有两种：总阴极和总阳极显示器。解码器(BCD_7SEG_DCD)解码高水平，因此其显示器必须是共阴极显示器。考虑到复杂的精密性，该设计用于解码包含解码器的7段显示，即DCD HFX (7段阵列监视器)。图形针脚如图5所示。图5U2是解码7段的数组，通过用1、2、3、4脚输入二进制数来显示数字。U3是解码器，未解码的7段显示管U1也可以如上所示配置显示。3.5学校时间电路如果刚刚打开电源或计时出错，需要校准时间。学校时间电路实现“时间”和“分”校准。电路具有正常定时和校准位置。对教学的要求是，在时间校准时，不影响分和秒的正常数，在教学中不影响秒和时间的正常数，要有手动教学和快速教学功能。校正电路如下图6所示。VCC图6Isoor door 7486N可以正常计数电路的其他部分，以确保调整时间或分时。交换机J2在手动一次拆卸和关闭以校准时(此时另一个交换机处于关闭状态；交换机J2分离后，J4分离可实现快速补偿时间(此时J1和J3关闭)。交换机J1通过手动拆卸和关闭来补偿得分(其他交换机已关闭)。同样，如果交换机J1已断开，则断开J4连接可以获得快速校准点(此时J2和J3已关闭)。3.6完整时间电路数字时钟总时间也是基本的扩展功能之一。在该设计电中，定时开始10秒内，时钟(即，59分51秒到59分59秒)的时钟控制信号以1秒为间隔，以1秒为间隔响起。每个持续时间为每秒5次，音频为200HZ。时序电路的电路设计图如图7所示。图7和非门1、2端子分别显示为10位3和1端子，显示为5(“0101”)输出，非门3、4端子显示器1位的4和1端子显示为9(“1001”)输出。0门5和6端2秒显示器10分之3和1段，显示为5输出，0门7端显示器1位1端，“xxx1”输出(每2秒输出)，连接非文字8端和VCC。再次通过移相器缓冲区与蜂鸣器连接，实现了计时功能。3.7定时报警电路计时器计时时间的设置，通过将可用开关分别放置在0或1上，可以获得与输入部相对应的0或1，以及与该输出侧相对应的0或1。然后输出数字手表或非门、非门、非门、非门当计时器值与时钟值匹配时，蜂鸣器将通知它的电路与语句进行比较。如图8所示，一些定时报警电路：图8在总体设计中，定时闹钟用于添加定时监视器，开关J7分离和克隆用于设置时间，开关J8分离和克隆用于设置点。为了进行相同的比较，相同或门(ENOR2)的每个输入端，为了进行相同的时间比较，依次运行与定时监视器的相同端口相同的端口，然后输出相同的总定时和时钟时间，从而实现计时时间功能。4系统电路摘要和调试带有定时闹钟的完整版本5设计摘要通过这次数字电子表的设计和制作，了解了电路设计的基本阶段，还了解了数字表的原理和设计概念，对Mulsitim 10.0仿真软件也有了一定的理解和应用。水平有限，在本设计中使用的方案不是最好的，但我认为其原理是相同的，对自己的能力也进行了锻炼，得到了更深的认识。通过这次设计，我进一步了解了已经学过的电路、模拟、水电等电子技术的知识，我更深刻地理解和认识了自己的优点和缺点，并利用所学的知识锻炼和发展了分析和解决实际问题的能力。事实上，这只是电路设计，在实际成品制作过程中，不一定和模拟时一样。因为仿真是理想的参数，实际电路设备参数也不同，所以按电路设计制作时必须考虑实际情况。最后，多亏李老师的指导，我的讲课设计顺利完成了。参考文献教材：高吉主编：电子技术基础实验与课程设计，电子工业出版社，2002年出版。参考书：彭洁华编辑：电子技术课程设计指导，高等教育出版社，2002陈大秦主编：电子技术基础实验电子电路实验、设计、仿真，高等教育机构，2002年