数字电子时钟实验报告

1、数字种电路信息学院电子信息工程陈银云20141060237设计原理及其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（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路。多谐振荡器电路多谐振荡器电路给数字钟提供一个频率1Hz 的信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。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。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

2、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。数字钟的工作原理多谐振荡器电路555 定时器与电阻R1、R2，电容C1、C2 构成一个多谐振荡器，利用电容的充放电来调节输出V0，产生矩形脉冲波作为时钟信号，因为是数字钟，所以应选择的电阻电容值使频率为1HZ。时间计数单元六片74LS90 芯片构成计数电路，按时间进制从右到左构成从低位向高位的进位电路，并通过译码显示。在六位LED 七段显示起上显示对应的数值。3 校时电源电路当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正。通常，校正时间的方法是：首先截断正常的计数通路，然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的

3、计数单元的输入端，校正好后，再转入正常计时状态即可。数字钟应具有分校正和时校正功能。因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。芯片内部结构及引脚图 LM555集成块 74LS90D集成块各功能块电路图1秒脉冲发生器主要由555 定时器和一些电阻电容构成，原理是利用555 定时器的特性，通过电容的充放电使VC 在高、低电平之间转换。其中555 定时器的高、低电平的门阀电压分别是2/3VCC 和1/3VCC当电容器充电使VC 的电压大于2/3VCC 则VC 就为高电平，然而由于反馈作用又会使电容放电。当VC 小于1/3VCC 时，VC 就为低

4、电平。同样由于反馈作用又会使电容充电。通过555 定时器的这一性质我们就可以通过计算使他充放电的周期刚好为1S这样我们就会得到1HZ 的信号。 555 定时器组成的脉冲发生器 由于我们要得到1HZ 的信号，所以我们就可以通过555 定时器充放电一次所需的时间的公式。将那时间设为1S，然后设定两个电阻计算出另外那个电容值.在设定电阻值时我们要记住将电阻值设为比较常用的那种电阻值，得到的电容值也尽可能让它是比较普遍使用的。这样就避免了在实际组装过程中很难买到当初设定的那电阻和计算出 的电容值。在这次设定中我们设定的电阻值RA=10K，RB=62k，C=10uF 经公式： f = 1.43 【 （

5、RA + 2RB ）C 】可得近似为1HZ。利用一个LED 数码管，一块74LS90D 连接成一个十进制计数器，电路在晶振的作用下数码管从09 显示。见图5。 利用2 片74LS90D 芯片连接成一个六十进制电路，电路可从059 显示。第一片74LS90D芯片构成10 进制计数器，第二片74LS90D芯片构成6 进制计数器。74LS90D 具有异步清零功能。在第一片74ls90 构成的十进制计数器中，当第十个脉冲来到时。此时他的四级触发器的状态为“1001”。这时他就会自动清零。同时给第二片74ls90 构成的6 进制计数器进一，第六个脉冲进位到来时，此时第二片74ls90 芯片的触发器的状态

6、为“0110”，这时QB,QC 均为高电平。将QB 与RO1 相连，将Ro2 与Qc 相连，就会进行异步清零。如此循环就会构成60 进制计数器。 十六进制电路利用2 片74LS90D 芯片构成24 进制计数器。一片构成二进制计数器，一片构成四进制计数器。由于74LS90D 芯片清零是由两个清零端控制的，所以当第24 个脉冲到来时，第一片74lLS90D芯片的Qc 为高电平。第二片74LS90D 芯片的Qb 为高电平，让第一片74LS90D 芯片的Qc 与两片芯片的Ro1 相连.让第二片74ls90 芯片的QB 与两片芯片的Ro2 相连。当第24 个脉冲到来时就会进行异步清零。如此循环就会构成24 进制计数器。24进制电路数字钟电路由于秒信号的精确性和稳定性不可能坐到完全准确无误，又因为电路中其他的原因数字钟总会产生走时误差的现象。所以，电路中就应该有校准时间功能