数码显示电子钟

1、数码显示电子钟产品简介 数码显示电子钟电路，采用一只PMOS大规模集成电路LM8560(TMS3450NL)和四位LED显示屏，通过驱动显示屏便能显示时、分。震荡部分采用石英晶体振时基信号源，从而保证了走时的精度。本电路还提供了定时报警功能，它定时调整方便，电路稳定可靠，非常适合广大电子爱好者装配使用。本电路还扩展成定时控制开关等功能。工作原理 电路原理图见下图。IC1LM8560是5060HZ的时基24小时专用数字钟集成电路，有28只管教，1-14脚是显示笔画输出，15脚为正电源端，20脚为负电源端，27脚是内部振荡器RC输入端，16脚为报警输出。 T1为降压变压器，经桥式整流（VD6-VD

2、9）及其滤波（C3、C4）后得到直流电，供主电路和显示屏工作。当交流电源停电时，备用电池通过VD5向电路供电。IC2(CD4060)、JT、R2、C2构成50HZ的时基电路，CD4060内部包含14为二分频器和一个振荡器，电路简洁，30720HZ的信号经分频后，得到50HZ信号送到LM8560的25脚，并作出秒信号经YT2、VT3驱动显示屏的冒号闪动。当调好定时间后并按下开关K1（白色键），显示屏右下方有绿点指示，到定时时间有驱动信号经R3使VT1工作，即可定时报警输出。在面板上从左到右，存在五个微动开关，分别是S4、S3、S2、S1调小时，S2调分钟，S3调时钟，S4调定时，K1定时报警开关

3、（及闹铃开关）。调时钟时，需按下S3的同时按下S1，即可调小时数；按下S3的同时按下S2可调分钟数。调定时报警时，需下S4的时按下S1即可调闹钟的小时数，按下S4的同时按下S2可调事实上的闹铃数。总体设计数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，通过计时精度很高的石英晶振（也可采用卫星传递的时钟标准信号），采用相应进制的计数器，转化为二进制数，经过译码和显示电路准确地将时间“时”“分”“秒”用数字的方式显示出来。系统各模块的原理与实现一、石英晶体振荡器的结构特点石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为

4、数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。 石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶体，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚 上，再加上封装外壳就构成了晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。下图是一种金属外壳封装的石英晶体结构示意图。极窄的范围内，石英晶体呈感性。电路采用外接30720Hz的晶振来组成晶体振荡器，其振荡信号经本CD4060内部分频后，在16引脚端

5、输出准确的50Hz频率信号输入LM8560时钟集成电路的作为25号引脚基准时钟信号二、CD 4060秒脉冲发生器CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成，振荡器的结构可以是RC或晶振电路，CR为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效。所有的计数器位均为主从触发器。在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。CD4060引脚功能图内部方框图CD40604060BD典型振荡器连接：上图-RC振荡器 下图-晶体振荡器对最大额定值：电源电压(VDD)-0.5V 到+18V输绝入电压 (VIN)-0.5V 到VDD +0.5V储

6、存温度范围 (TS)-65 到+150 (PD) 普通双列封装700 mW小外形封装500 mW焊接温度(TL)（焊接10秒）260 建议操作条件：电源电压(VDD)+3V to +15V输入电压 (VIN)0V 到 VDD工作温度范围 (TA)-40 to +85CD 4060直流电气特性符号参数 测试条件-40°C+25°C+85°C 单位最小最大最小典型最大最小最大IDD静态电流VDD=5V,VIN = VDD或 VSS 20  20 150AVDD=10V,VIN = VDD或VSS 40 

7、60;40 300VDD=15V,VIN= VDD 或 VSS 80  80 600VOL 输出低电平电压VDD = 5V 0.05 00.05 0.05VVDD = 10V 0.05 00.05 0.05VDD = 15V 0.05 00.05 0.05VOH 输出高电平电压VDD = 5V4.95 4.955 4.95 VVDD = 10V9.95 9.9510 9.95 VDD = 15V1

8、4.95 14.9515 14.95 VIL 输入低电平电压VDD=5V,VO=0.5V 或4.5V 1.5 21.5 1.5VVDD=10V,VO=1.0V 或 9.0V 3.0 43.0 3.0VDD=15V,VO=1.5V 或 13.5V 4.0 64.0 4.0VIH 输入高电平电压VDD=5V,VO=0.5V 或4.5V3.5 3.53 3.5 VVDD=10V,VO=1.0V 或 9.0V7.0 7.06 7.0&

9、#160;VDD=15V,VO=1.5V 或13.5V11.0 11.09 11.0 IOL 输出低电平电流 (Note 3)VDD = 5V, VO = 0.4V0.52 0.440.88 0.36 mA VDD = 10V, VO = 0.5V1.3 1.12.25 0.9 VDD = 15V, VO = 1.5V3.6 3.08.8 2.4 IOH 输出高电平电流 (Note 3)VDD = 5V, VO = 4.6V-0.52 -0.44-0.88 

10、;-0.36 mAVDD = 10V, VO = 9.5V-1.3 -1.1-2.25 -0.9 VDD = 15V, VO = 13.5V-3.6 -3.0-8.8 -2.4 IIN输入电流VDD = 15V, VIN = 0V -0.30  -10-5-0.30  -1.0AVDD = 15V, VIN = 15V 0.30 10-50.30 1.0CD4060 交流电气特性：符号 参数 条件最小典型最大 单位tPHL4, tPLH4 传递延迟时间到Q4VDD

11、= 5V 5501300nsVDD = 10V 250525VDD = 15V 200400tPHL, tPLHQn to Qn+1VDD = 5V 150330nsVDD = 10V 60125VDD = 15V 4590tTHL, tTLH过渡时间VDD = 5V 100200nsVDD = 10V 50100VDD = 15V 4080tWL, tWH最小时钟脉冲宽度VDD = 5V 170500nsVDD = 10V 65170VDD = 15V 50125trCL,

12、 tfCL最大时钟上升和下降时间VDD = 5V  No Limitns VDD = 10V  No LimitVDD = 15V  No LimitfCL最大时钟频率VDD = 5V13 MHzVDD = 10V38 VDD = 15V410 tPHL(R) 重置传输时延VDD = 5V  200450nsVDD = 10V 100210VDD = 15V 80170tWH(R) 最小复位脉冲宽度VDD = 5V  200 450 nsVDD = 10V 

13、;100210VDD = 15V 80170CIN平均输入电容Any Input 57.5pFCPD功耗电容  50 pF应用电路：三、数字钟控电路LM8560是一种大规模时钟集成电路它与双阴极显示屏组nra，可以制成数字钟钟控电路。作为时钟，它准确醒目:作为控制开关，它动作无误;在1小时59分钟或59分钟内，能任意暂停，使用十分方便。 仔细观察从。-9的每个数字并比较图1所示的笔段。不难内部电路参看图2, LM8560各脚功能，参看图3。第脚全部是笔段输出。第脚是V ss引出端歹电压，第脚是VDD引出端，接负电压。第脚伪12小时制显示和瓤小时

14、制显示选择端。采用24小时制显示，该脚应接于V ss，采用12小时制显示可悬空。本电路设计为看出每数字实际是7段字划组成的图形中不同笔段的组合每段笔划用一只发光二极管。分别用a,b,c,d,e,f,g表示。如果每段笔划中的发光二极管按一定规律发光时，就组成了一定的数字如6,c两段发光，则组成“1',a,b,c,d,g发光，则组成,.3",7划全发光，则组成数字“8",把各段笔划上的发光二极管的阴极连于一点的光屏，叫单阴极显示屏;把各段笔划上的发光二极管的阴极按一定规律连在两点，这样的显示屏叫双阴极显示屏工_M8560采用双动态驱动电路，配用的显示屏是双阴极3专位LE

15、D数字显示屏。5UH·的交流电经半波整流，加到双阴极显示屏土，每组字段就会交替导通发光，由于人们的视觉惯性，看到笔段上的划线是连续发光的，这样设计数字电路中的笔画就可以减少一半，简化了电路，降低了成本，双阴极显示屏内部电路参看图2到笔段上的笔划是连续发光的。这样设计, 数字电路中的笔 12小时制显示，故第脚悬空。第脚为50H:和60H:选择，它通过第脚为时钟电路提供了基准频率。若采用50Hz基准颇率，第脚应接V&S, 50Hz信号由市电降压滤波整形后由第脚引人。第脚是RC输入端，当停电后，备用电源自动启用，由内部振提供基准频率。振荡频率为90QHzo第脚外接RC，决定了内部振荡频率的准确性。停电后，除显示屏不显示之外，其它各功能均能保留。 第脚为分位调整引出脚，第脚为时位调整引出脚，分别用按钮联于Vss,这两个脚接通Vss分位、时位分别以每秒递增1的速度递进。这两个脚可以用来校时和预置报警时间及睡眠时间。 第脚为报警显示输入端，第脚为睡眠显示输入端。分别把这两脚接到V 5s，可分别显示报警时间和睡眠时间，配合第脚和第脚的时间调整功能，可任意设定报警时间和睡眠时间，当实际时间和预置时间一致时，可从第脚输出一个5mA的报警信号，驱动压电片发出报替声音，或整流滤波后驱动继电器控制其它电器工作。当睡眠时间逐分递减到零时，第脚输出的睡眠输出电压跳到零，也可控制