杭电短学期数字电子钟整点报时系统实验报告

杭电数字电子钟整点报时系统试验报告“://pan.杭电/“:///s/1nuxwOdzk4yy自主设计：选题目的到的中小规模集成电路的作用及使用方法.且由于数字电子钟包括组合规律电路和时序电路.通过此次课程设计可以进一步学习与把握各种组合规律电路与时序电路的原理与使用方法。(为便利测试，实际电路只做分秒单元，电路改为分钟报时)工程构思设计任务和根本要求如下：·各用2位数码管显示累计时间“分”、“秒”；·具有校时功能，可以分别对分及秒进展单独校时，使其校正到标准时间；·具有整点报时功能。要求整点前鸣叫五次低音〔 500Hz左右〕，整点时再鸣叫一次高音〔1000Hz左右〕，共鸣叫6响，两次鸣叫间隔0.5S。1.2.2设计方案〔系统简介〕CD4029实现，并且分别将它们都设置为60进制。秒信号的产生，用石英晶体振荡器产生32768Hz的脉冲，经过1HzCD4060分出2HzCD4013分出1Hz6060分钟的累计，通过用74LS47实现的译码显示电路将时间在四个七段LED显示器中数器或者秒计数器来对“分”、“秒”显示数字进展校对调整。原理框图译码、显示译码、显示译码、显示译码、显示译码、显示整点报时24进制时计数器60进制分计数器60进制秒计数器校时校分校秒校时掌握晶体振荡器分频器各模块电路设计分频模块〔秒信号发生器〕32768HzCD40602HzCD40131HzCD4060G1、1制计数。CP(11脚)、CP(10脚)分别为时钟输入、输出端。电源电压范围为3V～1 015V，输入电压范围为0V～VDD。它有十六个引脚，Q4～Q10、Q12～Q14为计数器输出端。VDD接正电源，Vss接地。其引脚图如下所示：32768Hz器，其输出脉冲经过施密特整形电路整形后送入内部进展计数、分频，经32768Hz2Hz〕的标准信号。再经一级214CD4013DCP上升沿有效。其特性表如下：输输入输出注CP↑↑↓XXXD01XXXXRD000011SD000101Qn+101Qn100保持1不允许内部功能框图分模块、秒模块〔60进制计数器〕分模块、秒模块为60进制计数器。60进制计数器可由两个计数器CD4029经过CD4029位。CD4029是由具有预进位功能的4位二进制或BCD码十进制加减计数器构成。PEJ1～J4预置计数器为任何状态,为低电寻常,对计数器清零。当CI和PECO一般为高电平,只有在加至最大或减至最小时,为低电平。计数器闲置时,CI端需与VSS相连,当B/D为高电寻常,U/D为高电寻常,为加计数器;反之,为减计数器。故将“B／D”接低电平,将“U／D”接高电平。将第一片CD4029计数器的进位输出CO连到其次片CD4029计数器的进位输入CI,可实现100“2Q3Q2Q1Q0、1Q3Q2Q1Qo=0110、0000”时，通过门电路形成一置数脉冲，使计数器归零,这样就实现了60进制计数器。60进制计数器译码显示模块信号。常用于驱动LED七段数码管的译码器有74LS47。74LS47是BCD-7段数码管译码器/驱动器,74LS47的功能用于将BCD码转化成数74LS47LED七段共阳极显示数码管。下表列出了74LS47的真值表,表示出了它与数码管之间的关系。abcdefg的7个发光二极管的正5V7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端775V10ma到便利，通常选2V即可！本试验选取100Ω限流电阻。BCD码译码显示器校时模块标准时间进展校时。其简洁电路如下所示：秒、分的“校时”电路KKKG1与非门打1 2 1KG1与非门被断开，此时暂停1KKG3与非门输出高电1 2平，秒信号直接通过G2G4门电路被送到分计数器中，使分计数器以秒的节奏快速计数。当分计数器的显示与标准时间数值相符时，松开K2当松开K2时，门电路G2封锁秒脉冲，输出高电平，门电路G4承受来自秒计数器的输出进位信号，使分计数器正常工作。这就是校时电路的根本原理。整点报时模块当计数器在每次计时到整分前6秒时,开头报时。即当“秒”计数器为54时，产生一信号,该信号持续时间为5秒钟,在这5秒内使低音信号送入蜂鸣器,鸣叫5声。当计数器运行到59秒时，产生一信号,该信号持续时间为1秒钟，在这1秒钟内使高音信号送入蜂鸣器,鸣叫l声。设计的整点报时电路如下图。利用CD4013触发器的记忆功能，可完成实现所要求的信号。当“秒”计数器输出状态为54秒时，与门G1输出一高电平，使CD4013的第一个触发器的输出lQ被置成高电平，此时整点报时的低音信号(512Hz)与秒信号同时被引入到蜂鸣器，使蜂鸣器每次鸣叫0.5输出状态为59G2输出高电平，使触发器的输出1Q变成低电平，同时将CD4013的其次个触发器的输出2Q置数为高电平。此时封锁报时低音信号，开启高音报时信号(1024Hz),与秒信号同时被引入到蜂鸣器。整点报时电路〔实际报告不画小时单元〕整体电路设计原理图器件选择CD4060x1,CD4013X1,CD4081X1,CD4029X4,74LS47X4,CD4011X1,74HC02x1,CD4082X1IC座：16脚x914脚x540x1石英晶体:32768Hzx1电阻：10MΩx1,100kΩx2,10kΩx2,1kΩx1,100Ωx4电容：300pfx2轻触开关:2只三极管：8050〔9013〕x1蜂鸣器：1只共阳极数码管x4试验板x1调试方法和留意事项调试要点标准秒信号调试〔仪器：示波器〕CD4060和CD4013CD4013上的13脚的输出波形，抱负值为秒信号标准波形。但事实上观看到的波形为频率为5HZ的方波信号〔晶振问题〕，将晶振外壳接地即可使晶振频率变慢。分、秒及显示电路的调试〔仪器：SBL试验箱〕路中，观看数码管显示状况。首次测试时观看到数码管分十位显示乱码，经检查和教师讲解后觉察为CD4029的Q3脚未与74LS47焊接，正常焊接后数码管显示正常校时电路的测试工作状况〔工作正常〕整点报时电路测试将整点报时模块焊接好，检查数字钟在整分前及整分时的工作状况1K电阻和三极管后蜂鸣器正常鸣叫留意事项焊接时留意焊接工艺，切勿造成虚焊焊接时切勿将芯片放入IC座中，防止温度过高烧坏芯片飞线时应尽量按最短距离原则，应贴近试