多功能数字钟的设计与仿真

TOC\o"1-5"\h\z1绪论 1\o"CurrentDocument"2Proteus软件介绍 2\o"CurrentDocument"3数字钟原理框图 4\o"CurrentDocument"4电路设计 5\o"CurrentDocument"4.1主体电路设计 54.1.1秒脉冲电路设ii 54.1.2计时及状态转换功能实现 6\o"CurrentDocument"4.1.3译码及显示电路设计 8\o"CurrentDocument"4.1.4校时电路设讨 1 0\o"CurrentDocument"4.1.5主体电路图 1 1\o"CurrentDocument"4.2功能扩展电路设计 12\o"CurrentDocument"4.2.1定时控制电路设讨 1 2\o"CurrentDocument"4.2.2整点报时电路设讨 1 5\o"CurrentDocument"4.3整体电路设计 1 7\o"CurrentDocument"5整体电路仿真 1 9\o"CurrentDocument"6电路功能测试以及常见问题解决本法 20\o"CurrentDocument"6.1电路功能测试 20\o"CurrentDocument"6.2常见问题解决办法 2 07元件清单 2 1\o"CurrentDocument"8心得体会 22\o"CurrentDocument"9参考文献 23多功能数字钟设计1緒论数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时装置，及机械式时钟相比具有更高准确性和直观性，且无机械装置，具有更长使用寿命，并且可以实现更多功能，如：定时控制、整点报时、闹钟、触摸报整点时数等，在现实生活中，各种数字钟已得到了非常广泛使用。数字钟设计方法有许多种，例如，可用中小规模集成电路组成数字钟，也还可以利用单片机来实现数字钟等。这些方法都各有其特点，其中利用中小规模集成电路组建数字钟，原理简单，但山于集成电路集成度有限，对于需要实现较多功能电路设汁比较复杂，对于制作者焊接和布线有较高要求。用单片机实现电子钟具有结构简单，并便于功能扩展,但需要涉及到汇编以及C语言编写程序，对设计•者有较高要求。本次设计为用中小规模集成电路组成数字钟。#/23图4・24整体电路图

5•整体电路仿真用Proteus软件绘制好电路图，开始运行，经过多次调试和改装，电路终于能正常运行，并实现设计要求所有功能。图5・1为仿真运行过程中显示部分图。HT4T1iiimiaJLXmTun•蚯■-IbUIunnn・崔nHT4T1iiimiaJLXmTun•蚯■-IbUIunnn・崔n伸gnu图5・1仿真运行过程中显示图•电路功能测试以及常见问题解决本法6.1电路功能测试按照设讣要求，逐项测试电路功能1） 数字钟计数功能测试：接通电源，在秒脉冲作用下，电路开始计•数，且时、分、秒分别为24、60、60进制。计数功能符合设计要求。2） 校时功能测试：在显示时钟时间时，按动时钟调时、时钟调分按钮开关时，时、分均可以调节，且不按动时，计数电路能正常工作，校时功能符合设计要求。3） 整点报时功能测试：电路基数时，当时钟到达59分50秒时，电路发出整点报时信号，频率为1Hz,持续10秒钟后，报时停止。整点报时功能符合设计要求。4） 闹钟功能测试：切换显示开关，使显示器显示闹钟时刻，通过定时开关调节定时时和分，当时钟到达定时时刻时，扬声器响起，发光二极管发光，频率均为1Hz。闹钟时间为1分钟。断开闹钟控制开关，闹钟停止。切换显示开关至时钟部分，时钟部分能继续正常工作。闹钟功能符合设计要求。6.2常见问题解决办法由于不熟悉本设计电路构造，经常会有一些误操作导致不能得到想要结果，这里特此列举出一些常见问题及其解决办法。1） 操作时钟调校正按钮时，显示器显示数据不改变，且到60秒时分位依然不改变，解决办法：此时显示器显示时间为闹钟时间应切换显示开关，再调节校正按钮即可。2） 显示开关已切换至时钟显示，操作时钟调校正按钮时，显示器显示数据依然不改变，分、时电路可以正常进位。解决办法：此时校时开关处于锁定状态，不能校时，切换校时开关即可解决问题。3） 定时电路可以正常定时，时钟电路也可以正常计时，但当时钟到达定时时刻时，没有闹钟信号发出，扬声器没有声音，发光二极管不发光，且此时正点报时也不起作用。解决办法：此时闹钟控制开关处于断开状态，把此开关闭合问题即得到解决。

•元件清单原件规格数量电阻10K10个2K1个电容O.OluF1个100uF1个电位器IK1个发光二极管1个蜂鸣器1个开关按键开关4个普通开关1个单刀双掷开关3个集成电路74LS002片74LS041片74LS082片74LS301片74LS3734片74LS486片74LS854片74LS861片74LS9010片5551片数码管7段共阴数码管6块•心得体会•参考文献[1]康华光.电子技术基础（数字部分）.武汉：高等教育出版社，2006.1⑵谢自美.电子线路设计・试验•测试（第三版）.武汉：华中科技大学出版社