电子钟的设计毕业论文.doc

湖南文理学院芙蓉学院 课 程 设 计 报 告 课程名称： 电子钟的设计 学生姓名： 赵程宇 学 号： 19 专业班级： 通信1301 指导教师： 杨峰 完成时间： 2016年6月13日 报告成绩：  目录 1. 设计题目：电子钟的设计 - 1 - 2.设计要求 - 2 - 3.设计的作用目的 - 2 - 4. 设计方案 - 3 - 5.系统硬件设计 - 3 - 5.1 电子钟的构成 - 3 - 5.1.1晶体振荡器电路 - 4 - 5.1.2 分频器电路 - 4 - 5.1.3时间计数器电路 - 5 - 5.1.4译码驱动电路 - 5 - 5.1.5 数码管 - 5 - 5.2 数字钟的工作原理 - 5 - 5.2.1晶体振荡器电路 - 5 - 5.2.2 分频器电路 - 6 - 5.2.3时间计数器电路 - 7 - 5.2.4译码显示电路 - 9 - 5.3 设计原理 - 10 - 5.3.1电子钟功能 - 10 - 5.3.2其它功能： - 11 - 6.系统的仿真与调试 - 12 - 7.心得体会 - 13 - 8.参考文献 - 15 - 设计题目：电子钟的设计 在生活中的各种场合经常要用到电子钟，现代电子技术的飞跃发展，各类智能化产品相应而出，数字电路具有电路简单、可靠性高、成本低等优点，本设计就以数字电路为核心设计智能电子钟。 数字钟是采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,运运超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。  数字钟计时的标准信号应该是频率相当稳定的1HZ秒脉冲，所以要设置标准时间源。数字钟计时周期是24小时，因此必须设置24小时计数器，应由模为60的秒计数器和分计数器及模为24的时计数器组成，秒、分、时由七段数码管显示。为使数字钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的。设计中采用开关控制校时直接用秒脉冲先后对“时”“分”计数器进行校时操作。能进行整点报时在从59分50秒开始，每隔2秒钟发出一次“嘟”的信号，连续五次，此信号结束即达到正点。可以先将系统划分为振荡器、计数器、分频器、译码显示等部分，对它们分别进行设计与调试，最后联机统调。各部件设计安装完毕后，用示波器或频率计观察振荡器的输出频率，振输出频率将频率为MHz的脉冲信号送入分频器，用示波器或频率计观察分频器的输出频率是否达到设计要求将频率为1Hz的标准秒脉冲信号将合适的BCD码分别送入各级译码显示器的输入端，检查数码显示是否正确。各部件调试正常后，进行组装联调，检查校准电路是否可以实现快速校时，最后对系统进行微调。分频器数字电子钟由基准频率源、分频器、计数器、译码显示驱动器、数字显示器和校准电路等六部分组成。）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。 5.1.3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、时个位和时十位计数器及星期计数器电路构成，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，时个位和时十位计数器为24进制计数器，星期计数器为7进制计数器。 5.1.4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。 5.1.5 数码管 数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本设计提供的为LED数码管。 5.2 数字钟的工作原理 5.2.1晶体振荡器电路 由图2所示，电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路。 这个电路中，CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，U2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻R1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。 由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈