数字电子钟ppt文档.ppt

??数字电子钟的设计 一、数字钟的设计要求 1．基本功能要求 （1）设计一个能显示时、分、秒的数字钟，显示时间从00:00:00到23:59:59； （2）设计的电路包括产生时基信号，时、分、秒的计时电路，显示电路。 2．扩展功能（选作） （1）能实现校时、校分、校秒； （2）整点报时。 二、数字钟的基本工作原理 数字电子钟由振荡器、分频器、计秒电路、计分电路、计时电路、译码显示电路等组成。工作时，石英晶体振荡器产生频率稳定的脉冲信号，经过若干次分频，得到秒脉冲信号，并送计秒电路；当秒计数器计满60秒时，输出秒进位信号，送计分电路；当分计数器计满60分时，输出分进位信号，送计时电路；当时计数器计满24小时后，时、分、秒计数器同时自动复0，又开始新的一天计时。 图1 数字钟的原理框图 三、主体电路的设计 晶体振荡器逻辑图 这里采用集成逻辑门、电阻R和石英晶体组成的时钟源振荡器，晶振频率为2MHz的晶体。 2．分频器 分频器的功能主要有两个：一是产生标准的秒脉冲；二是提供功能扩展电路所需要的信号。 采用74LS73实现2分频 采用74LS390实现10分频 3．时、分、秒计数器 分和秒计数器都是模M=60的计数器，其计数规律为00，01，02…09，10…58，59。个位是十进制计数（采用74LS390)，十位是六进制计数(采用74LS92)。 小时计数器是模M=24的计数，其计数规律为00，01，02…09，10…22，23。 分、秒十位数模6计数器的设计 4．译码显示电路 译码显示电路的作用是将时、分、秒计数器输出的4位2进制代码翻译，并显示出相应的十进制数的状态 图4 译码显示器逻辑框图 译码器与显示器 四、扩展电路的设计 选作内容 见word文档资料 五、设备、器件及工具 设备：示波器、、万用表 可选用器件：74LS390，74LS48，74LS92，74LS10，74LS00，74LS73，BS202，晶体振荡器2M，电阻1K 工具：剪刀（或斜口钳、剥线钳）、镊子 六、调试过程 设计并绘制总体电路图。 按照所设计的电路图接线，注意布线。 电路上电之前，用万用表测量所有的接地是否接通，测量所有的Vcc是否接通，测量Vcc和地之间是否有短路。若有故障，排查电源故障。 上电，测试电路功能。如遇故障，观察、分析故障现象，注意故障定位，做好故障排查。 电路功能调试正常后，测量并记录以下波形： 第一级二分频波形（CP、Q） 第二级十分频波形（1CPA、1QD） 第三级十分频波形（2CPA、2QD） 计分或计秒的个位波形（CPA、QA、QB、QC、QD） 计分或计秒的十位波形(CP、QA、QB、QC） 计时波形（模24）（1CPA、1QA、1QB、1QC、1QD 、2QA、2QB） 注意：画波形时要标注相应波形的周期和占空比。 使用坐标纸画波形图。 七、报告要求 纸张大小：A4。 报告要求手写（除封面外）。 报告封面格式见附录一。 报告内容格式见附录二。 参考资料网站：/sfzx 面包板结构 * * 注意：JK触发器的清零端必须接高电平，不能悬空，否则易受干扰信号影响。 备注：时钟信号由CKa端输入，需要将Qa与CKb连接起来；模6计数器只需选择Qa，Qb，Qc三个输出端信号；计数过程中，注意使能端的正确设置。 备注：74LS48的输出端Qa至Qg端与数码管的输入端a至g端一一对应连接。 * *