数字时钟课程工作方案设计书.doc

许昌 数字时钟设计 娄底职业技术学院毕业设计 14 - 15 - 湖南省娄底职业技术学院机电工程系 毕业设计（论文） 系 部：机电工程系 指导老师：禹 劲 草 专 业：电气自动化 班 级：09电气大一班 姓 名：许 昌组 长：许 昌 同组人：雷涛 马丁 马源 文斌 数字时钟 日期：2011年12月15日 娄底职业技术学院教务处印制摘要 加入世贸组织以后，中国会面临激烈的竞争。这种竞争将是一场科技实力、管理水平和人才素质的较量，风险和机遇共存，同时电子产品的研发日新月异，不仅是在通信技术方面数字化取代于模拟信号，就连我们的日常生活也进于让数字化取缔。 说明数字时代已经到来，而且渗透于我们生活的方方面面。 就拿我们生活的实例来说明一下“数字”给我们带来的便捷。下面我们就以数字钟为例简单介绍一下。数字钟我们听到这几个字，第一反应就是我们所说的数字，不错数字钟就是以数字显示取代模拟表盘的钟表，在显示上它用数字反应出此时的时间，相比模拟钟能给人一种一目了然的感觉，不仅如此它还能同时显示时、分、秒。而且能对时、分、秒准确校时，这是普通钟所不及的。与此同时数字钟还能准确定时，在你所规定的时间里准确无误的想你发出报时声音，提醒你在此时所需要去做的事。与旧式钟表相比它更适用于现代人的生活。 在毕业之际恰好遇上学校的毕业课题电子时钟设计毕业论文。因而在所学专业的基础上做了以下毕业设计。希望给大家带来方便的同时，使自己对所学专业有进一步的了解！ 目录 前言4 方案设计与分析5 1.1设计方案5 1.2设计要点5 1.3振荡器的选择5 1.3.1石英晶体振荡器5 1.3.2由555定时器组成的多谢振荡电路6 2.数字钟的设计与基本原理7 2.1由555定时器构成的多谐振荡器7 2.2时、分、秒计数器8 2.3译码显示电路9 2.4整点报时电路10 2.5数字式电子钟原理图11 2.课程设计体会12 3.致谢13 4.参考文献14 5.附录15前言 近年来随着数字技术的迅速发展，各种中、大规模集成电路在数字系统、控制系统、信号处理等方面都得到了广泛的应用。这就迫切要求理工科大学生熟悉和掌握常用中、大规模集成电路功能及其在实际中的应用方法，除通过实验教案培养数字电路的基本实验方法、分析问题和故障检查方法以及双踪示波器等常用仪器使用方法等基本电路的基本实验技能外，还必须培养大学生工程设计和组织实验能力。本次课程设计的目的在于培养学生对基本电路的应用和掌握，使学生在实验原理的指导下，初步具备基本电路的分析和设计能力，并掌握其应用方法；自行拟定实验步骤，检查和排除故障 、分析和处理实验结果及撰写实验报告的能力。综合实验的设计目的是培养学生初步掌握小型数字系统的设计能力，包括选择设计方案，进行电路设计、安装、调试等环节，运用所学知识进行工程设计、提高实验技能的实践。数字电子钟是一种计时装置，它具有时、分、秒计时功能和显示时间功能；具有整点报时功能。数字电子钟由于采用了石英技术，走时精度高、稳定性好，不需要经常调校，使用携带方便。因此，在定时控制、自动报时及时间程序控制等方面都得到广泛的应用。本次设计我查阅了大量的文献资料，学到了很多关于数字电路方面的知识，并且更加巩固和掌握了课堂上所学的课本知识，使自己对数字电子技术有了更进一步的认识和了解。 1、方案设计与分析 1.1设计方案 1、时钟功能 具有显示时、分、秒的功能 2、具有整点报时功能，在整点时使用蜂鸣器进行报时 1.2设计要点 数字钟一般是由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成。这些都是数字电路中应用最广泛的基本电路，本设计直接采用由CB555定时器设计的多谐振荡器产生振动周期为1s的脉冲。并将信号送入计数器进行计算，并把累加的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。“秒”的显示由两级计数器和译码器组成的六十进制计数电路实现；“分”的显示电路“秒”相同，“时”的显示由两级计数器和译码器组成的二十四进制电路来实现。所有计时结果由六位数码管显示。本设计也可以采用单片机进行控制，虽然以单片机核心的数字式时钟制作方便，但是单片机的成本比逻辑芯片高，所以不太适合本设计。 1.3振荡器的选择 振荡器的作用是产生时间标准信号。是数字电子钟的核心之一，可以采用555定时器、门电路或者是石英晶体振荡器产生。 1.3.1石英晶体振荡器 石英晶体振荡器是由石英晶体、微调电容与集成反相器等元件构成，结构比较复杂，原理图如图1-1： 图1- SEQ 图1- \* ARABIC 1 1.3.2由555定时器组成的多谐振荡电路 为了制作方便，振荡电路可选用结构较为简单的555定时器构成的多谐振荡器，555定时