数字电路课程设计电子钟设计报告.pdf

《数字电路》课程设计总结报告 题目：数字钟设计 专 业 信 息 学 院 班 级 学生 学 号 指导教师 2010 年 12 月 15 日 目 录 一．设计任务（设计课题、功能要求） 二．设计框图及整机概述 三．各单元电路的设计方案及原理说明 四．调试过程及结果分析 五．设计、安装及调试中的体会 六．对本次课程设计的意见及建议 七. 系统原理图、PCB板及实物图 八. 附录：元器件清单 一、设计任务 1. 设计课题：多功能数字钟电路设计 2. 功能要求： 1) 基本功能 计时准确，以 LED 数字形式显示时、分的时间。为节省器件，其中秒位 采用发光二极管指示； 分和秒的计时要求为 60 进位； 具有校时功能，可以在任意时刻校准时间，要求可靠方便。 2) 扩展功能 增加小时显示功能，计数为“ 12 （或24）翻 1”； 定时闹钟功能，其时间自定； 仿广播电台正点报时， 能以音响自动正点报时， 12 （24）小时循环一次。 要求第一响为正点，以后每隔一秒或半秒钟响一下，几点钟就响几声； 触摸报整点时数或自动报整点时数（选做一） 。 此作品中，我以基本功能的设计为主。 二、设计框图及整机概述 ① 总体设计框图： ② 系统工作原理分析： 由振荡器产生的稳定的高频脉冲信号， 作为数字钟的时间基准， 再经分频器输 出不准脉冲。秒计数器计数 60 秒即二极管闪烁 60 下后向分计数器进位，分计数器 计满 60 后向小时计数器进位。计数器的输出经译码器送显示器。计时出现误差是 可以用校时电路进行校时、校分、校秒。扩展电路必须在主体电路正常运行的情况 下才能进行功能扩展。 三、各单元电路的设计方案及原理说明 1、振荡器的设计 采用的由集成逻辑门与 RC组成的时钟源振荡器或由集成电路定时器 555 与 RC组成的多谐振荡器。这里选用 555 构成的多谐振荡器， 设振荡频率 f0 ＝1000Hz。 各参数如下图。 2、分频器的设计 分频器的功能主要由两个：一是产生标准秒脉冲信号；二是提供功能扩展 电路所需的信号，如仿电台报时用的 1kHz 的高音频信号和 500Hz 的低音频信 等。选用 3 片中集成电路计数器 74LS90可以完成上述功能。因每片为 1 ／10 频， 3 片级联则可获得所需要的频率信号，即第 1 片的 Q0 端输出频率为 500HZ 第 2 片的 Q3端输出为 10Hz，第 3 片的 Q3端输出为 1Hz。 引脚图如下： 3 4 3、分秒计数器的设计 分和秒计数器都是模 M=60的计数器，其计数规律为： 00-01- …-58-59-00 … 选 74LS92作十位计数器， 74LS90作个位计数器。 再将它们级联组成模数 M=60 的计数器。 74LS92 是二—六—十二进制计算器，即