数字电子时钟课程设计报告.doc

数字电子钟课程设计报告 题目：数字电子钟的设计与仿真 专业：机械工程 前言 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！ 一．摘要 数字电子钟实际上是一个对标准频率（1Hz）进行计数的计数电路。由振荡电路形成秒脉冲信号，秒脉冲信号输入计数器进行计数，并把累计结果以“时”、 “分”“秒”的数字显示出来。秒计数器电路计满 60 后触发分计数器电路，分、计数器电路计满 60 后触发时计数器电路，当计满 24 小时后又开始下一轮的循环计数。一般由振荡电路、计数器、数码显示器等几部分组成。? 振荡电路：主要用来产生时间标准信号， NE555 组成的多谐振电路产生，由但是因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度，所以一般采用石英晶体振荡器。? 分频器：因为振荡器产生的标准信号频率很高，要是要得到“秒”信号，需一定级数的分频器进行分频。? 计数器：有了“秒”信号，则可以根据 60 秒为 1 分， 小时为 1 天的进制，24分别设定“时”“分”“秒”的计数器，分别为 60 进制，60 进制,24 进制计数器，并输出一分，一小时的进位信号。?? 由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。另外，计时过程要具有报时功能，当时间到达整点前 1 秒开始，蜂鸣器开始鸣叫。? 二、 电路的总设计 1. 电路的设计目的：? 数字电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。本设计采用? 74LS160、带有译码器的数码管和适当的门电路构成,可实现对时、分、秒等时间信息的采集和较时功能地实现.? 设计一个数字计时器，可以完成? 00:00:00? 到? 23:59:59? 的计时功能，并在控制电路的作用下具有快速校时、快速校分功能。? 能进行正常的时分秒计时功能。分另由六个数码管实现时分秒的计时。同时实现报时和闹钟的功能。? 通过? Multisim 软件平台，设计含小时，分钟，秒钟显示功能的数字时钟。? 2. 电路的组成原理：? 电路的组成原理:? 数字电子钟主要分为数码显示器、60? 进制和? 24? 进制计数器、频率振荡器和校时这几个部分。数字电子钟要完成显示需要 6 个数码管，八段的数码管需要译码器械才能显示，然后要实现时、分、秒的计时需要 60 进制计数器和 24 进制计数器，在在仿真软件中发生信号可以用函数发生器仿真，频率可以随意调整。60 进制可能由 10 进制和 6 进制的计数器串联而成，而小时的 24 进制可以采用?74LS160 置数端触发实现。频率振荡器可以由晶体振荡器分频来提供，也可以由?555 定时器来产生脉冲并分频为? 1HZ。 主体思路图： 3.电路设计要求 具体要求：实现24小时的时钟显示、校准、整点报时等功能。 （1）显示功能：具有“时”、“分”、“秒”的数字显示（“时”从0~23，分0~59，秒0~59）。 （2）校时功能：当刚接通电源或数字时钟有偏差时，可以通过手动的方式去校时。 （3）整点报时：当时钟计时到整点时，能进行整点报时。 （4）复位功能：当数字时钟有偏差时，可以通过手动的方式使其恢复初始零状态。 （5）可以根据个人设想，适当的添加其他功能 三、 单元电路的设计 1.秒脉冲产生电路? (1)1KHZ 振荡器? 振荡器由? 555? 定时器组成。图? 3‐1? 中是? 由? 555 定时器构成的 1KHZ 的自 激振荡器? ,其原理是? 0.7(2R3+R4+R