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内容摘要
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。
这学期恰好遇上学校的《专业基础》课程设计,题目是数字钟的设计。因而
在所学专业的基础上做了以下课程设计。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!
关键词:数字钟;校时;时间显示;定时
目录
一、数字钟设计的基本概要1
二、数字钟的原理框图2
三、数字钟电路的设计3
四、电路功能测试以及常见问题解决本法12
五、总结体会13
六、致谢14
七、参考文献15
一、数字钟设计的基本概要
1.1数字钟设计的目的
该数字钟具有基本功能和扩展功能两部分。其中,基本功能部分的有准确计
时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。扩展功能部分则具有:仿广播
电台整点报时、自动报整点时数的功能。数字钟的电路也是由主体电路和扩展电路
两部分构成,在电路中,基本功能部分由主体电路实现,而扩展功能部电路实现。
这两部分都有一个共同特点就是它们都要用到振荡电路提供的1Hz脉冲信号。在计
时出现误差时电路还可以进行校时和校分,为了使电路简单所设计的电路不具备校
秒的功能。并且要用数码管显示时、分、秒,各位均为两位显示,扩展部分要有相
应的响应电路。
1.2数字钟设计的功能要求
(一)基本功能:
(1)时的计时要求为“24翻1”,分和秒的计时要求为60进制
(2)准确计时,以数字形式显示时,分,秒的时间
(3)校正时间
(二)扩展功能:
(1)仿广播电台整点报时功能;
(2)自动报整点时数;
二、数字钟的原理框图
根据设计要求,可建立数字钟系统组成框图,如图(1)所示,数字钟电路系
统由主体电路和扩展电路两大部分组成,其中,主体电路完成数字钟的基本计数功
能,扩展电路完成数字钟的定时、整点报时扩展功能。
秒显示器
分显示器
时显示器
主体电路
扩展电路
定时控制
秒译码器
分译码器
时译码器
整点报时
秒脉冲发生器
秒计数器
分计数器
时计数器
校时电路
图(1)数字钟原理框图
该系统的工作原理是:用振荡器产生的高脉冲信号作为数字钟的秒脉冲发生
器,秒脉冲接入秒计数器,秒计数器计满60后向分计数器个位进位,分计数器计
满60后向小时计数器个位进位并且小时计数器按照“24翻1”的规律计数。计数
器的输出经译码器送显示器。计时与实际时间出现误差时电路可以进行校时、校
分。扩展电路的整点报时和闹钟功能必须在主体电路正常运行的情况下才能实现。
三、数字钟电路的设计
3.1主体电路的设计
主体电路是由功能部件和单元电路组成的,在设计这些电路和选择元器件
时,尽量选用同类型的元器件,考虑到CMOS集成电路的承受能力,最好选用TTL
集成芯片,整个电路选用芯片应尽可能的少。下面介绍各功能部件与单元电路的设
计。
3.1.1秒脉冲电路的设计
数字电路中秒脉冲发生器是由振荡器产生的,振荡器是数字钟的核心,振荡
器的稳定度及频率的精度决定了数字钟计时的准确程度。一般电路中振荡器可由石
英晶体振荡
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