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课题一数字电子钟
电子钟是一种高精度的计时工具,它采用了集成电路和石英技术,因此走时精度高,稳
定性能好,使用方便,且不需要经常调校。电子钟根据显示方式不同,分为指针式电子钟和
数字式电子钟。指针式电子钟采用机械传动带动指针显示;而数字式电子钟则是采用译码电
路驱动数码显示器件,以数字形式显示。这些译码显示器件,利用集成技术可以做的非常小
巧,也可以另加一定的驱动电路,推动霓红灯或白炽灯显示系统,制做成大型电子钟表。因
此,数字式电子钟用途非常广泛。
一、课程设计(综合实验)的目的与要求
设计一个具有如下功能的数字电子钟:
1.基本功能
(1)能直接显示时、分、秒;
(2)能正确计时,小时采用二十四进制,分和秒采用60进制;
(3)有校时功能,手动调整时、分;
2.扩展功能
(1)能进行24小时整点报时,要求从59分50秒开始,每2秒钟响一声,共响5次;
每响一次声音持续0.5秒。
(2)要求只在6--22点之间每整点报时,23--5点之间整点不报时;
(3)具有任意几点几分均可响铃的闹钟控制电路。响铃1分钟,可人为通过开关使响
铃提前终止;
二、设计(实验)正文
数字电子钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数并通过数码管显示的计数电
路,由于计数的起始时间与标准时间(如北京时间)不一致,故需要在电路上加一个校
时电路。标准的1HZ时间信号必须准确稳定,可以使用555定时器设计1HZ的振荡电路。
时间计数电路由秒计数器(个位,十位)、分计数器(个位,十位)电路构成,秒个位
和秒十位计数器、分个位和分十位计数器均为60进制计数器,而根据设计要求,时个位
和时十位计数器为24进制计数器。
1.系统原理框图如下:
2.1分、秒计时器
分、秒计时器均为60进制计数器,当秒计时器接受到一个秒脉冲时,秒计数器个位开
始从1计数到9,同时在个位计数产生进位时将进位接秒计数器的十位计数器CLK,此时秒
显示器将显示00、01、02、...、59、00;每当秒计数器数到00时,就会产生一个脉冲输
出送至分计时器,此时分计数器数值在原有基础上加1,其显示器将显示00、01、02、...、
59、00,当分计数器产生进位时,将会在进位端产生高电平,进而触发电路,驱动蜂鸣器,
起到整点报时的功能。
2.2校时电路
校时电路采用标准时钟频率作为输入信号,当需要进行校正时间时,按住校正自锁开
关,分计数器对标准频率进行计数,当校正到正确时间时,松开校时开关,校时结束。
2.3秒信号产生电路
标准1HZ频率由555定时器产生,并可通过2K电位器调节输出频率,定时器的输
出端接秒计数器和分计数器个位的CLK端口,分别用于计时和校正时间。
三、各部分功能及其具体实现方案
1.主体电路部分
(1)分、秒计时器
U3U10
GNDGND
525
627
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