数字电子钟 实验报告.pdfVIP

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