数值时钟电路

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目录

一、课程名称。 二、设计目的。

三、四、五、六、七、八、九、十、

数字时钟设计的基本要求。 数字时钟的设计内容与要求。所用到的原件。 数字时钟的实验原理。 秒脉冲发生器工作原理。 计数器的工作原理： 开关S1，S2的功能： 数码管显示原理： 2

一、课程名称：数字时钟电路设计

二、设计目的：根据人们的需要所设计的数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置，以其显示的直观性、走时准确稳定而受到人们的欢迎，广泛用于个人家庭、车站、码头、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便，已成为人们日常生活中不可少的必需品。 三、数字时钟设计的基本要求： 1、初步掌握电子电路的设计方法；

2、培养自学能力和分析解决实践问题的能力； 3、了解电子电路的生产过程； 四、数字时钟的设计内容与要求：

1、设计一个能直接显示“时”、“分”、“秒”的数字钟。 3、当电路发生走时误差时，要求电路具有校时功能。

4、用中小规模集成电路组成电子钟，并在实验箱上进行组装和调试。 五、所用到的原件。 元器件名称 型号 74LS00 LED-7 SW-SPDT RES2 RES2 74LS00 LED-7 10K 10M 标号 U1,U2 封装 DIP-14 DS1,DS2,DS3,DS4,DS5,DS6 LED-7 S1,S2 R1,R2,R3,R4 R5 TO-126 AXIAL0.3 AXIAL0.3 3

CAP 74LS290 RESPACK4 4511 CRYSTAL CON2 4060 74LS74

56P 74LS290 150 CD4511 32768HZ CON2 CD4060 74LS74 C1,C2 U3,U4,U5,U6,U7,U8 RP1 RAD0.1 DIP14 DIP16 U9,U10,U11,U12,U13,U14 DIP16 CR1 J1 U15 U16 XTAL1 SIP2 DIP14 DIP14 六、数字时钟的实验原理。

（1）脉冲触发器产生1KHZ信号输入到计数器得输入端，10位计数器的工作原理为当秒位数字为9（1001）时在来个脉冲信号时，向十位EN端进一并且各位全部清零。当十位达到6时向分位进一，分位和十位进位也同上一样进位。校正器（图四）作用所当计数器在显示某个时间时压下开关s1,s2就能停止计数，并显示该数在显示屏上。由开关控制调时，清零。这就时始终计数器的工作原理。 七、秒脉冲发生器工作原理：

电路需要1HZ的时钟秒信号，电路采用32768HZ的石英晶振，经过CD4060,14级二分屏后，在经过74LS74一级二分频，共十五级分频，产生1HZ的时机秒信号送到SEC端。

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八、计数器的工作原理：

U8为集成异步二—五—十构成的计数器十进制同步置零端，当计数到九时，下一个脉冲到来后，U8向U7端送入一个数，U7开始计数，U8置零，U7为集成异步二—五—十构成的计数器六进制同步置零端，当U7计数到五时，下一个脉冲到来后，U7向分计数器的十进制计数器U6送入一个数，U6开始计数，U7清零。秒计数器与分，计数器工作原理相同。

时计数器的工作原理，U3和U4构成一个二十四进制计数器，说以这个数字时钟是二十四进制式。

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引脚图为：

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九、开关S1，S2的功能：

S1和S2的功能：MIN1是秒计数器进位输出端，MIN2是分计数器进位输入端，HOUR1是分计数器的进位输出端，HOUR2是时计数器的进位输入端。开关S1，S2的功能为：结合原理图可以看出，S1,S2不管处于什么状态，秒计数器都处于计数状态，当开关S2拨到左边时，MIN2表示分的计算器进位端置0，秒计数器不向分进位，S2拨到左边时，不管S1的状态如何，此时的时，分计数器的状态保持不变，即时分保持定时状态，当S2拨到右边，S1拨到左边时，这时候时计数器处于定时状态，即时计数器没有进位输入，而分，秒计数器仍处于计数状态，当S1,S2同时拨到右端时，数字时钟电路的时，分，秒都处于计数状态。

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十、数码管显示原理：此数字时钟电路采用共阴极数码管，输入端输入高电平有效，即数码管工作时，当输入1时，对应的数码管上的二极管点亮，其余的不亮。其原理图为：

CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，引脚图为图（1），其中a b c d 为 BCD 码输入，a为最低位。LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器

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是否有故障。BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时， B1端应加高电平。另外 CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。a～g是 7 段输出，可驱动共阴LED数码管。

（1）

（2）

原理图为

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Pcb电路图为：

Pcb打印图为：

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十一、实训总结。

数字时钟是常用的计时器，其电路主要用到元件有计数器，译码器，数码管，开关，与门电路等，使我对元件的使用情况有了更进一步的了解，增长了丰富的实验知识。提高我们在电子技术方面的实践技能，培养综合利用理论知识解决实际问题的能力和科学作风，初步掌握电路设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。培养运用所学的理论知识，独立地设计、制作电子产品的能力。

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