数字电子钟--数电(带闹钟调节时间和整点报时).doc

物理与电子工程学院

课程设计

题目: 数字电子钟

专 业 电子信息工程

班 级 12级电信三班

学 号 12300331

学生姓名 李长炳

指导教师 张小英 张艳
完成日期： 2013 年 7月

数字电子钟
前言：
数字钟是一个将“时”、“分”、“秒’’显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能和报时闹铃等功能。

一、基本原理
 时显示器

分显示器

秒显示器

时译码器

分译码器

秒译码器

时计数器

分计数器

秒计数器

振荡器

分频器

主体电路
1.1 振荡电路
晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。我采用由门电路或555定时器构成的多谐振荡器作为时间标准信号源。本系统中的振荡电路选用555定时器构成的多谐振荡器，见图1。多谐振荡器的振荡频率可由式估算。

图1

1.2 时、分、秒显示电路模块设计
①秒的产生
采用74LS160产生60进制的加法计数器，输出端Q0,Q1，Q2，Q3分别接到七段数码管的相应的各端，由上图的555产生的秒脉冲链接秒的两个160的cp，第一片的进位来控制第二片的EP,ET来构成秒。如下图所示

图2
注意：两个CP都是连接到555的输出。

②分的产生
采用74LS160产生60进制的加法计数器，输出端Q0,Q1，Q2，Q3分别接到七段数码管的相应的各端，由上图的秒产生的进位连接秒的两个160的cp，第一片的进位来控制第二片的EP,ET来构成秒。如下图所示

图3
注意：两个CP都是连接的秒的进位的输出。

③小时的产生
采用74LS160产生24进制的加法计数器，输出端Q0,Q1，Q2，Q3分别接到七段数码管的相应的各端，由上图的分产生的进位连接秒的两个160的cp，第一片的进位来控制第二片的EP,ET来构成秒。如下图所示

图4
注意：两个CP都是连接的秒的进位的输出。
1.3闹钟
我设置的闹钟是00:03响的。会响一分钟，采用与非门和或门组成的电路。可以得出以下的电路图当达到00:03时就开始响，当不是00:03是就停止了，喇叭一端节地。仿真图如下所示。

图5

1.4整点报时
整点报时就是当达到了整点的时候就开始响，我设计的是响10秒钟的报时。当分钟和秒钟全为0的时候就开始响，响10秒后停止。具体制作的方法的闹铃一样，但是响10秒是当秒的个位全部为0的时候又重新开始。全部都是由各种的门电路构成的。具体方法如下图所示。

图6

1.5时间调解
在数字电子设计数字钟中调节时间是比较难的，本人采用手动cp的方法调节时间，调节之前可以首先关掉NE555所产生的CP，用手动CP调节时间，用一个按键开关产生手动脉冲，点一下就可以将时分秒加一，按键开关的另外一段接高电平即可。具体方法如图所示。

图7
二、 功能展示

图8

图9
三、主要元件：74ls00,74ls04,74ls20,74ls160,74ls08,7seg,button,ne555,
Or等元件。如下表
表一
元件名称
中文名称
主要功能
数量
74ls00
二输入与非门
二输入与非
3
74ls04
非门
非
3
74ls20
四输入与非门
四输入与非
2
74ls160
10进制计数器
构成秒时分计数
6
74ls08
与门
与
3
7seg
七段数码管
显示时分秒
6
speaker
喇叭
闹铃和整点报时
2
ne555
555集成芯片
产生秒脉冲
1
Or
或门
或
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除了上表之外还有47k电阻若干的10uf电容一个和10pf电容一个，外加一个10K的可变电阻，按键开关若干，5V直流电源一个。