在新的世纪,工业向着高集成,高自动化发展,各类电器、电子设备的运用就尤为重要。作为其中的重要技术之一的电子技术,就是当今我们,尤其是我们工科类学生必须掌握的一项基本技能之一。作为一名合格的工程技术人员,就必须学好并能很好的将其运用到我们生产实际中。由此看来,在具备了一定的电子技术理论基础后,运用所学,结合实际,解决一些现实中的生活和工程问题,是我们大学生必须实践的。
从以上出发,结合课程安排,此次课程设计选择了我们较为广泛应用的数字电子钟课程设计题目。数字钟采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置, 它具有显示日、时、分、秒的功能,本设计采用时序电路制成的数码管显示的数字钟。它具有走时准确、稳定性能好和使用方便等的特点。具有快速校准时、分、秒的功能。广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,运运超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
数字钟是一个简单的时序组合逻辑电路,数字钟包括振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几个部分组成,这些都是数字电路中常用的电路。它主要是用来完成时分秒的计数功能。一般来说,一个数字钟要有振荡器来产生脉冲,分频器来完成标准秒脉冲的生成,计数器的计数功能,译码器的译码和显示器的显示功能,:
逻辑原理图
该系统的工作原理是:振荡器产生的稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间表基准,它将时标信号送到分频器,再经过分频器输出标准秒脉冲,即将时标信号分成每秒一次的方波信号。秒信号送入计数器进行计数,秒计数计满60后向分
计数器进位,分计数器计满60后向小时计数器进位,小时计数器按照二十四进制规律计数,日计时器计满清零从新开始,计数器的输出经译码器送显示器。所有的计时结果由7位数码管显示。计时出现误差时可以用校时电路进行校日、时、校分、校秒。
信号发生器
1. 555定时器
555定时器包括两个电压比较器A1和A2,一个基本RS触发器,三个电阻R组成的电阻分压器,放电晶体管T和功率输出等部分构成。。
555多谐振荡器
2.
图 分频电路
图 74lS161
(1) 当=0时,使Q3 –Q0直接清零,也称异步清零,即于CP脉冲无关。
(2) =1,=0时,在CP脉冲上升沿将4位二进制数d0-d3置入Q0-Q3,称为同步置数。
(3)==1,在CTP = CTT =1 时,对 CP脉冲进行同步加法计算(上升沿翻转)。
(4)==1、CTP*CTT=0时,计数器数值保持不变。
(5)进位输出CO=CTT*(CO=1)。
用74LS161可组成六十进制计数器,二十四进制计数器和七进制的计数器。如下图
60进制计数器
24进制计数器
7进制计数器
译码显示模块
1. 74LS248(BCD码七段译码器兼驱动器)
。现将各管脚功能介绍一下:
A、B、C、D是BCD码的输入端; a,b,c,d,e,f,g是输出端;
试灯输入端:低电平有效。当=0时,数码管的七段应全亮,与输入的译码信号无关。本输入端用于测试数码管的好坏;
动态灭零输入端:低电平有效。当=1、=0、且译码输入为0时,该位输出不显示,即0字被熄灭;当译码输入不全为0时,该位正常显示。本输入端用于消隐无效的0。;
灭灯输入/动态灭零输出端:这是一个特殊的端钮,有时用作输入,有时用作输出。当作为输入使用,且=0时,数码管七段全灭,与译码
输入无关。当RBOBI/作为输出使用时,受控于和:当=1且=0时,=0;其它情况下=1。本端钮主要用于显示多位数字时,多个译码器之间的连接。
74LS248D管脚图
2. 共阴极七段LED显示器
阴极七段LED显示器是较常用的显示数码管,但在使用时要注意的是:
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