基于數(shù)字電路基礎(chǔ)設(shè)計電子時鐘電路

1、基于數(shù)字電路基礎(chǔ)設(shè)計電子時鐘電路姓名：丁維學(xué)號：20098149班級：09電子一班指導(dǎo)教師：付老師一、設(shè)計目的熟悉集成電路的引腳安排。掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。了解數(shù)字鐘的組成及工作原理。熟悉數(shù)字鐘的設(shè)計與制作。數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電子技術(shù)實現(xiàn)時，分，秒計時的裝置，具有較高的準(zhǔn)確性和直觀性等各方面的優(yōu)勢，而得到廣泛的應(yīng)用。此次設(shè)計數(shù)字電子鐘是為了了解數(shù)字鐘的原理，在設(shè)計數(shù)字電子鐘的過程中，用數(shù)字電子技術(shù)的理論和制作實踐相結(jié)合，進(jìn)一步加深數(shù)字電子技術(shù)課程知識的理解和應(yīng)用，同時學(xué)會使用Multisim電子設(shè)計軟件。二、設(shè)計要求顯示時，分，秒，其中分和秒用60進(jìn)制，時針用24進(jìn)制能夠進(jìn)行校時，可

2、以對數(shù)字鐘進(jìn)行調(diào)時間能夠正點報時（用555產(chǎn)生斷續(xù)音頻信號）；三、設(shè)計方案比較方案一、采用中小規(guī)模集成電路實現(xiàn)采用集成邏輯電路設(shè)計具有能實現(xiàn)，時、分、秒計時功能和定點報時功能，計時模塊采用時鐘信號觸發(fā)，不需要程序控制。方案二：EDA技術(shù)實現(xiàn)采用EDA作為主控制器外圍電路進(jìn)行電壓，時鐘控制、鍵盤和LED控制。但此方案邏輯電路復(fù)雜，外圍設(shè)備多，靈活性較低，不利于擴(kuò)展方案三、單片機(jī)編程實現(xiàn)此方案采用單片機(jī)編程來設(shè)計和控制。綜上，根據(jù)自身的知識和方案比較，采用方案一，因為方案一簡便靈活，擴(kuò)展性好，同時符合此次數(shù)子電子知識設(shè)計的要求。四、設(shè)計過程和說明1數(shù)字電子鐘計時和顯示功能的實現(xiàn)(1)采用兩片十進(jìn)制

3、計數(shù)器74LS160N擴(kuò)展連接，設(shè)計60進(jìn)制的計數(shù)器，顯示0到59,在59時采用置數(shù)的方法，將兩片74LS160N同時置數(shù)至0,以循環(huán)顯示0到59。圖)|Ilps睚：yv妙犧m陽恥E3胡N091SMZ底翱解014263第砂細(xì)X3HaDa舞?？S做笄OPS魁X3HaDaM9S山!即小|/|宙憲WS(V)盹豳朗町闢&雒返厲世誌回網(wǎng)棘朗町砂雒返厲”WIB3M(13tttd3)卿畫関礙時(擊審期*)告WSH軸昨宙儲(E)UE=-74LSON=EHAND48：4LS16ON二9U4-()3IS0半皙姿硼0SSHaglN09TS1VI判型界翌皇師SH宙幽aa&os1IB斛側(cè)IB皋W448T礫智N091SM

4、ZII斛贈SH判型宙紳爲(wèi)垂PZ(Z)無硏(乙)BH笹硏杯*(DBT十卜卜MO9tSIW9VONVNP:7tn_rt呂二蘭？.:s:t歸隨0:_：=3唏計E“功豈丄11U15：:74LS160M.二1j6：1LS1G0I1上圖為時針的連接示意I2校對功能的實在設(shè)計電路圖中的J1和J2開關(guān)。（1）J1實現(xiàn)時鐘的分鐘的調(diào)節(jié)，當(dāng)鼠標(biāo)按下開關(guān)，時鐘的分鐘位的兩片74LS160N成為獨立的60進(jìn)制的計數(shù)器而不會受到秒鐘的進(jìn)位及置數(shù)的影響。鼠標(biāo)按下J2開關(guān)，時鐘的分鐘位中的個位的使能控制端（EP和ET）都接高電平（Vcc）,成為獨立的60進(jìn)制計數(shù)器，在0到60，循環(huán)顯示，當(dāng)計數(shù)到了想要調(diào)的小時數(shù)，松開J2開

5、關(guān)即可將分鐘位置到預(yù)想的分鐘數(shù)。（圖）（2）J2實現(xiàn)時鐘的小時的調(diào)節(jié)，當(dāng)鼠標(biāo)按下開關(guān)，時鐘的小時位的兩片74LS160N成為獨立的24進(jìn)制的計數(shù)器，而不會受到秒鐘和分鐘的進(jìn)位及置數(shù)的影響。鼠標(biāo)按下J1開關(guān)，時鐘的小時位中的個位的使能控制端（EP和ET）都接高電平（Vcc）,成為獨立的24進(jìn)制計數(shù)器，在0到23,循環(huán)顯示，當(dāng)計數(shù)到了想要調(diào)的小時數(shù)，松開J1開關(guān)即可將小時位置到預(yù)想的小時數(shù)。（圖）3整點報時功能的實現(xiàn)（用燈亮表示到整點）（1）整點報時的功能電路的設(shè)計用兩個555時基電路，一個接成單穩(wěn)態(tài)電路，另一個接成多諧振蕩電路，如下圖其中開關(guān)用來產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。原理：當(dāng)開關(guān)斷開時，單穩(wěn)態(tài)電路的55

6、5的輸入腳2處于高電平，則單穩(wěn)態(tài)電路的555的輸出腳3是低電平，則使第二片555的4腳低電平，即多諧振蕩電路不工作，燈不亮。當(dāng)開關(guān)瞬間閉合然后斷開，產(chǎn)生一個脈沖，單穩(wěn)態(tài)電路輸出一個時寬為11R(2)C(2)高電平，此時多諧振蕩555的4腳高電平，電路導(dǎo)通，產(chǎn)生多諧振蕩，使得燈亮。當(dāng)單穩(wěn)態(tài)555產(chǎn)生的高電平消失，變?yōu)榈碗娖綍r，燈滅。此處將單穩(wěn)態(tài)電路中R(2)=100KC(2)=1uf則會產(chǎn)生高電平持續(xù)的時間約為0.11S。多諧振蕩電路中周期T二R(4)+2R(3)C*Ln2當(dāng)多諧振蕩的周期越快，燈閃的越快，則看到的現(xiàn)象是燈幾乎一直亮著。所以此處選取的R二R(4)=1k,C=1uf要是想要燈閃的快些可以減少多諧振蕩電路里面的電阻和電容。下圖為仿真的波形圖時:即?？Ｘ萻scilT_唱平miaw1匸圖中的紅色小塊是瞬間閉合和斷開開關(guān)后產(chǎn)生的多諧振蕩(此時燈閃爍)則可以知道燈閃爍的時間為單穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生的高電平的持續(xù)時間0.11sWi:=ItAJ9也T00=|e倫as廠廠T2-T(2)報時電路的使用只要講上面報時電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖的