数字电子钟逻辑电路设计

数字电子钟逻辑电路设计 一、 简述 数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时、日的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确，显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用。小到人们日常生活中的电子手表，大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。 数字电子钟的电路组成方框图如图 1.1 所示。 显示器译码器7进制周计数器显示器译码器24进制时计数器显示器译码器60进制分计数器显示器译码器60进制秒计数器日校分校时校秒校单次或连续脉冲晶体振荡器分频器1Hz图 1.1 数字电子钟框图 由图 1.1 可见，数字电子钟由以下几部分组成：石英晶体振荡器和分频器组成的秒脉冲发生器；校时电路；六十进制秒、分计数器，二十四进制（或十二进制）计时计数器；秒、分、时的译码显示部分等。 二、设计任务和要求 用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分、秒的数字电子钟，要求如下： 1. 由晶振电路产生 1Hz标准秒信号。 2. 秒、分为 00～59 六十进制计数器。 3. 时为 00～23 二十四进制计数器。 4. 周显示从 1～日为七进制计数器。 5. 可手动校时：能分别进行秒、分、时、日的校时。只要将开关置于手动位置，可分别对秒、分、时、日进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。 6. 整点报时。整点报时电路要求在每个整点前呜叫五次低音（500Hz），整点时再呜叫一次高音（1000Hz）。 三、可选用器材 1. 通用实验底板 2. 直流稳压电源 3. 集成电路：CD4060、74LS74、74LS161、74LS248 及门电路 4. 晶振：32768 Hz 5. 电容：100μF/16V、22pF、3～22pF 之间 6. 电阻：200Ω、10KΩ、22MΩ 7. 电位器：2.2KΩ或4.7KΩ 8. 数显：共阴显示器LC5011-11 9. 开关：单次按键 10. 三极管：8050 11. 喇叭：1 W /4，8Ω 四、设计方案提示 根据设计任务和要求，对照数字电子钟的框图，可以分以下几部分进行模块化设计。 1. 秒脉冲发生器 脉冲发生器是数字钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量，通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得 1Hz 的秒脉冲。如晶振为 32768 Hz，通过 15 次二分频后可获得 1Hz 的脉冲输出，电路图如图 1.2 所示。 C D 406012R111022MΩ20pF3～20pF32768Hz3C11DQ74LS741HzQ14图 1.2 秒脉冲发生器 2. 计数译码显示 秒、分、时、日分别为60、60、24、7 进制计数器、秒、分均为60 进制，即显示00～59，它们的个位...