电子信息工程专业 24小时数字电子钟的设计和实现VIP专享VIP免费

24小时制数字钟【摘要】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,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。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。数字钟计时的标准信号应该是频率相当稳定的1HZ秒脉冲，所以要设置标准时间源。数字钟计时周期是24小时，因此必须设置24小时计数器，应由模为60的秒计数器和分计数器及模为24的时计数器组成，秒、分、时由七段数码管显示。为使数字钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的。设计中采用开关控制校时直接用秒脉冲先后对“时”“分”计数器进行校时操作。【关键词】数字钟、10HZ信号源、分频器、译码器、计数器、校时电路。一、实验目的：1、学习使用数字电路中基本数字逻辑电路时钟发生器及计数、译码显示等元电路的综合使用2、学习数字逻辑电路的综合应用设计及调试方法二、实验任务：设计24时制数字电子钟：1、显示格式为“时-分-秒”共6位数码管，2、“时”、“分”位个数值可独立设置，3、器件为基本数字逻辑电路、时序电路、组合逻辑电路及LED数码管，具体型号及逻辑功能不限。10HZ标准方波信号源4、部分器件参考：1.计数器：74160、74162、74191、74192、742902.译码器：7447、7448、45113.其他：7400、7420、4009、7404、数码管、电阻、电容等三、电路总设计：1、电路组成及原理：2、实验器材：（1）集成电路：74192六片、4511六片。（2）门电路：7408两片、。（3）电源电压+12V。（4）数字显示：LED数码管六片。四、单元电路设计：1、方波信号源；2、分频器：分频器将CT74LS161接成10进制计数器，这样每过一级频率会变为原来的1/10。如图所示，经过3级分频后能得到1HZ的秒信号。数码管数码管数码管译码器译码器译码器时计数器分计数器秒计数器校时电路分频器方波信号源3、计数器：（1）分秒计数器：将两片74192接成60进制计数器，分（秒）个位片为10进制，十位片为6进制。（2）时计数器：先将两片74192接成30进制计数器，分（秒）个位片为10进制，十位片为3进制。再用24（既00011000）反馈置0，则符合24进制计数。4、译码器与数码管5、校时电路：当开关A、B调至地端、Ｋ调至信号输入端，秒信号加至秒个位计数器，数字钟正常计时。手动分别调节开关Ａ、B时位、分位会依次增加，待校正时间后，开关应该A、B调至地端，五、安装调试：1、安装调试时采用的方法：（1）计数器的安装和调试按图连线，计数器输出可接示波器，观察在CP作用下CP为1Hz的状态的变化情况，验证是否为六十进制计数器。示波器如下图，同理，可以验证二十四进制计数器。（2）校时电路的安装和调试按图电路连线。将电路输出接发光二极管。推动开关，观察在CP作用下，输出端发光二极管的显示情况。开关的不同状态，输出端输出频率比为1：60。六、心得体会：在课程设计中，我们学习到了很多的东西：首先，怎么样去查阅资料，收集与课设要用的有关的知识。其次，要完成一件工作，还得专心致志才行，细心耐心。第三，遇到困难要冷静，要多想解决办法，多尝试。通过这次实验，我们也进一步熟悉数字电路的设计与特点，同时也基本上掌握了用555振荡器和74LS系列的集成对秒、分、时及其进位的实现。而且让我们了解了电路设计的基本思路，增强了实践动手能力，理论结合实际的能力加强。除此以外，我们还深深地认识到严谨、认真的科学态度在科学实验中发挥的重要作用。数字钟是本次课设中原理比较简单的一个，但是它的组成部分多，电路连接有些复杂，出现问题后分析起来比较困难，所以我们养成了完成一个部分就调试检验一个部分，确保正确才进行下一步工作，出现了问题只要在未检验的部分查寻就可以很快找出，效果很不错。七、参考文献：1.数字电子技术基础清华大学电子学教研组编阎石2.计数器74192管脚及逻辑功能如下图：3.译码器4511管脚及逻辑功能图如下图：4.LED数码管灌胶机逻辑功能如下如：八、电路全图：