多功能数字钟设计与制作

论文编号:JD645  论文字数:13129,页数:34

摘  要

多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、闹钟设置、报时功能、校正作用。走时准确、显示直观、精度、稳定等优点。电路装置十分小巧,安装使用也方便。同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
从有利于学习的角度考虑，这里主要介绍以中小规模集成电路设计数字钟的方法。
经过了数字电路设计这门课程的系统学习，特别经过了关于组合逻辑电路与时序逻辑电路部分的学习，我们已经具备了设计小规模集成电路的能力，借由本次设计的机会，充分将所学的知识运用到实际中去。
本次课程设计要求设计一个数字钟，基本要求为数字钟的时间周期为24小时，数字钟显示时、分、秒，数字钟的时间基准一秒对应现实生活中的时钟的一秒。供扩展的方面涉及到定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、定时启闭路灯等。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

关键字  晶体振荡器，分频器，计数器，显示器和校时电路
   

基本功能
（1）时钟显示功能，能够正确显示“时”、“分”、“秒”。
（2）具有快速校准时、分、秒的功能。
扩展功能
（1）用晶体振荡器产生一个标准频率（1Hz）的脉冲信号。
（2）具有整点报时的功能。
（3）具有闹钟的功能。

ABSTRACT

Multi-function digital clock digital circuit of "when", "sub", "seconds" The figures show that the timing device. Time display, alarm clock settings, time function, the role of calibration. Accurate travel time shows that intuitive, precision, stability, and so on. Circuit is very compact device, the installation is also easy to use. At the same time, the date, it has its small, low cost, travel time and high precision, easy-to-use, functionality, and ease of integration by the majority of popular consumption.
Digital clock from the principle of speaking is a typical digital circuits, including combinational logic circuits and sequential circuits. At present, the function of the number of minutes getting stronger and stronger, and a variety of special large-scale integrated circuits to choose from. Conducive to learning from the point of view, here are introduced to small and medium-sized digital clock integrated circuit design approach.
After the digital circuit design this course to learn the system, in particular, has been on the combinational logic circuit and sequential logic circuit part of the study, we already have a design capacity of small-scale integrated circuits, by design by the opportunity to study the full apply knowledge to practice.
The curriculum design of a digital clock design, the basic requirements for the number of minutes for the 24-hour cycle, the digital clock display hours, minutes, seconds, the number of minutes a second benchmark real-life counterparts of the second clock. For the expansion relates to the timing of the automatic alarm, automatic playing time bell, regular radio, street lamps and so on from time to time headstock. Thus, digital clock and to expand its applications, has a very practical significance.

   Keywords  crystal oscillator, prescaler, counters, displays and school circuit

目  录

摘  要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ

1  绪论 1
1.1  课题背景 1
1.2  引言 2
2  设计指标及要求 3
2.1  设计目的 3
2.2  设计指标 3
2.2.1  基本功能 3
2.2.2  扩展功能 3
2.3 设计要求 3
2.4 方案论证与比较 3
3 数字钟的组成和基本工作原理 5
3.1  原理与组成 5
3.1.1  振荡器 6
3.1.2  分频器电路 6
3.1.3  计数器 7
3.1.4  译码显示电路 7
3.1.5  校时电路 7
3.1.6  报时电路 7
4  设计步骤与方法 8
4.1  振荡电路 8
4.2  分频器电路 8
4.3  计数器 9
4.3.1  计数器六十进制的接法 10
4.3.2  二十四进制计数器的接法 10
4.4  译码显示电路 12
4.5  校时电路 14
4.6  整点报时电路 15
4.6.1  控制门电路部分 16
4.6.2  音响电路部分 16
5 组装与调试 18
5.1  接通电源逐步调试 18
5.2  按顺序对电路连线和调试 18
5.2.1  调试过程 19
5.2.2  具体调试步骤及方法 20
5.2.3  系统操作方法 20
5.2.4  误差分析 20
6  设计体会 21
7  结论 22
参考文献 23
附录  元器件表 24
致谢 30

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