十二小时电子钟

十二小时电子钟1课程设计说明书课程设计名称：数字逻辑课程设计题目：十二小时电子钟学院名称：信息工程学院专业：计算机科学与技术班级：xxx学号：xxx姓名：xxx评分：教师：2012年x月x日十二小时电子钟2数字逻辑课程设计任务书2011－2012学年第二学期第18周－19周注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。题目十二小时电子钟内容及要求1.利用基本数字电路制作小时电子钟，要求显示时分秒；并能实现校时和校分的功能。2.整点报时(非语音报时)，定时功能。进度安排：1、根据任务要求，查阅相关资料，完成设计的前期工作；（两天）2、根据资料，进行方案设计并对比论证，完成参数计算；（三天）3、库房领取元器件，联接电路，完成电路调试；（五天）4、检查完毕后，撰写实验报告。学生姓名：xxxxxx指导时间2012-6-11到2012-6-22指导地点：E楼504室任务下达2012年6月11日任务完成2012年6月22日考核方式1.评阅□2.答辩□3.实际操作■4.其它□指导教师xxx系（部）主任十二小时电子钟3摘要这个设计主要以数字电路的基础理论、低频电子线路为指导，采用中、小规模的集成器件LM555、CD4060、74LS161和LS248设计而成。该电路采用模块设计、分模块安装、调试等方法设计而成，所选用的器件主要是中小规模的集成芯片，本产品由于采用多片74LS系列的集成芯片组成，生产成本低等原因，使这个产品设计既容易实现，又不会浪费太多成本。产品由石英晶体振荡器产生频率可以调节的时钟脉冲信号,经十五分频得到秒信号脉冲作为数字钟计数器的时钟信号，当到达整点前一秒时，电路通过一个蜂鸣器准时报时。这个电路还可以通过手动，即过拨动开关来选择是否进行时间较准。关键词：电子钟、分频，计数、驱动十二小时电子钟4目录前言.......................................................................................................................................5第1章总电路初步设计...................................................................................................61.1设计内容以及要求...............................................................................................................61.2系统框图.....................................................................................................................................................61.3设计方案...................................................................................................................................................71.4设计过程...................................................................................................................................................7第2章电路详参设计.........................................................................................................72.1晶体振荡器电路......................................................................................................................................72.2分频器电路.................................................................................................................................................82.3时间计数器电路.........................................................................................................................................92.4译码驱动电路.........................................................................................................................................112.5数码管......................................................................................................................................................122.6整点报时电路..........................................................................................................................................13第3章测试及调试.........................................................................................................143.1晶体振荡器电路的测试和调试...............................................................................................................143.2分频器电路的测试和调试.......................................................................................................................143.3时间计数器电路的测试和调试...............................................................................................................153.4译码驱动电路的测试和调试...................................................................................................................153.5整点报时电路的测试和调试...................................................................................................................17结论...................................................................................................................................17参考文献.............................................................................................................................18附录...................................................................................................................................18附录Ⅰ总电路图...........................................................................................................................................19附录II元件清单.........................................................................................................................................20十二小时电子钟5前言基于十二小时电子钟在日常生活中的应用，能够了解生活中一些电子产品的工作原理以及其制作过程。以便更好地了解生活。本实验采用的是十分简易的方法：使用中、小规模的集成电子器件制作而成。十二小时电子钟6第1章总电路初步设计1.1设计内容以及要求1.1.1设计要求1.基本要求：利用基本数字电路制作小时电子钟，要求显示时分秒；并能实现校时和校分的功能。2.提高要求：计时过程具有报时功能，当时间到达整点进行蜂鸣报时；1.1.2主要参考元器件LM555，CD4060，74LS161，74LS248，74LS741.2系统框图图1.1所示为十二小时电子钟的原理框图，该电路由晶振——分频电路、74LS161芯片构成的计数单元、74LS248驱动电路、手动校时电路等主体模块构成。图1.1电路原理框图时校分校秒校12进制计数器60进制计数器60进制计数器译码电路译码电路译码电路显示电路显示电路显示电路分频器石英晶体振荡器器单次或连续脉冲十二小时电子钟71.3设计方案根据设计要求可知，设计电路的核心部分是74LS161构成的计数器，设计围绕着怎样使计数器正常工作，由于数字电子钟实验要求精度较高，因此想到的时用石英晶体振荡器产生频率稳定的信号，再经分频，得到所需的秒信号作为74LS161的CP脉冲信号。其次，电路产生的时钟秒信号也会有误差，我们要考虑的是，如何实现手动校时，经过考虑，我们选择通过双掷开关来实现CP信号的送入是手动还是自动，若开关打向手动这边，则人为送入单次脉冲到CP，若开关打向自动这边，则将电路产生的秒信号送入CP；然后，我们考虑的是如何产生上面提到的单次脉冲，我们采用的是用RS锁存器来实现稳定的输出脉冲；最后，当电路将要到达整点时，通过对174LS161的输出端进行处理，通过蜂鸣器进行整点报时。1.4设计过程在接到课题之后，首先按照设计课题要求查找资料，获取设计中可能应用到的知识和数据信息。根据所查资料，进行数据的估算，画出了符合实验要求的基本原理图。对原理图各个部分电路进行仿真，并修改产生