电子钟

一．绪论

1.1 数字电子钟的应用意义

数字钟采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置, 它具有显示日、时、分、秒的功能，本设计采用时序电路制成的数码管显示的数字钟。它具有走时准确、稳定性能好和使用方便等的特点。具有快速校准时、分、秒的功能。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。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义.

二．设计方案

2.1 实验目的

通过课程设计，使学生加巩固和加深对电子电路基本知识的理解，学会查寻资料、方案设计、方案比较，以及单元电路设计计算等环节，及系统电路的构成。进一步提高学生综合运用所学知识的能力，提高分析解决实际问题的能力。锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领，通过此综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础。

2.2 任务和要求

任务：用中小规模集成芯片设计多功能数字钟，

要求：1、准确计时，以数字形式显示时(00～23)、分(00～59)、秒(00～59)的时间。 2、具有校时功能，可以对小时和分单独校时，对分校时的时候，停止分向小时进位。

三．设计原理及框图

3.1 数字电子钟的构成

该数字显示电子钟是一个将“ 时”，“分”，“秒”显示于数码管的计时装置。它的计时周期为24小时。另外应有校时功能和闹钟功能。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”，“闹钟”、校时电路、报时电路和振荡器组成。数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

3.2 数字电子钟基本原理

数字电子钟的逻辑框图如图3-1所示。它由555集成芯片构成的振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。555集成芯片构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。

图3-1 数字时钟框图

四．系统设计方案

4.1 数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择

4.1.1 秒脉冲发生器

秒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，本实验可采用555定时器组成的多谐振荡器发出秒脉冲即1Hz脉冲。电路图如图4-1所示。

图4-1秒脉冲发生器

4.1.2 计数部分

秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后。分别得到显示电路，以便实现用数字显示时、分、秒的要求。“秒”和“分”计数器应为六十进制，而“时”计数器应为二十四进制。要实现这一要求，可选用的中规模集成计数器较多，这次我用的是74LS90。引脚图见图4-2。

图4-2 74LS90引脚图