发布时间：2014-10-26 来源：人大经济论坛

前 言 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，大力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步改善，产品更新换代的节奏越来越快。作为电子专业的在校大学生为适应现代电子技术飞速发展的需要，更早更好地掌握所学知识，应用于实践显得尤为必要。在竞争日益激烈的当代社会，拥有一门拿手的技能是今后生存最起码的保障。 开展课程设计利用课余时间强化我们的专业技能，在目前教育形式下是我们在校大学生与今后工作接轨的很好方式。在未踏入社会走入工作岗位之前，初步了解产品的制作流程对日后的更好更快地进入工作角色具有很好的促进作用。 本设计说明书严格按照课题设计要求编写，编写过程当中得了老师、同学的大力支持，在此一并表示衷心的感谢。由于水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，敬请大家予以指教,提出宝贵的意见. 设计任务书 功能要求 时钟功能：具有24小时计时方式，显示时、分、秒。 整点报时：在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500HZ音频信号，在59分59秒时输出1000HZ信号，音响持续1000HZ。 计时准确度：每天计时误差不超过10S。 具有校时功能。 设计步骤要求 拟定数字钟电路的组成框图，要求能实现所有功能，使用的元器件少，成本低。 设计并安装电路，要求布线整齐、美观，便于级联和调试。 测试数字钟系统的逻辑功能，满足各项功能要求。 画出整机逻辑电路图。 写出设计报告。 简述心得与体会。 目录 前言………………………………………………………………1 设计任务…………………………………………………………2 电路设计原理与实验电路 1.1设计任务及要求 ……………………………………………4 1.2 计时器的特点及其应用 ……………………………………5 1.3 设计方案…………………………………………………… 6 1.4 单元模块 1.4.1振荡器的设计 ……………………………………………… 7 1.4.2 分频器的设计 ………………………………………………8 1.4.3 时、分、秒计算器的设计…………………………………… 8 1.4.4 译码器的设计 ………………………………………………8 1.4.5校时电路的设计………………………………………………8 1.4.6报时电路的设计………………………………………………10 第2章 电路板的制作及电路焊接与调试 2.1 电路板的制作 ……………………………………………… 11 2.2 电路的安装 ………………………………………………… 11 2.3 电路测试 …………………………………………………… 12 心得与体会 ………………………………………………………14 鸣谢…………………………………………………………………14 附录 1.原理图和PCB图……………………………………………………15 2.元件清单…………………………………………………………16 参考文献 ………………………………………………………… 17 摘 要 本文利用数字电路知识设计数字钟，该数字钟可实现24小时计时、整点报时、校时功能。整个设计采用模块化结构设计，系统分为4个模块，即计数模块、较时模块、报时模块以及显示模块。利用555芯片构成振荡电路产生脉冲信号经分频器分频获得时基脉冲和报时脉冲。再经计数器和译码器构成系统的主体电路，在主体电路的基础上增加相应逻辑结构构成报时电路和校时电路。 关键字：脉冲 计数器 分频器 报时 校时 第1章 电路设计原理与实验电路 数字电子钟由555组成的多谐振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,然后经过分频器输出标准秒脉冲。秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“24翻1”规律计数。计数器的输出分别经译码器送显示器显示。计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分、校秒。 1．1设计任务及要求 1、设计一个有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能的电子钟。 2、用中小规模集成电路组成电子钟，自行组装、调试。 3、画出框图和逻辑电路图。 4 、功能扩展： (1)整点报时。在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出750Hz音频信号，在59分59秒时，输出1000Hz信号，音响持续1秒，在1000Hz音像结束时刻为整点。 （2）在计时出现误差时能通过校时电路进行校正。 1．2计时器的特点及其应用 本数字钟能清晰地显示时、分、秒之间的相互变化，并具有整点报时和手动较时的功能，主要用于一般的生活计时，计时精度高。整个系统集成化程度高，电路结构相对简单，模块化明显，是提高课堂学习效果的一个很好实例。数字钟的制作能将所学的数字电子技术很好地应用于实际制作当中。具有很高教学意义。 1.3 设计方案 如图1.1所示，数字钟电路电路系统由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中，主体电路完成数字钟的基本功能，扩展电路完成数字钟的扩展功能。该系统的工作原理是：振荡器产生的稳定高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，再经分频器输出标准秒脉冲。秒计数器计满60后向分计数器进位，分计数计满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“24翻1”规律计数。计数器输出经译码器送显示器。计时出现误差时可以用校时电路进行较时、校分、校秒。扩展电路必须在主体电路正常运行的情况下才能进行功能扩展。 数字钟的逻辑框图如图1.2所示。它由５５５振荡器、分频器计数器、译码器显示器和校时电路组成。 图1.2 数字钟逻辑框图 1.4单元模块的设计 主体电路由功能部件或单元电路组成，设计中采用了模块化的思想，使整个课题的设计在具体的设计过程当中任务明确，思路清晰。具体的模块设计如下。 1.4.1振荡器的设计 振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用石英晶体构成振荡器电路。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高。考虑到设计成本，在满足设计要求的前提下，本设计采用了集成定时器５５５与Ｒ、Ｃ组成多谐振荡器。改变电容C2可获得超长时间