用数字电路做电子钟电路图的话1Hz的脉冲用什么做啊？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2015-11-23 18:06 标签： 数字电子钟课程设计
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简易数字电子钟
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3秒自动关闭窗口物理与电气工程学院课程设计报告
数字电路电子时钟设计
数字电路电子时钟设计
要：数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。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。本设计通过简单的芯片实现数字电子钟。要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲，用74LS160（十进制计数器）、74LS48（七段显示译码管的驱动）等连接成的60和24进制的计数器，再通过数码管显示，构成简单数字时钟。其中还包括校时功能。此数字钟电路由振荡器、分频器、校时电路、显示译码电路组成。本实验采用Multisim软件进行仿真，仿真结果显示此电路能完成上述要求，可实现上述一系列功能。
关键词：数字时钟、计数器、555定时器、校时功能、仿真测试
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，有力的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提高，产品更新换代的节奏也越来越快。数字中作为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便，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。尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜，使用也方便，但鉴于数字钟电路的基本组成包含了数字电路的主要组成部分，因此进行数字钟的设计是必要的，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
本次课程设计的目的在于培养学生对基本电路的应用和掌握，使学生在实验原理的指导下，初步具备基本电路的分析和设计能力，并掌握其应用方法；自行拟定实验步骤，检查和排除故障 、分析和处理实验结果及撰写实验报告的能力。综合实验的设计目的是培养学生初步掌握小型数字系统的设计能力，包括选择设计方案，进行电路设计、安装、调试等环节，运用所学知识进行工程设计、提高实验技能的实践。数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的记时装置。数字电子钟由于采用了石英技术，走时精度高、稳定性好，不需要经常调校，使用携带方便，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命。因而能得到广泛的应用，小到人们的日常生活中的电子手表、电子闹钟、大到车站、码头、机场等公共场所的大型数字显示电子钟。本设计通过简单的芯片实现数字电子钟。要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲，用74LS160（十进制计数器）、74LS48（七段显示译码管的驱动）等连接成的60和24进制的计数器，再通过数码管显示，构成简单数字时钟。
CMOS。CMOS电路是电压控制器件，是一种低功耗器件。虽功耗低，但
是当电流过大时，会烧毁芯片，并且COMS电路的速度慢，传输延迟时间长(25-50ns)。
TTL电路。TTL电路是电流控制器件，TTL电路的速度快，传输延迟时
间短(5-10ns)，能到达很好的精度。
通过以上两种方案的比较，故选方案二。
1kHz经过分频后产生的秒脉冲。可以利用石英晶体产生32768Hz的频
率，然后经过CD4060的十四分频，再用74LS74二分频就可以产生1Hz的脉冲。
555震荡器产生的1Hz秒脉冲。
由于1kHZ频率相对较大，所以导致所需的电阻阻值很小，而且整体电路过于复杂，不易于实现。故选方案二。
脉冲产生器
率稳定度高等优点。其具有极高的频率稳定，主要用在要求频率十分稳定的振荡电路中作谐振元件，但成本相对较高。
NE555多谐振荡器。NE555多谐振荡器只需简单的电阻器、电容器，即
可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极，可由几微秒至几小时之久。其操作电源范围广，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，它的计时精确度高、温度稳定度佳，且成本较低。
采用单片机作为计时器。51单片机功能比较广，功耗大，用来做数字时钟浪费。
综上所述分析，故选方案二。
LED显示。LED数码管显示速度快，亮度高，显示清晰，控制也较为简
LED显示。虽然液晶有较低功耗且能够较清晰的较多位数的数字
和所有的字母，但是不太经济和不好控制。
为了较好地控制和使用，选择方案一。
系统整体框图
数字时钟是由555定时器、计数器、译码器、数码管组成。其中的555定时器组成标准信号发生器，直接决定计时系统的精度。由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。将标准秒信号送入采用60进制的“秒计数器”，每累计60秒就发出一个“分脉
冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。也采用60进制的计数器，每累计60分，就发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。时计数器采用24进制计数器，可实现对一天的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过六位七段显示器显示出来。整个计数器电路由秒计数器、分计数器和时计数器组成。秒脉冲信号经过6级计数器，分别得到秒个位、秒十位、分个位、分十位，以及时个位、时十位的计时。显示6位的“时”、“分”、“秒”需要6个计数器。其中，秒和分计数器都是60进制，时计数器为二十四进制，都选用74LS160来实现。实现的方法采用反馈清零法。系统整体框图如图3-1所示。
该系统能实现以下功能：
1. 由555芯片产生1HZ标准秒信号。
2. 两个74LS160来实现六十进制秒、分计数器。
3. 两个74LS160来实现二十进制时计数器。
4. 由74ls48驱动数码管进行时钟的显示。
5. 具有按钮调节时和分的功能。
系统整体框图
单元电路设计 3.2.1
秒脉冲电路
555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VI1和VI2。芯片引脚图如图3-2所示。
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输合肥工业大学数字电路课程设计之电子时钟实验报告1_百度文库
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数字电子钟的原理
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数字电子钟的原理石英晶体振荡器和六级十分频器组成标准秒发生电路。其中“非”门用作整形以进一步改善输出波形。利用二-十计数器的第四级触发器Q3端输出脉冲频率是计数脉冲的1/10，构造一级十分频器。如果石英晶体振荡器的震荡频率为1MHz，则经六级十分频后，输出脉冲的频率为1Hz，即周期为1s，即标准秒脉冲。标准秒脉冲进入秒计数器进行六十分频后，得出分脉冲；分脉冲进入分计数器再经六十分频后得出时脉冲；时脉冲进入时计数器
数字电子钟的原理　　石英晶体振荡器和六级十分频器组成标准秒发生电路。其中“非”门用作整形以进一步改善输出波形。利用二-十计数器的第四级触发器Q3端输出脉冲频率是计数脉冲的1/10，构造一级十分频器。如果石英晶体振荡器的震荡频率为1MHz，则经六级十分频后，输出脉冲的频率为1Hz，即周期为1s，即标准秒脉冲。 　　标准秒脉冲进入秒计数器进行六十分频后，得出分脉冲；分脉冲进入分计数器再经六十分频后得出时脉冲；时脉冲进入时计数器。时、分、秒各计数器经译码显示出来。最大显示值为23小时59分59秒，再输入一个脉冲后，显示复位成零。比如，计数器可选74LS161芯片、译码器可选74LS248、显示器可选LC5011-11。　　校“时”和校“分”的校准电路是相同的，今以校“分”为例。“与非”门G１、G２、G3构成一个二选一电路。正常计时时，通过基本RS触发器打开“与非”门G１而封闭G２门，这样秒计数器输出的脉冲可经G１、G3进入分计数器，而此时G２由于一个输入端为0，校准用的秒脉冲进不去。在校准“分”时，按下开关S1，情况正好适反：G１被封门而G２打开，标准秒脉冲直接进入分计数器进行快速校“分”。图数字电子钟的原理
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电路图分类
&&& 目前，处理器性能的主要衡量指标是时钟

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