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《电工与电子技术》课程设计报告 专业： 淮阴继续教育学院 班级： 10机械一体化（专） 学号： 1 6 姓名： 陈 锐 淮阴工学院继续教育处 2010---2011学年第二学期 目录 目录……………………………………………………………………………………1 摘要………………………………………………………………………………3 设计方案…………………………………………………………………………3 设计原理及其框图………………………………………………………………3 3.1数字钟的构成……………………………………………………………………………3 3.2数字钟的工作原理………………………………………………………………………5 3.3时间计数单元……………………………………………………………………………6 3.4译码驱动及显示单元……………………………………………………………………7 3.5校时电源电路……………………………………………………………………………7 3.6整点报时电路…………………………………………………………………7 4. 元器件……………………………………………………………………………8 4.1实验中所需的器材………………………………………………………………………8 5.功能块电路图……………………………………………………………………11 6.心得体会…………………………………………………………………………11 7.参考文献…………………………………………………………………………12 1、摘要 熟悉集成电路的引脚安排。掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。了解面包板结构及其接线方法。了解数字钟的组成及工作原理。熟悉数字钟的设计与制作。“时”要求用两位显示;上、下午用发光管作为标志； 时钟的“分”、“秒”要求各用两位显示； 整个系统要有校时部分（可以手动，也可以自动），校时时不能产生进位； 系统要有闹钟部分，声音要响5秒（可以是一声一声的响，也可以连续响）。 2、设计原理 由石英晶体多谐振荡器和分频器产生1HZ标准秒脉冲。 “秒电路”、“分电路”均为00—59的六十进制计数、译码、显示电路； “时电路”为00—23的二十四进制计数、译码、显示电路； 3、设计原理及其框图 1．数字显示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。  图3-1所示为数字钟的一般构成框图 ⑴晶体振荡器电路　　晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。分频器电路 分频器电路将32768Ｈz的高频方波信号经32768（）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。时间计数器电路　　时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为12进制计数器。译码驱动电路　　译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。晶体振荡器电路振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。图3-2所示电路通过ＣＭＯＳ非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路，这个电路中，ＣＭＯＳ非门Ｕ１与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，Ｕ２实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电 阻Ｒ１为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容Ｃ１、Ｃ２与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个１８０度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。晶体XTAL的频率选为32768HZ。该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。从有关手册中，可查得