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电子技术课程设计 ——自动报时数字钟 学院: 专业、班级: 姓名: 学号: 同组者： 指导老师: 目??????录 一．课程设计的基本任务…………………………………1 二．课程设计的基本要求…………………………………1 三．总体框图………………………………………………1 四．选择器件………………………………………………2 五．设计课题中部分单元电路的原理说明………………6 六．功能模块……………………………………………..10 七．总电路图……………………………………………..13 自动报时数字钟 设计任务与要求 用数字显示时,分,秒.12小时循环一次 可以在任意时刻校准时间,只用一只按扭开关实现,要求可靠方便. 能以音响自动正点报时,12小时循环一次.要求第一响为正点,以后每隔一秒或半秒响一下,几点钟就响几声. 秒信号不必考虑时间精度,可利用实验仪上所提供的连续脉冲(方波) 总体框图 本数字钟包括振荡电路、分频电路、计数电路、译码电路、显示器。系统采用了555定时器来实现振荡，再通过由74LS290异步清零同步预置四位二进制递增计数器组成的分频电路产生1Hz的矩形脉冲波。计数功能全部用74LS290集成电路实现，分为60进制计数和12进制计数。与非门则采用四二输入与非门74LS00集成电路。译码电路用7段显示译码器7448集成电路来实现。 1. 秒脉冲发生器秒脉冲发生器是数字钟的核心部分，他的精度和稳定度决定了数字钟的质量，通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得1赫兹的秒脉冲。如晶振为32768赫兹，通过15次二分频后可获得1赫兹的脉冲输出。 2．计数译码显示秒分时分别为60，60和12进制计数器。秒分为六十进制，即显示00—59，它们的个位为十进制，十位为六进制。时为十二进制计数器，显示为00—11，个位仍为十进制，而十位为一进制，但当十进位计到1，而个位计到2时清零，就为十二进制了。所有计数器的译码显示采用BCD—七段译码器，显示器采用共阴或共阳的显示器。3.校正电路在刚刚开机接通电源时，由于秒分时为任意值，所以，要进行调整。置开关在手动位置，分别对其进行单独计数，计数脉冲由单次脉冲或联系脉冲输入。4. 整点报时电路当时计数器在每次计到整点前六秒时，需要报时，这可用译码电路来解决。既当分为59时，则秒在计数计到54时，输出一延时高电平，直至秒计数器计到58时，结束这高电平脉冲去打开低音与门，使报时声按500赫兹频率鸣叫5声，而秒计到59时，则去驱动高音1K赫兹频率输出而鸣叫1声。 选择器件 时、分、秒计数器?? ⑴.六十进制计数器??? 可以由两块中规模集成计数器构成,一块组成十进制，另一块组成六进制，组合起来就构成六十进制计数器。??.十二进制计数器??? 用脉冲反馈法。由两片中规模集成计数器（或一片中规模集成计数器、一片小规模集成触发器）构成，低位仍构成十进制计数器，当高位出现0001状态，低位为0011状态，即计到第13个来自“分”计数器的进位信号时，通过外加的控制电路输出一个信号（注意：该信号的电平应视计数器的功能而定，有时需高电平，有时需低电平），将“时”计数器的十位计数器强制置为0000状态，同时，将“时”的个位计数器强制置为0001状态，从而实现从12→01的十二进制计数555 定时器 555 定时器真值表 555定时器功能表 输入 输出 TH（uI1） （uI2） uO VTD状态 0 × × 低 导通 1 VCC VCC 高 截止 1 VCC VCC 不变 不变 1 VCC VCC 低 导通 555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。  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VCC /3 和 2VCC /3  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 A1 的