数字计时器.1.docVIP

通信工程课程设计报告 设计题目：数字显示频率计时器 专业班级： 指导教师： 姓 名： 2012年月日-号 目 录 引言 ……………………………………………………………………………3 1 课程设计的设计任务和基本要求 …………………………………………4 2 数字计时器设计的总体方案 ………………………………………………4 2.1 数字计时器的设计思想 …………………………………………………………………………5 2.2 数字电子钟组成框图 ……………………………………………………………………………5 3 数字计时器各部分的设计、原理及其仿真 ………………………………5 3.1 秒脉冲产生电路设计 ……………………………………………………………………………5 3.1.1 振荡电路 ………………………………………………………………………………………5 3.1.2 分频电路 ………………………………………………………………………………………6 3.2 时间计数电路 ……………………………………………………………………………………8 3.2.1 二十四进制计数器 ……………………………………………………………………………8 3.2.2 六十进制计数器 ……………………………………………………………………………9 3.3 译码驱动及显示电路 …………………………………………………………………………10 3.4 校时电路 …………………………………………………………………………………………11 引言 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，有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提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 数字钟是采用数字电路实现对时分秒数字显示的计时装置定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 方案一： （1）采用石英晶体振荡器 石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确，电路结构简单，频率易高调整。它还具有压电效应，在晶体某一方向加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限制时，才达到最后的稳定，这种压电谐振的频率就是晶体振荡的固有频率。 晶体振荡器 图所示电路振荡频率是32.768khz，把石英晶体串接于由非门1、2组成的振荡反馈电路中，非门3是振荡器整形缓冲级。凭借与石英晶体串联的微调电容，可以对振荡器频率作微量的调节。 方案二： （1）采用555构成的多偕振荡电路 振荡器电路选用555构成的多偕振荡器，设振荡频率f=1000HZ，其中的电位器可以微调振荡器的输出频率。 比较： 秒信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳度决定了数字钟的质量，但是我们做实验考虑到用石音晶体振荡电路时分频电路用的元件较多 且价格较贵，而用555构成的电路元件容易得，电路简单且易于实现，故选方案二 用74LS90构成的分频电路 秒脉冲信号发生器电路图及其仿真波形图 3.2 时间计数电路 根据数字计时器的框图可以清楚知道，显示“时”、“分”、“秒”需要6片中规模计数器。其中，“秒”、“分”计时各为六十进制计数器，“时”计时为二十四进制计数器，六十进制计数器和二十四进制计数器都选用74LS90集成块来实现。实现的方法多采用反馈清零法。 3.2.1 二十四进制计数 时计数电路是由U1和U2组成的二十四进制计数电路如图所示。 二十四进制同步递增计数器 由图可看出，当“时”个位U8计数输入端到第10个触发信号时，U8计数器复零，进位端QD向U7“时”十位计数器输出进位信号，当第24个“时”(来自“分”计数器输出地进位信号)脉冲到达时，U8计数器的状态为“0100”,U7计数器的状态为“0010”，此时“时”个位计数器的QC和“时”十位计数器的QB输出为“1”。把它们分别送到U7和U8计数器的清零端R01和RO2，通过74LS90内部的R01和RO2与非后清零，计数器复零，完成二十四进制计数。 六十进制计数 “秒”计数器电路与“分”计数器电路都是六十进制，她由一级十进制计数器和一级六进制计数器连接构成，如图所示，采用两片中规模集成电路74LS90串接起来构成“秒”、“分”计数器。 六十进制计数器 由图可知，U1是十进制计数器，