2025年数字电子钟电子线路综合设计方案.pdfVIP

为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。——张载

数字电子钟电子线路综

合设计方案

1系统概述

1.1设计任务和目的

此次设计为一种多功能数字钟，该数字钟具有的基本功能包括能准确计时，以数字

形式显示时、分、秒、可实现手动或自动的对时、分进行校正以及具有整点报时功能。通

过对本次设计制作的实践，我们可以更好的掌握课本内的理论知识，以理论结合实际，

应用知识解决日常生活的问题。

1.2系统设计思路与总体方案

一个简单的数字钟由秒信号发生电路，时、分、秒计数电路，译码显示电路组成，要

求有校正时、分和整点报时功能，故要加入校时电路和报时电路。因此其原理可由如下

的框图表示出来。

显示电路

时分秒

计计计

数数数

器器器

振分

荡频

电电

校时电路报时电路路路

士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

图1数字钟总体结构图

1.3设计方案选择

对于数字钟电路的设计方案将有不同的几种设计可以实现，其不同的方案有着不同

的元器件，主要设计方案如下：

方案一：采用逻辑电路设计实现

时、分、秒计时功能和整点报时功能，以及校时功能都能通过芯片实现，电路通过计

数时钟脉冲具有自动更新秒的显示，纯属硬件设计无需程序干预。

方案二：利用单片机编程实现

通过利用单片机内部定时计数器实现计时，软件设置I/O作为数码管或液晶显示信号

输出，时间校准按键输入。软件实现的电子钟具有编程灵活，并便于功能的扩展。

综合比较上述各方案，考虑实验室所能提供的元器件级设备，以现在的知识水平，决

定采用方案一设计逻辑电路作为最终选择方案。

1.4总体工作过程

1.4.1时间的前进和显示的实现

首先由秒信号产生电路生产秒信号，将此信号接到秒计数器的信号输入端。接着，

在这个秒信号的驱动下，秒计数器向分计数器进位，分计数器向时计数器进位，最后通

过译码器将计数器中的状态以时间的形式显示出来，这样就实现时间的前进和显示功能。

1.4.2整点报时的实现

在时、分计数器的输出端接收整点的信号，驱动蜂鸣器的频率信号，在将此信号通

过功率放大电路进行放大，从而使蜂鸣器工作。

1.4.3校正时、分的实现

在秒向分进位的路径中加入一条用手动产生信号的路径，并通过数据选择器来选择

接通两条中的手动信号，从而实现对分的校正。同理，对时的校正的方法与此相同。

1.5各功能块的划分和组成

1.5.1秒信号产生电路

方案一：采用555定时器组成的振荡器，产生1kHz后做千分频输出1Hz时钟。

由于555是利用电容的充放电产生矩形波时间误差较大，需通过产生高频繁波形从

而减少误差，但这样就必须另外加分步电路做分频，这样精度不是很高且增加了制作的

百川东到海，何时复西归?少壮不努力，老大徒伤悲。——汉乐府

成本。

方案二：采用石英晶振电路产生稳定的时钟后做分频