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[电子技术] 数字电子钟的设计

  • 简介:实验目的:掌握运用数字逻辑和模拟电子的知识,加强设计电路的动手能力    设计目标:设计一用LED管显示的数字电子钟,并具有校时、清零功能    采用元件:CD4029 十进制中规模集成计数器 8个     74LS47 译码器 ...
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目录 一、数字电子钟的组成和基本工作原理
二、核心器件简介
三、各部分电路的组成及其工作原理
四、设计的步骤和方法
五、电路调试及故障分析
六、设计心得与体会
参考资料
参考资料 《数字电子技术基础》 高等教育出版社   阎石 主编
《电子技术基础实验》华中理工大学电子学教研室 陈大钦 主编

实验目的:掌握运用数字逻辑和模拟电子的知识,加强设计电路的动手能力
   设计目标:设计一用LED管显示的数字电子钟,并具有校时、清零功能
   采用元件:CD4029 十进制中规模集成计数器 8个
    74LS47 译码器 6个
   LED共阴数码管 6个
   CD4081 四二输入与门 2个
   CD4082二四输入与门 2个
   CD4001 四二输入或非门 1个
   CD4071 四二输入或门 1个
    关键字:数字电子钟、LED
一 数字电子钟的组成和基本工作原理
  数字电子钟是用数字集成电路构成的,用数码管显示“时”,“分”,“秒”的现代计时装置。与传统机械表相比,它具有走时精确,显示直观等特点。它的计时周期为24小时,显满刻度为“23时59分59秒”,另外具有校时功能,整点报时功能(仿电台报时,4低1高),闹钟功能(可任意设置时间)。
(二)逻辑电路图的框图如下:
(二)基本工作原理
数字电子钟的原理方框图如图1所示。干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,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进制计时器,可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出送到七段显示译码驱动器译码驱动,通过六个七段LED显示器显示出来。整点报时电路根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后加上一个高频或低频信号送到放大电路驱动扬声器发声实现报时。校时电路是直接加一个脉冲信号到时计数器或者分计数器或者秒计数器来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。闹钟电路是用比较器来比较计时系统和定时系统的输出状态,如果计时系统和定时系统的输出状态相同,则发出一个脉冲信号,再和一个高频信号混合,送到放大电路驱动扬声器发声,从而实现定时闹响的功能。
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