基于的电子钟设计

1、电路CAD课程设计报告（小初）电子钟设计题目:专业班级:测控07-02学 号: 学生姓名: 司组学生:题目：电子钟摘要钟表作为一种定时工具被广泛的使用在生产生活的各方面。 人类最初依靠太 阳的角度来进行定时， 所以受天气的影响比较大， 为了克服依靠自然现象定时的 缺点人们发明的机器钟表， 电子钟表一系列的定时工具。 而电子钟表具有价格便 宜，质量轻，定时误差小等优点，被广泛的应用在生产，生活的各个方面。由于 电子钟的能提供精确又被广泛的运用在测量之中。 此数字电子钟采用 555 定时器 提供定时脉冲， 74160集成块作为计时模块， 8 段数码显示管作为显示工具。其 设计的产品可以广泛的用于公

2、共场所，匾额装饰，以及教学等方面。AbstractWatch as a regular tool is widely used in the production of all aspects of life. Man's first to rely on the sun's an gle for time, therefore the larger the imp act of weather, i n order to overcome the shortco mings of relyi ng on n atural phenomena to defi nite time

3、 .people inven ted machi ne clocks, electr onic clock and so on a series of regular time tools. The electro nic clock is more chea per, higher accuracy, etc, are widely used in the p roducti on,all asp ects of life. As the electro nicclock to pro videaccurate and is widely used amongthe measurement.

4、 This digitalelectronicclock with 555timer pro vides timed pu Ises , 74160 mani fold blocks as tim ing module, 8 digital dis play tube as the dis play desig n of the p roduct can be widely used in p ublic p laces, p laque decorati on, and teach ing and so on.目录（四号、黑体、居中）（占一页）1任务(1)(2)(3)、设计任务与要求（大标题

5、均为四号，黑体）画出数字电子钟的电路图。用EWB进行功能仿真。 撰写课程设计说明书，要求： 课题名称； 设计任务及要求； 设计方案选择及论证（包括参数计算和器件选择等）； 附图（包括框图，单元电路，总电路及说明）及原理说明;2. 要求（1）有 时” “分”“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能。（设计秒脉冲发生器）供电方式：5V直流电源。（3）要求电路主要采用中小规模集成电路及模拟器件实现。在EWB电子工作平台上进行电路的设计和计算机仿真。二、方案设计与论证（大标题均为四号，黑体）数字电子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（如北京

6、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。通常使用振荡器电路构成数字钟。（首段，对设计要求的总体分析）（正文为小四号，宋体；单倍行距）方案一、基于74160芯片设计的电子钟系统原理框图:111时111吋阐翳1.労栈闌.秒vt数詮Jdf1JL振荡器图1电子钟原理框图图 1 中，各单元电路的工作原理如下：数字电子钟是一个将“ ?时”，“分”， “秒”显示于人的视觉器官的计时装置。 它的 计时周期为 24小时，显示满刻度为 23时59分 59秒，另外应有校时功能和报时等附加功 能。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器， 校

7、时电路、和振荡器组成。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”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码，

8、通过七位 LED 七段显示器显示出来。 0 方案二、 * （包括电路工作原理说明、系统框图） （正文为小四号，宋体；单倍行 距）.（等等）如果有多种设计方案， 此处要论证哪种方案更好， 说明原因！并写明最后选取的是方案几。三、单元电路设计与参数计算1、秒脉冲发生器秒脉冲发生器是电子电路最基本的单元之一，产生固定的频率为 1 的秒脉冲信号。 整个电路中可以用元件库中的时钟源，也可以用 555 定时器改进的秒脉冲发生器。如图 所示用 555 定时器改进的秒脉冲发生器。2、60 进制秒计数器用两个 74160 芯片、两个译码与数码显示器连接成六十进制的秒计数器，时钟源提供 秒脉冲，连接图如图 3。M

9、如3、60 进制分计数器用两个 74160 芯片、两个译码与数码显示器连接为六十进制的分钟计数器，通过开关进行对分钟的校对， 当在 59 秒时在来一个秒脉冲分钟向前进一， 秒清零重新计时，图 4 所示。4、24 进制小时计数器用两个 74160 芯片、两个译码与数码显示器连接成十二 /二十四进制的时计数器， 通过 开关0对小时进行校对，开关p是十二进制与二十四进制间的切换，当在59分59秒时再来一个秒脉冲小时向前进一，分钟和秒同时清零重新计时，在小时进位的同时报时灯亮说 明进行了整点报时功能，连接图如下图 5。（此点要说明你所设计的单元电路是什么子电路。 你所设计的单元电路的元器件的选择、对该

10、单元电路的详细说明、框图。该单元电路的改进等？）元器件的选择如果是电容、电感、电阻，要把这些元件的值的计算过程，也就是分 析过程写出来；如果是 IC 芯片，要写出选择该芯片是的考虑，比如：性价比、功能、抗 干扰等。对该单元电路的详细说明、框图 设计该单元电路，可能也有多种方案，给出你的设计方案：包括单元电路的框图及其详细的说明（也就是解释，要让外行能看懂你的图！）比如：写出输出方程、驱动方程，列状态表；画出状态图；该单元电路的改进一一如果在设计你的单元电路时，参考的是现成的设计图，那么你是 否考虑过所参考的这个方案有哪些优点和不足，那么你能不能对这些不足进行改进；或 者在这个单元电路上增加一些

11、功能。如果有此步，要加分！ （创新性！）这点要详写！ ！!2.bUUlI J h tijii ,1钟iF41-rt3w*JChBnnrll irt'11y吐InI R PI flaflV IVH LIF"th bn3<I 科丁”14 5昶 IL| >帀諭gL¥r：wp "w二 骨-型 j：61 I'I 亢山I卩H衿n升I 叱 叫图2: 555定时器构成的振荡器ovccRCOAG>E (X D 匚NT LOftJTJOQ$711leI益£WD EMT LO时vex RCO 朋 口ECLR “ >CLKAi&1

12、413lU悒.7 4160Z4LSU图3:秒计时电路+ VQC15£7S1110¥4-£N©CLR' Lclk74L6074L60宣7S图4:分计时电路s54PL dd xn BCD m3p rK hDE co 合 ECDTQBCD 外CLR' >CLK4ECnENPGNE 1U1C934c o A E c E T CCQQQQN VR 匚74L60CLR'>a_K 佝 BCD rNP GNDETL(W1日I IE345173£34567S1514131En joCLR，VCC>CLKRCO占SABQB

13、CQCI)QDENPENTGNLLWir74L60VCCRCOSAQEQC1514131£1110 亠图5:时计时电路这点要详写！ ！!3*此点要说明其它各单元电路中元器件的选择、其它各单元电路的框图和说明。如果是小组完成的设计题目，这点可参考同组其他同学的，可以略写!如果是单人完成的设计题目，这点和第 1点合并，都要详细写！4*此点要放其它单元电路的原理图！ ！以及你所设计的单元电路的仿真结果（仿真曲线、时 间图等），用仿真结果来证明各单元电路设计的正确性。注意：如果是用EWB5.0C软件设计的电路，此点应给出 各单元电路的仿真结果（仿真曲 线、时间图等），用仿真结果来证明各单元电

14、路设计的正确性。如果所设计的单元电路原理图中有的元件EWB5.0C软件中没有，比如：天线、麦克风等,可用MultisimIO等高级版本来绘制！或者用 Protel99SE中原理图设计，添加元件库，绘制完 可以仿真！如果是小组完成的设计题目，这点可参考同组其他同学的，可以略写！ 如果是单人完成的设计题目，这点和第 1 点合并，都要详细写！ ！5. * 此点给出该部分的小结四、总原理图及元器件清单 （大标题均为四号，黑体）1总原理图©wvMonihirv斛础S匹呵切V R EM_狀：CD需Q 5g1 niU'7碰C逾ii舖I农吃DCA £ CD EFP GhDvccRC

15、OecCDEHTLWCLPvccCLKRCOa融£GBC迟ICDEffEKTGNDijo«r741£04-OeJ tea图6:电子钟电路原理图屹LKAECD EIFOhDVOCROD贴ac通EMTuo軋r741607<0画.HSI keq 32UL 12ULU*Ul 十5UQ3 IKohm*CPai S3傀'rv吕1 s?；兰 (RJ :v' fi k J I F、=i 1 * *曲*lI* 严丨 - r I、T= I|M-J '-rs IF!I：.盂mict®吹1、豊«3* * *ri- IL c - - -r

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17、二b康# > w” * J 0J -諮* 二苦=0 ="«*7 :电子钟电路 PCB图grQ?Kz丄Jr -丄sin 气z AsiniKaefi©fiKnI口賈adQ dBIIJWIE « 今5 m7吕曰"He曰月9 «5 p b a-Q= fl 金&住 a3 4cr/s±d6AuF尸ID dTr Db 0 b b b b a a ft fin wl!% 0 ft 畐 a 刍 ftIB IC gls <? 曾 V 羽匹 aR'F 存存k图&电子钟电路仿真电路板图2.说明此处要解释说明整个电

18、路的工作原理，着重分析各单元电路输入什么信号、输出什么信号, 这些单元电路间是怎么协作的！ ！3 元器件清单表1电子钟电路原理图中的元件清单兀件序号型号主要参数封装数量备注R11k1电阻R21k1电阻R310k1电阻V112VSI P21电源C168uF1电容C268uF1电容S1key_32_SPDT1开关7400DIP 141与非门芯片74135DIP 161与非门芯片7_seg_hexSI P46显示模块74160DIP 166冋步十进 制计数器7404DIP 141非门芯片U15VSI P21电源555DI P81555定时计数器五、结论与心得（大标题均为四号，黑体）整个设计通过了理论、软件两个环节。我想这对于自己以后的学习和工作都