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1、题目：题目：数字电子钟数字电子钟指导教师：指导教师：安家文安家文 职称：职称：教授教授学生姓名：学生姓名：王亮王亮学号：学号：2009152514520091525145专业：专业：电子设计自动化方向电子设计自动化方向班级：班级：1 1班班院（系）：院（系）：电子信息工程学院电子信息工程学院完成时间：完成时间：2013.4.212013.4.21设计方案 一、该数字电子钟采用逻辑数字集成芯片设计 二、所用器件种类及数量：原件型号名称数量CG1555 555定时器 174LS160十进制计数器674LS48 7段译码器 674LS00 六输入与非门1SMA42056 共阴极数码管 62N3415

2、 PNP三极管 1CAPACITOR 电容 2RESISTOR 电阻 46CD4069 非门 1SWITCH 开关 3BUZZER 蜂鸣器 1电路的功能模块 电路的功能模块包括： 1、1HZ时钟信号震荡器电路 2、时分秒计数器电路 3、校时电路 4、整点报时电路 5、译码显示电路 数字电子钟实现框图 （一）1HZ振荡器电路n 当输入端6号管脚和2号管脚相连时，定时器就构成了迟滞比较器。如果让迟滞比较器的输入端电平在高低电平间变换，就可以在迟滞比较器的输出端得到一定频率的多谐波。 基于这种思想，首先将定时器的输入端TH、TR（6、2管脚）连接，即可得到一个施密特触发器。外接电阻电容，利用RC的充

3、放电就可以构成一个多谐振荡器。电路图如图3所示。n 多谢振荡器的震荡周期 T=0.69(R1+2R2)C1=1s，取电容C1为10uf，则计算R1=R2=48K，输出矩形波占空比q=2R2/R1+2R2=2/3。22RR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U18555R148kR248kC110uC20.01uVCC（二）时分秒计数器电路在时分秒计数器中时计数器时24进制计数器，分秒计数器是60进制计器 60进制计数器的实现 74160为十进制计数器，因此需要两片74160来设计一个60进制计数器。为满足电路的需要第一片芯片不改变其进制，仍是十进制，第二片芯片的进制数改为6进制，所以

4、要对第二篇计数器进行修改。74160有异步复位和同步置数的功能，所以160计数值的设计有两种方式：一、有异步复位，二、同步置数。本电路采用同步置数，且U2的预置数设置为0000，当U1、U2的计数值为59时，则在下一个脉冲前沿到来时，U1、U2应当全部输出为“0”，所以应当在U1、U2的计数值为59时使U2装入预置数0000。由以上分析不难看出将Q0、Q2接到一个两输入与非门，并将输出连接到U2的预置数输入引脚上，即可得到一个60进制的计数器。 60进制计数器电路图如下图所示n 60进制计数器电路图CPCL123U474LS00D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15

5、ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U174160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U274160U3NOTVCCGND 24进制计数器的实现 时计数器的要求是：当计数器U2、U1的计数值分别为2、3时，分、秒计数器的计数值都为59时，计数器要清零。由于U1、U2之间采用的是异步进位的方式，如果采用同步置数法，则U1、U2不可能同时清零，所以只能采用异步复位法。时、分、秒计数器要在23时59分59秒全部清零，由于异步清零的速度很快，所以要在时计数器计数值为24的时候输入复位信号。将计数器U1的输出端Q2和计数器U2

6、输出端Q2连接到两输入与非门U4输入端。并将与非门的输出端接至U1、U2的复位端MR。 24进制电路图如下图所示 24进制电路图CPD03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U174160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U274160U3NOT123U474LS00GNDVCC校时电路的实现n （一）校时电路的要求 时、分校时器在校时互不影响n （二）电路工作原理任何数字钟都会在长时间跑时和重启时都会有和规定时间有误差，这时就需要进行时间调整。本电路校时

7、电路实现的方法是采用脉冲触发校时，即将时、分的个位计数器的时钟信号输入端CLK通过一个开关连接到电源VCC，随着开关的开启闭合，时钟信号的输入端CLK接收到一些列脉冲信号。如果时钟信号的输入端CLK接收到脉冲信号，则计数器就会加一。校时电路如下图所示 校时电路D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1分钟个位74160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1秒钟十位74160123U20:A74LS00 整点报时电路整点报时电路（一)要求 1.当时钟显示整点时间

8、时，电路自动有提示音响起。 2.提示音响一段时间后能自动停止。(二)设计原理 数字钟会在59分59秒时下一个脉冲到来时达到整点，因此可以将分计数器个位U1的Q4、Q0管脚，计数器十位U2的Q2、Q0管脚作为整点报时输出信号去控制蜂鸣器的开启和关闭。在这里选用的是有源压电型蜂鸣器，该蜂鸣器主要有多谐震荡器、压电蜂鸣箱、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳组成。如果在蜂鸣器的两输入端加上直流电压时，蜂鸣器就会产生响声。当采用59分报时时，报时时间为一分钟，为了延长报时时间，本电路的报时时间定在58分。报时电路如下图 整点报时电路D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT1

9、0CLK2LOAD9MR1U174160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U274160123U20:A74LS00U21NOTQ2PNP456U20:B74LS00U22NOTBUZ2BUZZER译码显示电路译码显示电路 译码显示电路有7段译码器7448和共阴极数码管构成，显示电路的接法如右图所示。共阴极数码管是高点平有效，然而其段译码器的7448的高电平输出电流无法驱动数码管，因此要在译码器的输出端并联上拉电阻。 D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9M

10、R1U1874160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U1974160A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U217448A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U227448R441kR451kR471kR481kR491kR501kR511kR521kR531kR541kR551kR561kR571kR581kU23NOT数字电子钟的仿真图D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO

11、15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U1874160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U1974160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U2074160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U2174160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U2274160D03Q014D14Q113D25Q212

12、D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U2374160123U24:A74LS00456U24:B74LS001098U24:C74LS00A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U257448A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U267448A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U277448A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG1

13、4U287448A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U297448R431kR441kR451kR471kR481kR491kR501kR511kR521kR531kR541kR551kR561kR571kR581kR591kR601kR611kR621kR631kR641kR651kR661kR671kR681kR691kR701kR711kR721kR731kR741kR751kR761kR771kR781kR791kR801kR811kR821kR831kR841kR851kA7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U307448GNDR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U31555R8648kR8748kC310uC40.01uVCCU32NOTU33NOTU34NOTR8810kBUZ2BUZZERQ2PNP131211U24:D74