数字电子钟学习教案

1、会计学1数字数字(shz)电子钟电子钟第一页，共27页。1.让我们掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、制作(zhzu)和调试方法。2.进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力。第2页/共27页第二页，共27页。1.设计(shj)一个有“时”、“分”、“秒”24小时制 显示的电子钟2.具有校时功能第3页/共27页第三页，共27页。555集成芯片 七段共阴数码管 红色发光LED 电容 电阻(dinz)、导线若干弹性小按键自锁开关74LS16074LS161 74LS48 74LS00 74LS04 74LS20 74LS90十进制计数器四二进制计数器译

2、码器（高电平有效(yuxio)）四-二输入与非门六反相器四输入与非门二五十进制计数器第4页/共27页第四页，共27页。74LS160/161（计数器）74LS16074LS160（集成十进制同步加法器）（集成十进制同步加法器） 异步清零（低电平）、同步置数（上升沿）、同步计数（上升沿）、保持。异步清零（低电平）、同步置数（上升沿）、同步计数（上升沿）、保持。74LS16174LS161管脚图、逻辑符号和逻辑功能管脚图、逻辑符号和逻辑功能(gngnng)(gngnng)示意图与示意图与74LS160 74LS160 完全相同，完全相同，区别在于区别在于74LS16174LS161是四位二进制（十

3、六进制）同步加法器罢了。是四位二进制（十六进制）同步加法器罢了。第5页/共27页第五页，共27页。主要(zhyo)芯片74LS48（译码器）74LS4874LS48集成显示译码器：用于共阴极字形产品。有集成显示译码器：用于共阴极字形产品。有2k2k上拉电阻、上拉电阻、1 1电平电平(din pn)(din pn)驱动。驱动。第6页/共27页第六页，共27页。第7页/共27页第七页，共27页。NE555 定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成(j chn)器件。可在 4.5V16V 工作，输出驱动电流约为 200mA。本作品中555主要用于产生方波（1kHZ）。第8页/共27

4、页第八页，共27页。数字电子钟由振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲（1HZ） ，秒脉冲送入计数器，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。数字电子钟的逻辑框图(kungt)如下第9页/共27页第九页，共27页。电路振荡(zhndng)频率：f1.43/(R+2R1)R=R2+RV21.振荡器第10页/共27页第十页，共27页。数字(shz)电子钟单元电路设计第11页/共27页第十一页，共27页。数字(shz)电子钟单元电路设计3.计数器 秒脉冲信号经过计数器，分别得到(d do)“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位

5、的计时。“秒”“分”计数器为六十进制，小时为二十四进制。（1）六十进制计数(j sh) 由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完成一分钟之内秒数目的累加，并达到60秒时产生一个进位信号。本作品选用一片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。第12页/共27页第十二页，共27页。3.计数器 秒脉冲(michng)信号经过计数器，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。“秒”“分”计数器为六十进制，小时为二十四进制。（2）二十四进制计数(j sh)“24翻1”小时计数器按照“00010222230001”

6、规律计数。与生活中计数规律相同。二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。但清零方式采用的是异步清零方式。第13页/共27页第十三页，共27页。4.译码器（74LS48） 译码是指把给定的代码进行(jnxng)翻译的过程。计数器采用的码制不同，译码电路也不同。74LS48驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的七段译码驱动器。第14页/共27页第十四页，共27页。数字(shz)电子钟单元电路设计第15页/共27页第十五页，共27页。6.校时电路(dinl) 当数字钟走时出现误差时，需要校正时间。校时电路实现“时”“分”“秒”的校准。在电路中设有正常计时和校对位置。本课题实

7、现“时”“分”的校对。对校时的要求是，在小时校正时不影响分和秒的正常计数；在分校正时不影响秒和小时的正常计数。需要注意的时，校时电路是由与非门构成(guchng)的组合逻辑电路，开关S1或S2为“0”或“1”时，可能会产生抖动，为防止这一情况的发生我们接入一个由RS触发器组成的防抖电路来控制。S1S2功能11计数01校分10校时校时开关功能表校时开关功能表第16页/共27页第十六页，共27页。6.校时电路(dinl)第17页/共27页第十七页，共27页。7.电源(dinyun)部分本作品采用7805稳压(wn y)芯片进行供电，其输入电压: 740 V ；输出电压:4.85V5.00V5.15

8、V (最小值-典型值-最大值) ；压差：22.5V（典型值最大值）；静态电流：3.98mA（典型值最大值）第18页/共27页第十八页，共27页。8.功能扩展电路(dinl)整点报时电路(dinl) 整点报时电路的功能要求是，每当(mi dn)数字钟计时快要到整点时发出声响，通常按照4低音1高音的顺序发出间断声响，以最后一声高音结束的时刻为整点时刻。 设4声低音（约500Hz）分别发生在59分51秒、53秒、55秒及57秒，最后一声高音（约1KHz）发生在59分59秒，它们的持续时间均为1秒。CP（秒）Q3S1Q2S1Q1S1Q0S1功能500000510001鸣低音520010停530011鸣

9、低音540100停550101鸣低音560110停570111鸣低音581000低591001鸣高音000000停第19页/共27页第十九页，共27页。8.功能扩展电路(dinl)整点报时电路(dinl)第20页/共27页第二十页，共27页。第21页/共27页第二十一页，共27页。第22页/共27页第二十二页，共27页。第23页/共27页第二十三页，共27页。第24页/共27页第二十四页，共27页。1.学以致用，通过本次课程设计让我体会(thu)到了将理论知识转化成实际作品的成就感，深刻感受到了数字电路在我们大家身边的存在。2.芯片的选用，当有多于(du y)两种芯片满足所需要求时，一定要比较选择最优方案。3.进制和码，准确把握进制与码的区别。 （60进制：0011 1100； 0110 0000）4.PCB制板前一定要想好各个元器件