数字石英钟报告

课题名称：数字石英钟的设计与制作

姓名：郭佳伟 学号：1143031319 学院：电气信息学院 完成时间：2013.7.12

目录

摘要------------------------------------------------------------------------------------------------1 一、设计任务及要求-----------------------------------------------------------------------------1 二、原理框图-------------------------------------------------------------------------------------1 三、单元电路的设计-----------------------------------------------------------------------------2

1、晶体振荡电路及分频器-----------------------------------------------------------------2 2、计数器------------------------------------------------------------------------------------2 3、译码及显示------------------------------------------------------------------------------4 4、校时电路---------------------------------------------------------------------------------4 5、整点报时电路---------------------------------------------------------------------------5 四、总体电路-------------------------------------------------------------------------------------7 五、总结-------------------------------------------------------------------------------------------7 六、参考文献-------------------------------------------------------------------------------------8 七、元件清单-------------------------------------------------------------------------------------8

摘要

数字石英钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用。小到人们日常生活中的电子手表，大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。本设计实验以中规模数字集成电路为主，介绍一种数字电子钟的设计方法。本实验用石英晶体组成的多谐振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。本实验采用了74LS系列中小规模集成芯片。总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中主体电路完成数字钟的基本功能，扩展电路完成数字钟的扩展功能。

通过本次设计实验与制作：进一步加强数字电路综合运用能力，掌握数字电路的设计技巧，增进实践能力；熟悉数字电子钟的工作原理；了解并掌握数字电子钟系统设计、组装、调试及故障排除方法。

关键词：数字石英钟 计数器 显示器 校时电路 调试 一、设计任务与要求 1、基本要求

设计一个能显示时间从00：00：00到23：59：59的数字石英钟 该数字钟能完成对时、分、秒的校时功能 2、扩展功能

能进行整点报时1）整点前四声低音，整点时一声高音2）整点时用音乐芯片报时，且白天报晚上不报

该数字钟还具有定时定闹的功能

该数字钟还具有报整点时数的功能，几点就响几次，便于盲人使用。 二、原理框图

三、单元电路的设计 1、晶体振荡电路及分频器

由于要产生稳定的1Hz的脉冲信号，所以选用石英晶体振荡器。选用的石英晶体振荡器的频率是2MHz的，故需对其分频。用三片74LS390分得2Hz的频率后再用74LS73双J-K触发器得到1Hz的频率。原理图如下。

2、计数器

时计数采用二十四进制，用74LS390实现。分和秒计数采用六十进制，用74LS92和74LS390实现

① 时计数器

二十四进制原理图 74LS390引脚图

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74LS390功能表

CPA接计数脉冲信号，将QA与CPB相连，这样就选择了74HC390的8421码十进制计数。

② 分、秒计数器

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74LS92 六十进制原理图 74LS92管脚图

用74LS92构成6进制方法有两种：方法之一：由74LS92的时序可知，QCQBQA输出000-101 六个状态，在译码显示时，译码器的D不与QD相连而直接接地。方