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多功能数字钟电路设计
前言 ....................................................................... 1 Abstract .................................................. 错误！未定义书签。 1系统原理框图 ............................................................. 3 2方案设计与论证 ........................................................... 4
2.1时间脉冲产生电路 .................................................... 4 2.2分频器电路 .......................................................... 6 2.3时间计数器电路 ...................................................... 7 2.4译码驱动及显示单元电路 .............................................. 8 2.5校时电路 ............................................................ 8 2.6报时电路 ........................................................... 10 3单元电路的设计 .......................................................... 12
3.1时间脉冲产生电路的设计 ............................................. 12 3.2计数电路的设计 ..................................................... 12
3.2.1 60进制计数器的设计 .......................................... 12 3.2.2 24进制计数器的设计 .......................................... 13 3.3 译码及驱动显示电路 ................................................. 13 3.4 校时电路的设计 ..................................................... 14 3.5 报时电路 ........................................................... 15 3.6电路总图 ........................................................... 17 4仿真结果及分析 .......................................................... 18
4.1时钟结果仿真 ....................................................... 18 4.2 秒钟个位时序图 ..................................................... 18 4.3报时电路时序图 ..................................................... 19 4.4测试结果分析 ....................................................... 19 结论 ...................................................... 错误！未定义书签。 致谢 ...................................................................... 21 参考文献 .................................................................. 21 附录1原件清单 ............................................................ 23 附录2部分芯片引脚图与功能表 .............................................. 24
74HC390引脚图与功能表 ................................................. 24
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前言
摘要：数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。数字钟适用于自动打铃、自动广播，也适用于节电、节水及自动控制多路电器设备。它是由数子钟电路、定时电路、放大执行电路、电源电路组成。为了简化电路结构，数字钟电路与定时电路之间的连接采用直接译码技术。具有电路结构简单、动作可靠、使用寿命长、更改设定时间容易、制造成本低等优点。
从有利于学习的角度考虑，这里主要介绍以中小规模集成电路设计数字钟的方法。 关键词：数字钟 装置 寿命 数字电路 专门
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Abstract：A digital clock is a kind of digital circuit technology, minutes and seconds when the timing device, and the mechanical clock is higher than the accuracy and intuitive, and no machinery, has more longer service life, so it has been widely used.
From the principle of digital clock is a kind of typical digital circuits, including the assembly logic circuit and the sequential circuits. At present, a digital clock function is more and more strong, and a variety of special options. Applicable for automatic digital clock rung, automatic broadcasting, also suitable for electricity, water and automatic control and electrical equipment. It is by several children clock circuit, timing circuit, amplifier circuit, the power circuit implementation. In order to simplify the circuit structure, a digital clock circuit and timing circuits using direct connection between decoding technology. With simple structure, reliable operation, long service life, change the setting time for easy and manufacturing cost etc.
To learn from the point of view, there are mainly introduced in small scale integrated circuit design method of digital clock。
Keywords： digital clock circuit life Digital circuit specially
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1系统原理框图
数字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。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
图1所示为数字钟的一般构成框图。
图 1系统原理框图
⑴晶体振荡器电路：晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
⑵分频器电路：分频器电路将32768HZ的高频方波信号经32768（215）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。
⑶时间计数器电路：时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为24进制计数器。
⑷译码驱动电路：译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑
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状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
⑸整点报时电路：一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒.其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波,较复杂的也可以是实时语音提示。
2方案设计与论证
2.1时间脉冲产生电路
方案一：由集成电路定时器 555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。
图 2 555与RC组成的多谐振荡器图
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