電子時(shí)鐘顯示電路

1、 電子技術(shù)(上)課程設(shè)計(jì)題目名稱：電子時(shí)鐘顯示電路院系名稱： 班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 摘 要電子時(shí)鐘是一種通過電子元器件控制、執(zhí)行、顯示的電子產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)了對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置。具有時(shí)間顯示、鬧鐘設(shè)置、報(bào)時(shí)功能、校正功能。走時(shí)準(zhǔn)確、顯示直觀、精確、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。電路裝置十分小巧，安裝使用也方便。同時(shí)在日期中，它以其小巧，價(jià)格低廉，走時(shí)精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受廣大消費(fèi)的喜愛。本電路由555振蕩器、74HC74分頻器、74HC4518計(jì)數(shù)器、74HC4511譯碼器和顯示器連接而成。實(shí)現(xiàn)了電子時(shí)鐘的基本功能。關(guān)鍵詞：晶體振蕩器、分頻器、計(jì)數(shù)器，顯示器

2、AbstractElectronic clock is controlled by electronic components, perform, display of electronic products. Realize the "when", "sub", "second" digital display of the timing device. With a time display, alarm clock settings, timer function, correction. Accurate time displ

3、ay and intuitive, precise, stable and so on. Circuit device is very compact, easy to install and use also. At the same time in the date, with its compact, low cost, travel time and high precision, easy to use, multi-function, ease of integration and loved by the majority of consumers. The circuit co

4、nsists of 555 oscillator, 74hc74 divider, 74hc4518 counter, 74hc4511 decoder and display connection is made. To achieve the basic functions of the electronic clock.Key words：；crystal oscillators, frequency divider, counters, display目 錄中文摘要Abstract目錄1 前言12 總體方案設(shè)計(jì)1 2.1 設(shè)計(jì)目的12.2 設(shè)計(jì)任務(wù)12.3 設(shè)計(jì)要求22.4 原理說明2

5、3 單元模塊設(shè)計(jì)33.1 結(jié)構(gòu)框圖33.2 振蕩和分頻電路3 振蕩電路邏輯器件3 邏輯器件74HC744 CC4060與74HC74的連接43.3 譯碼電路5 邏輯器件74HC45185 邏輯器件74HC45115 譯碼電路74HC4518的連接63.4 單元電路連接電路6 計(jì)數(shù)器電路6 譯碼器顯示電路73.5 電子時(shí)鐘電路原理圖94 系統(tǒng)調(diào)試與功能94.1 調(diào)試過程94.2 功能的實(shí)現(xiàn)105 設(shè)計(jì)總結(jié)105.1 收獲體會(huì)10附錄一：元器件清單11第一章前言 電子鐘是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫挠?jì)時(shí)工具，而數(shù)字式電子鐘又有其體積小、功耗小、走時(shí)準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗電量小等優(yōu)點(diǎn)而在生活中被廣泛應(yīng)用，因此本

6、次設(shè)計(jì)就用數(shù)字集成電路和一些簡(jiǎn)單的邏輯門電路來設(shè)計(jì)一個(gè)電子式數(shù)字鐘，使其完成時(shí)間的顯示動(dòng)能。 本次設(shè)計(jì)以數(shù)字電子為主，分別對(duì)1S時(shí)鐘信號(hào)源、秒計(jì)時(shí)顯示、分計(jì)時(shí)顯示、小時(shí)計(jì)時(shí)顯示，然后把它們組合，來實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的顯示。并通過本次設(shè)計(jì)加深對(duì)數(shù)字電路技術(shù)的理解以及更熟悉的使用計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器和各種邏輯門電路的能力。電路主要使用了集成計(jì)數(shù)器，例如CD4060、CD4518，譯碼集成電路，例如CD4511，LED數(shù)碼管及各種門電路和基本的觸發(fā)器等。電路使用5V的電壓，即普通的電池都可以用。很適合在日常生活中使用。第二章總體方案設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)目的 1、加深對(duì)數(shù)字電路技術(shù)的理解以及更熟悉的使用計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器

7、和各種邏輯門電路的能力。 2、鍛煉我們的動(dòng)手能力。 3、讓我們學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中。2.2設(shè)計(jì)任務(wù) 1、設(shè)計(jì)一個(gè)有“時(shí)”,“分”，“秒”（23小時(shí)59分59秒）顯示的電子鐘。 2、用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘。2.3設(shè)計(jì)要求1、用555定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)秒鐘脈沖發(fā)生器，輸入1HZ的時(shí)鐘；2、能顯示時(shí)、分、秒，24小時(shí)制；3、設(shè)計(jì)晶體電路來輸入時(shí)鐘脈沖；4、用同步十進(jìn)制集成計(jì)數(shù)器74HC4518設(shè)計(jì)一個(gè)分秒鐘計(jì)數(shù)器，即六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器；5、用同步十進(jìn)制集成計(jì)數(shù)器74HC4518設(shè)計(jì)一個(gè)小時(shí)計(jì)數(shù)器，即二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器；6、譯碼顯示電路顯示時(shí)間。2.4原理說明 數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、時(shí)計(jì)數(shù)、分計(jì)數(shù)

8、、秒計(jì)數(shù)器，振蕩電路和單次脈沖產(chǎn)生電路組成。其中電路系統(tǒng)由秒信號(hào)發(fā)生器、“時(shí)”、“分”、“秒”計(jì)數(shù)器、譯碼器及顯示器組成。秒信號(hào)發(fā)生器時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)基信號(hào)，它直接決定計(jì)時(shí)系統(tǒng)的精度，一般用石英晶體振蕩器加分頻器來實(shí)現(xiàn)，將標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)送入“秒計(jì)數(shù)器”，“秒計(jì)數(shù)器”采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60秒發(fā)出一個(gè)“分脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將作為“分計(jì)數(shù)器”的時(shí)鐘脈沖?！胺钟?jì)數(shù)器”也采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60分鐘，發(fā)出一個(gè)時(shí)脈沖信號(hào)，該信號(hào)將被送到時(shí)計(jì)數(shù)器。時(shí)計(jì)數(shù)器采用24進(jìn)制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)一天24小時(shí)的計(jì)時(shí)。譯碼顯示電路將“時(shí)”、“分”、“秒”計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)通過顯示驅(qū)動(dòng)電路，七段顯示譯碼器譯碼，在經(jīng)過六位LE

9、D七段顯示器顯示出來。第三章單元模塊設(shè)計(jì)3.1結(jié)構(gòu)框圖 3.2振蕩和分頻電路振蕩電路邏輯器件 4060振蕩器輸出振蕩頻率 邏輯器件74HC74 CC4060與74HC74的連接 3.3譯碼電路邏輯器件74HC4518 邏輯電路74HC4511 譯碼電路74HC4518的連接 3.4單元電路連接電路計(jì)數(shù)器電路秒脈沖信號(hào)經(jīng)過級(jí)計(jì)數(shù)器，分別得到“秒”個(gè)位、十位，“分”個(gè)位、十位以及“時(shí)”個(gè)位、十位的計(jì)時(shí)?！懊搿薄ⅰ胺帧庇?jì)數(shù)器為60秒為1分、60分為1小時(shí)、24小時(shí)為一天的計(jì)數(shù)周期，分別組成兩個(gè)六十進(jìn)制（秒、分）、一個(gè)二十四進(jìn)制（時(shí)）的計(jì)數(shù)器。將這些計(jì)數(shù)器適當(dāng)?shù)倪B接，就可以構(gòu)成秒、分、時(shí)的計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)

10、時(shí)的功能進(jìn)制計(jì)數(shù)器。它們都可以用兩個(gè)“二-十進(jìn)制”計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器均可以由雙BCD加法計(jì)數(shù)器CC4518組成。因?yàn)橐黄珻C4518內(nèi)含有兩個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，因?yàn)橛靡黄珻C4518就可以構(gòu)成六十進(jìn)制或二十四進(jìn)制的計(jì)數(shù)器了。采用CC4518和與非門CC4511、采用反饋復(fù)位法構(gòu)成的六十進(jìn)制和二十四進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器電路: 六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器譯碼顯示電路 采用半導(dǎo)體數(shù)碼管,用發(fā)光二級(jí)管組成的字形來顯示數(shù)字.半導(dǎo)體數(shù)碼管有共陽極和共陰極兩種類型.共陽極數(shù)碼管的七個(gè)發(fā)光二極管的陽極接在一起,而七個(gè)陰極則是獨(dú)立的.共陰極數(shù)碼管與共陽極數(shù)碼管相反, 七個(gè)發(fā)光二極管的陰極接

11、在一起,而陽極是獨(dú)立的。 當(dāng)數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)器在CP脈沖作用下，按60秒為1分、60分為1小時(shí)，24小時(shí)為一天的技術(shù)規(guī)律計(jì)數(shù)時(shí)就應(yīng)將其狀態(tài)顯示成清晰的數(shù)字信號(hào)。這就需要將計(jì)數(shù)器的狀態(tài)進(jìn)行譯碼并將其顯示出來。譯碼顯示電路選用BCD-7段鎖存譯碼/驅(qū)動(dòng)器CC4511.七段顯示數(shù)碼管的外部引線排列如下圖。現(xiàn)以60進(jìn)制“秒”計(jì)時(shí)電路為例，將計(jì)數(shù)器、譯碼顯示器和顯示數(shù)碼管連在一起。 譯碼器外引線排列 二極管示意圖 譯碼顯示器和顯示數(shù)碼管3.5電子時(shí)鐘電路原理圖 第四章系統(tǒng)調(diào)試與功能 4.1調(diào)試過程 根據(jù)時(shí)鐘電路的原理圖連接電路，由于器件比較小巧，電路圖又比較復(fù)雜，所以在連接的過程的一定要認(rèn)真，細(xì)心。首先必須

12、明確各個(gè)器件的邏輯功能，明確實(shí)驗(yàn)電路，在此基礎(chǔ)上連接電路會(huì)相對(duì)比較清晰明了，同時(shí)注意集中精力。并且由于導(dǎo)線比較多，為了避免不必要的麻煩，在連接前需要檢測(cè)每一條導(dǎo)線是否損壞。在調(diào)試時(shí)要接上電壓為5V的電源，先通電，看一下顯示數(shù)碼管是否顯示正確，如果不正確，則用多用表檢測(cè)，一端接負(fù)極，另一端接集成片的正極，看是否電壓顯示正確或者用示波器檢測(cè)。4.2功能的實(shí)現(xiàn) 調(diào)試后電路正確后電子時(shí)鐘能夠?qū)崿F(xiàn)其功能，剛開始時(shí)時(shí)、分和秒的十位都顯示為零，秒的個(gè)位開始跳動(dòng)，每到九向秒的十位進(jìn)一，秒跳動(dòng)到59向分的個(gè)位進(jìn)一，然后每六十分向小時(shí)的個(gè)位進(jìn)一。每二十四小時(shí)為一天。電子時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)基本功能。第五章設(shè)計(jì)總結(jié) 5.1收獲

13、體會(huì)通過電子時(shí)鐘電路的連接，使我加深對(duì)數(shù)字電路技術(shù)的理解以及更熟悉的使用計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器和各種邏輯門電路的能力。并且提升了自己的動(dòng)手能力，以前只是學(xué)習(xí)了課本知識(shí)，并沒有運(yùn)用的實(shí)際中，這次我們把自己學(xué)到的知識(shí)，通過自己的思考，把它運(yùn)用到實(shí)際生活中，并且時(shí)鐘是和我們的生活緊密相連的，以前我們每天接觸它，但并沒有想過它的工作原理是什么，它是怎么實(shí)現(xiàn)的，可能那時(shí)學(xué)到的知識(shí)有限，也沒有想那么多，通過這次的課程設(shè)計(jì)，使我徹底的明白了它的工作原理。讓我認(rèn)識(shí)到它并不是那么的神奇。我們也可以做到這些。在連接電路時(shí)，由于自己的粗心，在檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)了很多錯(cuò)誤，由于器件比較小，腳碼很容易連錯(cuò)，所以在連接電路時(shí)要加倍的小心，現(xiàn)在連接的接的時(shí)5V的電壓