数字电子钟的设计与制作
一、设计概述
1.设计任务
24进制计数器设计
“秒”，“分”，“小时”脉冲逻辑电路设计
“分”，“小时”校时电路
能量传送器
整点报时电路
萨纳克2.功能特性
电磁感应锅炉
设计的数字钟能直接显示“时”，“分”，“秒”，并以24小时为一计时周期。
当电路发生走时误差时，要求电路具有校时功能。
要求电路具有整点报时功能，报时声响为四低一高，最后一响正好为整点。
3.原理框图
图 1 原理框图
二、设计原理
数字钟是一个将“ 时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能和报时功能。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发现胡一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码，通过六位LED七段显示器显示出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。 三、设计步骤
1.计数器电路
根据计数周期分别组成两个60进制（秒、分）和一个24进制（时）的计数器。把它们适当连接就可以构成秒、分、时的计数，实现计时功能。CC4518的符号如图，一个芯片集成了两个完全相同的十进制计数器，其异步清零信号CR是高电平有效。记数脉冲输入CP和记数允许EN是或关系，即EN=1时，CP脉冲可以通过或门产生上升沿触发记数，反过来如将CP端接低电平（CP=L），则EN端可以加入计数脉冲，用其下降沿经反相通过或门产生上升沿触发计数，计数器输出8421BCD码。汽车油箱结构
秒计数器的设计及安装
秒计数器为60进制计数器。实现此模数的计数器是由双BCD同步加计数器CD4518构成。秒计数器是六十进制，由一个十进制和一个六进制计数器异步级联组成，各记数器都接成下降沿触发方式，其中六进制计数器用异步复接法构成。两级计数器出现0110， 0000时通过置数脉冲使计数器清零,也就是此时AQ2,AQ1通过与门后发出置数脉冲使计数器通过清零端AR清零（如图2所示）。
图 2 秒计数器验货平台
分计数器的设计及安装
分计数器也是60进制计数器。同秒计数器一样是由双BCD同步加计数器CD4518构成。再按同秒计数器的方法接成可实现100进制的计数器。再用同秒计数器的方法实现60进制（如图3所示）。
图 3 分计数器
时计数器的设计及安装
时计数器是24进制计数器。实现此模数的计数器是由双BCD同步加计数器CD4518构成。时计数器是24进制，在两级计数器出现0010，0100时通过置数脉冲使计数器清零,也就是此时AQ1,BQ2通过与门后发出置数脉冲使计数器通过清零端AR，BR清零，这样就构成了24进制计数器（如图4所示）。
图 4 时计数器
2.译码和数码显示电路
译码和数码显示电路是将数字钟的计时状态直观清晰地反映出来。可被人们的视觉器官所接受。显示器件选用液晶显示。能显示出清晰直观的数字符号。译码电路的功能是将“秒”“分”“时”计数器的输出代码进行编译，变成相应的数字。用于驱动液晶显示的输入端，便可进行不同数字显示。当数字钟的计数器在CP脉冲的作用下，按60秒为一分，60
分为一小时，24小时为1天的计数规律计数时，就应将其状态显示成清晰的数字符号，需要将计数器的状态进行译码并将其显示出来（如图5所示）。
图 5译码和数码显示电路
pg接头3.振荡器电路
振荡器的作用是产生时间标准信号。数字钟的精度就是主要取决于时间标准信的频率和稳
定度。所以，在实验中采用电路由14位二进制串行计数器/分频器和振荡器CD4060、BCD双主-从D型触发器CD4013构成的秒信号发生器作为时间标准信号源（如图6所示）。
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