數(shù)字電子時鐘實驗報告

1、數(shù)字種電路信息學(xué)院電子信息工程陳銀云20141060237設(shè)計原理及其框圖數(shù)字鐘實際上是一個對標(biāo)準(zhǔn)頻率（1HZ）進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)電路。由于計數(shù)的起始時間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時間（如北京時間）一致，故需要在電路上加一個校時電路。多諧振蕩器電路多諧振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率1Hz 的信號，可保證數(shù)字鐘的走時準(zhǔn)確及穩(wěn)定。時間計數(shù)器電路時間計數(shù)電路由秒個位和秒十位計數(shù)器、分個位和分十位計數(shù)器及時個位和時十位計數(shù)器電路構(gòu)成。其中秒個位和秒十位計數(shù)器、分個位和分十位計數(shù)器為60 進(jìn)制計數(shù)器。而根據(jù)設(shè)計要求，時個位和時十位計數(shù)器為24 進(jìn)制計數(shù)器。譯碼驅(qū)動電路譯碼驅(qū)動電路將計數(shù)器輸出的8421BCD 碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼

2、管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流。數(shù)字鐘的工作原理多諧振蕩器電路555 定時器與電阻R1、R2，電容C1、C2 構(gòu)成一個多諧振蕩器，利用電容的充放電來調(diào)節(jié)輸出V0，產(chǎn)生矩形脈沖波作為時鐘信號，因為是數(shù)字鐘，所以應(yīng)選擇的電阻電容值使頻率為1HZ。時間計數(shù)單元六片74LS90 芯片構(gòu)成計數(shù)電路，按時間進(jìn)制從右到左構(gòu)成從低位向高位的進(jìn)位電路，并通過譯碼顯示。在六位LED 七段顯示起上顯示對應(yīng)的數(shù)值。3 校時電源電路當(dāng)重新接通電源或走時出現(xiàn)誤差時都需要對時間進(jìn)行校正。通常，校正時間的方法是：首先截斷正常的計數(shù)通路，然后再進(jìn)行人工出觸發(fā)計數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號加到需要校正的

3、計數(shù)單元的輸入端，校正好后，再轉(zhuǎn)入正常計時狀態(tài)即可。數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時校正功能。因此，應(yīng)截斷分個位和時個位的直接計數(shù)通路，并采用正常計時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入其中。芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖 LM555集成塊 74LS90D集成塊各功能塊電路圖1秒脈沖發(fā)生器主要由555 定時器和一些電阻電容構(gòu)成，原理是利用555 定時器的特性，通過電容的充放電使VC 在高、低電平之間轉(zhuǎn)換。其中555 定時器的高、低電平的門閥電壓分別是2/3VCC 和1/3VCC當(dāng)電容器充電使VC 的電壓大于2/3VCC 則VC 就為高電平，然而由于反饋作用又會使電容放電。當(dāng)VC 小于1/3VCC 時，VC 就為低

4、電平。同樣由于反饋作用又會使電容充電。通過555 定時器的這一性質(zhì)我們就可以通過計算使他充放電的周期剛好為1S這樣我們就會得到1HZ 的信號。 555 定時器組成的脈沖發(fā)生器 由于我們要得到1HZ 的信號，所以我們就可以通過555 定時器充放電一次所需的時間的公式。將那時間設(shè)為1S，然后設(shè)定兩個電阻計算出另外那個電容值.在設(shè)定電阻值時我們要記住將電阻值設(shè)為比較常用的那種電阻值，得到的電容值也盡可能讓它是比較普遍使用的。這樣就避免了在實際組裝過程中很難買到當(dāng)初設(shè)定的那電阻和計算出 的電容值。在這次設(shè)定中我們設(shè)定的電阻值RA=10K，RB=62k，C=10uF 經(jīng)公式： f = 1.43 【 （

5、RA + 2RB ）C 】可得近似為1HZ。利用一個LED 數(shù)碼管，一塊74LS90D 連接成一個十進(jìn)制計數(shù)器，電路在晶振的作用下數(shù)碼管從09 顯示。見圖5。 利用2 片74LS90D 芯片連接成一個六十進(jìn)制電路，電路可從059 顯示。第一片74LS90D芯片構(gòu)成10 進(jìn)制計數(shù)器，第二片74LS90D芯片構(gòu)成6 進(jìn)制計數(shù)器。74LS90D 具有異步清零功能。在第一片74ls90 構(gòu)成的十進(jìn)制計數(shù)器中，當(dāng)?shù)谑畟€脈沖來到時。此時他的四級觸發(fā)器的狀態(tài)為“1001”。這時他就會自動清零。同時給第二片74ls90 構(gòu)成的6 進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)一，第六個脈沖進(jìn)位到來時，此時第二片74ls90 芯片的觸發(fā)器的狀態(tài)

6、為“0110”，這時QB,QC 均為高電平。將QB 與RO1 相連，將Ro2 與Qc 相連，就會進(jìn)行異步清零。如此循環(huán)就會構(gòu)成60 進(jìn)制計數(shù)器。 十六進(jìn)制電路利用2 片74LS90D 芯片構(gòu)成24 進(jìn)制計數(shù)器。一片構(gòu)成二進(jìn)制計數(shù)器，一片構(gòu)成四進(jìn)制計數(shù)器。由于74LS90D 芯片清零是由兩個清零端控制的，所以當(dāng)?shù)?4 個脈沖到來時，第一片74lLS90D芯片的Qc 為高電平。第二片74LS90D 芯片的Qb 為高電平，讓第一片74LS90D 芯片的Qc 與兩片芯片的Ro1 相連.讓第二片74ls90 芯片的QB 與兩片芯片的Ro2 相連。當(dāng)?shù)?4 個脈沖到來時就會進(jìn)行異步清零。如此循環(huán)就會構(gòu)成24 進(jìn)制計數(shù)器。24進(jìn)制電路數(shù)字鐘電路由于秒信號的精確性和穩(wěn)定性不可能坐到完全準(zhǔn)確無誤，又因為電路中其他的原因數(shù)字鐘總會產(chǎn)生走時誤差的現(xiàn)象。所以，電路中就應(yīng)該有校準(zhǔn)時間功能