数电课程设计报告——数字钟_数电数字钟设计报告
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数字电子技术课程设计报告
设计题目： 数字钟 班级学号：092022226
二〇一一年十二月
数字钟的设计
数字钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的使用，使得数字钟的精度、稳定度远远超过了机械钟表。钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯等。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
一、设计目的1.掌握数字钟的设计方法。2.熟悉集成电路的使用方法。
二、设计任务与要求
时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。其中时为24进制，分秒为60进制。
三、设计思路、芯片选择及单元电路功能简介 1.设计思路：
数字钟的设计可以分为4个单元电路来设计，分别为1Hz脉冲产生电路、数码管显示电路、60进制计数器电路、24进制计数器电路这四个单元电路。2.芯片的选择：
BCD——七段译码器74LS47
十进制可逆计数器74192
555定时器
集成与门芯片74LS11 3.单元电路功能简介： ①、1Hz脉冲产生电路：
该单元电路是用由555定时器构成的多谐振荡器来产生的1HZ方波的电路，其中考虑到电路的“延时”效应，该电路产生的方波的频率并不是标准的1HZ方波，而是频率稍大于1Hz的方波。它是为整个电路提供时钟源的，它的输出脉冲提供给秒单元电路的低位计数芯片。
②、数码管显示电路：
该单元电路是用来显示一位数字的电路，它由一块数码管和一块数码管驱动芯片组成，它的输入信号由计数器提供。③、60进制计数器电路：
该单元电路由两片74LS192可逆计数器芯片、一个三输入与非门和一个非门构成的60进制计数器电路，它是为秒显示和分显示电路提供驱动信号的单元电路
④、24进制计数器电路：
该单元电路是由两片74LS192可逆计数器芯片和一个与门构成的24进制计数器电路，它的低位脉冲信号由分钟计数器单元电路的进位信号提供，它为小时显示电路提供驱动信号。
四、总电路图
五、仿真效果
本次课程设计使用proteus软件进行仿真，在进行仿真时应注意以下几点： 1.在接通电源之前，应保持开关SW1断开且SW2闭合，如下图所示：
2.接通电源后应先断开开关SW2，保持开关SW1断开状态不变，如下图所示：3.在做完第二步之后，应保持开关SW2断开状态不变，闭合开关SW1，如下图所示：
在执行完以上三步之后，就是仿真的正确结果了，如下图所示：否则，将会产生以下错误的仿真效果：
六、总结
通过这次课程设计，我对数字电子技术的理论知识的理解更加深刻，对时序电路的设计步骤也更加熟悉，熟悉了仿真软件proteus的应用。在本次设计中，我还发现了一点问题，就是理论和实际并不是完全符合的。比如对于74LS192可逆计数器芯片来说，他本是十进制计数器，若用它构成六进制计数器，按照理论知识，只需要将它的输出端Q1和Q2端通过一个与门后反馈到清零端CR即可。但在实际应用中，按照理论上的接法并不能实现六进制，而是需要将他的Q0端取反后再与Q1和Q2相与反馈到清零端CR，才能实现六进制计数。另外，秒钟单元电路向分钟单元电路提供脉冲的进位信号不能直接加到分钟单元电路的脉冲端口上，而是需要经过一个非门后再加到分钟单元电路的脉冲输入端上。同时，还要给这部分进位电路并联一个开关（详见总电路图），且在接通电源之前应保持该开关的闭合状态，接通电源后应先断开该开关，然后再接通脉冲单元电路，否则将不能保证整个电路的零状态。
此外，本次课程设计比较仓促，只是完成了设计的基本功能，其拓展功能没有精力去深究，等到以后有时间再逐步完善该电路的拓展功能。由于时间短暂和本人能力有限，本电路的设计可能存在一定问题和缺陷，如有发现希望老师能够给予批评指正。
七、元器件清单
1.七段数码管：6块 2.74LS192可逆计数器：6片 3.555定时器：1片
4.74LS47 BCD——七段译码器：6片 5.74LS11三—3输入与门：1片 6.非门：3块 7.2输入与门：1块 8.开关：2个
9.电阻：10M 1个，46.25M 1个 10.电容：0.01uF
2个
参考书
⑴《现代电子学及应用》，童诗白、徐振英编，高等教育出版社，1994年
⑵《电子系统设计》，何小艇等编，浙江大学出版社，2000年
⑶《集成电子基础教程》，郑家龙、王小海、章安元编，高教出版社，2002年5月
⑷《电子技术课程设计指导》 彭介华编，高等教育出版社，1997年10月
⑸《数字电子技术》童诗白编著高等教育出版社
2001年
