多功能数字钟设计与制作

摘  要

多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、闹钟设置、报时功能、校正作用。走时准确、显示直观、精度、稳定等优点。电路装置十分小巧,安装使用也方便。同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱。

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。

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。

经过了数字电路设计这门课程的系统学习，特别经过了关于组合逻辑电路与时序逻辑电路部分的学习，我们已经具备了设计小规模集成电路的能力，借由本次设计的机会，充分将所学的知识运用到实际中去。

本次课程设计要求设计一个数字钟，基本要求为数字钟的时间周期为24小时，数字钟显示时、分、秒，数字钟的时间基准一秒对应现实生活中的时钟的一秒。供扩展的方面涉及到定时自动报警、按时自动打铃、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。

关键字  晶体振荡器，分频器，计数器，显示器和校时电路

    

目  录

摘  要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

1  绪论 1

1.1  课题背景 1

1.2  引言 2

2  设计指标及要求 3

2.1  设计目的 3

2.2  设计指标 3

2.2.1  基本功能…………………………………………………………………………………… 3

2.2.2  扩展功能 3

2.3 设计要求 3

2.4 方案论证与比较 3

3 数字钟的组成和基本工作原理 5

3.1  原理与组成 5

3.1.1  振荡器 6

3.1.2  分频器电路 6

3.1.3  计数器 7

3.1.4  译码显示电路 7

3.1.5  校时电路 7

3.1.6  报时电路 7

4  设计步骤与方法 8

4.1  振荡电路 8

4.2  分频器电路 8

4.3  计数器 9

4.3.1  计数器六十进制的接法 10

4.3.2  二十四进制计数器的接法 10

4.4  译码显示电路 12

4.5  校时电路 14

4.6  整点报时电路 15

4.6.1  控制门电路部分 16

4.6.2  音响电路部分 16

5 组装与调试 18

5.1  接通电源逐步调试 18

5.2  按顺序对电路连线和调试 18

5.2.1  调试过程 19

5.2.2  具体调试步骤及方法 20

5.2.3  系统操作方法 20

5.2.4  误差分析 20

6  设计体会 21

7  结论 22

参考文献 23

附录  元器件表 24

致谢 30