学号20103010342毕业设计说明书设计题目多功能数字电子钟的设计系部机械电子系专业机电一体化班级机电103 班姓名关付玲指导教师肖玉玲2012年 10月 13日摘要摘要：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。
一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。
由于采用纯数字硬件设计制作，与传统的机械表相比，它具有走时准，显示直观，无机械传动装置等特点。
本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。
通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。
具体用到了555震荡器，74LS90及与非，异或等门集成芯片等。
该电路具有计时，整点报时和校时的功能。
在对整个模块进行分析和画出总体电路图后，对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。
实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求！关键词：计数器；译码显示器；校时电路；AbstractAbstract:Digital clock is a "time", "Sub", "second" displays the organ in human visual mechanism. Its time for a period of 24 hours, show full scale 23:59 for 59 seconds. A basic digital clock circuits consists of second signal generator, "hours, minutes, seconds," counters, decoders and display components. Because of its pure digital hardware design, compared with the traditional mechanical watch, it has left, presents an intuitive, non-mechanical transmission device and so on. This digital clock used in the design of digital circuits on the "time" and "min", "second" display and adjustment. Through the use of integrated digital chip circuit structures to achieve appropriate functionality. Specific use of 555 oscillator, 74LS90 and non-, exclusive-or gate integrated circuits and so on. The circuits with timing, the whole point of time and error correction capabilities. In the analysis of the entire module and overall circuit diagram is painted, simulation to emulation and modules record the observed results. Experimental proof of the design circuit can basically meet the design requirement!Key words：Counter ,ten decoding display , citcuit Shool目录摘要 (2)Abstract (2)1.1 前言 (7)1.2 数字钟设计研究内容 .......................................... (错误!未定义书签。
)2 设计方案2.1 方案设计与论证 .................................................. (错误!未定义书签。
)2.2 时间计数器电路 .................................................. (错误!未定义书签。
)2.3 译码驱动及显示电路 .......................................... (错误!未定义书签。
)2.4 校时电路............................................................... (错误!未定义书签。
)2.5 报时电路............................................................... (错误!未定义书签。
)3 单元电路设计与分析3.1 时间脉冲产生电路的设计 .................................. (错误!未定义书签。
)3.2 计数电路的设计 .................................................. (错误!未定义书签。
)3.3 译码及驱动显示电路 .......................................... (错误!未定义书签。
)3.4 校时电路的设计 .................................................. (错误!未定义书签。
)3.5 报时电路的设计 (29)4 电路总体设计与调试4.1 电路总图............................................................... (错误!未定义书签。
)5 仿真结果及分析 ..................................................... (错误!未定义书签。
)致谢. (17)参考文献........................................................................ (错误!未定义书签。
)前言电子技术与计算机技术的不断发展，以数字电路为核心的控制层出不穷。
当然，无论什么系统都离不开时间参数。
而传统的机械钟表显然是不能直接参与到各种自动控制系统中的，数字式电子钟表就应运而生。
电子钟表是一种用电能为动力，液晶显示或LED显示数字式和石英指针式的计时器。
数字式电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置、与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，它在工业自动控制系统中起到了不可或缺的作用。
随着科学技术的发展，人们对时间计量的精度要求越来越高。
高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟、石英表、石英钟都采用了石英技术，因此走时精确度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校、数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针显示进而显示时间，减少了计时误差。
这种表具有时、分、秒、显示时间的功能，还可以进行时、分、秒的校对。
片选的灵活性好。
当前数字电路设计的趋势：1.越来越大的设计。
2.短的推向市场的时间。
3.越来越低的价格。
4.大量使用计算机辅助设计工具（EDA技术）。
4.多层计设计表述。
5.大量使用复用技术IP。
越来越多的数字产品会在将来占领更多的市场。
现如今，钟表被广泛运用于家庭，码头，车站，办公室等公共场合，成为人们生活中的必需品。
由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度超过老式钟表。
钟表的数字化给人们的生活带来了极大的方便而且大大扩展了时钟表的功能，诸如定时自动报警，按时自动打铃，定时广播等等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。
因此研究数字钟及其扩展应用，有着非常大的现实意义。
1.2 数字钟设计研究内容数字钟设计是利用电子技术设计出一个数字时钟，数字钟是一个将“时”、”分”、“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
电路系统由秒发生器、“时”、”分”、“秒”计数器、译码器及显示器等电路组成。
通过数字钟设计练习，将对综合知识应用能力设计能力有较大提高，对今后从事电子产品的研制、生产、经营、维修等打下基础。
此次设计要通过简单的逻辑芯片实现数字时钟，要点在于将555芯片连接输出为一秒的多谢振荡器用于时钟的秒脉冲，用74LS290等连接成60和24进制的计数器，再通过七段数码显示，构成多功能数字时钟。
2 设计方案设计一个多功能数字时钟，该时钟具有显示时分秒，校时及整点报时功能。
方案一：采用单片机来实现系统的控制。
键盘用芯片7289控制，时钟芯片采用DS12887，温度传感器采用DS18B20。
市电信号电压通过更高精度的AD536A、ICL7135等测得，频率可采用测周期法间接测得。
此系统硬件简洁，将复杂的硬件功能用软件实现，因此系统控制灵活，需要软件程序来实现各种控制功能。
方案二：采用硬件来完成，可通过用74ls48，74ls290,74LS00，4060与非门等电子元器件来实现。
方案简洁、灵活、可扩展，完全能达到设计要求，不需要软件编程。
缺点：硬件电路较复杂。
本设计选取第二种方案，直接使用硬件电路实现，电路结构清晰，电路简单实用，省去软件编程的问题。
选用方案：电子电路74LS290，74LS48，数码显示器BS202各6片，74LS00 3片，74LS04，74LS08各 1片，电阻若干，电容，开关各2个，蜂鸣器1个，导线若干。
用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟，要求如下：1.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。
2.秒、分为00-59六十进制计数器。
3.时为00-23二十四进制计数器。
4.可手动校正：能分别进行秒、分、时的校正。
只要将开关置于手动位置。
可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。
5.整点报时。
整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音（500HZ），整点时再鸣叫一次高音（1000hz）2.1设计总方案数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。
由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。