一声，共 5 声。在此电路中不用常规中的报时电路那么复杂，而是巧 用 74LS148 芯片；把判断 59 分，50 秒，的电平线接入到 74LS148 的 输入端，当达到 59 分 50 秒+秒的个位为奇数时，芯片的 GS 端恰好输 出低电平来判断是否该进行报时，此方法简单易懂，而且电路连接不 复杂。 原理图如下：
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，个位计数器由 0 增加
到 9 是产生进位，连在十位计数器脉冲输入端 CP，当十位计到 2 且 个位计到 3 是经过 74LS192 与门产生一个清零信号，将所有时的个位 与十位都清零。
电路原理图如下：
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（6）整点报时部分电路： 当 59 分 50 秒开始，进行预报时，每当个位数为奇数时蜂鸣器响
（1）工作原理 数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、LED 数码管、
校时电路、整点报时电路等组成。工作原理为时钟源用以产生稳定的 脉冲信号，作为数字种的时间基准，要求震荡频率为 1HZ，为标准秒 脉冲。将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”，该计数器采用 60 进制计 数器，每累计 60 秒发出一个“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，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 进制计数器，可以实现 24 小时的累计。LED 数码管将 “时、分、秒”计数器的输出状态显示。校时电路是来对“时、分、 秒”显示数字进行校对调整。 根据题设要求，可得题设的总体设计思路框架如下：
设计题目：数字电子钟设计 1. 设计任务与要求 （1）时钟功能: 采用数码管显示累计时间，以 24 小时为周期。 （2）校时功能: 能快速校准“ 时”、“分”、“ 秒”的功能。 （3）整时报时功能: 具体要求整点前鸣叫 5 次低音( 500 Hz ) , 整 点时再鸣叫一次高音(1 000 Hz 左右) , 共鸣叫 6 响, 两次鸣叫间 隔 0 .5 s。(选做) （4）计时准确: 每天计时误差不超过 10 s。 2. 方案设计与论证
555 芯片的引脚图：
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电路设计图如下：
振荡周期：T=0.69(R1+2R2)C； 其中当 R1=5.1K，R2=4.2K，C1=0.1uF，C2=0.01uF。因为电路总 存在误差，最后在实际电路中把 R1 设为电位器，使其可调节。 （2）分频电路部分：
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利用 74LS192 把产生 1KHz 的信号分频为 1Hz 的秒脉冲信号，其原 理图如下：
所用到的 74LS192 芯片为资料为：
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仿真电路中所使用的是 74LS161 芯片，其逻辑功能与 74LS192 几 乎一样，故设计出的秒计数电路为：
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（4）分计数电路部分: 分的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成
60 进制计数器。当计数到 59 时清零并重新开始计数。分的个位部分 的设计：利用十进制计数器 74LS192 设计 10 进制计数器显示秒的个 位。个位计数器由 0 增加到 9 时产生进位，连在十位部计数器脉冲输 入端 CP，从而实现 10 进制计数和进位功能。利用 74LS192 设计 6 进 制计数器显示分的十位 ，当十位计数器由 0 增加到 5 时利用反馈清 零法清除，同时产生一个脉冲给时的个位。 设计的电路图如下：
连线稳固
在排除完电路中上述问题后，电路正常工作。打开电路时，随机产
生一个时间，调节到目的时间，并按 24 小时时间值进行，当达到整
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点时，能进行整点报时，且误差很低。 综上述，电路完全符合要求。
6．心得和体会。 通过这次对数字电子钟的设计作，让我了解了电路设计的基
本步骤，也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念，要设计一个电 路先进行软件模拟仿真再进行实际的电路制作，不能直接的去连电 路。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线 中有着各种各样的条件制约着。还有我们不能直接的拿其他人的电路 来直接用，而是应该通过对数字电路的了解，和相关芯片的功能的了 解，结合自身知识，参考他人电路，设计出自己的数字电子时钟。这 次试验，让我收获很多，学到了理论之外的一些知识，提高了自己的 动手能力和分析问题处理问题的能力。
74LS192进行产生秒，分，时，最后在数码管上显示出来。
方案三：
编程实现数字时钟。
方案比较：
方案
电路难易程度 实现成本
其它
方案一
简单
低
电路简单，不易调
2
试
方案二
简单
低
电路简单，容易实
现，但无74LS92芯
片
方案三
难
高
需要编程，比较难
综上可知：
方案一是最优方案，设计思路清晰，电路简单易实现，原材料可
进位
不对
清零，用 8+2 与
反馈清零法
问题 2
分频后秒脉冲 产生的 1KHz （1）调节振荡
较快
的信号频率不 电路电位器
准确
（2）分频加大
模值
问题 3
时计数部分由 当 24 时，忘记 添加清除个位
23 直接变为 04 清除个位 的电路后，问题
解决
问题 4
数码管偶尔乱 电路接触不良 选择较好的导
码
线，确保每一次
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方案一:
利用编码器74Ls192芯片对电路进行输入设计。利用74LS192
对芯片1kHz的输入信号进行分频，得到1HZ的秒脉冲分信号。再利用
74LS192进行产生秒，分，时，最后在数码管上显示出来。
方案二:
利用编码器74Ls92芯片对电路进行输入设计。利用74LS92对芯
片1kHz的输入信号进行分频，得到1HZ的秒脉冲分信号。再利用
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5.调试分析及调试中所遇问题及解决方法。
在按原理图连接好电路后，并不能成功的工作；故进行一步一步
的调试；在调试过程中需要对电路的原理必须掌握，在这种我遇到很
多问题，但在自己仔细琢磨和请教老师下，都一一的解决了。
编号
调试遇到问题 分析问题
解决方法
问题 1
10 进制，就开始 反馈清零信号 不用进位信号
（3）秒计数电路部分： 秒的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成
60 进制计数器。当计数到 59 时清零并重新开始计数。秒的个位部分 的设计：利用十进制计数器 74LS192 设计 10 进制计数器显示秒的个 位。个位计数器由 0 增加到 9 时产生进位，连在十位部计数器脉冲输 入端 CP，从而实现 10 进制计数和进位功能。利用 74LS192 设计 6 进 制计数器显示秒的十位 ，当十位计数器由 0 增加到 5 时利用反馈清 零法清除，同时产生一个脉冲给分的个位。
得；故选择第一种方案。
3、单元电路设计
整个电路分为振荡电路部分，分频电路部分，秒计数电路部分， 分计数电路部分，小数计数部分和整点报时部分，校时电路部分七个 部分组成。 （1）振荡电路部分：
振荡电路部分要求产生精度较高的 1KHz 的信号，可用 555 定时 器产生。多谐振荡器也称无稳态触发器，它没有稳定状态，同时无需 外加触发脉冲，就能输出一定频率的矩形波形（自激振荡）。用 555 实现多谐振荡，需要 R1，R2 和电容，并接+5V 的直流电源。
最后谢谢许良凤老师在试验中给与悉心的指导。
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7.参考资料。 [1] 谢自美. 电子线路设计.实验.测试 [M]，武昌：华中理工大学 出版社
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其中 74LS148 的相关资料如下：
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（7）校时电路 数字钟应具有秒校时，分校正和时校正功能，因此，应截断秒个
位，分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信 号两信号进行或后接入其中。这里利用轻触开关来实现校时功能，轻 触开关的一端接高电平，另一端接时或分的个位，秒的个位的 CP， 当按下轻触开关时，时或分或秒的个位就会加 1，这样就能实现校时 功能。 4.总的电路原理图如下：
将设计的各个单元电路进行级联，得到数字电子钟系统电路原理
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图如下：
材料清单： 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
类型 555 74LS192 74LS00 74LS04 74LS08 74LS148 R1 R2 C1 C2
数量 1 9 1 1 2 1 1 1 1 1
其它
5K 电位器 4.7K 0.01uF 0.1uF