数字电子钟基本原理
数字电子钟由振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。振 荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲（1HZ） ，秒脉冲送入计数器， 计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。数字电子钟的 逻辑框图如下
数字电子钟单元电路设计
1.振荡器 本电路采用555定时器产生脉冲信号，由555定时器
数字电子钟单元电路设计
6.校时电路
当数字钟走时出现误差时，需要校正时间。校时电路实现“时”“分”“秒” 的校准。在电路中设有正常计时和校对位置。本课题实现“时”“分”的校对。 对校时的要求是，在小时校正时不影响分和秒的正常计数；在分校正时不影响秒 和小时的正常计数。需要注意的时，校时电路是由与非门构成的组合逻辑电路， 开关S1或S2为“0”或“1”时，可能会产生抖动，为防止这一情况的发生我们接 入一个由RS触发器组成的防抖电路来控制。
数字电子钟单元电路设计
3.计数器
秒脉冲信号经过计数器，分别得到“秒”个位、十位、 “分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。“秒”“分” 计数器为六十进制，小时为二十四进制。
（1）六十进制计数 由分频器来的秒脉冲
信号，首先送到“秒”计 数器进行累加计数，秒计 数器应完成一分钟之内秒 数目的累加，并达到60秒 时产生一个进位信号。本 作品选用一片74LS161和一 片74LS160采取同步置数的 方式组成六十进制的计数 器。
3.提高电路布局、布线及检查和排除故障的能力。
课程设计题目要求
1.设计一个有“时”、“分”、“秒”24小时制 显示的电子钟
2.具有校时功能 3.能整点报时（选作）
实验元器件 芯片
74LS160 十进制计数器 74LS161 四二进制计数器 74LS48 译码器（高电平有效） 74LS00 四-二输入与非门 74LS04 六反相器 74LS20 四输入与非门 74LS90 二五十进制计数器
班级：10电气三班 组号：第六组 指导老师：
如果不明白可以邮件咨询： chengjun1991@ (大家共同学习，共同提高)
数字电子钟成品展示
课程设计目的
1.让我们掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻 辑电路系统的设计、制作和调试方法。 2.进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识 分析和解决实际问题的能力。
555集成芯片 七段共阴数码管 红色发光LED 电容 电阻、导线若干 弹性小按键 自锁开关
主要芯片
74LS160/161（计数器）
74LS160（集成十进制同步加法器） 异步清零（低电平）、同步置数（上升沿）、同步计数（上升沿）、保持。
74LS161管脚图、逻辑符号和逻辑功能示意图与74LS160 完全相同， 区别在于74LS161是四位二进制（十六进制）同步加法器罢了。
主要芯片
74LS48（译码器）
Ω
74LS48集成显示译码器：用于共阴极字形产品。有2k上拉电 阻、1电平驱动。
74LS48译码器真值表
主要芯片
NE555 定时器
555 定时器是一种模拟和数字功能 相结合的中规模集成器件。可在 4.5V~16V 工作，输出驱动电流约为 200mA。本作品中555主要用于产生 方波（1kHZ）。
数字电子钟单元电路设计
8.功能扩展电路——整点报时电路
整C点P（报秒时）电路的Q3功S能1 要求是Q，2S每1当数字Q钟1S计1 时快Q要0S到1整点时发功出能声响，通
常按照4低50音1高音的顺0 序发出间断0声响，以最0后一声高0音结束的时刻为整点时
刻 一。声高设音45（声1约低1音KH（z）约5发000生Hz在）5分9分别50发9秒生，在它59们分的05持1秒续、时5间3秒1均、为551秒秒及。鸣5低7秒音，最后
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3.计数器
秒脉冲信号经过计数器，分别得到“秒”个位、十位、 “分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。“秒”“分” 计数器为六十进制，小时为二十四进制。
（2）二十四进制计数
“24翻1”小时计数器按 照“00—01— 02……22—23—00—01” 规律计数。与生活中计 数规律相同。二十四进 制计数同样选用74LS161 和74LS160计数芯片。但 清零方式采用的是异步 清零方式。
13
2 2 20
12
1 1 19
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2 2 22
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1 1 21
8
7
a ma f g
b a ma 14 f g
1 2
b a ma f g
b a ma f g
1 2 b a ma f g
b a
c
d e dp 48）
译码是指把给定的代码进行翻译的过程。计数器采用的 码制不同，译码电路也不同。74LS48驱动器是与8421BCD编 码计数器配合用的七段译码驱动器。
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5.显示器
本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字，显 示器有两种：共阳极显示器或共阴极显示器。74LS48译码器 对应的显示器是共阴极显示器。
校时开关功能表
S1
S2
功能
1
1
计数
0
1
校分
1
0
校时
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6.校时电路
数字电子钟单元电路设计
7.电源部分
本作品采用7805稳压芯片进行供电，其输入电压: 7~40 V ； 输出电压:4.85V~5.00V~5.15V (最小值--典型值--最大值) ； 压差：2~2.5V（典型值—最大值）； 静态电流：3.9~8mA（典型值—最大值）
和RC组成多谐振荡器，设振荡频率为1KHz，R为可 调电阻，微调R1可以调出1KHz输出 。
电路振荡频率： f≈1.43/(R+2R1) R=R2+RV2
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2.分频电路
由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲需要分 频，本实验采用一片74LS90和两片74LS160实现， 得到需要的秒脉冲信号
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0
0
1
0
停
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0
0
1
1
鸣低音
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0
1
0
0
停
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0
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1
00
0
1
0
1
鸣低音
1
1
0
停
1
1
1
鸣低音
0
0
0
低
0
0
1
鸣高音
0
0
0
停
数字电子钟单元电路设计
8.功能扩展电路——整点报时电路
数字电子钟整体仿真电路图
电子钟PCB原理图A
电子钟PCB原理图B
27
26
b
dp
11
6
3
5
2
4
1