数字电子课程设计论文
—多功能数字电子钟
指导教师：邬春明李蕾
姓名：冉超威
班级：通信081
学号：0806220107
一．设计题目：多功能数字电子钟
二．设计任务及要求
1.设计任务
（1）画出数字电子钟的电路图。
(2)用ＥＷＢ进行功能仿真。
（3）撰写课程设计说明书，要求：
课题名称;
设计任务及要求；
设计方案选择及论证（包括参数计算和器件选择等）；
附图（包括框图，单元电路，总电路及说明）及原理说明；
2.设计要求
(1)有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能。
（设计秒脉冲发生器）
(2)有整点报时功能。
(3) 用中规模或者小规模集成电路及模拟器件实现
(4) 供电方式：5V直流电源。
3．附加功能
闹钟提示功能。
三．设计方案选择及论证
1.设计思路原理图，如图1所示。
图1.数字电子钟原理图
2.设计思路
本设计主体为时，分，秒的设计，秒为整个电路的时基电路。
进制包括有60进制和24进制。
所以在设计计
数器的时候，将采用两个芯片共同作用来达到对进制的要求。
调试时间时可以采用开关控制是否接入脉冲，发生器可以采用时钟源来达到要求。
3．时间计数器
数字电子钟系统由秒脉冲发生器，“时”，“分”，“秒”计数器，译码器以及显示器，校时电路组成。
秒脉冲信号发生器是整个系统的时基信号。
秒计数器采用60进制计数器，没累计60秒发一个分脉冲信号，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分钟，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，可实现对一天24小时的累计。
译码器电路将“时”“分”“秒”计数器的输出状态送入八段数码管，通过三个两位LED 八段显示器显示出来。
在本设计中，采用74LS90计数器和7408芯片实现计数功能。
74LS90芯片和7408芯片分别如图2和图3所示。
图2. 74LS90芯片图图3. 7408芯片图7490是一个十进制计数器，这表示它能够从0到9循环计数，这也是它的自然态序。
更确切地说，QA、QB QC和QD分别代表二进制数的4个数位，这些引线从0循环到9，如表1所示
表1. 7490芯片十——二进制转换表
对应十进制数字QD QC QB QA 对应十进制数字QD QC QB QA
0 0 0 0 0 5 0 1 0 1
1 0 0 0 1 6 0 1 1 0
2 0 0 1 0 7 0 1 1 1
3 0 0 1 1 8 1 00 0
4 0 1 0 0 9 1 0 0 1
在设计中可以对芯片进行设置，使其计数到其他最大数字，然后再恢复到0。
设置方法是更改R01、R02、R91和R92线的连接。
如果R01和 R02都是1（5伏），并且R91或R92为0（接地），则芯片会将QA、QB、QC和QD 重置为0。
因此：
构造10进制计数器：
应该先将引线5（VCC）连接到 5伏，再将引线10（GND）接地来给芯片供电。
然后将引线12（QA）连接到引线1（CKB），将引线2（RO1）、3（RO2）、6（R91）和7（R92）接地。
在引线14（CKA）上运行来自时基或上一个计数器的输入时钟信号。
然后在引线12（QA）、引线9（QB）、引线8（QC）和引线11（QD）上输出。
将引线11（QD）上的输出连接到下一个阶段。
构造6进制计数器：
应该先将引线5（VCC）连接到 5伏，再将引线10（GND）接地来给芯片供电。
然后将引线12（QA）连接到引线 1（CKB），将引线6（R91）和7（R92）接地。
引线 9（QB）和引线3（RO2）用与门（芯片7408）相连，将引线2（RO1）连接到引线 9（QB），将引线3（RO2）连接到引线 8（QC）。
在引线14（CKA）上运行来自时基或上
一个计数器的输入时钟信号。
在引线12（QA）、引线9（QB）和引线8（QC）上输出。
使用引线8（QC）连接到下一个阶段。
7408芯片实现的与功能，也可以用一个与门来替代。
数字钟时间计数电路由秒的个位和十位计数器，分的个位和十位计数器以及时的个位和十位计数器电路构成，其中秒和分是60进制计数器，时是24进制计数器。
图4，图5，图6分别为时间计数器的秒电路，分电路和时电路。
图4.时间计数器——秒电路
图5.时间计数器——分电路
个位接成十进制形式，十位通过QA与CLKB外部链接，向显示屏间隔地输出“0”和“1”，组成24进制递增计数器。
构成时间计数器——时电路。
图6. 时间计数器——时电路
4.调节电路
将时电路和分电路直接接到时钟源，再分别由开关控制电路的接通与断开，实现调节时电路和分电路。
如图7。
图7.调节电路
5.整点报时电路
用八脚或非门分别与秒和分的输出相连，再用与门连接，最后连接小灯泡。
所以当输出为“00：00”时，小灯亮。
连接线路如图8所示。