时分秒计数器、校时电路、报时电路以及闹铃电路。

图1 数字钟原理框图
2.对于各个部分而言
数字钟计时的标准信号应该是频率相当稳定的1HZ秒脉冲，所以要设置标准时间源。

数字钟计时周期是24，因此必须设置24计数器，秒、分、时由七段数码管显示。

为使数字钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的。

设计中采用开关控制校时直接用秒脉冲先后对“时”“分”“秒”计数器进行校时操作。

3.各独立功能部件的设计
振荡器
振荡器是计时器的核心，其作用是产生一个标准频率的脉冲信号。

振荡频率的精度和稳定度决定了数字钟的质量。

图2采用集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器。

输出的脉冲频率为fS=1/[(R1+2R2)C1ln2]=1KHZ，周期T=1/fS=1ms。

附555定时器的功能表
输入输出
阀值输入（v11）触发输入（v12）复位（RD）输出（VO）发电管T
×× 0 0 导通
<2/3VCC <1/3VCC 1 1 截止
>2/3VCC >1/3VCC 1 0 导通
<2/3VCC >1/3VCC 1 不变不变
图2
（2）秒计时器（60进制）
获得秒脉冲信号后，可根据60秒为一分，60分为一小时，24时为一个
计数周期的计数规则，分别确定秒，分，时的计数器。

由于秒和分的显示都为60进制，因此他们可有两级十进制计数器组成，其中秒和分的个位为十进数器，十位为六进制计数器，可利用两片74160集成电路来实现。

74160和74161一样，具有相同的逻辑符号，引脚图和功能表，各引脚图的功能和用法也相同。

所不同的仅在于74160是十进制，而74161是十六进制。

用6片74160构成秒计时器、分计时器、时计时器。

芯片1、2构成秒计时器，74160为10进制，因为秒的十位为六进制，所以要改变进制就要进行改造，芯片2的QD Qc QB QA当输出为0110时，与非门输出为0，清零端使芯片清零。

芯片3、4构成分计时器，原理和秒计时器一样。

芯片5、6构成时计时器，由于时为24进制，所以，当芯片5的QB为1并且芯片6的Qc
为1时此时应让芯片强制清零。

所以连接一个与非门，在这个条件成立时，与非门的输出将使芯片强制清零
（3）时间校对电路
时间校对电路由一个开关组成，开关
的引脚一个节上一级的进位信号，一个接555定时器的输出端。

当需要校对时间的时候，我们可以把开关接至555定时器的输出端，平常时开关打至上一级的进位信号端。

4系统电路图
5计时仿真图
【安装和调试】
用示波器检测集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器的输出信号波形和频率，555振荡器输出频率应为1000HZ。

将频率为1000Hz的信号送入分频器，并用示波器检查各级分频器的输出频率是否符合设计要求。

将1秒信号分别送入“时”、“分”、“秒”计数器，用显示器检查计数器的工作情况，看计数器是否按设计的进制计数。

观察校时电路的功能是否满足校时要求。

当分频器和计数器正常工作后，将各级的电路相连，观察数字钟能否准确正常工作
检查计数器能否正常整点报时以及能否按设置时间闹铃。

【元件清单】
器件名称型号数量
数码管显示器四段数码管 6
十进制计数器 74160 6
多输入与非门 3
定时器 555 1
非门 2。