數字電子鐘[摘要]:隨著現代電子技術的飛躍發展，各類智能化產品相應而出，為人類的生活帶來了無比便利。其中數字電路是智能化產品的重要組成部分。數字電路具有電路簡單、可靠性高、成本低等優點，本設計就以數字電路為核心設計電子鐘。數字鐘是一個將“

時”，“分”，“秒”顯示于人的視覺器官的計時裝置。它的計時周期為24小時，顯示滿刻度為23時59分59秒，另外應有校時功能。電路系統由秒信號發生器、時、分、秒計數器，顯示器，校時電路組成。[關鍵詞]:電子鐘、計數、秒脈沖

DigitalClock[Abstract]:Withthe

rapiddevelopment

ofmodern

electronictechnology,

thecorresponding

out

allkindsof

intelligentproducts

for

humanlife

hasbrought

tremendous

convenience.

Digitalcircuit

which

is

animportantpartof

intelligent

products.

Digitalcircuit

hasasimplecircuit,highreliability,

lowcost,the

designof

digital

electronic

circuit

design

asthecoreclock.

A

digitalclock

is

the"hour",

"minute","second"display

organ

inthehuman

visualtimingdevice.

Its

time

period

is24

hours,the

fullscale

of

23:59:59,

while

theotherschool

should

function.

Bythe

secondsignal

generator

circuitsystem,hours,minutes,seconds

counter,

display,

timing

circuit.[Keywords]:DigitalClock；Counter；Onesecondpulse

目錄1前言.............................................................11.1數字電子鐘的現狀...........................................11.2設計目的...................................................12設計內容與要求...................................................23電路工作原理及分析...............................................33.1數字鐘的基本邏輯功能框圖...................................33.2秒信號發生器...............................................33.3時、分、秒計數器電路.......................................43.4校時電路...................................................44數字電路的設計...................................................54.1計數電路的設計.............................................54.2校時電路的設計.............................................75主要芯片的技術參數...............................................85.174LS90芯片................................................85.274LS290芯片...............................................86心得體會.........................................................10參考文獻..........................................................11

1前言1.1數字電子鐘的現狀數字電子鐘是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更長使用壽命的優點，因此得到了更廣泛的使用，數字電子鐘從原理上講是一種典型的數字電路，其中包括了組合邏輯電路和時序電路1.2設計目的此次設計數字電子鐘是為了了解數字電子鐘的原理，掌握數字鐘的設計方法，熟悉集成電路的使用方法。從而學會制作數字電子鐘。而且通過數字電子鐘的制作進一步的了解各種在制作中用到的中小規模集成電路的作用及實用方法，再通過使用Multisim9仿真技術，實際運用能力，獨立完整地設計具有一定功能的電子電路。且由于數字電子鐘包括組合邏輯電路和時序電路，通過它可以進一步學習與掌握各種組合邏輯電路與時序電路的原理和使用方法。2設計內容與要求2.1設計內容設計一個有“時”，“分”，“秒”（23小時59分59秒）顯示且有校時功能的電子鐘。2.2設計要求（1）時間以24小時為一個周期，顯示滿刻度為23時59分59秒。（2）各用2位數碼管顯示時、分、秒。（3）具有手動校時、校分功能，可以分別對時及分進行單獨校時，使其校正到標準時間。

3電路工作原理及分析數字電子鐘主要由以下幾個部分組成：秒信號發生器，時、分、秒計數器，顯示器，校時校分電路。3.1數字鐘的基本邏輯功能框圖圖1數字鐘的基本邏輯功能框圖3.2秒信號發生器秒信號由秒脈沖發生器（CLOCKVOLTAGE）產生并發出。秒脈沖發生器如圖2所示：圖2秒脈沖發生器秒脈沖發生器能為數字電路提供一個穩定的100HZ的方波信號，如圖3，可保證數字電子鐘的走時準確及穩定圖3秒脈沖發生器產生的波形3.3時、分、秒計數器電路時、分、秒計數器電路由秒個位和秒十位，分個位和分十位及時個位和時十位計數器電路構成，其中秒個位和秒十位計數器，分個位和分十位計數器為60進制計數器，而時個位和時十位為24進制計數器。3.4校時電路通過開關，觸發器，邏輯門組成的校時電路來校時。校時電路時用來對“時”、“分”、“秒”顯示數字進行校對調整的

4數字電路的設計4.1計數電路的設計由2個74LS90計數器和4個74LS290計數器組成的時分秒的計數電路。4.1.1六十進制計數電路秒計數和分計數單元為60進制計數器，其輸出為8421BCD碼。采用十進制計數器74LS290來實現時間計數單元的計數功能。由圖可知，74LS90為異步清零計數器，有異步清零端12,13腳（高電平有效）。圖4六十進制計數器(1)秒計數器電路的電路圖如圖4所示秒個位計數單元為10進制計數器，無需進制轉換，當QAQBQCQD從1001變成0000時，U1向U3的輸入端發出一個脈沖信號，使秒十位進1位。秒十位計數單元為6進制，當QAQBQCQD變成0110時，通過與QBQC相連的導線，給U3兩個清零端一個信號，把它的兩個清零端都變成1，計數器的輸出被置零，跳過0110到1111的狀態，又從0000開始，如此重復，十位和個位合起來就是60進制。(2)分計數器分的個位和十位計數單元的狀態轉換和秒的是一樣的，只是它要把進位信號傳輸給時的個位計數單元，電路圖如圖4所示4.1.2二十四進制計數器電路時計數單元為24進制計數器，其輸出為8421BCD碼。采用十進制計數器74LS90來實現時間計數單元的計數功能。時計數器電路的電路圖如圖5所示圖5二十四進制計數器當“時”十位的QAQBQCQD為0000或0001時，“時”的個位計數單元是十進制計數器，當個位的QAQBQCQD到1010時，通過與非門使得個位74LS90上的清零端為０，則計數器的輸出直接置零，從0000開始。當十位的QAQBQCQD為0010時，通過與非門使得該74LS90的清零端為０，“時”的十位又重新從0000開始，此時的個位計數單元變成4進制，即當個位計數單元的QAQBQCQD為0100時，就要又從0000開始計數，這樣就實現了“時”24進制的計數。4.2校時電路的設計數字鐘應具有分校正和時校正功能，因此，應截斷分個位和時個位的直接計數通路，并采用正常計時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入其中。如圖6所示，當開關J1按下時，直接給分個位計數器一個脈沖信號，使分計數器進1位，同時不影響數字鐘的運行。同理，由J2對時計數器進行校對。圖6校時校分電路

5主要芯片的技術參數5.174LS90芯片74LS90芯片結構及引腳分布如圖7所示，74LS90計數器是一種中規模的二一五進制計數器。它由四個主從JK觸發器和一些附加門電路組成，整個電路可分兩部分，其中FA觸發器構成一位二進制計數器；FD、FC、FB構成異步五進制計數器，在74LS90計數器電路中，設有專用置“0”端R1、R2和置位（置“9”）端S1、S2。圖774LS90芯片5.274LS290芯片74LS190芯片的管腳分布如圖8所示，其中，R9（1）、R9（2）稱為置“9”端，R0（1）、R0（2）稱為置“0”端；A、B端為計數時鐘輸入端，QAQBQCQD為輸出端，NC表示空腳。74LS290具有以下功能：置“9”功能：當R9（1）=R9（2）=1時，不論其他輸入端狀態如何，計數器輸出QAQBQCQD=1001，而1001（2進制）=9（10進制），故又稱為異步置數功能。置“0”功能：當R9（1）和R9（2）不全為1，并且R0（1）=R0（2）=1時，不論其他輸入端狀態如何，計數器輸出QAQBQCQD=0000，故又稱為異步清零功能或復位功能。計數功能：當R9（1）和R9（2）不全為1，并且R0（1）和R0（2）不全為1時，輸入計數脈沖，計數器開始計數。圖874LS290芯片

6心得體會通過這次課程設計,大大提高了我分析問題的能力，同時提高了運用電工領域有關的軟件進行電路模擬仿真的能力，將自己在課堂上學到的數電知識得到充分發揮，解決了很多問題，同時學到了很多元件和芯片的各種用途及性能，從中學到了很多書上沒有明白的問題本次的課程設計，是對所學的數電知識的一次綜合應用，既考驗了我的知識掌握程度，也鍛煉了我的動手能力，在設計中，我時常遇到一些問題，經常查資料，請教老師和同學，最終問題一一被解決了，在此過程中，我學到很多新知識，對電工電子課程的學習也更有興趣了。雖然此次課程設計花費了一番功夫，卻讓我收獲了很多，讓我知道了學無止境,永遠不能滿足現有的知識，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高山峰在等著你。從拿到題目到具體設計，從理論到實踐，可以說得算是苦多于甜，但是通過此次設計不僅可以鞏固以前學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過得知識。通過這次課程設計，我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會大眾服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考能力。在課程設計的過程中，我遇到了很多問題，可以說困難重重，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在課程設計的過程中發現自己的不足之處，對以前所學的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。我希望學校能多給我們一些動手實踐操作的機會，多安排些時間，我想我們學到更多實踐相關的知識。就我個人覺得，通過這次電工課程設計——數字電子鐘，我漸漸地喜歡上做這方面的設計！因為在此過程中，我學到了很多知識，從中得到了很多快樂！在這次數字電子鐘課程設計中，也非常感謝老師的指導和同學的幫助！

參考文獻[1]康華光.電子技術基礎[M].北京:高等教育出版社04.[2]郭鎖利.基于Multisim9的電子系統設計、仿真與綜合應用.人民郵電出版社09[3].孫人杰.電路數據手冊TTL電路.電子工業出版社。1989[4]康華光.電子技術基礎（模擬部分）[M].北京：高等教育出版社,2002[5]曹國清.數字電路與邏輯設計[M].北京：中國礦業大學出版社,2001[6]彭介華.電子技術課程設計指導[M].北京：高等教育出版社,2003

附錄資料：不需要的可以自行刪除工程竣工資料資料查驗表卷內目錄工程名稱江安學府花園2#樓工程工程內容工程地點開工日期竣工日期監理單位江安縣建安監理公司設計單位瀘州市輕工勘察設計有限公司施工單位瀘州市第九建筑工程公司序號名稱文件日期起止頁號備注一、建設資料1、單位工程竣工資料2、卷內目錄3、單位工程竣工資料目錄4、建設工程規劃許可證、附件及附圖5、工程地質勘察報告6、施工圖設計及說明7、消防設計審核意見8、設計文件審查意見9、設計文件審查批準書10、勘察合同11、設計合同12、施工合同13、監理合同14、施工中標通知書序號名稱文件日期起止頁號備注15、見證取樣送檢見證人簽字16、施工組織設計企業審批表17、監理規劃、監理實施細則18、工程質量保證體系審查表19、建設工程質量監督報監登記書20、建設工程質量監督工作方案21、建設工程施工許可證二、監理資料1、監理規劃、監理實施細則2、監理備忘錄3、監理工作總結（專題、階段和竣工報告）4、監理工作記錄5、工程開工報審表6、施工組織設計（方案）報審表7、施工測量放線報審表8、建筑材料報審表9、主要工程設備選型報審表10、工程構配件報審表11、技術核定報審表12、旁站監理記錄表序號名稱文件日期起止頁號備注13、單位工程質量評估報告三、施工管理、技術資料1、企業資質及項目人員崗位證書審核表2、施工組織設計及施工方案3、施工現場質量管理審查記錄表4、單位工程開工報告5、圖紙會審記錄6、技術核定單7、項目對班組技術交底8、工程定位測量記錄9、基槽驗線記錄10、規劃放線、驗線單11、建筑材料報審表12、檢驗批、分項、分部報驗表13、主要工程設備選型報審表14、工程構配件報審表15、建筑物垂直度、標高測量記錄16、沉降觀測記錄17、施工總結四、驗收與備案資料序號名稱文件日期起止頁號備注1、地基驗槽記錄2、基礎分部工程驗收備案表3、地基與基礎工程質量文件匯總表4、樁基礎工程質量驗收報告5、樁基礎工程質量文件匯總表6、主體分部工程驗收備案表7、主體結構工程質量文件匯總表8、單位工程質量竣工驗收記錄9、單位（子單位）工程質量控制資料核查記錄10、單位（子單位）工程安全和功能檢驗資料核查及主要功能抽查記錄11、單位（子單位）工程觀感質量檢查記錄12、竣工工程申請驗收報告13、消防驗收意見14、規劃、環保認可意見15、《房屋建筑工程質量保修證書》16、房屋建筑工程和市政基礎設施工程勘察文件質量檢查報告17、房屋建筑工程和市政基礎設施工程設計文件質量檢查報告18、房屋建筑工程和市政基礎設施工程單位工程質量評估報告（監理）19、工程竣工驗收告知單20、四川省房屋建筑工程和市政基礎設施工程竣工驗收報告序號名稱文件日期起止頁號備注21、建設工程竣工驗收備案書五、質量控制資料（一）、各種物資出廠合格證、質量保證書和商檢證等及檢測報告1、鋼材出廠質量證明單、試驗報告匯總表2、鋼筋出廠質量證明單3、鋼筋抄件證明4、鋼筋試驗報告5、鋼材焊接實驗報告匯總表6、焊接試驗報告、焊條（劑）合格證7、水泥出產合格證、實驗報告匯總表8、水泥出廠合格證、實驗報告9、磚出廠合格證、試驗報告匯總表10、預制構件出廠合格證、檢測報告匯總表11、砌筑砂漿強度評定12、砂漿試塊試驗報告匯總表13、砂檢測報告14、單位工程混凝土試快強度匯總表15、混凝土強度合格評定16、混凝土試驗報告匯總表17、混凝土立方體抗壓強度檢測報告序號名稱文件日期起止頁號備注18、防水材料合格證、試驗報告匯總表19、材料設備合格證、試驗單匯總表20、樁檢測報告21、隱蔽工程檢查記錄22、結構吊裝距離23、沉降觀測記錄24、地基驗槽記錄25、地基與基礎分部工程質量驗收報告（二）、安裝工程各種物資出廠合格證、質量保證書、商檢證及檢測報告1、雨水管道灌水試驗記錄2、污水管道立管通球檢查記錄3、污水管道滲水量試驗記錄4、通水試驗記錄5、排水管道灌水試驗6、電氣材料合格證、試驗單匯總表7、避雷接地電阻測試記錄8、絕緣電阻測試記錄9、接地電阻測試記錄（三）、室內環境檢測報告六、施工質量驗收記錄資料序號名稱文件日期起止頁號備注（一）、單位竣工質量竣工驗收記錄1、單位工程質量竣工驗收記錄2、單位（子單位）工程質量控制資料核查記錄3、單位（子單位）工程安全和功能檢驗資料核查及主要功能抽查記錄4、單位（子單位）工程觀感質量檢查記錄5、單位工程竣工質量檢查報告（二）、地基與基礎分部工程質量驗收記錄1、混凝土結構子分部工程質量驗收記錄2、混凝土灌樁檢查批質量驗收記錄（一）3、混凝土灌樁鋼筋籠檢驗批質量驗收記錄4、土方開挖工程檢驗批質量驗收記錄5、土方回填工程煙堿批質量驗收記錄6、鋼筋加工檢驗批質量驗收記錄7、鋼筋安裝工程檢驗批質量驗收記錄8、模板工程檢驗批質量驗收記錄9、混凝土工程施工檢驗批質量驗收記錄10、現澆結構混凝土工程檢驗批質量驗收記錄11、結構吊裝驗收記錄12、磚