数字时钟毕业设计

本科毕业论文论文题目：电子数字钟设计学生姓名：学号：专业：指导教师：学院：12014年5月17日毕业论文内容介绍论文题目电子数字钟设计选题时间2013.12.15完成时间2014.5.17论文字数5583关键词数字钟校时时间显示整点报时论文（设计）题目的来源、理论和实践意义：题目来源：指导教师指定。理论意义：电子数字钟是一种用数字电路实现时分秒计时的工具，他比普通的机械时钟更具有直观性和准确性，数字时钟适用于自动打铃，自动广播，也适用于节电，节水及自动控制多路电器设备。实践意义：电路结构简单，使用寿命长，成本低论文（设计）的主要内容及创新点：1、振荡电路2、计数电路3、校时电路4、译码及显示电路5、整点报时电路附：论文本人签名：年月日1电子数字钟设计（）摘要：电子数字钟是一种用数字电路实现时分秒计时的装置，它与普通的机械师时钟相比具有更高的直观性，准确性，同时也具有更长的使用寿命，所以得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。数字钟适用于自动打铃、自动广播，也适用于节电、节水及自动控制多路电器设备。它是由数子钟电路、定时电路、放大执行电路、电源电路组成。为了简化电路结构，数字钟电路与定时电路之间的连接采用直接译码技术。具有电路结构简单、动作可靠、使用寿命长、更改设定时间容易、制造成本低等优点。从自己所学的知识考虑，这次毕业论文设计的是中小规模集成电路数字钟。关键词：数字钟；校时；时间显示；整点报时中图分类号：G4202DigitalclockdesignGuojing（CollegeofPhysicsandElectronics,ShandongNormalUniversity,Jinan,Shandong250358,China）Abstract:Adigitalclockisakindofdigitalcircuittechnology,minutesandsecondswhenthetimingdevice,andthemechanicalclockishigherthantheaccuracyandintuitive,andnomachinery,hasmorelongerservicelife,soithasbeenwidelyused.Fromtheprincipleofdigitalclockisakindoftypicaldigitalcircuits,includingtheassemblylogiccircuitandthesequentialcircuits.Atpresent,adigitalclockfunctionismoreandmorestrong,andavarietyofspecialoptions.Applicableforautomaticdigitalclockrung,automaticbroadcasting,alsosuitableforelectricity,waterandautomaticcontrolandelectricalequipment.Itisbyseveralchildrenclockcircuit,timingcircuit,amplifiercircuit,thepowercircuitimplementation.Inordertosimplifythecircuitstructure,adigitalclockcircuitandtimingcircuitsusingdirectconnectionbetweendecodingtechnology.Withsimplestructure,reliableoperation,longservicelife,changethesettingtimeforeasyandmanufacturingcostetc.Tolearnfromthepointofview,therearemainlyintroducedinsmallscaleintegratedcircuitdesignmethodofdigitalclock。Keywords:digitalclock；correcttime；timetoshow；calloutato’clock3目录引言...................................................................41.设计目的.............................................................62.设计功能要求.........................................................62.1基本功能........................................................62.2拓展功能........................................................63电路设计.............................................................63.1设计方案........................................................63.2单元电路的设计................................................73.2.1主体电路部分................................................73.2.1.1振荡电路................................................83.2.1.2计数电路................................................93.2.1.3校时电路...............................................123.2.1.4译码与显示电路.........................................143.2.2扩展功功能电路的设计.......................................163.2.2.1整点报时功能...........................................164.仿真...............................................................174.1主体电路仿真图...............................................184.2拓展电路仿真图...............................................195.总结...............................................................20参考文献..............................................................214引言：中国是世界上最早发明计时仪器的国家。有史料记载，汉武帝太初年间（纪元前104-101年）由落下闳创造了我国最早的表示天体运行的仪器——浑天仪。东汉时期（公元130年）张衡创造了水运浑天仪，为世界上最早的以水为动力的观测天象的机械计时器，是世界机械天文钟的先驱。盛唐时代，公元725年张遂（又称一行）和梁令瓒等人创制了水运浑天铜仪，它不但能演示天球和日、月的运动，而且立了两个木人，按时击鼓，按时打钟。第一个机械钟的灵魂——擒纵器用于计时器，这是中国科学家对人类计时科学的伟大贡献。它比十四世纪欧洲出现的机械钟先行了六个世纪。第一只石英钟出现在二十世纪二十年代，从三十年代开始得到了推广，从六十年代开始，由于应用半导体技术，成功地解决了制造日用石英钟问题，石英电子技术在计时领域得到了广泛的应用。并取代机械钟做了更精确的时间标准。早在1880年，法国人皮埃尔·居里和保罗·雅克·居里就发现了石英晶体有压电的特性，这是制造钟表“心脏”的良好材料。科学家以石英晶体制成的振荡计时器和电子钟组合制成了石英钟。经过测试，一只高精度的石英钟表，每年的误差仅为3-5秒。1942年，著名的英国格林尼治天文台也开始采用了石英钟作为计时工具。在许多场合，它还经常被列为频率的基本标准，用于日常测量与检测。大约在1970年前后，石英钟表开始进入市场，风靡全球。随着科学的进步，精密的电子元件不断涌现，石英钟表也开始变得小巧精致，它既是实用品，也是装饰品。它为人们的生活提供方便，更为人们的生活增添了新的色彩。在现行情况下根据简单实用强的、走时准确进行设计。而实验证明，钟表的振荡部分采用石英晶体作为时基信号源时，走时更精确、调整更方便。钟是一种计时的器具，它的出现开拓了时间计量的新里程。提起时钟大家都很熟悉，它是给我们指明时间的一种计时器，并且我们每天都要用到它。二十世纪八十年代中国的钟表业经历了一场翻天覆地的大转折。其表现在三个方面：（1）从生产机械表转为石英电子表；（2）曾占据中国消费市场四十多年的大型国有企业突然被刚刚冒起的“组业”所取代，钟表生产中心转向中国南方沿海一带；（3）中国钟表业发展从以机芯为龙头改为以手表外观件为龙头。这场转折以迅雷不及掩耳的速度，冲击着传统的中国钟表工业。中国的钟表业从技术简单、零件少的石英钟机芯制造入手。最初石英钟机芯全靠从日本、德国进口，1989年开始完全自己生产，包括模具的制造加工。近十余年，逐渐提高机5芯质量的稳定性，同时转向对手表机芯研制与开发。目前石英钟表机芯生产主要在福建省福州、广东东莞、番禺；机械钟表机芯在上海、山东等地。现在我国的电子业发展非常快速，电子业的发展有利于钟表业的发展。在中国钟表发展史上，国产机芯研制的失败已经成为过去，“组装业”作为新兴钟表工业的起步阶段也已成为过去。一支新的充满智慧的钟表精英在成长。我们相信在科技高速发展的今天，钟表业运用当今材料工业、电子工业和其他领域的最新技术，一定会生产出代表中国科学水平的产品。我们希望钟表业的精英们在提高制造技术水平中不断创新，培育出拥有自主知识产权的品牌。这正是中国钟表业发展的希望。数字钟被广泛用于个人家庭,车站,码头、办公室等公共场所,成为人们日常生活中的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,运用超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。61.设计目的设计一种多功能数字钟，该数字钟具有基本功能和扩展功能两部分。其中，基本功能部分的有准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。扩展功能部分则具有：自动整点报时功能。数字钟的电路也是由主体电路和扩展电路两部分构成，在电路中，基本功能部分由主体电路实现，而扩展功能由拓展电路实现。这两部分都有一个共同特点就是它们都要用到振荡电路提供脉冲信号。在计时出现误差时电路还可以进行校时和校分，并且要用数码管显示时、分、秒，每部分均为两位显示。2.设计功能要求2.1基本功能：（1）时的计时要求为24进制，分和秒的计时要求为60进制（2）准确计时，以数字形式显示时，分，秒的时间（3）校正时间2.2扩展功能：（1）自动整点报时3.电路设计3.1设计方案根据设计要求首先建立了一个多功能数字钟电路系统的组成框图，框图如图3-1所示。7主体电路扩展电路图3-1数字电