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數(shù)字電子設(shè)計(jì)的多功能數(shù)字鐘實(shí)現(xiàn)方案

454398 ? 來源:博客園 ? 作者:黃平 ? 2020-09-23 14:53 ? 次閱讀

設(shè)計(jì)說明:

1. 秒鐘與分鐘顯示電路:

分秒顯示為60進(jìn)1,利用兩片74290組成的60進(jìn)制計(jì)數(shù)器如下圖所示,輸入計(jì)數(shù)脈沖CP加在CLKA’端,把QA與與CPLB’從外部連接起來,電路將對CP按照8421BCD碼進(jìn)行異步加法計(jì)數(shù)。通過反饋端,控制清零端清零,其中個(gè)位接成十進(jìn)制形式,十位接成六進(jìn)制形式

數(shù)字電子設(shè)計(jì)的多功能數(shù)字鐘實(shí)現(xiàn)方案

2. 時(shí)鐘顯示電路:

本設(shè)計(jì)采用24小時(shí)進(jìn)制,用兩片74290連接成24進(jìn)制計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)信號由分鐘顯示電路提供,即當(dāng)分鐘為60時(shí)小時(shí)計(jì)數(shù)加一。個(gè)位同樣接成十進(jìn)制形式,十位也接成十進(jìn)制形式,當(dāng)十位為2個(gè)位為4時(shí)通過反饋電端,控制個(gè)位和十位同時(shí)清零,這樣就可以按23翻0規(guī)律記數(shù)了。電路圖如下所示:

數(shù)字電子設(shè)計(jì)的多功能數(shù)字鐘實(shí)現(xiàn)方案

連接成總電路時(shí),輸入方波信號由分鐘計(jì)數(shù)器提供。

3. 調(diào)時(shí)調(diào)分電路:

本設(shè)計(jì)的調(diào)時(shí)與調(diào)分操作可以直接在時(shí)間的顯示器中直觀操作,用二個(gè)高電位分別與小時(shí)的個(gè)位計(jì)數(shù)信號與分鐘的個(gè)位計(jì)數(shù)信號或運(yùn)算后作為計(jì)數(shù)信號輸入。高電位的輸入用二個(gè)開關(guān)控制,每開關(guān)閉全又?jǐn)嚅_一次則相應(yīng)地給計(jì)數(shù)器一個(gè)高電位的干擾信號,些時(shí)相應(yīng)的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)加一,從而實(shí)現(xiàn)調(diào)時(shí)和調(diào)分功能,設(shè)定按A為小時(shí)設(shè)置,按B為分鐘設(shè)置。具體電路看總電路圖。

4. 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路:

當(dāng)分鐘為59,秒鐘也為59時(shí),表明整點(diǎn)將要來到,這里將分鐘計(jì)數(shù)器與鈔鐘計(jì)數(shù)器的輸出端中為1的端引出,用一7421門進(jìn)行與運(yùn)算后變?yōu)槎€(gè)輸出端,然后輸入到一個(gè)與門進(jìn)行與運(yùn)算,最后將輸出端輸出到整點(diǎn)報(bào)時(shí)器,這里用一個(gè)發(fā)光二極管表示,只有當(dāng)分鐘為59同時(shí)秒鐘也為59時(shí),這時(shí)引出的8個(gè)輸出端才會同時(shí)為1,經(jīng)過二次與運(yùn)算后還是為1,即給整點(diǎn)報(bào)時(shí)器一個(gè)高電位信號,從而讓報(bào)時(shí)器報(bào)時(shí)。當(dāng)時(shí)間為任何其它的數(shù)字時(shí),最后輸出端都不是1,即都不會報(bào)時(shí)。具體電路看總電路。

5.定時(shí)鬧鐘電路:

本設(shè)計(jì)小時(shí)的十位與個(gè)位,分的十位與個(gè)位分別用一個(gè)開關(guān)控制設(shè)置,各個(gè)開關(guān)對應(yīng)打開關(guān)閉一次時(shí),對應(yīng)的計(jì)數(shù)器對應(yīng)計(jì)數(shù)加一,分別用“1”“2“3”“4”設(shè)置,時(shí)鐘的定時(shí)電路如下所示:

數(shù)字電子設(shè)計(jì)的多功能數(shù)字鐘實(shí)現(xiàn)方案

個(gè)位為十進(jìn)制,十位為三進(jìn)制,當(dāng)十位為2時(shí),通過反饋控制端,個(gè)位不能大于等于4,即小時(shí)十位為2時(shí),個(gè)位加到4時(shí)十位和個(gè)位馬上全部置0,從而讓小時(shí)的設(shè)置只能最大設(shè)為23,這樣就不會設(shè)錯。當(dāng)十位不是2時(shí),個(gè)位則加到9時(shí)再加一位則置0。其中,分定時(shí)設(shè)置如下所示:

當(dāng)然原理與定時(shí)時(shí)設(shè)置相同,只是十位為6進(jìn)制,個(gè)位為10進(jìn)制,到59翻0。鬧鐘部分時(shí),將小時(shí)顯示計(jì)數(shù)器、分鐘顯示計(jì)數(shù)器的8個(gè)輸出端,鬧鐘時(shí)設(shè)置、鬧鐘分設(shè)置的8個(gè)輸出端引出,用4個(gè)4077門進(jìn)行比較,然后將4個(gè)4077門的8個(gè)輸出端用2個(gè)7421進(jìn)行與運(yùn)算,將2個(gè)7421的輸入輸出端用3個(gè)與門進(jìn)行與運(yùn)算后輸出到鬧鐘發(fā)聲器。就完成了鬧鐘功能。當(dāng)與時(shí)間顯示計(jì)數(shù)器相連的顯示器與與時(shí)間設(shè)置計(jì)數(shù)器相連的顯示器顯示的數(shù)字相同時(shí),即相達(dá)鬧鐘條件,這時(shí)4個(gè)4077門的所有輸入端都為1,經(jīng)過二次與運(yùn)算后輸入到發(fā)聲器的信號也為1,即鬧鐘開始,否則輸入到發(fā)聲器的信號為0,鬧鐘不響。鬧鐘會一直響,直到兩個(gè)地方的時(shí)間不一樣為止,也就是響一分鐘。具體電路請看總電路。

6.總電路圖:

效果分析:分按下測試按鈕開關(guān)后,時(shí)間顯示部分從00:00:00開始計(jì)數(shù),每一秒秒鐘顯示加一,每60秒分鐘顯示加一,每60分時(shí)鐘顯示加一,每時(shí)鐘到達(dá)23時(shí)下一個(gè)態(tài)為0。鬧鐘設(shè)置顯示部分開始為00:00:00,按“1”時(shí),時(shí)的十位加一,加到23時(shí)下一個(gè)態(tài)為0;按“2”時(shí),時(shí)的個(gè)位加一,加到9時(shí)下一個(gè)態(tài)為0;按“3”時(shí),分的十位加一,加到5時(shí)下一個(gè)態(tài)為0;按“4”時(shí),分的個(gè)位加一,加到9時(shí)下一個(gè)態(tài)為0;按“S”打開和關(guān)閉整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能,當(dāng)整點(diǎn)時(shí),整點(diǎn)報(bào)時(shí)信號燈亮一下。按“T”打開和關(guān)閉鬧鐘功能,當(dāng)實(shí)際時(shí)間達(dá)到鬧鐘設(shè)置時(shí)間時(shí),鬧鐘信號燈亮,一分鐘后熄滅;按“A”時(shí)間顯示部分的時(shí)加一,按“B”時(shí)間示示的分加一,如些循環(huán)可以把時(shí)間調(diào)整為準(zhǔn)確時(shí)間。多次測試說明,本次設(shè)計(jì)的電路完全符合設(shè)計(jì)要求。

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