數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒計時的鐘表。與機械鐘相比具有更高的準確性和直觀性,具有更長的使用壽命,已得到廣泛的使用。
本文介紹了七款數(shù)字時鐘設(shè)計電路圖。
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本設(shè)計主要采用中斷的方式,采用INT0,INT1中斷,分別由按鍵s1,s2觸發(fā)。按鍵s1作為功能選擇鍵,當按鍵s1按下時,可以在不同的功能之間進行切換。
按下s1,由時鐘狀態(tài)進入秒表狀態(tài),再按一下,秒表開始計時,再按s1,秒表停下,再按s1,進入調(diào)整時鐘的狀態(tài),每按一次,可以用按鍵s2對相應(yīng)的位進行調(diào)整。其中復位電路具有上電自動復位,和手動復位功能。由P2控制三極管驅(qū)動數(shù)碼管,P0口做數(shù)據(jù)輸出口。
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?!皶r”和校“分”的校準電路是相同的,現(xiàn)以?!胺帧彪娐穪碚f明時間的校準。在正常計時時,與非門U2D的一個輸入端為1,將它開通,使秒計數(shù)器輸出的分脈沖加到U2D的另一輸入端,并經(jīng)U1D進入分計數(shù)器。而此時U3D由于一個輸入端為0,因此被關(guān)斷,校準用的秒脈沖進不去。
在?!胺帧睍r,按下開關(guān)J1,情況與上述情況適反。U2D被封閉,U3D打開,標準秒脈沖直接進入分計數(shù)器進行快速?!胺帧?。同理,在?!皶r”時,按下開關(guān),標準秒脈沖直接進入時計數(shù)器進行快速?!皶r”。可見U1D、U2D、U3D構(gòu)成的是一個二選一電路。
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由圖可以看出,當“時”個位U8計數(shù)輸入端到第10個觸發(fā)信號時,U8計數(shù)器復零,進位端QD向U7“時”十位計數(shù)器輸出進位信號,當?shù)?4個“時”(來自“分”計數(shù)器輸出的進位信號)脈沖到達時,U8計數(shù)器的狀態(tài)為“0100”,U7計數(shù)器的狀態(tài)為“0010”,此時“時”個位計數(shù)器的QC和“時”十位計數(shù)器的QB輸出為“1”。把他們分別送入U7、U8計數(shù)器的清零端R01和R02,通過74LS290內(nèi)部的R01和R02與非 13
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數(shù)字鐘的計數(shù)電路是用兩個六十進制計數(shù)電路和一個十二進制計數(shù)電路實現(xiàn)的,但是考慮到對74LS90比較熟悉,覺得用兩個74LS90來分別控制秒和分的十位和個位。個位采用十進制,十位采用六進制就能完美解決六十進制的秒計數(shù)。然后再用74ls191和74ls74來分別控制時的個位和十位。
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作原理:6個數(shù)碼管的字型段輸入端(a、b、c、d、e、f,g)全部并接到譯碼器相應(yīng)的輸出端。電源控制開關(guān)管分別接到3~6譯碼器的六個輸出端。時鐘六個計數(shù)器輸出端均采用四位,分別為xl、xt£、mx?X2nx2z、x2hx2‘,?,x、xx、x相應(yīng)的每一位都接到4個6選1的選擇器上,選擇器輸出共4位接到譯碼器的輸入端(y、y、y、Y上。數(shù)碼管及與之對應(yīng)要顯示的計數(shù)器,由Q]、、的編碼(BCD碼)進行循環(huán)選擇例如,當Q、、均為?0時,則3~6譯碼器的輸出端1為高電平,第一個數(shù)碼管加上電源,與此同時,六選一選擇器對應(yīng)的輸出分別為Yy—yXs—xX—x。這時譯碼器的輸出a,b,??,g雖然接到所有數(shù)碼管上,但由于只有第一個數(shù)碼管加上電源,故只有該管點亮,顯示第一個計數(shù)器的狀態(tài)(x、x。、xX)。同理,當Q、QQ為001”時,第二個數(shù)碼管點亮,顯示第二個計數(shù)器的狀態(tài)。依此類推,到第六個數(shù)碼管斷后,接著第一個又開始點亮。如此循環(huán)顯示,循環(huán)周期為6ms,給人的感覺,就相當所有數(shù)碼管都一直在同時加電,實際上每次只有一個,消耗的功率只有靜態(tài)顯示的六分之一。由于數(shù)碼管電流很大,一般小型管各段全亮時,大約要150mA~200mA采用靜電顯示,此例中就要大于1A的電流。這對長期工作的時鐘很不經(jīng)濟,對于大型數(shù)碼管會更加嚴重。此外,采用動態(tài)顯示,數(shù)碼管的壽命與靜態(tài)相比也相應(yīng)延長Ⅳ倍(本例為6倍)。
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鬧鐘由可調(diào)時、分顯示器,4個74290芯片,3個4077芯片和兩個7421芯片的電路構(gòu)出時鐘的多功能部分。其中,四個74290和四個顯示器構(gòu)成定時鬧鐘的顯示部分(調(diào)時部分可以由開關(guān)3、4直接控制電路與振蕩器的連接來實現(xiàn));4077芯片的作用是比較實際時鐘部分與鬧鐘部分的輸出數(shù)據(jù)是否一致,再由兩個7421芯片校驗作最后校驗,當全部輸出對比為真時,則發(fā)光二極管亮起來,實現(xiàn)定時鬧鐘功能。具體電路如下圖:
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位到達9時,接著下一個脈沖來時,將進行秒到分的進位,分實行六十進制后,再進位到時。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:電子時鐘電路圖匯總
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