电工大作业

一、设计要求。

设计一个电子时钟，并使它具有自动运行的功能。

要求：1、用数码管显示：小时、分、秒。24小时制或12 小时制均可。

2、应用所学知识，产生1s的时钟信号，然后经过进位计数器，最后经过数码管示。

3、对使用何种电子元件及数量无要求。

二、设计思路。

电子时钟主要为秒信号发生器，计数部分和显示部分组成，用石英晶体**构成秒信号发生器，将信号输入计数部分，然后显示。

1、时钟信号：用555计时器和74ls161计数器实现1hz的方波信号。

2、进位计数：用74ls90实现 60，60，24 进制，即实现时钟的计时

3、显示设置：用数码管接74ls90实现时间的显示。

三、电子元件。

1、七段显示器6个。

2、计数器（74ls1614个。

3、计数器（74ls906个。

4、与非门（74ls002个。

5、反相器（74ls042个。

5、石英晶体1个。

6、电阻、电容、导线等。

四、流程设计。

1、信号发生部分。

石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整、它是电子时钟的核心，用它产生标准频率信号，在由分频器分成秒时间脉冲。下图为用反向器与石英晶体构成的振荡电路：

反向器与石英晶体构成的振荡电路）

石英晶体振荡器选用32768hz的石英晶体，发生的信号不符合要求，但通过分频，课产生1hz的秒信号。因为32768÷16÷16÷16÷8=1，所以用3个16分频和1个8分频就可以使信号达到要求。用4个16进制计数器74ls161组成分频电路，与晶振部分共同组成信号发生部分。

如下图：

1hz信号发生器）

2、计数部分和显示部分。

整个计数器电路由秒计数器、分计数器、时计数器串接而成。计数器之间采用并行接法，将进位输出信号接到置数端实现清零功能。秒计数器和分计数器各自由一个十进制计数器和一个六进制计数器组成，形成两个六十进制计数器。

时计数器为两个十进制计数器接成的二十四计数器。（本部分全部用74ls90计数器实现）

秒计数器的设计：秒位60进制计数及显示电路。

分计数器的设计：分位60进制计数及显示电路。

小时位采用24小时计时制设计过程：

采用芯片为74ls90的2-10进制计数器，数量为两片。一位作为十位显示，另一位作为个位显示。同样是由于74ls90四个输出端也是8421码的输出信号，同样可以直接用四输入数码管显示数字。

74ls90我们采用的是异步清零的方式来实现24进制。当各位为四，十位为二时采用异步将芯片所有输出瞬间变位0000。这样就可以实现24进制计数及显示电路。

计数部分与显示部分总体图：

设计的总体电路图：

5、**过程。

在multisim11.0中**能较好的完成预定的功能。但由于电路比较复杂，**速度很慢。

在调试过程中用函数信号源代替晶振信号源。需要将信号源调到1mhz才能看到**，而且速度也较慢，不过总体都还是可以的。

六、总结与体会。

1、本次设计设计到数字电路的大多数只是，在设计过程中我也重温了许多以前的知识，做到了擦缺补漏。对于整个的学习过程将有很大的帮助。

2、开始设计的过程由于不熟悉软件以及也是第一次这样自主设计电路，感觉比较吃力，但随着软件等得熟悉，许多问题也就迎刃而解。也让我体会到做一些东西，很多知识是边学边用，到了**不会就去补那方面的知识，学习知识的重点在于运用，我们要做到学以致用。

3、设计的题目是开放性的，有许多可行性方案，在设计的过程中，很多时间都花在了方案的调试与优化上，提高了自己的设计能力和做事的认真程度。

4、在这次设计的过程中，也让我体会到理论与实践的差距，理论很多都是在理想状态的，可实际还存在各种限制性因素，需要我们去思考，去解决。还是那句话“学以致用”！