急需多功能数字钟的设计，需要详细的制造工艺，需要采购的元器件，电路板详细电路图！！！
引言(1)钟表的数字化给人们的生产生活带来了极大的便利，大大扩展了钟表原有的报时功能。如定时自动报警、定时自动振铃、定时程序自动控制、定时广播、定时开关电路、定时开关烤箱、开关电源设备，甚至各种定时电的自动启动等。，这一切都是基于钟表的数字化。因此，研究数字钟并拓展其应用具有重要的现实意义。
该系统由石英晶体振荡器、分频器、计数器、显示器和时间校正电路组成。解码器输出的信号由LED数码管显示。采用74LS系列中小型集成芯片。一种使用RS触发器的时间校准电路。总体方案设计由主电路和扩展电路两部分组成。主电路完成数字钟的基本功能，扩展电路完成数字钟的扩展功能。论文排列如下:1。引言阐述了研究电子钟的现实意义。2、设计内容和设计方案论述了电子钟的具体设计方案和设计要求。3.单元电路的设计、原理和器件选择主要从石英晶体振荡器、分频器、计数器、显示器、时间校正电路五个方面来阐述电子钟的设计原理和器件选择。4.画出整机的原理图。系统的设计、安装和调试已经全部完成。
二。设计内容及设计方案(一)设计内容要求1，设计具有“时”、“分”、“秒”(23小时59分59秒)显示和时间修正功能的电子钟。2.电子钟由中小型集成电路组成，在实验箱上组装调试。3.画出框图和逻辑电路图。4、功能扩展:(1)闹钟系统(2)整点。59分51秒53秒55秒57秒输出750Hz音频信号，59分59秒输出1000Hz信号，视听时长1秒，1000Hz视听结束时间为整点。(3)日历系统。(二)设计方案及工作原理数字电子钟的逻辑框图如图1所示。它由石英晶体振荡器、分频器、计数器、解码显示器和定时校正电路组成。振荡器产生稳定的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准，然后通过分频器输出标准的秒脉冲。秒计数器到60时，结转到分计数器，分计数器到60时，结转到小时计数器，按照“24转1”的规则计数。计数器的输出分别通过解码器发送到显示器。当计时出现错误时，计时电路可用于校准时间和分钟。
三、单元电路设计、原理及器件选择(1)石英晶体振荡器1、重要概念说明(1)反馈:将放大电路的部分或全部输出以一定的方式送回放大电路的输入端。(2)耦合:指信号从第一级传递到第二级的过程。2.石英晶体振荡器的具体工作原理石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确，电路结构简单，频率调节容易。广泛应用于彩电、电脑、遥控器等各种振荡电路中。它还具有压电效应:当在晶体的某一方向施加电场时，晶体会发生机械变形；相反，如果在晶片的两面施加机械压力，就会在晶片的相应方向产生电场，这就是所谓的压电效应的物理现象。这里我们在晶体的某个方向上加一个电场，从而在垂直于这个方向的方向上产生机械振动。有了机械振动，就会在相应的垂直面内产生电场，这样机械振动和电场互为因果。这个循环过程一直持续到晶体的机械强度达到极限，最后稳定下来。这种压电谐振的频率是晶体振荡器的固有频率。由反相器和应时晶体组成的振荡器电路如图2所示。利用两个非门G1和G2的自反馈使其工作在线性状态，然后用应时晶振控制振荡频率。同时，电容C1作为两个非门之间的耦合，并联在两个非门输入输出之间的电阻R1和R2作为负反馈元件。由于反馈电阻很小，可以近似认为非门的输出和输入压降相等。电容C2用于防止寄生振荡。例如，如果电路中应时晶体的振荡频率为4MHz，则电路的输出频率为4MHz。
应时晶体振荡器电路(二)分频器1，8421码制，5421码制采用四位二进制码的十六种组合作为编码，取十种组合代表0-9这十个数字符号。通常用四个二进制数字代表一个十进制数字称为二进制-十进制编码，也叫BCD码，如表1所示。表1 8421代码5421代码0 0000 0000 1 0001 2 001 0010 0010 3 001 008。5438+000 5 0101 1000 6 0110 1001 7 0111 1010 8 1000 10165438+ 0 9 1001 1100 2.分频器的具体工作原理因为石英晶体振荡器产生的频率很高，所以需要一个分频器电路来得到秒脉冲。比如一个振荡器输出一个4MHz的信号，经过D触发器(74ls 74)4分频变成1MHz，然后送到10分频计数器(74LS90，可以被8421码或5421码分频)分六次。
分频电路3、符号CP的含义——图中——输入脉冲信号C0——进位信号Q——输出脉冲信号(三)计数器第二个脉冲信号经过六个计数器，分别得到“秒”位、十位、“分”位、十位和“时”位、十位的定时。“秒”和“分”计数器是十六进制的，小时是十六进制的。1，1十进制计数器(1)计数器按触发器分类。计数器是一个逻辑组件，用于累计时钟脉冲数。计数器不仅用于计数时钟脉冲，还用于计时、分频、产生拍脉冲和数字运算。计数器是应用最广泛的逻辑元件之一。根据触发方式，计数器分为同步计数器和异步计数器。对于同步计数器，当输入时钟脉冲时，触发器同时翻转，而异步计数器中的触发器则不翻转。(2)60进制计数器的工作原理“秒”计数电路和“分”计数电路都在60进制中，由一个一级10进制计数器和一个一级6进制计数器组成。如图4所示，“秒”和“分”计数器由两个串联的中型集成电路74LS90组成。
十六进制计数电路IC1为十进制计数器，QD1为十进制进位信号，74LS90计数器为十进制异步计数器。十进制计数是通过反馈归零实现的，IC2和与非门组成十六进制计数。74LS90是CP信号的下降沿，Q A1和Q C2相0101的下降沿作为“分”(“时”)计数器的输入信号，通过与非门和与非门(输出一直是低电平零)向下一个计数器发送一个高电平的1。Q B2和Q C2计数到0110，产生的高电平分别送到74LS90中的清零R0(1)、R0(2)和非后清零R0(1)，使计数器归零，此时传输到下一个计数器的输入信号变成低电平0。可以看出IC1和IC2串联实现了六进制计数。其中:74LS90可除十进制计数器74LS04非门74LS00二输入与非门。
24进制计数器小时计数电路是由IC5和IC6组成的24进制计数电路，如图5所示。当第10个触发信号来自时位IC5的计数输入端CP5时，IC5计数器自动清零，进位端QD5向IC6时位计数器输出进位信号。当第24小时(来自分钟计数器的进位信号)脉冲到达时，IC5计数器的状态为“0100”。分别送到IC5和IC6计数器的清零端R0(1)和R0(2)，然后通过7490中R0(1)和R0(2)的NOR清零，完成24位计数。
24进制计数电路(4)解码与显示电路1、显示原理(数码管)数码管是数字显示的俗称。常用的数字显示器有半导体数码管、荧光数码管、辉光数码管和液晶显示器。本设计选用半导体数码管，是由发光二极管(简称LED)组成的字形来显示数字，七个条形发光二极管排列成七段组合字形，组成半导体数码管。半导体数码管有两种:阳极和阴极。* * *阳极数码管的七个发光二极管的阳极连在一起，而七个阴极是独立的。* * *阴极数码管与* * *阳极数码管相对。七个发光二极管的阴极连在一起，但阳极是独立的。当阳极数码管的一个阴极接低电平时，对应的二极管发光，可以使某段二极管按字体发光，所以阳极数码管需要输出一个低电平有效的解码器来驱动。* * *阴极数码管需要输出一个高电平有效的解码器来驱动。2.解码器原理(74LS47)解码是编码的逆过程。它“翻译”编码时赋予代码的含义。实现解码的逻辑电路就变成了解码器。解码器输出与输入代码有唯一的对应关系。74LS47是低输出电平的七段字形解码器，这里配合数码管使用。表2列出了74LS47的真值表，显示了它与数码管的关系。
输入输出显示数字符号LT(——)RBI(——)a3a2a 1A0BI(——)/RBO(——)A(——)B(——)C(——)D(——)E(——)F(——)G(——) 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 5 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 6 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 65438 5438+0111111000008(100008)LT(-):测试灯输入，以便检查数码管。当lt (-) = 0时，无论输入A3、A2、A1和A0的状态如何，解码器输出都为低，如果被驱动的数码管正常，则显示8。(2) Bi (-):熄灯输入，用于控制多位数字显示的熄灯。当bi (-) = 0时。无论LT(——)和输入A3、A2、A1、A0是什么状态，解码器输出都是高电平，关闭阳极数码管。(3) RBI (——):置零输入，设置为消除不需要的0。当每个位A3= A2 =A1 =A0=0时，本应显示0，但在RBI (-) = 0的作用下，解码器输出全部为高电平。结果和加灭灯信号的结果一样，0会熄灭。(4) RBO (——):出零输出，与Bi (——) * *连接作为出光输入，一起使用可实现多位数字显示的出零控制。3.解码器和显示器的配合使用是翻译给定的代码。本设计是将时、分、秒计数器输出的四位二进制码翻译成相应的十进制数并显示在显示器上。通常，显示器和解码器一起使用。我们选用的七段解码器驱动器(74LS47)和数码管(LED)是* * *阳极连接(需要低电平输出的解码器驱动器)。
解码及显示电路(5)时间校准电路1、RS触发器基本RS触发器R (-) S R(—) S(—) Q Q(—-)说明0 1 1 1 000 1或1 1 1 1 1或0 1设置为0设置为65438触发器的状态是不确定的。2.无抖动开关电路原理:当开关K的闸刀转到1时，S(—)=0，R(—)=1，触发器设置为1。当S (-)端子由于开关K的颤动而间歇性接地几次时，没有影响。触发器设置为1后，1的状态不变。因为K震颤只使S (-)端离开地，而不使R (-)端离开地，所以触发器被可靠地置为1。当开关K从S (-)端拉至R (-)端时，具有相同的效果，触发器可靠地设置为0。开关的动作从Q端或Q (-)端反映出来，输出电平稳定。3.计时电路的实现原理当电子钟开机或发现计时错误时，需要进行校正。时间校准电路分别实现时间和分钟的校准。由于四个机械开关都有抖动现象，所以采用RS触发器作为去抖动电路。采用RS基本触发器和单刀双掷开关，刀在2点钟位置常闭，每移动一次产生一个计数脉冲，实现时间调整功能。