基于計(jì)數(shù)器的數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)
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2 單元電路的設(shè)計(jì)
振蕩器是數(shù)字電子鐘的核心，振蕩器的穩(wěn)定度及頻率的準(zhǔn)確度決定了數(shù)字電子鐘的準(zhǔn)確程度。通常選用晶振來構(gòu)成振蕩器電路。本文采用555構(gòu)成的多諧振蕩器。它是一種無穩(wěn)態(tài)電路，在接通電源后，不需要外加觸發(fā)信號，電路狀態(tài)能夠自動(dòng)地不斷變換，產(chǎn)生矩形波的輸出。該電路存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。電容C1在(1／3)VCC和(2／3)VCC之間充電和放電。第一個(gè)暫態(tài)是：當(dāng)電源剛接通時(shí)，電源電壓通過R1、R2對C1充電，充電時(shí)間為T1=(R1+R2)*C1；第二個(gè)暫態(tài)為是，電容C1通過電阻R2和放電管放電，放電時(shí)間為T2=R2*C1。所以該電路的振蕩周期為T=0．7(R1+2*R2)*C1，頻率F=1／T。我們可以通過改變R1、R2和C1的值得到所需的頻率。該電路如圖2所示。本文引用地址：http://www.ljygm.com/article/166053.htm
數(shù)字電子鐘的時(shí)基信號是1 Hz，由555定時(shí)器產(chǎn)生的1 kHz的信號必須經(jīng)過分頻器才能獲得1Hz的信號。分頻器實(shí)際也是計(jì)數(shù)器，本設(shè)計(jì)中所用的分菝器有兩個(gè)功能：一是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)1Hz的脈沖信號；二是提供校正電路的校正信號。因?yàn)?4LS90是二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，所以采用三片計(jì)數(shù)器級聯(lián)就可以實(shí)現(xiàn)上述功能，即三片級聯(lián)可以獲得所需的頻率信號。電路圖如圖3所示。
數(shù)字電子鐘需要兩個(gè)60進(jìn)釗計(jì)數(shù)器分別作為“分”、“秒”計(jì)數(shù)器，還需要一個(gè)24進(jìn)制計(jì)數(shù)器作“小時(shí)”計(jì)數(shù)器。60進(jìn)制計(jì)數(shù)器采用一片74LS90和一片74LS161級聯(lián)實(shí)現(xiàn)。74LS161用作“秒計(jì)數(shù)器”個(gè)位，所以將其設(shè)計(jì)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，這里用反饋預(yù)置法實(shí)現(xiàn)。即當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)到1001時(shí)，將74LS161的QA端和QD端，分別接至一個(gè)與非門的輸入端，將與非門的輸出端送至預(yù)置端LD，這樣就可實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制計(jì)數(shù)。“秒計(jì)數(shù)器”的十位用74LS90實(shí)現(xiàn)，所以將其設(shè)計(jì)成六進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，用反饋清零法實(shí)現(xiàn)。即當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)到0110時(shí)，將74LS90的QB端和QC端，分別接至一個(gè)與門的輸入端，將與門的輸出端送至清零端R01和R02，由此實(shí)現(xiàn)六進(jìn)制計(jì)數(shù)功能。其電路圖如圖4所示。
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