可显示年、月、日、时、分、秒的数字电子钟,应各使用多少进制的计数器?
其实不用定时中断也能实现功能:
#include 主函数
unsigned char tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};定义0-9数组
unsigned int tmp;定义变量
void delay(unsigned int xms)定义延时函数
{unsigned int j,i;
for(i=0;i<xms;i++)
for(j=0;j<100;j++);
}
void disp()定义子函数
{
P1=tmp;
delay(1);
P2=0xff;
tmp=tmp<<1;
}
void main( )
{
unsigned char z,s=00,m=00,h=00;给时钟初始值
while(1)
{
for(z=0;z<100;z++)
{
tmp=0x01;
P2=tab[h/10];小时显示
disp();
P2=tab[h%10];
disp();
P2=tab[m/10];分钟显示
disp();
P2=tab[m%10];
disp();
P2=tab[s/10];秒显示
disp();
P2=tab[s%10];
disp();
}
s++;
while(s==60)秒进一位,到60清0
{
m++;
s=00;
}
while(m==60)分钟进一位,到60清0
{
h++;
m=00;
}
while(h==24)小时进一位,到24清0
{
h=00;
}
}
}
数字电子技术基础大作业
一、设计任务
利用所学的数字电子技术基础知识,查阅相关资料和文献,试设计一数字钟电路。
二、设计条件
基于Multisim仿真软件设计与调试。
三、设计要求
① 时间以24小时为一个周期;
② 显示时、分、秒;
③ 具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间; ④ 要求针对你的设计写出你的设计实现过程;
⑤ 可以自己在此基础上增加功能。
四、完成时间:
(1)完成截止时间:2009年6月21日;
(2)需交材料:设计文档和实现的Multisim仿真文件
(发到教师邮箱,文件名: 学号_姓名 )
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可供参考的设计内容(12小时周期)(设计不局限于以下思想和器件)
1. 设计思想:
数字钟主要分为数码显示器、60进制和12进制计数器、频率振荡器和校时这几个部分。数字钟要完成显示需要6个数码管,八段的数码管需要译码器械才能显示,然后要实现时、分、秒的计时需要60进制计数器和12进制计数器,在在仿真软件中发生信号可以用函数发生器仿真,频率可以随意调整。60进制可能由10进制和6进制的计数器串联而成,而小时的12进制可以采用74LS191的十进制计数器和D触发器来产生计数和进位。频率振荡器可以由晶体振荡器分频来提供,也可以由555定时来产生脉冲并分频为1HZ。主体思路如下图所示:
2. 电路结构与原理图
(1)数码显示器
在Multisim8仿真器件中,数码管分为需要译码器显示的和无需译码直接显示的两种,需要译码器的数码管有共阳极和共阴极之分,此电路采用的是不需译码直接显示的数码管(如图1所示),这样就简化了电路,增加了调试的正确性。如图2所示的数码管需要译码器才能显示,74LS47是驱动共阳极数码管的
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器件,74LS48是驱动共阴极数码管的器件。
图1 不需译码管的数码管
图2 需译码器的双数码显示
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图3 译码器驱动共阴极数码管电路
如图3所示电路,从74LS48的A,B,C,D端输入二进制数便可完成显示功能,而图1的数码管直接输入二进制数便可显示。
(2)60进制计数和12进制计数
在设计数字钟电路中,进制是最主要的一部分,它关系着显示的正确与否。关键在于了解各种器件的作用及功能,而且在调试的过程中容不容易出问题,电路会不会变得复杂,器件的选择最好要统一,以便调试成功。
① 分和秒的六十进制:
从常理可知,数字钟需要六十进制和十二进制计数器,而六十进制可通过十进制和六进制串联而成,从而完成数码显示。因为同步加法计数器74LS161可构成16进制以下的计数器,所以此电路中分和秒的计时都采用74LS161来进行设计。而小时是12进制计数,依然用74LS161,但电路作了改进。
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在数字钟的控制电路中,分和秒的控制都是一样的,都是由一个十进制计数器和一个六进制计数器串联而成的,在电路的设计中我采用的是统一的器件74LS161N的反馈置数法来实现十进制功能和六进制功能,十进制的同步加法计数器有74160和74192,而没有现成的六进制同步加法计数器。图4是用74LS161构成六进制计数器的结构图,根据74LS161的结构把输出端的0101(十进制为
5)用一个与非门74LS00引到Load端便可置0,这样就实现了六进制计数。图5是用74LS161构成十进制计数器的结构图,同样,在输出端的1001(十进制为9)用一个与非门74LS00引到Load端便可置0,这样就实现了十进制计数。在分和秒的进位时,用秒计数器的Load端接分计数器的CLK控制时钟脉冲,脉冲在上升沿来时计数器开始计数。
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图4 74LS161构成六进制计数器
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图5 74LS161构成十进制计数器
② 小时的十二进制:
数字钟的小时要用到十二进制,要用到十进制,并且在计数到12时要清零,所以不能用单纯的十进制计数器,考虑到在12时要清零,还是要用两个74LS161来实现。具体的电路图如图6。个位采用十进制,而且当同时满足十位为1,各位为2时,两个计数器同时清零,这自然就要想到用与非门和非门反馈接到清零或置数端来实现,电路也是用反馈置的方法。其他原理与①相同,不再细讲。。
(3) 校时
由于Multisim可以仿真,并有函数发生器,最简单的校时方法就是通过开关用函数发生器对CLK端输入脉冲以改变显示的数值。此电路的设计就是采用这种方法校时的,虽可以只用一个函数发生器来实现同步,但调试时结果不能体现出来,所以用另外的函数发生器来实现校时。
年是用十进制的,而月是用12进制的,日是根据年和月份不同而从28~31日之间不断改变的,而时间是24小时制、分和秒是60进制的。建议使用单片机或者专门的时针芯片处理。
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