多功能數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)

摘要：多功能數(shù)字種電路是采用數(shù)字顯示的基本電路，按照時(shí)間“分”、“秒”進(jìn)行計(jì)時(shí)，測(cè)算時(shí)間的一種裝置。通過(guò)穩(wěn)定測(cè)算可以保證精度，與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘表相比，更加具有參考的意義。同時(shí)多功能數(shù)字時(shí)鐘可以通過(guò)計(jì)時(shí)的方法，完成日期、星期的計(jì)算，可以對(duì)時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)校正處理，具有直觀的自動(dòng)電子顯示功能。本文將針對(duì)其原理、電路、功能、軟件、仿真實(shí)驗(yàn)等多項(xiàng)功能進(jìn)行組合分析，研究適合電路的有效制作方法，加強(qiáng)電路的實(shí)際應(yīng)用效果。從設(shè)計(jì)角度，加強(qiáng)多功能性的應(yīng)用創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)采用數(shù)字電子技術(shù)完成時(shí)間、計(jì)時(shí)等多項(xiàng)任務(wù)的效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)字鐘；設(shè)計(jì)；多功能

電路以時(shí)間為基準(zhǔn)，按照羅馬計(jì)數(shù)法，對(duì)數(shù)碼顯示管的顯示屏進(jìn)行顯示，確定時(shí)間、分鐘和秒鐘，通過(guò)二十四小時(shí)、六十分、六十秒周期校正，確定時(shí)、分、秒顯示的情況，確定有效時(shí)間范圍，提高設(shè)計(jì)校正功能的精準(zhǔn)性。按照工作原理，分析認(rèn)識(shí)電路，確定電路有效操控方法，從多功能數(shù)字時(shí)鐘電路中找尋更加適合的設(shè)計(jì)方案，提高設(shè)計(jì)功能效果，改善數(shù)字鐘運(yùn)行電路的基本工作原理，加強(qiáng)數(shù)字鐘電路的整體工作效率，確保數(shù)字種多功能電路的有效實(shí)用價(jià)值。

一、框架原理

數(shù)字電路按照數(shù)字形式，完成數(shù)字時(shí)鐘內(nèi)的時(shí)針、分針和秒針的時(shí)間很準(zhǔn)，通過(guò)二十四時(shí)完成一個(gè)整體翻的記錄，對(duì)相關(guān)的電路進(jìn)行計(jì)量，選用六十一翻的記錄，對(duì)分和秒進(jìn)行對(duì)視，確定整點(diǎn)校正的時(shí)、分、秒。通過(guò)整體報(bào)時(shí)功能完善數(shù)字電路的功能性效果，提高數(shù)字鐘的可讀性。

二、設(shè)計(jì)方案

1.震蕩器。

振蕩器是電路數(shù)字鐘的基本元器件，通過(guò)穩(wěn)定數(shù)字鐘的基本頻率，確定整體精度，保證有效震蕩器的震蕩準(zhǔn)確度。555集成設(shè)備，通過(guò)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，確定設(shè)計(jì)的信號(hào)源。按照石英晶體為原材料，設(shè)計(jì)震蕩電路。石英可以有效的保證時(shí)間準(zhǔn)確，具有較為穩(wěn)定的測(cè)定級(jí)別。通過(guò)加強(qiáng)時(shí)間脈沖信號(hào)的推進(jìn)，確保電路基本頻率，完善時(shí)分水平，保證時(shí)分脈沖標(biāo)準(zhǔn)，提高頻率設(shè)定效果，完成在單位頻率下的電流電路取值。采用時(shí)鐘邏輯電路與RC組成時(shí)鐘震蕩電路，通過(guò)多諧震蕩器進(jìn)行時(shí)間常數(shù)的數(shù)據(jù)周期作用，這與時(shí)間RC有關(guān)，與門(mén)電路的基本閾值電壓有關(guān)系。根據(jù)溫度變化，對(duì)頻率整體進(jìn)行控制，確保頻率穩(wěn)定調(diào)節(jié)的適合性，提高閥門(mén)值溫度下的影響水平，三種方法電路因具體特點(diǎn)有不同的使用性，頻率諧振電路的穩(wěn)定性作用較差，當(dāng)遇到脈沖發(fā)生的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。石英電路的整體穩(wěn)定性作用較好，但是如果選用的頻率高，就需要采用分級(jí)、分頻的方式完善多級(jí)電路，將穩(wěn)定的信號(hào)進(jìn)行分級(jí)輸出，確定信號(hào)的穩(wěn)定性作用。采用555設(shè)備，完善RC電路，確保電路穩(wěn)定，提高RC通過(guò)率，加強(qiáng)脈沖穩(wěn)定，確保信號(hào)電路傳輸?shù)挠行浴?/p>

2.分頻器。

采用時(shí)分、頻分的方式進(jìn)行區(qū)別控制，通過(guò)頻率的區(qū)分，確定可完成傳輸?shù)男盘?hào)值，確保電路脈沖信號(hào)控制水平，保證電路的供給。例如，脈沖校正的電路頻率一般為10HZ左右，校正的時(shí)候需要通過(guò)計(jì)數(shù)器進(jìn)行數(shù)字分頻，通過(guò)計(jì)數(shù)器確定元器件的基本功能作用。為了充分保證計(jì)數(shù)器的有效利用作用，可以采用2、5、10的計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)555計(jì)數(shù)器進(jìn)行頻率測(cè)算。每次輸出的基本頻率為10Hz，經(jīng)過(guò)三次的頻率確定后，就可以輸出脈沖信號(hào)。主要的脈沖信號(hào)是三頻次信號(hào)。

3.計(jì)數(shù)器。

計(jì)數(shù)按照秒、分、時(shí)進(jìn)行區(qū)分，確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，按照60進(jìn)制的分、秒標(biāo)準(zhǔn)，24進(jìn)制的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，確定設(shè)計(jì)電路信號(hào)。按照這樣方法，確定輸出的有效脈沖頻率，對(duì)相關(guān)的計(jì)量進(jìn)行進(jìn)位，確定進(jìn)位信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)接受的進(jìn)位標(biāo)準(zhǔn)，保證信號(hào)的可用性，有效性，加強(qiáng)進(jìn)制準(zhǔn)確度，方便計(jì)量。通過(guò)計(jì)數(shù)確定，采用進(jìn)位歸零的方式，完成計(jì)數(shù)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。其中74L89是以滿10向后進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)位的，給十位一個(gè)進(jìn)位信號(hào)，滿101向后進(jìn)位。時(shí)分位在進(jìn)位過(guò)程中，需要滿足基本的接受水平，確定有效可進(jìn)位信號(hào)的進(jìn)位級(jí)別。當(dāng)十位滿24正時(shí)的時(shí)候，就可以對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)清零，確定計(jì)數(shù)的基本規(guī)律標(biāo)準(zhǔn)，提高計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確程度。

（1）校正設(shè)計(jì)。

校正設(shè)計(jì)師通過(guò)輸出的信號(hào)，在編碼、譯碼過(guò)程中，對(duì)信號(hào)傳輸請(qǐng)款進(jìn)行分析，確定可現(xiàn)實(shí)的數(shù)碼管信息的規(guī)律性，保證數(shù)碼管現(xiàn)實(shí)的內(nèi)容的可辨識(shí)性，提高可讀作用。采用時(shí)分脈沖信號(hào)10Hz脈沖電路信號(hào)進(jìn)行校正，確定有效的適中校正速度，確保校正的準(zhǔn)確性。需要注意的是，組合電路需要采用非邏輯門(mén)電路進(jìn)行，開(kāi)關(guān)閉合、打開(kāi)過(guò)程中，容易產(chǎn)生振動(dòng)，造成校正誤差。針對(duì)這樣的誤差變動(dòng)問(wèn)題，需要采用屏蔽的方式，在計(jì)數(shù)器上增加電容設(shè)備，確保電路的有效穩(wěn)定作用，逐步提高觸發(fā)器電路的穩(wěn)定性，保證電路的有效性校正。

（2）報(bào)時(shí)電路。

通過(guò)正負(fù)三極管，對(duì)電路進(jìn)行分析控制。按照正負(fù)有效時(shí)間確定，可以報(bào)時(shí)的整點(diǎn)值。按照60進(jìn)制確定分、秒的進(jìn)制比例，通過(guò)蜂音，確定電路的有效報(bào)時(shí)音。按照差一秒的時(shí)間點(diǎn)，對(duì)電路設(shè)計(jì)的蜂音進(jìn)行開(kāi)啟，確保電路可以實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)的功能。

三、器件的選取

基本元器件是555振蕩器，是有電阻、電容組合完成的基本電路，具有良好的震蕩延時(shí)的作用。通過(guò)非門(mén)電路進(jìn)行組合分析，確定組合完整性作用。通過(guò)輸出電路、輸入電路，確定有效觸發(fā)器位置，采用有效地邏輯門(mén)電路進(jìn)行高低互補(bǔ)組合，確定有效輸出的額定供電電壓、有效供電電流，加強(qiáng)自動(dòng)化負(fù)載效果。實(shí)現(xiàn)對(duì)器件電路的有效精準(zhǔn)計(jì)時(shí)，保證溫度的恒定，確?；緝r(jià)格合理性，實(shí)現(xiàn)綜合負(fù)載的最高效率，實(shí)現(xiàn)溫度、計(jì)數(shù)、價(jià)格都復(fù)合基本市場(chǎng)的需求。開(kāi)展可視的有效開(kāi)放市場(chǎng)，提高器件的優(yōu)選優(yōu)用作用。

1.555引腳介紹。

震蕩器的選取需要采用充放電設(shè)置，確保電路的可控標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)接觸引腳的管理，確保引腳接地保護(hù)，提高引腳控制端重置效果。通過(guò)接地引腳，確定有效共同接地標(biāo)準(zhǔn)，保證電路與地相互連接，通過(guò)觸發(fā)引腳，確定有效周期啟動(dòng)的時(shí)間，觸發(fā)信號(hào)的引上電壓不可大于1VCC，輸出的周期信號(hào)電壓需要超于2伏特的高壓點(diǎn)位，控制需要的低點(diǎn)位標(biāo)準(zhǔn)，即使調(diào)整電位的有效輸出情況，確保電流的可控制作用。在基本邏輯電路中，改善定時(shí)器的低壓回路標(biāo)準(zhǔn)，確保輸出點(diǎn)位水平。主要的引腳由外部的電壓、閘門(mén)進(jìn)行限制，通過(guò)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定確定有效運(yùn)行方式，通過(guò)輸出電路調(diào)整輸入的頻率。采用低電平對(duì)輸出電壓進(jìn)行鎖定，確定有效引腳的基本啟動(dòng)動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)。放電引腳主要是對(duì)輸出的引腳電流進(jìn)行接地放電，通過(guò)低阻抗作用，實(shí)現(xiàn)電壓的有效調(diào)節(jié)。555計(jì)數(shù)器的有效正負(fù)電壓電流端，其主要的電壓供電范圍為4V—16V，其輸出的有效電流為220mA。555計(jì)時(shí)器的有效應(yīng)用范圍廣，一般主要用于穩(wěn)定諧振電路的震蕩器，無(wú)穩(wěn)定諧振電路的振蕩器。

2.計(jì)數(shù)器。

計(jì)數(shù)器依照二進(jìn)制、五進(jìn)制和十進(jìn)制的方式，通過(guò)下延觸發(fā)器確定有效的進(jìn)制輸出端，通過(guò)清零端確定組合技術(shù)器位置。選用有效的控制信號(hào)，對(duì)脈沖情況進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，改善脈沖信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)有效地?cái)?shù)字鐘計(jì)數(shù)，很大程度上方便了計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性計(jì)量效果，方便電路輔助作用，改善電路的有效基本計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.譯碼器引腳功能。

譯碼器是一種集成的芯片，采用七段數(shù)碼顯現(xiàn)管，通過(guò)譯碼確定有效地驅(qū)動(dòng)電路，主要的引腳電路功能圖如下。按照譯碼器的信號(hào)，確定碼元情況，控制實(shí)際信號(hào)顯示效果，將有效的數(shù)字信號(hào)顯示在實(shí)際的電路屏幕上。

四、計(jì)數(shù)器電路的仿真

計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，軟件和硬件的開(kāi)發(fā)，提高計(jì)算機(jī)電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，按照模擬電路平臺(tái)進(jìn)行應(yīng)用調(diào)節(jié)，逐步完善平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)，確保設(shè)計(jì)準(zhǔn)確，提高設(shè)計(jì)靈活多變效果。通過(guò)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確定有效設(shè)計(jì)流程，降低設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)成本，直觀的實(shí)現(xiàn)電路的有效仿真作用。通過(guò)計(jì)數(shù)器仿真電路設(shè)計(jì)，完成實(shí)驗(yàn)室無(wú)法完成的元器件模擬運(yùn)行，將相關(guān)數(shù)據(jù)顯示在電路顯示屏上，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)信息，確定有效元器件的設(shè)計(jì)電路靈活性。采用數(shù)量控制的方式，完善虛擬仿真儀器儀表的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)電路仿真的準(zhǔn)確試驗(yàn)結(jié)果表示，加強(qiáng)試驗(yàn)仿真的準(zhǔn)確性，保證電路設(shè)計(jì)的合理性。

1.555振蕩器的仿真。

采用555振蕩器進(jìn)行輸出信號(hào)端的仿真，通過(guò)的時(shí)間帶寬為100us，有效的輸出波形占用20個(gè)方格，通過(guò)公示就可以得出有效的周期為2000Hz。按照波形進(jìn)行記錄，確定震蕩器有效輸出記錄，逐步完善電壓標(biāo)準(zhǔn)，改善波形穩(wěn)定，方便分析。確定有效沖放電的三極管和電阻值，確定波形下降水平，實(shí)現(xiàn)電路輸出信號(hào)變化的有效檢測(cè)和分析。分頻器中需要對(duì)不同頻率的波形進(jìn)行仿真，通過(guò)波形的不同高低電平，確定沖放電的有效波形。如果引腳從低電平置位看，輸出電平則為高電平，如果引腳為驅(qū)動(dòng)負(fù)載，電平就會(huì)慢慢降低。當(dāng)引腳、負(fù)載的基本電平相等的時(shí)候，此時(shí)的電壓差為零，電平保持基本平衡。控制引腳配置，按照標(biāo)準(zhǔn)配合確定有效電平，即使調(diào)整低電平的有效負(fù)載作用，完善每一個(gè)引腳配置，確保電平置換合理性，加強(qiáng)波形效果的實(shí)用管理，實(shí)現(xiàn)多余負(fù)載電壓中和效果。

2.時(shí)間仿真。

輸出信號(hào)通過(guò)數(shù)碼管將信號(hào)進(jìn)行分析，確定高低電平的有效計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，記錄顯示的數(shù)據(jù)，對(duì)比有效輸入、輸出信號(hào)，分析可行性方案，即使進(jìn)行信號(hào)電路驗(yàn)證。計(jì)時(shí)過(guò)程前，需要對(duì)電路進(jìn)行計(jì)量數(shù)量清零，仿真記錄完畢后，也需要對(duì)計(jì)時(shí)器進(jìn)行歸零，確保數(shù)字時(shí)鐘可以以基本計(jì)數(shù)量作為標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始時(shí)間顯示量，保證仿真顯示量的準(zhǔn)確程度。

3.報(bào)時(shí)校正功能。

在仿真電路設(shè)計(jì)中，需要對(duì)電路進(jìn)行按鈕功能設(shè)計(jì)，通過(guò)按鈕校正電路設(shè)計(jì)，四線點(diǎn)觸確保記錄的準(zhǔn)確程度。如果時(shí)間加承，采用有效校正，可以保證基數(shù)歸零效果。通過(guò)按住不放，校正的數(shù)值會(huì)以每秒10倍的數(shù)度增加或減少，從而提高有效核對(duì)速度。整點(diǎn)仿真報(bào)時(shí)技術(shù)需要在電路校正歸零后進(jìn)行，通過(guò)時(shí)分秒的調(diào)節(jié)，確定分顯示在59，秒顯示在59的時(shí)候，進(jìn)行整點(diǎn)報(bào)時(shí)，此時(shí)需要等待蜂音的計(jì)數(shù)量是秒58的時(shí)候發(fā)出，通過(guò)整點(diǎn)報(bào)時(shí)，確定發(fā)出聲音時(shí)間的準(zhǔn)確性。報(bào)時(shí)經(jīng)過(guò)兩秒后停止，準(zhǔn)確的在兩秒內(nèi)完成時(shí)間整點(diǎn)報(bào)時(shí)，實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)功能的仿真技術(shù)。

綜上所述，通過(guò)數(shù)字化多功能計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)研究，從基本電路原理結(jié)構(gòu)、電路設(shè)計(jì)內(nèi)部元器件、電路仿真形成方式、電路設(shè)計(jì)相關(guān)注意事項(xiàng)等多個(gè)問(wèn)題上進(jìn)行分析，確定在不同計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)中需要選擇的不同類別方案，通過(guò)對(duì)不同細(xì)則進(jìn)行選擇配置，按照仿真電路進(jìn)行模擬應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電路的準(zhǔn)確性，提高設(shè)計(jì)者對(duì)設(shè)計(jì)電路的充分思維啟發(fā)。從設(shè)計(jì)角度提高設(shè)計(jì)電路的實(shí)用性，加強(qiáng)利用仿真技術(shù)提高計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用效果，降低設(shè)計(jì)失誤和設(shè)計(jì)誤差，提高利用計(jì)數(shù)器、振蕩器、仿真電路系統(tǒng)完成各類電路的設(shè)計(jì)，提高各類元器件、數(shù)碼管的應(yīng)用范圍，在實(shí)際生活中解決更多可預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題。

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作者簡(jiǎn)介：武垚（1993-） ，女 ，遼寧省本溪市，大學(xué)本科學(xué)歷，電子信息工程專業(yè)。