數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術實現(xiàn)時、分、秒計時的鐘表。與機械鐘相比具有更高的準確性和直觀性，具有更長的使用壽命，已得到廣泛的使用。

本文介紹了七款數(shù)字時鐘設計電路圖。

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本設計主要采用中斷的方式，采用INT0，INT1中斷，分別由按鍵s1，s2觸發(fā)。按鍵s1作為功能選擇鍵，當按鍵s1按下時，可以在不同的功能之間進行切換。

按下s1，由時鐘狀態(tài)進入秒表狀態(tài)，再按一下，秒表開始計時，再按s1，秒表停下，再按s1，進入調整時鐘的狀態(tài)，每按一次，可以用按鍵s2對相應的位進行調整。其中復位電路具有上電自動復位，和手動復位功能。由P2控制三極管驅動數(shù)碼管，P0口做數(shù)據(jù)輸出口。

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校“時”和校“分”的校準電路是相同的，現(xiàn)以校“分”電路來說明時間的校準。在正常計時時，與非門U2D的一個輸入端為1，將它開通，使秒計數(shù)器輸出的分脈沖加到U2D的另一輸入端，并經(jīng)U1D進入分計數(shù)器。而此時U3D由于一個輸入端為0，因此被關斷，校準用的秒脈沖進不去。

在校“分”時，按下開關J1，情況與上述情況適反。U2D被封閉，U3D打開，標準秒脈沖直接進入分計數(shù)器進行快速校“分”。同理，在校“時”時，按下開關，標準秒脈沖直接進入時計數(shù)器進行快速校“時”。可見U1D、U2D、U3D構成的是一個二選一電路。

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由圖可以看出，當“時”個位U8計數(shù)輸入端到第10個觸發(fā)信號時，U8計數(shù)器復零，進位端QD向U7“時”十位計數(shù)器輸出進位信號，當?shù)?4個“時”(來自“分”計數(shù)器輸出的進位信號)脈沖到達時，U8計數(shù)器的狀態(tài)為“0100”，U7計數(shù)器的狀態(tài)為“0010”，此時“時”個位計數(shù)器的QC和“時”十位計數(shù)器的QB輸出為“1”。把他們分別送入U7、U8計數(shù)器的清零端R01和R02，通過74LS290內部的R01和R02與非 13

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數(shù)字鐘的計數(shù)電路是用兩個六十進制計數(shù)電路和一個十二進制計數(shù)電路實現(xiàn)的，但是考慮到對74LS90比較熟悉，覺得用兩個74LS90來分別控制秒和分的十位和個位。個位采用十進制，十位采用六進制就能完美解決六十進制的秒計數(shù)。然后再用74ls191和74ls74來分別控制時的個位和十位。

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作原理：6個數(shù)碼管的字型段輸入端(a、b、c、d、e、f，g)全部并接到譯碼器相應的輸出端。電源控制開關管分別接到3～6譯碼器的六個輸出端。時鐘六個計數(shù)器輸出端均采用四位，分別為xl、xt￡、mx?X2nx2z、x2hx2‘，?，x、xx、x相應的每一位都接到4個6選1的選擇器上，選擇器輸出共4位接到譯碼器的輸入端(y、y、y、Y上。數(shù)碼管及與之對應要顯示的計數(shù)器，由Q]、、的編碼(BCD碼)進行循環(huán)選擇例如，當Q、、均為?0時，則3～6譯碼器的輸出端1為高電平，第一個數(shù)碼管加上電源，與此同時，六選一選擇器對應的輸出分別為Yy—yXs—xX—x。這時譯碼器的輸出a，b，??，g雖然接到所有數(shù)碼管上，但由于只有第一個數(shù)碼管加上電源，故只有該管點亮，顯示第一個計數(shù)器的狀態(tài)(x、x。、xX)。同理，當Q、QQ為001”時，第二個數(shù)碼管點亮，顯示第二個計數(shù)器的狀態(tài)。依此類推，到第六個數(shù)碼管斷后，接著第一個又開始點亮。如此循環(huán)顯示，循環(huán)周期為6ms，給人的感覺，就相當所有數(shù)碼管都一直在同時加電，實際上每次只有一個，消耗的功率只有靜態(tài)顯示的六分之一。由于數(shù)碼管電流很大，一般小型管各段全亮時，大約要150mA～200mA采用靜電顯示，此例中就要大于1A的電流。這對長期工作的時鐘很不經(jīng)濟，對于大型數(shù)碼管會更加嚴重。此外，采用動態(tài)顯示，數(shù)碼管的壽命與靜態(tài)相比也相應延長Ⅳ倍(本例為6倍)。

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鬧鐘由可調時、分顯示器，4個74290芯片，3個4077芯片和兩個7421芯片的電路構出時鐘的多功能部分。其中，四個74290和四個顯示器構成定時鬧鐘的顯示部分(調時部分可以由開關3、4直接控制電路與振蕩器的連接來實現(xiàn));4077芯片的作用是比較實際時鐘部分與鬧鐘部分的輸出數(shù)據(jù)是否一致，再由兩個7421芯片校驗作最后校驗，當全部輸出對比為真時，則發(fā)光二極管亮起來，實現(xiàn)定時鬧鐘功能。具體電路如下圖：

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位到達9時，接著下一個脈沖來時，將進行秒到分的進位，分實行六十進制后，再進位到時。

審核編輯：湯梓紅