电子钟.docx

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电子钟

学号

36

分数

数码显示电子钟的

制作

姓名：

柳艳丽

班级：

09电信

指导教师：

赵欣

湖北轻工职业技术学院

2011年4月15日

第一章概述

数码显示电子钟电路，采用一只PMOS大规模集成电路LM8560（TMS3450NL、SC8560、CD8560）和四位LED显示屏，通过驱动显示屏便能显示时、分。

振荡部分采用石英晶体振作时基信号源，从而保证了走时的精确。

本电路还供有定时报警功能，它定时调整方便，电路稳定可靠，能耗低，集成电路采用插座插装，制作成功率高，非常适合广大电子爱好者装配使用。

本电路还可扩展成定时控制交流开关（小保姆式）等功能。

第二章工作原理

这里提供的是可以交流供电，也可以使用直流供电的应用电路。

作为直流供电的关键是需要一个高精度的基准电压，这里用30720HZ的晶体，与CD4060数字电路组成了可以60HZ基准频率的电路。

电路原理图如下：

交流供电时，如果遇上交流停电，就需要进行“掉电保护”，由于电池保持时钟继续走，同时，为了节约电池的电能，由一只三极管9013自动把显示屏的供电切断，实现了交流掉电时自动消隐。

LM8560（IC1）是50/60HZ的时基24小时专用数字钟集成电路，有28只管脚，1-14脚是显示笔划输出，15脚为正电源端，20脚为负电源端，27脚是内部振荡器RC输入端，16脚为报警输出。

T1为降压变压器，经桥式整流（VD6-VD9）及滤波（C3、C4）后得到直流电，供主电路和显示屏工作。

当交流电源停电时，备用电池通过VD5向电路供电。

IC2（CD4060）、JT、R2、C2构成50HZ的时基电路，CD4060内部包含14位二分频器和一个振荡器，电路简洁，30720HZ的信号经分频后，得到50HZ的信号送到LM8560的25脚，并做秒信号经VT2、VT3驱动显示屏内的冒号闪动。

当调好定时时间后，并按下开关K1（白按钮），显示屏右下方有绿点指示，到定时时间有驱动信号经R3使VT1工作，即可定时报警输出。

在面板上从左到右，存在五个微动开关，分别是S4、S3、K1、S2、S1，S1调小时，S2调分钟，S3调时钟，S4调定时，K1定时报警开关（即闹铃开关）。

调时钟时，需按下S3的同时按动S1，即可调小时数；按下S3的同时按动S2可调分钟数。

调定时报警时，需按下S4的同时按动S1即可调闹铃的小时数；按下S4的同时按动S2可调事实上时闹铃数。

第三章总体设计

1.数字电子钟的组成框图：

2.集成电路的介绍：

LM8560的功能特点：

LM8560是LED数字钟驱动集成电路的代表品种，LM8560集成电路内含显示译码驱动电路、12/24小时选择电路及其他各种设置报警电路。

它具有较宽的工作电压范围（7.5-14V）和工作温度范围；自身功耗很小，输出能直接驱动发光二极管显示屏。

LM8560是一种大规模时钟集成电路，它与双阴极显示屏组成，可以制成数字钟钟控电路。

LM8560的引脚图：

CD4060的功能特点：

CD4060由一个振荡器和14级二进制串行计数器组成，振荡器的结构可以是RC或晶体振荡器，CR为高电平时，计数器清零且振荡器无效。

所有的计数器位均为主从触发器。

在CP1（和CP0）的下降沿计数器以二进制进行计数。

在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。

CD4060的引脚图：

3.各功能模块的实现原理：

●石英晶体震荡模块

本电路采用外接30720Hz的晶振来组成晶体振荡器，其振荡信号经本CD4060内部分频后，在16引脚端输出准确的50Hz频率信号输入LM8560时钟集成电路的作为25号引脚基准时钟信号。

●CD4060秒脉冲发生模块

下图是CD4060与石英晶体构成的晶振电路实现震荡与分频作用，晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的30720HZ的方波信号，经本CD4060

内部9分频后，在16引脚端输出准确的60HZ频率信号输入LM8560时钟集成电路的作为25号引脚基准时钟信号，可以保证数字钟的走时准确及稳定。

●数字钟控模块

LM8560是一种大规模时钟集成电路，它与双阴极显示屏组成，可以制成数字钟钟控电路。

电路图如下：

第四章总结与体会

本次实验用数码显示电子钟套件制作数码显示电子钟。

套件，顾名思义，就是所要用到的元器件、芯片、包括说明书、原理图、外壳包装在内的所有东西都具备齐全，我们需要做的仅仅只是把它焊接、装配起来。

焊接并不太难，根据印刷电路板上的图形符号和标识字符，把相应的元器件装上，并焊接起来就可以了。

装配也不难，说明书上都写得清清楚楚，只要按上面的步骤安装就好。

难的是理解它的工作原理，其原理说明书上虽有写，但并不是那么容易看懂，它不像我们前几次制作的电路，原理都很简单，很容易理解，因而它们实现的功能也比较单一。

关于数字钟的原理，我上网查找了一番，有些设计文档把它的原理划分为几个模块，仔细看过似乎明白一点，所以我也这样写了。

总之，通过这次实验我知道我们所掌握的理论知识还是太少了，各种知识之间的联系也不熟悉。

所以以后还是要多学理论知识，以便理解比其更复杂的原理设计。

第五章附录

时钟输入端的仿真波形：

石英晶体30720HZ的方波信号，经本CD4060内部9分频后的仿真波形：

元件清单：

名称

型号规格

数量

名称

型号规格

数量

集成电路

LM8560

1块

瓷片电容

103

1只

集成电路

CD4060

1块

电解电容

220u

1只

三极管

9012

1只

电解电容

1000u

1只

三极管

9013

2只

轻触开关

4个

三极管

8050

1只

自锁开关

1个

三极管

IN4001

9只

按键帽

1个

显示屏

FTTL-655G

1只

集成插座

28密脚

1只

晶振

30720Hz

1只

集成插座

16脚

1只

蜂鸣器

￠12x9

1个

插头电源线

1根

电源变压器

220V/9V/2W

1个

排线

1排

电阻

1K

1只

连线导线

4根

电阻

6.8K

3只

电池极片

正负连体片

5片

电阻

10K

1只

电池盖

三件

1套

电阻

120K

1只

自攻螺丝

6个

电阻

1M

1只

热缩管

2个

瓷片电容

20P

1只

印刷电路板

1块

电路板外观：

焊接面：

显示屏FTTL-655G外观：

数码显示电子钟外观：