李 瑞，王明艳，向厚振，沈泉波

（中北大学信息与通信工程学院，山西太原 030051）

0 引言

数字式电子钟集成电路大都是由振荡器、分频器、计数器、译码器、LED显示器组成。译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差。

本设计就是研究用数字电路实现的数字电子钟，整体的电路设计就是由振荡器、分频器、计数器、译码器、LED显示器、校时电路组成［2］。这种用数字电路实现的电子钟与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且使用寿命更长。

1 数字电子钟的整体设计

数字电子钟的基本组成有555定时器和RC构成的多谐振荡器、分频器、“时”、“分”、“秒”对应的计数器、译码显示器、校时电路，其构成框图如图1所示。

图1 数字电子钟的构成框图

2 单元电路的设计

振荡器是数字电子钟的核心，振荡器的稳定度及频率的准确度决定了数字电子钟的准确程度。通常选用晶振来构成振荡器电路［1］。本文采用555构成的多谐振荡器。它是一种无稳态电路，在接通电源后，不需要外加触发信号，电路状态能够自动地不断变换，产生矩形波的输出。该电路存在两个暂稳态，电容C1在（1/3）VCC和（2/3）VCC之间充电和放电。第一个暂态是:当电源刚接通时，电源电压通过R1、R2对C1充电，充电时间为T1=（R1+R2）*C1;第二个暂态为是，电容C1通过电阻R2和放电管放电，放电时间为T2=R2*C1。所以该电路的振荡周期为T=0.7（R1+2*R2）*C1，频率F=1/T［7］。我们可以通过改变R1、R2 和C1 的值得到所需的频率。该电路如图2所示。

图2 振荡器

数字电子钟的时基信号是1 Hz，由555定时器产生的1 kHz的信号必须经过分频器才能获得1 Hz的信号。……