图3。1-2 CC4060构成秒信号产生电路
本方案成本不高,线路简单,频率准确度较好,但其频率稳定度比不上石英晶体振荡器电路。
3。1。3 555定时器多谐振荡器电路论文网
应用极为广泛的555定时器是一种中规模数模集成电路,本设计的秒信号产生电路就是选用 555定时器构成多谐振荡器。原理图如图3。1-3。
工作原理:在通电后,电容C被充电,当电容C的电压上升到2/3Vcc,此时输出端uo为低电平,与此同时,三极管T变为导通状态,电容C也开始通过T和R2放电,uo下降。当电容C的电压下降到1/3Vcc,此时输出端uo发生翻转,电平由低变高。电容放电所需时间为:t2=R2Cln2≈0。7R2C;电容充电时间t1≈(R1+R2)Cln2≈0。7(R1+R2)C。波形如图3。1-4。电路的频率:
本例中R1、R2的阻值都为10KΩ,电容C的值为47µF,则可在输出端uo得到1Hz的秒基准时钟信号。
图3。1-3 555构成的多谐振荡电路图 图3。1-4 波形图
本电路的缺点很明显,占空比并不是标准的方波,因此波形失真较大,频率的稳定性差,但其制作起来线路及其简单,成本不高,只需要简单地接几个电容、电阻,就能够实现多谐振荡器脉冲产生电路,性能比较可靠。
由于本设计对时钟信号频率精度要求不是很高,为简化电路、节约成本,故选用555定时器多谐振荡器电路作为秒信号产生电路,最终从3号引脚输出1Hz秒脉冲信号。原理图如图3。1-5。
图3。1-5 时钟源原理图
3。2计数器电路
脉冲是用555定时器产生的一个1Hz的脉冲,用此标准时基脉冲信号对数字钟进行驱动。本设计中,时、分、秒的计数器件分别选用两片双BCD同步加计数器——CD4518,在此外,对计数器的复位选用74LS00和74LS04。
3。2。1 CD4518简介
CD4518相比其他计数器成本较低,是一种常用的双BCD同步加计数器,其由两个4级同步计数器构成。有两个可在二进制、十进制之间互换的计数器,其引脚分别为1号~7号和9号~15号。该器件是单路系列脉冲输入、四路BCD码信号输出计数器。其管脚图及功能真值表分别见下图3。2-1及图3。2-2。
1、引脚功能:文献综述
1CP、2CP:时钟输入端
1CR、2CR:清除端。
1EN、2EN:计数允许控制端
1Q0~1Q3: 计数器输出端
2Q0~2Q3: 计数器输出端
Vdd: 正电源
Vss: 地