下面是具体的设计：
数字时钟的设计与制作
摘要：本系统是采用555构成的多协振荡器、74LS90芯片组合做成的数子时钟系统。其中用555构成的多协振荡器产生震荡频率，再用74LS 90芯片组合成分频电路对震荡频率进行分频，然后对选用74LS92和74LS90分别作为时计数器和分、秒计数器，再加一个校时电路。能让该数子时钟准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间，小时的计时为“24翻1”分，秒的计时为60进位 ，和时间校正功能。
关键字： 震荡器 分频 计数器 74LS90 校时
一、数字时钟的总体设计
1 数字时钟的原理方框图如图1所示：
图1数字时钟的原理方框图
该电路系统由秒信号发生器、“时”、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器等组成。秒信号产生器是整个系统是时基信号，它直接决定计数系统的精度。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用六十进制计数器，每累积60秒发出一个分脉冲信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲，“分计数器”也采用60进制计数器，每累积60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送入“时计数器”。“时计数器”采用24进制计数器，可实现对一天24小时的计数。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态经7段译码显示器译码，通过7段显示器显示出来。
二、模块的设计与比较
1 振荡电路及分频电路
方案一：
（1）采用石英晶体振荡器
石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确，电路结构简单，频率易高调整。它还具有压电效应，在晶体某一方向加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限制时，才达到最后的稳定，这种压电谐振的频率就是晶体振荡的固有频率。
图2 石音晶体振荡电路
图2所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路，这个电路中，CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，U2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻R1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一
个高增益的反相放大器。电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。晶体X1的频率选为32768HZ。该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。C1、C2均选择为30pF。当要求频率准确度和稳定度更高时，还可接入校正电容并采取温度补偿措施。由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为10MΩ。较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。
（2） 用CD4060计数作分频器
数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到1Hz的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。本实验中采用CD4060来构成分频电路。CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且CD4060还包含振荡电路所需的非门，使用更为方便。CD4060计数为14级2进制计数器，可以将32768HZ的信号分频为2HZ，其次CD4060的时钟输入端两个串接的非门，因此可以直接实现振荡和分频的功能。
方案二：
（1）采用555构成的多偕振荡电路
振荡器电路选用555构成的多偕振荡器，设振荡频率f=1000HZ，其中的电位器可以微调振荡器的输出频率。
图5 多偕振荡电路
（2）用74LS90作分频器
通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级10进制计数器来实现。分频器的功能有两个：一是产生标准秒脉冲信号；二是提供功能扩展电路所需的信号。选用中规模集成电路74LS90可以完成以上功能。如图所示，将3片74LS90级联，每片为1/10分频，三片级联正好获得1HZ的标准秒脉冲。
图 6 分频电路
比较： 秒信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳度决定了数字钟的质量，但是我们做实验考虑到用石音晶体振荡电路时分频电路用的元件较多 且价格较贵，而用555构成的电路元件容易得，电路简单且易于实现，故选方案二
2 秒、分、时计数器设计
秒脉冲信号经过6级计数器，分别得到“秒”个位，十位、“分”个位、十位、“时”个位，十位的计时，秒分计数器为60进制，小时为24进制。
（1）60进制计数电路：秒计数器电路与分计数器电路都是60进制，它由一级10进制计数器和一级6进制计数器连接构成，如图7、8所示，采用两片中规模集成电路7490串联接起来构成的秒、分计数器。
IC2是十进制计数器，作为十进制的进位信号，7490计数器是十进制异步计数器，用反馈归零方法实现十进制计数。IC1和非门组成六进制计数。7490是在一秒时钟或进位信号的下降沿翻转计数， IC1的QA和QC相与0101的下降沿作为“分”或者“时”计数器的输入信号。IC1的QB和QC高电平1分别送到计数器的清零RO1、RO2，7490内部的RO1 和RO2与非后清零而使计数器归零，完成六进制计数。由此可见串联实现了六进制计数。
图7 秒计数电路
图8 分计数电路
（2）24进制计数电路：小时计数电路是由和组成的24进制计数电路，采用两片中规模集成电路7490串联接起来构成。如图9所示:
当“时”个位IC4计数输入端CKA来到第10个触发信号时，IC4计数器复零，进位端QD向IC3“时”十位计数器输出进位信号，当第24个“时”脉冲到达时，IC4计数器的状态为0100，IC3计数器的状态为0100，此时“时”个位计数器的QC和“时”十位计数器的QB输出为1。把它们分别送到IC4和IC3计数器的清零端RO1 和RO2通过7490内部的RO1 和RO2与非后清零，计数器复位，完成24进制计数。
图9 时计数电路
3 校时电路
校时电路实现对时分的校准。在电路中设有正常计时和校时位置。分、时的校准开关分别通过触发器控制。通常，校正时间的方法是：首先截断正常的计数通路，然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端，校正好后，再转入正常计时状态即可。根据要求，数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。
图8所示为本实验所用的完整的校时电路图。
图10 校时电路
4 显示器
本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字，显示器有两种：共阳极或共阴极显示器。74LS48译码器对应的是显示器是共阴显示器。
三、调试要点
我觉得假设在实际的实验箱上组装电子钟时，注意器件管脚的连接一定要准确。“悬空端“、“清0端”、“置1端”要正确处理，调试步骤和方法如下：。
（1）、将频率为1000HZ的信号送入分频器，并用示波器检查各级分频器的输出频率是否符合设计要求。
（3）、将1秒信号分别送入“时”、“分”、“秒”计数器，检查各级计数器的工作情况。
（4）、观察校时电路的功能是否满足校时要求。
（5）、当分频器和计数器调试正常后，观察电子钟是否准确正常地工作。
四、供参考的元器件
（1）、七段显示器（共阴极）6片 （2）、74LS90 9片 （3）、555多谐振荡器 1片 （4）、74LS00 8片 （5）、74LS04 4片
（6）、电阻、电容、导线等。
五、收获体会
该电路的设计让我对数字钟的设计有了一定的了解。我知道了如何设计出1HZ的信号，也对时分秒的设计有了一定的了解。并且在实际电路一般步骤为由数字钟系统组成框图按照信号的流向分级安装，逐级级联，这里的每一级是指组成数字钟的各功能电路。级联时如果出现时序配合不同步，或尖峰脉冲干扰，引起逻辑混乱，可以增加多级逻辑门来延时。经过联调并纠正设计方案中的错误和不足之处后，再测试电路的逻辑功能是否满足设计要求。最后画出满足设计要求的总体逻辑电路图。
参考文献：
1．谢自美，电子线路设计实验测试武汉：华中科技大学出版社，2007
2．康光华，电子技术基础（第五版）。北京：高等教育出版社，2006
3．蒋焕文，孙续。电子测量。北京：计量出版社，1998
4．P．F．格拉夫。电子电路百科全书。张殿等译。北京：科学出版社，1999
5．王兴亮主编现代音响和调音技术。西安电子科技大学出版，2006
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数字电子钟逻辑电路设计
一、实验目的：
1、掌握数字钟的设计方法；
2、熟悉集成电路的使用方法。
二、设计任务和要求：
1、设计一个有“时”，“分”，“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能的电子钟；
2、 用中小规模集成电路组成电子钟；
3、画出框图和逻辑电路图，写出设计报告；
4、选做：①闹钟系统。②整点报时。③日历系统。
三、方案选择和论证：
1．分秒功能的实现：用两片74290组成60进制递增计数器
2时功能的实现：用两片74290组成24进制递增计数器
3．定点报时：当分秒同时出现为0时，灯亮。
4日历系统：月跟日分别用2片74192实现，月份就接成12进制，日则接成31进制，星期由1片74192组成7进制，从星期一至星期天。
四、方案的设计：
1、可调时钟模块：
秒、分、时分别为60、60和24进制计数器。用两片74LS290做一个二十四进制, 输入计数脉冲CP加在CLKA’端，把QA与与CPLB’从外部连接起来，电路将对CP按照8421BCD码进行异步加法计数。通过反馈端，控制清零端清零，其中个位接成二进制形式，十位接成四进制形式。其电路图如下：
同理利用两片74290组成的六十进制计数器，如下图所示
将两个六十进制的加法计数器和一个二十四进制的加法计数器进行级联：将秒的十位进位脉冲接到分的个位输入脉冲，将分的十位进位脉冲接到时的个位输入脉冲，这样就可以组成最基本的电路。
2校时电路：
例如说时的校准，开关1上端接1HZ脉冲，下端接分的进位。当开关打到上端时电路进入校准功能，当开关打到下端时电路进入正常计时功能。其电路如总电路图所示
3整点报时：
分别用2个或非门接到分和秒的各输出个节点处，再用一个与非门与报时灯链接，当输出同时为零时，即整点时，报时灯就亮了，起到报时功能。本实验使用LED发光（1s），其电路图如下：
4日历系统：
月和日都用2片74192实现。月份功能则接成13进制，因为月份分日都是从1开始计起，所以要求从0001开始，到1101时，立刻清零，清零时应该切换到置数状态，即将ABCD置1000，通过一个与非门链接到LOAD端置零，同时也将计数器置为0001的状态。其电路图如下所示
日功能74192三十一进制电路图：
总电路图：
四、电路调试：
调试这部分工作在EWB仿真软件上进行。对于电路的调试应该分为几个部分，分别对电路各个部分的功能都进行调试，之后，每连接一部分都要调试一次。
在实现日历系统时，如月份需要显示灯显示1～31。一开始以为只把计数器链接成三十一进制即可，结果显示灯只显示0～30，没有自己预期的结果。经过仔细思考，要把0去掉不显示，从1开始显示，而还要显示31。经过查书，最后，知道开始需置数成0001状态，到1000才清零，清零的同时回到置数0001状态，通过多次链接、测试，终于实现了。
在实现校时功能过程中，由于之前想得太过复杂了，浪费了大量时间，最后，经过上网搜索，到图书馆查书，简单的用了个开关连接到脉冲实现了。
你应以微控制器为中心的智能控制与程序设计的智能电子方向，或从事电气控制的自动化方向、以PLC技术与变频技术、组态控制为主体。仅供参考。电子信息工程技术专业，以微电子技术为基础，以计算机控制技术、通信技术及信息服务为主体，主要从事智能电子产品、智能控制设备和通信系统的检测、调试与研发，或从事PLC自动化系统的维修、技术服务与支持。从提升学院的知名度和影响力，为学院的持续健康发展固本强基，办社会高度认可的特色高职院校。广泛开展社会调研和教科研活动，更新教育教学观念，合理制定专业建设方案，并深入开展调查研究，做好专业结构的调整，使专业更适合于社会的需求。我们在开设了公共课和专业基础课《电路与电工技术》、《电气工程制图与Auto CAD》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《高频电子技术》和《C语言程序设计》、《单片机技术与应用》后，分别从四个方向进行培养：
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物联网卡是由移动通信运营商提供的针对物联网、特别是M2M领域的SIM卡，满足智能硬件和物联网行业对设备联网的需求。相比手机等使用的现有SIM卡，由于卡号需求量大、工作环境苛刻、资费和管理要求独特，各移动通信运营商均推出了专门针对物联网市场的SIM卡，即物联网卡。1物理形态目前分为插拔式MP卡和贴片式MS卡两种。插拔式MP卡就是目前手机等普遍使用的SIM卡，贴片式MS卡则属于嵌入式SIM卡(eSIM)。具体分类和尺寸如下表：
MP卡(M2M Plug-In卡)包括普通级MP1卡和工业级MP2卡，根据不同等级采用普通芯片和普通卡基材料，或是采用能够适应特殊环境要求的特殊芯片、特殊卡基材料。外观和管脚定义与普通SIM卡相同。
MS卡(M2M SMD卡)则直接焊接在M2M模组上，以实现紧密牢固的物理连接和可靠的接口通信，物理特性、电气特性和传输协议方面与普通SIM卡相同，该种卡片在某些物理性能如附着力、抗振等方面更有优越表现。也分为普通级MS0卡和工业级MS1卡。
无论是MS还是MP卡，在工作环境（温湿度，振动，干扰等）、寿命（读写次数等）方面相比手机等使用的普通SIM卡均有优势。
2号段以中国三大运营商为例，为便于区分管理，使用了专用前缀以及普通和特别两种长度的卡号，具体如下：
3功能
针对物联网设备的应用场景和特点，分为带[流量+短信+语音]功能的13位号段卡，和带[流量+受限短信]功能的11位号段卡，具体如上表。
4资费
计费方式灵活，降低客户的总体成本，具体资费标准见各运营商官网上的介绍。此外，以中国移动为例，在整个计费环节新增测试期和沉默期，满足客户测试期需求，并为客户免费提供测试流量及短信。
5申请和使用
物联网卡一般不针对普通消费者开放，而是以实名方式批量销售给企业用户；同时，物联网卡有专用的APN（服务接入点）。正是由于物联网卡在流量资费方面一般有优势，所以网上出现了大量针对普通消费者兜售物联网卡的情况。
6服务和运营
国内三大运营商均提供了物联网卡管理平台，给企业用户分配专用帐号或开放API，提供如空中写卡、位置定位、流量管理等服务。
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