74ls90應(yīng)用電路圖四：

　　基于74LS90數(shù)字電子鐘邏輯電路的設(shè)計

　　數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對“時”、“分”“秒”數(shù)字顯示的計時裝置。數(shù)字鐘的精度穩(wěn)定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式機(jī)械鐘。此次設(shè)計采用LED數(shù)碼管顯示時、分秒，以24.小時計時方式，用100KHz的品振產(chǎn)生振蕩脈沖，采用741LS90集成電路設(shè)計分頻器和定時計數(shù)器。

　　1、數(shù)字電子鐘各部分邏輯電路功能（見圖1）

　　2、數(shù)字電子鐘各部分邏輯電路工作原理（見圖1）

　　2.1、脈沖信號發(fā)生器

　　石英晶體振蕩器的振蕩頻率最穩(wěn)定，其產(chǎn)生的信號頻率為100KHz，通過整形緩沖級G3輸出矩形波信號。

　　2.2、分頻器

　　石英晶體振蕩器產(chǎn)生的信號頻率為100KHz，要得到1Hz的秒脈沖信號，則需要分頻。圖中采用5個中規(guī)模計數(shù)器74LS90，將其串接起來組成105分頻器。每塊74LS90的輸出脈沖信號為輸入信號的十分頻，則100KHz的輸入脈沖信號通

　　過五級分頻正好獲得秒脈沖信號，秒信號送到計數(shù)器的時鐘脈沖CP端進(jìn)行計數(shù)。首先，將74LS90連成十進(jìn)制計數(shù)器（共需5塊），再把第一級的CP1接脈沖發(fā)生器的輸出端。第-級的Qd端接第二級的CP1，第二級的Qd端接第三級的C.。。。。第五級的輸出Qd就是秒脈沖信號。

　　2.3、計數(shù)器

　　秒計數(shù)器采用兩塊74LS90接成六十進(jìn)制計數(shù)器，分計數(shù)器也是采用兩塊74LS90接成六十進(jìn)制計數(shù)器。時計數(shù)器則采用兩塊74LS90接成二十四進(jìn)制計數(shù)器，秒脈沖信號經(jīng)秒計數(shù)器累計，達(dá)到“60”時秒計數(shù)器復(fù)位歸零并向分計數(shù)器送出一個分脈沖信號，分脈沖信號再經(jīng)分計數(shù)器累計，達(dá)到“60”時分計數(shù)器復(fù)位歸零并向時計數(shù)器送出一個時脈沖信號，時脈沖信號再經(jīng)時計數(shù)器累計，達(dá)到“24”時復(fù)位歸零。

　　2.4、譯碼顯示電路

　　時、分、秒計數(shù)器的個位與十位分別通過每位對應(yīng)一塊七段顯示譯碼器CC4511和半導(dǎo)體數(shù)碼管，隨時顯示出時，分、秒的數(shù)值。

　　2.5、校時電路

　　在圖中設(shè)有兩個快速校時電路，它是由基本RS觸發(fā)器和與或非廣］組成的控制電路，電子鐘正常T.作時，開關(guān)SI、S2合到S端，將基本RS觸發(fā)器置“1”，分、時脈沖信號可以通過控制門電路。當(dāng)開關(guān)SI、S2合到R端時，將基本RS觸發(fā)器置“0”，封鎖了控制門電路，使正常的計時信號不能通過控制電路，而秒脈沖信號則可以通過控制門電路，使分。時計數(shù)器變成了秒計數(shù)器，實現(xiàn)了快速校準(zhǔn)。

　　2.6、整點(diǎn)報時電路（見圖2.表1）

　　每當(dāng)分計數(shù)器和秒計數(shù)器計到59分50秒時，便白動驅(qū)動音響電路，在10 秒內(nèi)自動發(fā)出5次鳴叫聲，每隔1秒叫一次，每次叫聲持續(xù)1秒，并且前4聲的音調(diào)低，最后一響的音調(diào)高，此時計數(shù)器指示

　　上式中，n表示輸人信號總周期數(shù)。在實際T程中，倍壓電路中的兩個電容分別取C;=2.2uF， Cz=340uF。 充電電壓情況如下表：

　　由電容充電曲線可知，到了電容充電后期，其曲線的上升斜率降低，充電速度減緩。通過式1-1的計算，達(dá)到充電額定值80%的時長為5秒。

　　下表列舉了在本公司的模擬器項目中，使用輔助模塊前和使用后氙燈觸發(fā)成功率的對比。改進(jìn)后氙燈的觸發(fā)率幾乎達(dá)到100%。

　　綜上所述，在增加成本不多的情況下，我們通過簡單的電路改進(jìn)、增加了輔助電壓模塊，解決了大功率內(nèi)觸發(fā)式長弧氚燈觸發(fā)效率低的問題，模塊的成本費(fèi)用在人民幣300元以內(nèi)。