没有误差的电子钟设计并制作

    随着时代进步,在确定时间准确性上再也没有1秒可以误差,我们所说的1秒,其实就是铯原子跃迁振荡9192631770周经历的时间,这是1967年10月召开的第十三届国际计时大会正式定义的。国际上规定,取1958年1月1日世界时零时零分零秒的瞬间作为原子时的起点。如何能广泛安装使用一个没有误差的时钟就体现整个国家的发达程度,如果你是一名天文爱好者当去观测狮子座流星雨时这种没有误差的时钟优点就会充分体现。暑假期间经过半年多的反复测试,效果很好,这里选用了交通台的12点整点报信号 ,整个没有误差的电子钟设计分成以下几部份:FM收音机部份 、1600Hz频率产生部份、锁相环电路部份和电子钟部份。

    1 FM 收音机部分

    图1是GS1299收音模块。

    立体声收音IC　GS1299内置MCU用户无需写程序,在原来收音基础上改进增强开机关机功能,开机关机后记忆当前电台。加上极少数的元件即可收到调频立体声广播。可以实现FM上下搜索电台,声音大小控制,灵敏度高、噪声小、抗干扰能力强、内置高精度A/D(模数转换器)及数字频率合成器。外接组件极少、支持全球频段(76-108MHZ)。内置噪声消除、低音增强电路设计。当然这部分可以用AM/FM收音机替代,实际使用时在单片机程序中设置在11:59:50－ 12:00:10时接通 ,等待整点信号的出现。

    2 1600Hz频率产生部分

    使用51系列单片机可以方便地制成1600Hz频率产生电路 ,主要用于锁相电路的调整,由P1.0口输出,以下是仿真实现的1600Hz测试程序 :

    3 锁相环电路部分

    锁相环路是一种相位负反馈控制系统,可以实现被控振荡器相位对输入相位的跟踪,同时对噪声具有良好的过滤作用。因此这种系统具有一系列优良的性能,在电子系统中得到了广泛的应用。LM567采用8脚双列直插式封装。3脚是信号输入端,一般要求25mV＜V_i≤200mV(有效值)。5脚接定时电阻R,6脚接定时电容C,中心锁相频率由这两个元件决定,,其中R一般取 2～20kΩ ,2脚接滤波电容 ,一般取1～ 10 μ F,其值 (设为C₂ )影响锁相带宽,捕捉带宽

     可见C₂ 越大 ,通频带越窄 ,一般B_W为7%～14%。1脚所接滤波电容至少是 2脚所接电容的2倍。8脚是输出端,当输入信号频率与锁相环的中心频率相同时(落在锁相频率带宽内),8脚输出低电平;当输入信号频率在以f_o为中心频率的一定带宽意外时,8脚最大灌电流100mA。2脚为锁相环相位检测器的输出端,其上的电压随落在通带内信号的频率变化。LM567实际电路如图2。图中,W用于改变锁相环中心锁相频率,LED反映8脚电平高低,输入信号从3输入。