比行業(yè)設(shè)計(jì)最新課件

1、題目：題目：數(shù)字電子鐘數(shù)字電子鐘指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：安家文安家文 職稱：職稱：教授教授學(xué)生姓名：學(xué)生姓名：王亮王亮學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：2009152514520091525145專業(yè)：專業(yè)：電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化方向電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化方向班級(jí)：班級(jí)：1 1班班院（系）：院（系）：電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院完成時(shí)間：完成時(shí)間：2013.4.212013.4.21設(shè)計(jì)方案 一、該數(shù)字電子鐘采用邏輯數(shù)字集成芯片設(shè)計(jì) 二、所用器件種類及數(shù)量：原件型號(hào)名稱數(shù)量CG1555 555定時(shí)器 174LS160十進(jìn)制計(jì)數(shù)器674LS48 7段譯碼器 674LS00 六輸入與非門1SMA42056 共陰極數(shù)碼管 62N3415

2、 PNP三極管 1CAPACITOR 電容 2RESISTOR 電阻 46CD4069 非門 1SWITCH 開關(guān) 3BUZZER 蜂鳴器 1電路的功能模塊 電路的功能模塊包括： 1、1HZ時(shí)鐘信號(hào)震蕩器電路 2、時(shí)分秒計(jì)數(shù)器電路 3、校時(shí)電路 4、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 5、譯碼顯示電路 數(shù)字電子鐘實(shí)現(xiàn)框圖 （一）1HZ振蕩器電路n 當(dāng)輸入端6號(hào)管腳和2號(hào)管腳相連時(shí)，定時(shí)器就構(gòu)成了遲滯比較器。如果讓遲滯比較器的輸入端電平在高低電平間變換，就可以在遲滯比較器的輸出端得到一定頻率的多諧波。 基于這種思想，首先將定時(shí)器的輸入端TH、TR（6、2管腳）連接，即可得到一個(gè)施密特觸發(fā)器。外接電阻電容，利用RC的充

3、放電就可以構(gòu)成一個(gè)多諧振蕩器。電路圖如圖3所示。n 多謝振蕩器的震蕩周期 T=0.69(R1+2R2)C1=1s，取電容C1為10uf，則計(jì)算R1=R2=48K，輸出矩形波占空比q=2R2/R1+2R2=2/3。22RR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U18555R148kR248kC110uC20.01uVCC（二）時(shí)分秒計(jì)數(shù)器電路在時(shí)分秒計(jì)數(shù)器中時(shí)計(jì)數(shù)器時(shí)24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，分秒計(jì)數(shù)器是60進(jìn)制計(jì)器 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn) 74160為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，因此需要兩片74160來設(shè)計(jì)一個(gè)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器。為滿足電路的需要第一片芯片不改變其進(jìn)制，仍是十進(jìn)制，第二片芯片的進(jìn)制數(shù)改為6進(jìn)制，所以

4、要對(duì)第二篇計(jì)數(shù)器進(jìn)行修改。74160有異步復(fù)位和同步置數(shù)的功能，所以160計(jì)數(shù)值的設(shè)計(jì)有兩種方式：一、有異步復(fù)位，二、同步置數(shù)。本電路采用同步置數(shù)，且U2的預(yù)置數(shù)設(shè)置為0000，當(dāng)U1、U2的計(jì)數(shù)值為59時(shí)，則在下一個(gè)脈沖前沿到來時(shí)，U1、U2應(yīng)當(dāng)全部輸出為“0”，所以應(yīng)當(dāng)在U1、U2的計(jì)數(shù)值為59時(shí)使U2裝入預(yù)置數(shù)0000。由以上分析不難看出將Q0、Q2接到一個(gè)兩輸入與非門，并將輸出連接到U2的預(yù)置數(shù)輸入引腳上，即可得到一個(gè)60進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路圖如下圖所示n 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路圖CPCL123U474LS00D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15

5、ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U174160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U274160U3NOTVCCGND 24進(jìn)制計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn) 時(shí)計(jì)數(shù)器的要求是：當(dāng)計(jì)數(shù)器U2、U1的計(jì)數(shù)值分別為2、3時(shí)，分、秒計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值都為59時(shí)，計(jì)數(shù)器要清零。由于U1、U2之間采用的是異步進(jìn)位的方式，如果采用同步置數(shù)法，則U1、U2不可能同時(shí)清零，所以只能采用異步復(fù)位法。時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)器要在23時(shí)59分59秒全部清零，由于異步清零的速度很快，所以要在時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值為24的時(shí)候輸入復(fù)位信號(hào)。將計(jì)數(shù)器U1的輸出端Q2和計(jì)數(shù)器U2

6、輸出端Q2連接到兩輸入與非門U4輸入端。并將與非門的輸出端接至U1、U2的復(fù)位端MR。 24進(jìn)制電路圖如下圖所示 24進(jìn)制電路圖CPD03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U174160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U274160U3NOT123U474LS00GNDVCC校時(shí)電路的實(shí)現(xiàn)n （一）校時(shí)電路的要求 時(shí)、分校時(shí)器在校時(shí)互不影響n （二）電路工作原理任何數(shù)字鐘都會(huì)在長時(shí)間跑時(shí)和重啟時(shí)都會(huì)有和規(guī)定時(shí)間有誤差，這時(shí)就需要進(jìn)行時(shí)間調(diào)整。本電路校時(shí)

7、電路實(shí)現(xiàn)的方法是采用脈沖觸發(fā)校時(shí)，即將時(shí)、分的個(gè)位計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK通過一個(gè)開關(guān)連接到電源VCC，隨著開關(guān)的開啟閉合，時(shí)鐘信號(hào)的輸入端CLK接收到一些列脈沖信號(hào)。如果時(shí)鐘信號(hào)的輸入端CLK接收到脈沖信號(hào)，則計(jì)數(shù)器就會(huì)加一。校時(shí)電路如下圖所示 校時(shí)電路D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1分鐘個(gè)位74160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1秒鐘十位74160123U20:A74LS00 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路（一)要求 1.當(dāng)時(shí)鐘顯示整點(diǎn)時(shí)間

8、時(shí)，電路自動(dòng)有提示音響起。 2.提示音響一段時(shí)間后能自動(dòng)停止。(二)設(shè)計(jì)原理 數(shù)字鐘會(huì)在59分59秒時(shí)下一個(gè)脈沖到來時(shí)達(dá)到整點(diǎn)，因此可以將分計(jì)數(shù)器個(gè)位U1的Q4、Q0管腳，計(jì)數(shù)器十位U2的Q2、Q0管腳作為整點(diǎn)報(bào)時(shí)輸出信號(hào)去控制蜂鳴器的開啟和關(guān)閉。在這里選用的是有源壓電型蜂鳴器，該蜂鳴器主要有多諧震蕩器、壓電蜂鳴箱、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼組成。如果在蜂鳴器的兩輸入端加上直流電壓時(shí)，蜂鳴器就會(huì)產(chǎn)生響聲。當(dāng)采用59分報(bào)時(shí)時(shí)，報(bào)時(shí)時(shí)間為一分鐘，為了延長報(bào)時(shí)時(shí)間，本電路的報(bào)時(shí)時(shí)間定在58分。報(bào)時(shí)電路如下圖 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT1

9、0CLK2LOAD9MR1U174160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U274160123U20:A74LS00U21NOTQ2PNP456U20:B74LS00U22NOTBUZ2BUZZER譯碼顯示電路譯碼顯示電路 譯碼顯示電路有7段譯碼器7448和共陰極數(shù)碼管構(gòu)成，顯示電路的接法如右圖所示。共陰極數(shù)碼管是高點(diǎn)平有效，然而其段譯碼器的7448的高電平輸出電流無法驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，因此要在譯碼器的輸出端并聯(lián)上拉電阻。 D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9M

10、R1U1874160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U1974160A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U217448A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U227448R441kR451kR471kR481kR491kR501kR511kR521kR531kR541kR551kR561kR571kR581kU23NOT數(shù)字電子鐘的仿真圖D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO

11、15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U1874160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U1974160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U2074160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U2174160D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U2274160D03Q014D14Q113D25Q212

12、D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U2374160123U24:A74LS00456U24:B74LS001098U24:C74LS00A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U257448A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U267448A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U277448A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG1

13、4U287448A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U297448R431kR441kR451kR471kR481kR491kR501kR511kR521kR531kR541kR551kR561kR571kR581kR591kR601kR611kR621kR631kR641kR651kR661kR671kR681kR691kR701kR711kR721kR731kR741kR751kR761kR771kR781kR791kR801kR811kR821kR831kR841kR851kA7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U307448GNDR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U31555R8648kR8748kC310uC40.01uVCCU32NOTU33NOTU34NOTR8810kBUZ2BUZZERQ2PNP131211U24:D74