數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)(共9頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：數(shù)字電子技術(shù)設(shè)計(jì)題目：數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)院 系：電子電氣工程系 班 級(jí)：08級(jí)自動(dòng)化設(shè)計(jì)學(xué)生：劉紅彥學(xué) 號(hào)：7指導(dǎo)教師：姜紅紅（課程設(shè)計(jì)時(shí)間） 2010-6-27 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書：數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)一設(shè)計(jì)任務(wù)用中小規(guī)模的集成電路設(shè)計(jì)一個(gè)能顯示時(shí),分秒的數(shù)字時(shí)鐘。二基本要求1.時(shí)鐘功能：采用LED數(shù)碼管顯示累計(jì)時(shí)間；2.校時(shí)功能：能準(zhǔn)確的快速的校準(zhǔn)時(shí)、分、秒功能；3.整點(diǎn)報(bào)時(shí)：要求整點(diǎn)前鳴叫。三設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.設(shè)計(jì)一個(gè)精確的秒脈沖產(chǎn)生電路；2.設(shè)計(jì)60進(jìn)制、24進(jìn)制的計(jì)數(shù)器；3.設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的校時(shí)電路。目錄一.設(shè)計(jì)目的.二.設(shè)計(jì)任務(wù)三.設(shè)計(jì)思想四.實(shí)驗(yàn)器材.五

2、數(shù)字電子鐘的控制原理.（1）“秒脈沖信號(hào)發(fā)生器”的設(shè)計(jì).（2）計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì) .（3）顯示器 .（4）計(jì)數(shù)及譯碼顯示六 設(shè)計(jì)總結(jié).七參考文獻(xiàn)及資料及圖.一 設(shè)計(jì)目的1、鞏固和加深學(xué)生對(duì)模擬電子技術(shù)，數(shù)字邏輯電路等課程基本知識(shí)的理解，綜合運(yùn)用課程中所學(xué)到的理論知識(shí)去獨(dú)立完成一個(gè)實(shí)際課題。 2、根據(jù)課程需要，通過(guò)查閱手冊(cè)和文獻(xiàn)資料，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3、通過(guò)電路方案的分析、論證和比較，設(shè)計(jì)計(jì)算和選用元?dú)饧ㄟ^(guò)電路組裝，調(diào)試和檢測(cè)環(huán)節(jié)，掌握電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法。4、熟用常用電子元?dú)饧念愋秃吞匦?，并掌握合理選用原則。5. 通過(guò)對(duì)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)的電子技術(shù)知識(shí)進(jìn)行

3、電子產(chǎn)品的計(jì)，并在設(shè)計(jì)、制造和調(diào)試過(guò)程中初步掌握電子產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程和相關(guān)技能。 對(duì)所學(xué)知識(shí)有更近一步的理解，更培養(yǎng)動(dòng)手的能力，使得知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合。 二 設(shè)計(jì)任務(wù)用中小規(guī)模的集成電路設(shè)計(jì)一個(gè)能顯示時(shí),分秒的數(shù)字時(shí)鐘。并且要求整點(diǎn)前鳴叫。畫出框圖和邏輯電路圖，寫出設(shè)計(jì)額、和實(shí)驗(yàn)的總結(jié)。三 設(shè)計(jì)思想通過(guò)555集成定時(shí)器來(lái)產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號(hào)使得計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)器所輸出的數(shù)據(jù)傳送給譯碼器，使譯碼器來(lái)驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管顯示結(jié)果。用門電路來(lái)獲取信號(hào)的位置。顯 示 器顯 示 器顯 示 器譯碼器譯碼器譯碼器24進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)器60進(jìn)制分計(jì)數(shù)器60進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器555定時(shí)器生電路四 實(shí)驗(yàn)器材（1）555

4、定時(shí)器 （2）74LS161a（6片）（3）74Ls48（6片） （4）74F00 （10片）（5）4511共陰極七段數(shù)碼顯示(6片) （6）導(dǎo)線及電阻（若干） （7）揚(yáng)聲器一個(gè) （8）74F10（1片）五數(shù)字電子鐘的控制原理84562731555+VCCuoR1R2CC1+uC（1） “秒脈沖信號(hào)發(fā)生器”的設(shè)計(jì)。振蕩器是數(shù)字鐘的核心部分。振蕩器的穩(wěn)定性及頻率的精確度決定了數(shù)字鐘計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確程度，一般來(lái)說(shuō)555產(chǎn)生出來(lái)的秒脈沖不太穩(wěn)定，但是由于某種原因，本實(shí)驗(yàn)采用555定時(shí)器。其中要求R1、 R2為100K的電阻 C1為4.7mF、C2為0.01mF的電容，Vcc為+5V電源,GND接地。 （2

5、）計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì) 眾所周知，秒、分、時(shí)分別為六十、六十、二十四進(jìn)制(十二進(jìn)制亦可)計(jì)數(shù)器那么“秒”和“分”計(jì)數(shù)器用兩塊十進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)連來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們的個(gè)位為十進(jìn)制，十位為六進(jìn)制，這樣，符合人們通常計(jì)秒數(shù)的習(xí)慣?！皶r(shí)”計(jì)數(shù)也用兩個(gè)十進(jìn)制集成塊，只是做成二十四進(jìn)制，上述計(jì)數(shù)器均可用反饋清零法來(lái)實(shí)現(xiàn)。時(shí)間計(jì)數(shù)單元有時(shí)計(jì)數(shù)、分計(jì)數(shù)、秒計(jì)數(shù)和星期計(jì)數(shù)等幾個(gè)部分。時(shí)計(jì)數(shù)單元一般為24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其輸出為兩位8421BCD碼形式；分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)單元為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其輸出也為8421BCD74ls161的片圖 功能表1異步清零，Cr=0，立即清零，與CP無(wú)關(guān)。同步預(yù)置。LD=0，Cr=1,在置數(shù)輸入端A ,B,

6、 C, D預(yù)置某個(gè)數(shù)據(jù)。在CP上升時(shí)刻，才將ABCD的數(shù)據(jù)送入計(jì)數(shù)器，因此預(yù)置數(shù)時(shí)必須在CP作用下進(jìn)行。 保持。LD=Cr=1，只要控制端P，T中有低電平，就使每級(jí)觸發(fā)器J=K=0，處于維持。 計(jì)數(shù)。LD=Cr=P=T=1，電路按自然二進(jìn)制數(shù)序列轉(zhuǎn)換，即由00000001. 1111。用74LS161的同步與之段構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，選擇前10個(gè)狀態(tài)，后6個(gè)狀態(tài)無(wú)效。當(dāng)計(jì)數(shù)器N=9，計(jì)數(shù)器輸出QDQCQBQA=1001，經(jīng)過(guò)與非門反饋給同步預(yù)置端，使LD=0，再來(lái)一個(gè)CP，計(jì)數(shù)器將DBCA=0000的數(shù)預(yù)置計(jì)數(shù)器。用相同的方法構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，選前6個(gè)狀態(tài)。秒：用兩個(gè)74ls161片子級(jí)聯(lián)成六十位

7、數(shù)60=10*6 ，當(dāng)秒的各位是1001是產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào)并且進(jìn)行該位置零，當(dāng)秒的十位為0101是產(chǎn)生分位信號(hào)并且對(duì)改為進(jìn)行置零信號(hào)。分：分鐘同理秒鐘的設(shè)計(jì)。時(shí)：用兩個(gè)74ls161片子級(jí)聯(lián)成24位數(shù)24=2*10+4，地位為0011 且 高位為0010是產(chǎn)生置零時(shí)計(jì)數(shù)器 當(dāng)“時(shí)”十位的QDQCBA為0000時(shí)，“時(shí)”的個(gè)位計(jì)數(shù)單元是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)他的QDQCQBQA到1001時(shí)，通過(guò)與非門使得個(gè)位74LS161上的清零端為0，則計(jì)數(shù)器的輸出直接置零，從0000有開(kāi)始。當(dāng)十位的QDQCQBQA為0010時(shí)，且低位為0100時(shí) ，通過(guò)與非門使得該74LS161的清零端為0，即當(dāng)個(gè)位計(jì)數(shù)單元的QDQ

8、CQBQA為0100時(shí)，就要又從0000開(kāi)始計(jì)數(shù)。這樣就實(shí)現(xiàn)了“時(shí)”24進(jìn)制的計(jì)數(shù)。其中當(dāng)秒鐘的高位片子產(chǎn)生置零信號(hào)時(shí)向分鐘的片子的地位產(chǎn)生脈沖。用兩個(gè)與非門實(shí)現(xiàn)。（3）顯示器 我用的是七段發(fā)光二極管來(lái)顯示譯碼器輸出數(shù)字，顯示器用兩種，共陽(yáng)極和共陰極顯示器。4511對(duì)應(yīng)的是共陰極顯示器。六總結(jié)通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，總體來(lái)說(shuō)，收獲頗豐，無(wú)論是在培養(yǎng)自己的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力還是培養(yǎng)自己的性情方面。在此次的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)過(guò)程中,更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法.在連接六進(jìn)制,十進(jìn)制,六十進(jìn)制的進(jìn)位及二十四進(jìn)制的接法中,要求熟悉邏輯電路及其芯片各引腳的功能,那么在電路出錯(cuò)時(shí)便能準(zhǔn)確地找出錯(cuò)誤所在并及時(shí)糾正了.在設(shè)計(jì)電路中,往往是先仿真后連接實(shí)物圖,但有時(shí)候仿真和電路連接并不是完全一致的,因此仿真圖和電路連接圖還是有一定區(qū)別的，所以在連接線路是就要求非常認(rèn)真，要清楚了解各個(gè)連接點(diǎn)之間的關(guān)系，這樣才能在實(shí)際焊接過(guò)程中得心應(yīng)手，取得事半功倍的效果.在設(shè)計(jì)電路的連接圖中出錯(cuò)的主要原因都是接線和芯片的接觸不良以及接線的焊點(diǎn)所引起的.在焊接過(guò)程中，組員間配合的非常好，進(jìn)度相當(dāng)快，雖然在其中幾個(gè)焊接中遇到幾點(diǎn)非常困難的地方，但是還是被我們解決了，這就是團(tuán)隊(duì)的力量。在開(kāi)始的設(shè)計(jì)和最后的調(diào)試過(guò)程是漫長(zhǎng)的，有時(shí)我們?yōu)榱艘粋€(gè)問(wèn)題要找很長(zhǎng)時(shí)間，甚至要熬夜、顧不上吃飯等，我們既要在計(jì)算機(jī)前