數(shù)字電子時鐘實驗報告(共10頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、設(shè)計題目與要求設(shè)計題目：多功能數(shù)字鐘設(shè)計要求：1.準(zhǔn)確計時，以數(shù)字形式顯示機(jī)器人行走的時、分、秒的時間。2、 設(shè)計原理1數(shù)字鐘的組成部分555定時器組成的方波發(fā)生電路多諧振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率1Hz 的信號，可保證數(shù)字鐘的走時準(zhǔn)確及穩(wěn)定。時間計數(shù)器電路時間計數(shù)電路分成三個模塊，時，分，秒：時用24進(jìn)制計數(shù)器實現(xiàn)；分，秒用60進(jìn)制計數(shù)器實現(xiàn)。譯碼顯示電路譯碼驅(qū)動電路將計數(shù)器輸出的8421BCD 碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并在顯示電路顯示相應(yīng)系數(shù)。2.數(shù)字鐘的工作原理多諧振蕩器電路555 定時器與電阻R1、R2，電容C1、C2 構(gòu)成一個多諧振蕩器，利用電容

2、的充放電來調(diào)節(jié)輸出V0，產(chǎn)生矩形脈沖波作為時鐘信號，因為是數(shù)字鐘，所以應(yīng)選擇的電阻電容值使頻率為1HZ。時間計數(shù)單元六片74LS90 芯片構(gòu)成計數(shù)電路，按時間進(jìn)制從右到左構(gòu)成從低位向高位的進(jìn)位電路，并通過譯碼顯示。在六位LED 七段顯示起上顯示對應(yīng)的數(shù)值。三、元器件1.實驗中所需的器材.Vcc 5V 電源.共陰七段數(shù)碼管 6 個.74LS90D 集成塊 6 塊.74HC00D 6個 以及其他元件LM555CM 1個電阻 6個10uF 電容 2個2. 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖 圖2 LM555集成塊 圖374LS90D集成塊五、各功能塊電路圖1秒脈沖發(fā)生器主要由555 定時器和一些電阻電容構(gòu)成，原理

3、是利用555 定時器的特性，通過電容的充放電使VC 在高、低電平之間轉(zhuǎn)換。其中555 定時器的高、低電平的門閥電壓分別是2/3VCC 和1/3VCC􀆤當(dāng)電容器充電使VC 的電壓大于2/3VCC 則VC 就為高電平，然而由于反饋作用又會使電容放電。當(dāng)VC 小于1/3VCC 時，VC 就為低電平。同樣由于反饋作用又會使電容充電。通過555 定時器的這一性質(zhì)我們就可以通過計算使他充放電的周期剛好為1S這樣我們就會得到1HZ 的信號。其中555 定時器的一些功能對照后面目錄。其中555 定時器組成的脈沖發(fā)生器電路見：方波發(fā)生器的部分。10 圖4 555 定時器組成的脈沖發(fā)生器 因為我

4、們要得到1HZ 的信號，所以我們就可以通過555 定時器充放電一次所需的時間的公式。將那時間設(shè)為1S，通過設(shè)定兩個電阻值算出電容C的取值。在電阻值RA=1K，RB=1k，C=10uF 經(jīng)公式：占空比 占空比50%f=86.5hz 再將RA，RB阻值調(diào)整至50kk C=10uf此時f=1.43hz約近于1hz 具體元件數(shù)值再在仿真中調(diào)節(jié)得出。2、 利用一個LED 數(shù)碼管，一塊74LS90D 連接成一個十進(jìn)制計數(shù)器，電路在晶振的作用下數(shù)碼管從09 顯示。見圖5。 圖5 3 、利用2 片74LS90D 芯片連接成一個六十進(jìn)制電路，電路可從059 顯示。第一片74LS90D芯片構(gòu)成10 進(jìn)制計數(shù)器，第

5、二片74LS90D 芯片構(gòu)成6 進(jìn)制計數(shù)器。74LS90D 具有異步清零功能。在第一片74ls90 構(gòu)成的十進(jìn)制計數(shù)器中，當(dāng)?shù)谑畟€脈沖來到時。此時他的四級觸發(fā)器的狀態(tài)為“1001”。這時他就會自動清零。同時給第二片74ls90 構(gòu)成的6 進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)一，第六個脈沖進(jìn)位到來時，此時第二片74ls90 芯片的觸發(fā)器的狀態(tài)為“0110”，這時QB,QC 均為高電平。將QB 與RO1 相連，將Ro2 與Qc 相連，就會進(jìn)行異步清零。如此循環(huán)就會構(gòu)成60 進(jìn)制計數(shù)器.見附圖6. 圖6 60進(jìn)制電路4、 利用2 片74LS90D 芯片構(gòu)成24 進(jìn)制計數(shù)器。一片構(gòu)成二進(jìn)制計數(shù)器，一片構(gòu)成四進(jìn)制計數(shù)器。由于7

6、4LS90D 芯片清零是由兩個清零端控制的，所以當(dāng)?shù)?4 個脈沖到來時，第一片74lLS90D芯片的Qc 為高電平。第二片74LS90D 芯片的Qb 為高電平，讓第一片74LS90D 芯片的Qc 與兩片芯片的Ro1 相連.讓第二片74ls90 芯片的QB 與兩片芯片的Ro2 相連。當(dāng)?shù)?4 個脈沖到來時就會進(jìn)行異步清零。如此循環(huán)就會構(gòu)成24 進(jìn)制計數(shù)器。見附圖7.圖7 24進(jìn)制電路7、 利用兩個60進(jìn)制和一個24進(jìn)制連接成一個時、分、秒都會進(jìn)位的電路總圖。見附圖8 圖8 總電路圖六、心得體會在這次設(shè)計中我們深地體會到了理論跟實踐的不同，理論學(xué)的再好不會動手那也只能是空想，通過本次課程設(shè)計我了解相應(yīng)芯片，以及在網(wǎng)上查找電子電路資料的方法，粗劣掌握了各芯片的邏輯功能及使用方法，進(jìn)一步熟悉了集成電路的引腳安排，掌握了數(shù)字鐘的譯碼顯示的設(shè)計方法，。掌握了計數(shù)器的工作原理，以及計數(shù)器進(jìn)制的組成方法和級聯(lián)方法，完成了一次自己動手的過程。雖然期間遇到一些困難，但這些困難卻增強(qiáng)了我們分析問題、解決問題的能力，使我們以后不僅只學(xué)習(xí)書本中的理論知識，還要學(xué)會動手實踐。這對我們今后的