整點(diǎn)報(bào)時(shí)數(shù)字鐘設(shè)計(jì)1

1、 PAGE 22 PAGE 1 PAGE 1整點(diǎn)報(bào)時(shí)數(shù)字鐘設(shè)計(jì) 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc251247257 1 設(shè)計(jì)目的 PAGEREF _Toc251247257 h 3 HYPERLINK l _Toc251247258 2設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc251247258 h 3 HYPERLINK l _Toc251247259 3數(shù)字鐘的基本組成及工作原理 PAGEREF _Toc251247259 h 4 HYPERLINK l _Toc251247260 3.1數(shù)字鐘的構(gòu)成 PAGEREF _Toc251247260 h 4 HYP

2、ERLINK l _Toc251247261 四、數(shù)字鐘的工作原理 PAGEREF _Toc251247261 h 6 HYPERLINK l _Toc251247262 五、總體框圖 PAGEREF _Toc251247262 h 13 HYPERLINK l _Toc251247263 六、元器件及報(bào)表 PAGEREF _Toc251247263 h 15 HYPERLINK l _Toc251247264 七、設(shè)計(jì)總結(jié) PAGEREF _Toc251247264 h 16 HYPERLINK l _Toc251247265 八、心得體會(huì) PAGEREF _Toc251247265 h 1

3、7 HYPERLINK l _Toc251247266 9參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc251247266 h 181、課程設(shè)計(jì)目的12、設(shè)計(jì)要求.13、數(shù)字鐘的基本組成及工作原理.1 3.1數(shù)字鐘的構(gòu)成 3.2 單元電路設(shè)計(jì)4、 數(shù)字鐘的工作原理.54.1晶體振蕩器電路4.2分頻器電路4.3時(shí)間計(jì)數(shù)器電路4.4譯碼驅(qū)動(dòng)電路4.5數(shù)碼管5、總體框圖126、元器件及報(bào)表137、設(shè)計(jì)總結(jié).148、心得體會(huì)159、參考文獻(xiàn)161 設(shè)計(jì)目的1.顯示時(shí)、分、秒 采用24小時(shí)進(jìn)制。 2.具有校時(shí)功能，可以對小時(shí)和分單獨(dú)校時(shí)，對分校驗(yàn)時(shí)的時(shí)候，停止分對時(shí)的進(jìn)位。 3. 計(jì)時(shí)過程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整

4、點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)。4為了保證計(jì)時(shí)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，由晶體振蕩器提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的基準(zhǔn)信號。2設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)間以24小時(shí)為一個(gè)周期；顯示時(shí)、分、秒；具有校時(shí)功能，可以對小時(shí)和分單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，計(jì)時(shí)過程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)，為了保證計(jì)時(shí)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，由晶體振蕩器提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的基準(zhǔn)信號。2、設(shè)計(jì)要求畫出電路原理圖；元器件及參數(shù)選擇。3編寫設(shè)計(jì)報(bào)告：寫出設(shè)計(jì)與制作的全過程，附上相關(guān)資料和圖片。3數(shù)字鐘的基本組成及工作原理3.1數(shù)字鐘的構(gòu)成電子鐘由信號發(fā)生器、“時(shí)、分、秒”計(jì)數(shù)器、譯碼器及顯示器、校時(shí)電路、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路等組成。秒信號產(chǎn)生器是整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)基信號，

5、它直接決定計(jì)時(shí)系統(tǒng)的精度，將標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號送入“秒計(jì)數(shù)器”，該計(jì)數(shù)器采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60秒發(fā)出一個(gè)“分脈沖”信號，該信號將作為“分計(jì)數(shù)器”的時(shí)鐘脈沖。“分計(jì)數(shù)器”也采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60分發(fā)出一個(gè)“時(shí)脈沖”信號，該信號將被送到“時(shí)計(jì)數(shù)器”?！皶r(shí)計(jì)數(shù)器”采用24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，可以實(shí)現(xiàn)一天24h的累計(jì)。譯碼顯示電路將“時(shí)、分、秒”計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)經(jīng)七段顯示譯碼器譯碼，通過六位LED顯示器顯示出來。整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路是根據(jù)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號，然后去觸發(fā)音頻發(fā)生器實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)。校時(shí)電路是來對“時(shí)、分”顯示數(shù)字進(jìn)行校對調(diào)整。譯碼驅(qū)動(dòng)顯示器顯示器顯示器顯示器顯示器顯示器譯碼驅(qū)動(dòng)譯碼驅(qū)

6、動(dòng)譯碼驅(qū)動(dòng)譯碼驅(qū)動(dòng)譯碼驅(qū)動(dòng)時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)分十位計(jì)數(shù)分個(gè)位計(jì)數(shù)秒十位計(jì)數(shù)校時(shí)控制電路校分控制電路D觸發(fā)器二分頻32768晶振4060分頻器時(shí)十位計(jì)數(shù)秒個(gè)位計(jì)數(shù)整點(diǎn)報(bào)時(shí)器數(shù)字鐘的組成框圖2、單元電路設(shè)計(jì)晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768z的方波信號，可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。分頻器電路分頻器電路將32768z的高頻方波信號經(jīng)32768（）次分頻后得到1Hz的方波信號供秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。分頻器實(shí)際上也就是計(jì)數(shù)器。時(shí)間計(jì)數(shù)器電路時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器

7、電路構(gòu)成，其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而根據(jù)設(shè)計(jì)要求，時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。譯碼驅(qū)動(dòng)電路譯碼驅(qū)動(dòng)電路將計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流。數(shù)碼管數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管（LED）數(shù)碼管和液晶（LCD）數(shù)碼管，本設(shè)計(jì)提供的為LED數(shù)碼管。四、數(shù)字鐘的工作原理秒脈沖信號發(fā)生器秒脈沖信號發(fā)生器是數(shù)字電子鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量。由振蕩器與分頻器組合產(chǎn)生秒脈沖信號。）晶體振蕩器電路晶體振蕩器是構(gòu)成數(shù)字式時(shí)鐘的核心，它保證了時(shí)鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。 ）分頻器電路通常，數(shù)

8、字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高，為了得到1Hz的秒信號輸入，需要對振蕩器的輸出信號進(jìn)行分頻。實(shí)現(xiàn)分頻器的電路是計(jì)數(shù)器電路，一般采用多級2進(jìn)制計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。分頻器電路）時(shí)間計(jì)數(shù)單元時(shí)間計(jì)數(shù)單元有時(shí)計(jì)數(shù)、分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)等幾個(gè)部分。時(shí)計(jì)數(shù)單元一般為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器或24進(jìn)制計(jì)數(shù)器。24進(jìn)制計(jì)數(shù)器：由74LS90構(gòu)成的二十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，將一片74LS90設(shè)計(jì)成4進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，另一片設(shè)置2進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。既個(gè)位計(jì)數(shù)狀態(tài)為Qd Qc Qb Qa = 0100十位計(jì)數(shù)狀態(tài)為Qd Qc Qb Qa = 0010時(shí)，要求計(jì)數(shù)器歸零。通過把個(gè)位Qc、十位Qb相與后的信號送到個(gè)位、十位計(jì)數(shù)器的清零端，使計(jì)數(shù)器清零，從而

9、構(gòu)成24進(jìn)制計(jì)數(shù)器。如圖下：60進(jìn)制計(jì)數(shù)器：由74LS90構(gòu)成的60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，將一片74LS90設(shè)計(jì)成10進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，另一片設(shè)置6進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。兩片74LS90按反饋清零法串接而成。秒計(jì)數(shù)器的十位和個(gè)位，輸出脈沖除用作自身清零外，同時(shí)還作為分計(jì)數(shù)器的輸入脈沖CP1。下圖電路即可作為秒計(jì)數(shù)器，也可作為分計(jì)數(shù)器。如圖下：4）譯碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對時(shí)間的累計(jì)以8421BCD碼形式輸出，為了將計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼顯示出來，需用顯示譯碼電路將計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼顯示器件所需要的輸出邏輯和一定的電流，一般這種譯碼器通常稱為7段譯碼顯示驅(qū)動(dòng)器。5）校時(shí)電源電路數(shù)字鐘應(yīng)具有分校

10、正和時(shí)校正功能，因此，應(yīng)截?cái)喾謧€(gè)位和時(shí)個(gè)位的直接計(jì)數(shù)通路，并采用正常計(jì)時(shí)信號與校正信號可以隨時(shí)切換的電路接入其中。即為用COMS與或非門實(shí)現(xiàn)的時(shí)或分校時(shí)電路，In1端與低位的進(jìn)位信號相連；In2端與校正信號相連，校正信號可直接取自分頻器產(chǎn)生的1HZ或2HZ（不可太高或太低）信號；輸出端則與分或時(shí)個(gè)位計(jì)時(shí)輸入端相連。當(dāng)開關(guān)打向下時(shí)，因?yàn)樾Ｕ盘柡?相與的輸出為0，而開關(guān)的另一端接高電平，正常輸入信號可以順利通過與或門，故校時(shí)電路處于正常計(jì)時(shí)狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)打向上時(shí)，情況正好與上述相反，這時(shí)校時(shí)電路處于校時(shí)狀態(tài)。校時(shí)電源電路6）整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路一般時(shí)鐘都應(yīng)具備整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路功能，即在時(shí)間出現(xiàn)整點(diǎn)前數(shù)秒內(nèi)，數(shù)

11、字鐘會(huì)自動(dòng)報(bào)時(shí)，以示提醒。其作用方式是發(fā)出連續(xù)的或有節(jié)奏的音頻聲波，較復(fù)雜的也可以是實(shí)時(shí)語音提示。 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開始整點(diǎn)報(bào)時(shí)，即當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號。當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，分十位、分個(gè)位和秒十位均保持不變，分別為5、9和5，因此可將分計(jì)數(shù)器十位的Q和Q 、個(gè)位的Q和Q及秒計(jì)數(shù)器十位的Q和Q相與，從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號。五、總體框圖整點(diǎn)報(bào)時(shí)數(shù)字鐘總電路設(shè)計(jì)圖六、元器件及報(bào)表七、設(shè)計(jì)總結(jié)從1月11日到1月15日，我們進(jìn)行了為期一周的課程設(shè)計(jì)。通過這次課程設(shè)計(jì)，我拓寬了知識面，鍛煉了能力，綜合素質(zhì)得到較大提高。安排

12、課程設(shè)計(jì)的基本目的，在于通過理論與實(shí)際的結(jié)合、人與人的溝通，進(jìn)一步提高思想覺悟。尤其是觀察、分析和解決問題的實(shí)際工作能力，以便培養(yǎng)成為能夠主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高素質(zhì)的復(fù)合型人才。作為整個(gè)學(xué)習(xí)體系的有機(jī)組成部分，課程設(shè)計(jì)雖然安排在一周進(jìn)行，但并不具有絕對獨(dú)立的意義。它的一個(gè)重要功能，在于運(yùn)用學(xué)習(xí)成果，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果。運(yùn)用學(xué)習(xí)成果，把課堂上學(xué)到的系統(tǒng)化的理論知識，嘗試性地應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)工作，并從理論的高度對設(shè)計(jì)工作的現(xiàn)代化提出一些有針對性的建議和設(shè)想。檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果，看一看課堂學(xué)習(xí)與實(shí)際工作到底有多大距離，并通過綜合分析，找出學(xué)習(xí)中存在的不足，以便為完善學(xué)習(xí)計(jì)劃，改變學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法提供實(shí)踐

13、依據(jù)。對我們通信專業(yè)的本科生來說，實(shí)際能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，而這種實(shí)際能力的培養(yǎng)單靠課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須從課堂走向?qū)嵺`。這也是一次預(yù)演和準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。通過課程設(shè)計(jì)，讓我們找出自身狀況與實(shí)際需要的差距，并在以后的學(xué)習(xí)期間及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識，為求職與正式工作做好充分的知識、能力準(zhǔn)備，從而縮短從校園走向社會(huì)的心理轉(zhuǎn)型期。通過電路設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，掌握了對電子鐘的設(shè)計(jì)使用。通過理論與實(shí)際的結(jié)合，進(jìn)一步深入的體會(huì)到一種學(xué)習(xí)的方法，特別對于電子設(shè)計(jì)方面。首先要明顯總體的設(shè)計(jì)方案和方法，其次是對各個(gè)部件進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)，最近將各個(gè)部件進(jìn)行整合和觀察?；跀?shù)字電路知識的局限性，在選擇元器件方面有所困難，開始

14、無從下手該使用何種元器件。通過查找資料等過程首先確定了元件，從而確定了總電路圖。 總的來說，電子鐘的課程設(shè)計(jì)有利于我們對電子設(shè)計(jì)的興趣，是一次很好的理論與實(shí)際的結(jié)合，希望有更多機(jī)會(huì)進(jìn)行這些課程設(shè)計(jì)。八、心得體會(huì)這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在崔老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時(shí)，在崔老師的身上我學(xué)得到很多實(shí)用的知識?？傮w來說,這次實(shí)習(xí)我受益匪淺.在摸索該如何設(shè)計(jì)程序使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過程中,特別有趣,培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維,增加了實(shí)際操作能力.在讓我體會(huì)到了設(shè)計(jì)的艱辛的同時(shí),更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂. 這次數(shù)電課程設(shè)計(jì),雖然短暫但是讓我得到多方面的提高：1、提高

15、了我們的邏輯思維能力，使我們在邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)上有了很大的進(jìn)步。加深了我們對組合邏輯電路與時(shí)序邏輯電路的認(rèn)識，進(jìn)一步增進(jìn)了對一些常見邏輯器件的了解。另外，我們還更加充分的認(rèn)識到，數(shù)字電路這門課程在科學(xué)發(fā)展中的至關(guān)重要性2，查閱參考書的獨(dú)立思考的能力以及培養(yǎng)非常重要，我們在設(shè)計(jì)電路時(shí)，遇到很多不理解的東西，有的我們通過查閱參考書弄明白，有的通過網(wǎng)絡(luò)查到，但由于時(shí)間和資料有限我們更多的還是獨(dú)立思考。3，相互討論共同研究也是很重要的，經(jīng)常出現(xiàn)一些問題，比如電路設(shè)計(jì)中的分頻器的設(shè)計(jì)，開始并不理解分頻器的原理，但是和其他的專業(yè)同學(xué)討論后，理解了分頻器的基本原理后，很快的設(shè)計(jì)了電路原理圖。 通過這次課

16、程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。同時(shí)我認(rèn)為我們的工作是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作，團(tuán)隊(duì)需要個(gè)人，個(gè)人也離不開團(tuán)隊(duì)，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。某個(gè)人的離群都可能導(dǎo)致導(dǎo)致整項(xiàng)工作的失敗。實(shí)習(xí)中只有一個(gè)人知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須讓每個(gè)人都知道，否則一個(gè)人的錯(cuò)誤，就有可能導(dǎo)致整個(gè)工作失敗。團(tuán)結(jié)協(xié)作是我

17、們實(shí)習(xí)成功的一項(xiàng)非常重要的保證。而這次實(shí)習(xí)也正好鍛煉我們這一點(diǎn)，這也是非常寶貴的。這次課程設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多課內(nèi)學(xué)不到的東西，比如獨(dú)立思考解決問題，出現(xiàn)差錯(cuò)的隨機(jī)應(yīng)變，和與人合作共同提高，都受益非淺。在此，感謝于崔老師的細(xì)心指導(dǎo)，也同樣謝謝同組同學(xué)之間的無私幫助！9參考文獻(xiàn)1康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社，20052潘永雄 電子線路CAD實(shí)用教程 西安電子科技大學(xué)出版社 20073郁漢琪 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 中國電力出版社 20074祁存榮.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn).武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2006 課程設(shè)計(jì)評 語課程設(shè)計(jì)成 績指導(dǎo)教師（簽字）年 月 日簡易整點(diǎn)報(bào)時(shí)數(shù)字鐘設(shè)計(jì)modul

18、e ly2(clock,sec1,sec2,min1,min2,hou1,hou2);input clock;output sec1,sec2,min1,min2,hou1,hou2;reg5:0 sec,min,hou;reg tun,mod;reg3:0 sec1,sec2,min1,min2,hou1,hou2;wire mt,nt;initial begin tun=1; mod=1; min=0; hou=0; sec=0; sec1=0; sec2=0; min1=0; min2=0; hou1=0; hou2=0; endalways (posedge clock) clock 標(biāo)準(zhǔn)1HZ時(shí)鐘信號begin if(sec=59) begin sec=0; 秒為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器 tun=1; 每60秒產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位信號tun。 end else begin sec=sec+1; tun=0; 進(jìn)位信號置0。 end end assign mt=tun; 生成分的控制信號， always(posedge mt) begin if(min=59) 分鐘為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器 begin min=0; mod=1; 每60分產(chǎn)生一個(gè)小時(shí)的進(jìn)位。 end else begin min=min+1; mod=0; 分鐘向小時(shí)的進(jìn)位信號置0。 end end ass