電子電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告-多功能數(shù)字鐘畢業(yè)論文

湖南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)課程名稱數(shù)字電路技術(shù)課題名稱多功能數(shù)字鐘專業(yè)電氣工程及其自動化班級學(xué)號姓名指導(dǎo)教師2011年10月21日

目錄一、設(shè)計(jì)要求內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)總體思路，基本原理和框圖三、單元電路設(shè)計(jì)四、仿真結(jié)果五、實(shí)驗(yàn)調(diào)試六、總結(jié)與體會七、整機(jī)原理圖一、設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求1．設(shè)計(jì)內(nèi)容1.設(shè)計(jì)一個(gè)具有“時(shí)”、“分”、“秒”的十進(jìn)制數(shù)字顯示鐘。2．具有校時(shí)、校分、校秒功能。3．設(shè)計(jì)振蕩器。2．設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)思路清晰，給出整體設(shè)計(jì)框圖，畫出整機(jī)原理圖；給出具體設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)各單元電路、電路器件；總電路設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試，驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果；編寫設(shè)計(jì)說明書；所有圖紙和說明書用計(jì)算機(jī)打印。二、設(shè)計(jì)總體思路，基本原理和框圖本次課程設(shè)計(jì)依據(jù)數(shù)字鐘應(yīng)具有時(shí)、校時(shí)兩大主要功能，可知該電路必須有如下幾部分組成，信號發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器。然而其中信號發(fā)生器是秒、分、時(shí)所共有的，秒、分、時(shí)又分別擁有自己的計(jì)數(shù)器、譯碼器和顯示器。其中秒、分、時(shí)相互之間的關(guān)系又各不相同，從秒到分與從分到時(shí)都是六十進(jìn)一，而小時(shí)則是逢24則歸零，故需分開設(shè)計(jì)。秒、分、時(shí)之間還涉及到進(jìn)位的設(shè)計(jì)?；驹恚盒盘柊l(fā)生器產(chǎn)生頻率為1HZ的信號送往秒計(jì)時(shí)器，開始計(jì)時(shí)，通過進(jìn)位一次讓分、時(shí)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，再將其分別譯碼，最后顯示出來，當(dāng)其中還要有附加電路校時(shí)。數(shù)字時(shí)鐘原理框圖如下時(shí)十位時(shí)個(gè)位時(shí)鐘顯示器秒十位秒個(gè)位分十位時(shí)十位時(shí)個(gè)位時(shí)鐘顯示器秒十位秒個(gè)位分十位分個(gè)位時(shí)十位時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)譯碼秒十位秒個(gè)位時(shí)十位時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)譯碼秒十位秒個(gè)位分十位分個(gè)位24進(jìn)制6024進(jìn)制60進(jìn)制60進(jìn)制校時(shí)電路 校時(shí)電路信號發(fā)生器信號發(fā)生器CP1秒單元電路設(shè)計(jì)1.信號發(fā)生器在本次課程設(shè)計(jì)中采用了有CB555定時(shí)器設(shè)計(jì)的一個(gè)多振蕩器，當(dāng)然也可以采用石英晶體多振蕩器。多振蕩器是一種自激振蕩器，在接通電源以后，不需要外加觸發(fā)信號，便能自動產(chǎn)生就行脈沖。由CB555的特性參數(shù)，可知當(dāng)電源5V時(shí)，在100沒mA的輸出電流下輸出電壓為3.3V，故取Vcc為5V可以滿足脈沖幅度的需求。當(dāng)參數(shù)如下時(shí)，周期T=（R1+2R2）Cln2=1。這時(shí)剛好滿足一秒鐘的信號要求。圖SEQ圖\*ARABIC1圖SEQ圖\*ARABIC2555芯片2.計(jì)數(shù)電路74610是中規(guī)模集成的同步十進(jìn)制加法器簡單的介紹就是當(dāng)Rˊ、LDˊ、EP、ET接入高電平是，74610計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，即當(dāng)接收到時(shí)鐘信號為上升沿時(shí)，記一次時(shí)。從0000開始狀態(tài)開始計(jì)時(shí)，直到輸入第九個(gè)技術(shù)脈沖為止，此時(shí)為1001狀態(tài)，再返回0000狀態(tài)。當(dāng)RDˊ端=0時(shí)所有觸發(fā)器將同時(shí)被置零，且該操作不受其他輸入端狀態(tài)的影響。4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160的功能表CLKRDˊLDˊEPET工作狀態(tài)×0×××置零10××預(yù)置數(shù)×1101保持×11×0保持（但C=0）1111計(jì)數(shù)圖SEQ圖\*ARABIC3圖SEQ圖\*ARABIC4數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路是由兩個(gè)60進(jìn)制計(jì)算器與一個(gè)24進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路實(shí)現(xiàn)，數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)可以使用反饋清零法，當(dāng)計(jì)數(shù)器正常工作時(shí)反饋電路不工作，只有當(dāng)脈沖信號來臨時(shí)才產(chǎn)生計(jì)數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)模塊的循環(huán)計(jì)數(shù)。以60進(jìn)制計(jì)數(shù)器來說，當(dāng)計(jì)數(shù)器從00,01，02,03…59計(jì)數(shù)時(shí)反饋門不起作用，只有當(dāng)?shù)?0個(gè)脈沖信號來臨是才產(chǎn)生作用，使得計(jì)數(shù)器置零。在這里我們采用的是74160來實(shí)現(xiàn)60進(jìn)制計(jì)數(shù)及24進(jìn)制計(jì)數(shù)。3.六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路（秒、分計(jì)時(shí)電路）簡單說就是個(gè)位計(jì)數(shù)0~9，十位哦0~5，即個(gè)位十進(jìn)制，十位逢6進(jìn)一。圖SEQ圖\*ARABIC560進(jìn)制電路圖4.二十四進(jìn)制電路圖這樣連接他們的反饋門都是由一個(gè)與非門接74160的置0端CLR’構(gòu)成。當(dāng)?shù)?4個(gè)脈沖信號來臨前反饋門不工作，計(jì)數(shù)器不實(shí)行置零，當(dāng)?shù)?4個(gè)信號來臨是則實(shí)行置零操作。簡單說個(gè)位與十位都處于十進(jìn)制計(jì)數(shù)狀態(tài)，但當(dāng)十位是二十四且個(gè)位是四時(shí)讓個(gè)位與十位都置零。圖SEQ圖\*ARABIC624進(jìn)制電路圖5.顯示模塊顯示管，如下圖從右至左兩兩依次是秒、分、時(shí)。圖SEQ圖\*ARABIC7數(shù)碼顯示管的接線電路圖如下圖SEQ圖\*ARABIC86.校時(shí)電路該電路如果是分鐘校時(shí)，則右側(cè)接秒信號（如果是時(shí)校時(shí)，則右側(cè)接分鐘信號），左側(cè)輸入端接信號發(fā)生器輸出的頻率為1HZ的信號。當(dāng)正常工作時(shí)，圖中開關(guān)如圖所示，需要校時(shí)時(shí)，則只需將開關(guān)打向另一側(cè)。圖SEQ圖\*ARABIC9四、仿真結(jié)果電路圖仿真主要在于驗(yàn)證電路圖的功能，檢查修正，直到得到正確的電路圖。用EWBf仿真結(jié)果如下，沒發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。圖SEQ圖\*ARABIC10五、試驗(yàn)調(diào)試該電路調(diào)試主要分為幾塊，其一就是秒、分、時(shí)、的工作；其二就是秒分之間，分時(shí)之間的進(jìn)位；最后一項(xiàng)，校時(shí)電路能否正常工作。與調(diào)試有關(guān)截圖如下：圖SEQ圖\*ARABIC11校時(shí)開關(guān)圖SEQ圖\*ARABIC12校時(shí)后恢復(fù)正常工作狀態(tài)六、總結(jié)與體會本次電子電路課程設(shè)計(jì)，老師簡單講解后給我們布置任務(wù)，要求獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。本著獨(dú)立自主的原則，我在為期一周的的電子課程設(shè)計(jì)中學(xué)到的不單是簡單的書本知識，還有處事、學(xué)習(xí)的態(tài)度。在知識方面，我先是大概的學(xué)習(xí)了EWB使用，這是開始必備的基礎(chǔ)。整個(gè)課程設(shè)計(jì)讓我經(jīng)歷了一個(gè)的軟件使用，另一方面我學(xué)會到了怎樣面對一個(gè)陌生的事物，也學(xué)會了該怎樣去學(xué)習(xí)新的東西。面對新的事物不應(yīng)該被其陌生面貌嚇到，要敢于學(xué)習(xí)，善于發(fā)現(xiàn)，積極面對。這是我們該擁有的品質(zhì)。當(dāng)然與此同時(shí)，我還學(xué)習(xí)到了更多的數(shù)電知識，掌握了更多的數(shù)字電路知識，對課本有了新的認(rèn)識，這對接下來的數(shù)電學(xué)習(xí)是有利的。在本次課程設(shè)計(jì)中還有些許體會。有些東西分開來與整合起來是不同的。局部與總體是有區(qū)別的。結(jié)合課程設(shè)計(jì)具體一點(diǎn)說就是，也許你能很快弄懂每個(gè)單元電路，但要拼湊起來實(shí)現(xiàn)整體功能，此時(shí)卻一片茫然，不知所措。日常生活又何嘗不是呢？懂一點(diǎn)，知一面，似懂非懂。這時(shí)要堅(jiān)持下去，撥開迷霧方能見到真面目。當(dāng)然在這個(gè)過程堅(jiān)持很重要，但方法不容忽視。好的方法有助于更好更快的認(rèn)識新事物，看清全面貌。具體說，在本次課程設(shè)計(jì)中，我是從功能出發(fā)，構(gòu)建總的原理框圖，在得到總的原理框圖，再是自下向上，自左向右進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的，最后縱觀全局。好的收獲要總結(jié)，總結(jié)以后用于日后的生活學(xué)習(xí)指導(dǎo)。整機(jī)原理圖圖SEQ圖\*ARABIC13電氣與信息工程系課程設(shè)計(jì)評分表項(xiàng)目評價(jià)優(yōu)良中及格差設(shè)計(jì)方案的合理性與創(chuàng)造性軟件設(shè)計(jì)完成情況硬件調(diào)試完成情況設(shè)計(jì)說明書與設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量答辯情況獨(dú)立工作能力完成任務(wù)情況出勤情況綜合評分指導(dǎo)教師簽名：_______________