電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)之?dāng)?shù)字電子鐘_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  數(shù)字電子鐘</b></p><p><b>  專 業(yè):</b></p><p><b>  設(shè) 計(jì): </b></p><p><b>  一、設(shè)計(jì)目的&l

2、t;/b></p><p>  數(shù)字鐘是一種以數(shù)字顯示周、日、時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)裝置,與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘相比,它具有走時(shí)準(zhǔn)、顯示直觀、無(wú)機(jī)械傳動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn),因此得到了廣泛的使用。</p><p>  數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路,其中包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路。</p><p>  設(shè)計(jì)與制作數(shù)字鐘的目的:</p><p>  ①進(jìn)

3、一步了解某些中小規(guī)模集成電路的作用。</p><p> ?、谑炀氄莆崭鞣N組合邏輯電路與時(shí)序電路的原理與使用方法.</p><p><b>  二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</b></p><p><b> ?。?)設(shè)計(jì)指標(biāo) </b></p><p>  由晶振電路產(chǎn)生1Hz標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)。</p>

4、<p>  分、秒為00~59六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>  時(shí)為00~23二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>  周顯示從1~日為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>  整點(diǎn)報(bào)時(shí) 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路要求在每個(gè)整點(diǎn)前鳴叫五次低音(500HZ),整點(diǎn)時(shí)再鳴叫一次高音(1000HZ)。</p><p><b> ?。?)設(shè)計(jì)要求

5、</b></p><p><b>  畫(huà)出電路原理圖。</b></p><p><b>  元器件及參數(shù)選擇。</b></p><p><b>  電路仿真與調(diào)試。</b></p><p> ?。?)制作要求 自行裝配和調(diào)試,并能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。</p&

6、gt;<p> ?。?)編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告 寫(xiě)出設(shè)計(jì)與制作的全過(guò)程,附上有關(guān)資料和圖紙,心得體會(huì)。</p><p><b>  三、原理框圖</b></p><p>  數(shù)字電子鐘由以下幾部分組成:</p><p>  石英晶體振蕩器和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器。</p><p>  六十進(jìn)制秒、分計(jì)數(shù)器、二十進(jìn)

7、制時(shí)計(jì)數(shù)器及七十進(jìn)制日計(jì)數(shù)器以及秒、分、時(shí)的譯碼顯示部分等。</p><p>  四.主要部分的實(shí)現(xiàn)方案</p><p><b>  1 秒脈沖發(fā)生器</b></p><p>  由晶振32768Hz經(jīng) CD4060十四分頻為2Hz,再經(jīng)過(guò)74LS74一次分頻,即得1Hz 標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖,提供給時(shí)鐘計(jì)數(shù)脈沖。如圖示:</p><

8、;p>  20pF74LS74</p><p>  10 Q  1Hz</p><p>  CD4060 3Q14 C1</p><p>  3~20pF           1D Q</p><p>  1

9、1 R   </p><p>  32768Hz 22MΩ 12 </p><p><b>  秒脈沖發(fā)生器   </b></p><p><b>  2計(jì)數(shù)譯碼顯示</b></p><p>  由6個(gè)74LS90 計(jì)數(shù)器組成時(shí)、分、秒的計(jì)數(shù)電路,74LS9

10、0 是4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器。 </p><p><b> ?。ǎ保┟胗?jì)數(shù)器 </b></p><p>  秒的個(gè)位計(jì)數(shù)單元為10進(jìn)制計(jì)數(shù)器,當(dāng)QDQCQBQA變成1010時(shí),通過(guò)與非門(mén)把它的清零端變成0,計(jì)數(shù)器的輸出被置零,跳過(guò)1011到1111的狀態(tài),又從0000開(kāi)始,如此重復(fù)。秒的十為計(jì)數(shù)單元為6進(jìn)制,當(dāng)QDQCQBQA變成0101時(shí),通過(guò)與非門(mén)把它的清零端變

11、成0,計(jì)數(shù)器的輸出被置零,跳過(guò)0110到1111的狀態(tài),又從0000開(kāi)始,如此就是60進(jìn)制。同時(shí)秒十位上的0101時(shí),要把進(jìn)位信號(hào)傳輸給“分”個(gè)位的計(jì)數(shù)單元。 </p><p><b>  (2)分計(jì)數(shù)器 </b></p><p>  分的個(gè)位和十位計(jì)數(shù)單元的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和秒的是一樣的,只是它要把進(jìn)位信號(hào)傳輸給時(shí)的個(gè)位計(jì)數(shù)單元。 </p><p>

12、<b> ?。?)時(shí)計(jì)數(shù)器 </b></p><p>  當(dāng)“時(shí)”十位的QDQCQBQA為0000或0001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1010時(shí),通過(guò)與非門(mén)使得個(gè)位74LS90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),通過(guò)與非門(mén)使得該74LS90的清零端為0,“時(shí)”的十位有重新從0000開(kāi)始,此時(shí)的個(gè)

13、位計(jì)數(shù)單元變成4進(jìn)制,即當(dāng)個(gè)位計(jì)數(shù)單元的QDQCQBQA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)</p><p>  ( 4 ) 日計(jì)數(shù)器</p><p>  日計(jì)數(shù)器由兩個(gè)74LS74,四個(gè)TTL 和一個(gè) 74LS20 構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)了七定制的功能。每個(gè)74LS74控制一個(gè)輸入,即控制QDQCQBQA中的一個(gè)。當(dāng)從0000到0111 時(shí),顯示是按照74LS7

14、4集成們電路的邏輯功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)為0111的時(shí)候,QCQBQA各為1 1 1 ,他們?nèi)齻€(gè)通過(guò)74LS74 與非門(mén)輸出為0 。再與QD 所控的0 通過(guò) TTL集成門(mén)電路輸出了0 ,如此循環(huán),使得四個(gè)TTL 輸出都為 0000。即使得輸出變?yōu)榱恕爸昧恪睜顟B(tài)。從而實(shí)現(xiàn)了七禁止循環(huán)。如下圖所示:</p><p>  3 數(shù)字鐘的譯碼及顯示單元電路 </p><p>  譯碼顯示采用共陽(yáng)極數(shù)碼管和

15、譯碼器74SL247組成。</p><p><b>  4.整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 </b></p><p>  電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開(kāi)始整點(diǎn)報(bào)時(shí),即當(dāng)時(shí)間在59分54秒到59分59秒期間時(shí),報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號(hào)。 </p><p>  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

16、的QC和QA 、個(gè)位的QD和QA及秒計(jì)數(shù)器十位的QC和QA相與,從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號(hào)。 </p><p>  報(bào)時(shí)電路由74LS08高音和74LS04低音通過(guò)74LS32來(lái)構(gòu)成。 </p><p><b>  五、元器件 </b></p><p>  六、總體電路圖及部分單元的電路圖</p><p><b>

17、  參見(jiàn)附加實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙</b></p><p>  七.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法</p><p>  我們接好秒計(jì)數(shù)模塊發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不亮。仔細(xì)對(duì)照電路才發(fā)現(xiàn)。我們沒(méi)有給芯片接電源和“地”,為了防止之后再次出現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)誤,我們重新布置電路,先用電源和“地”把面包板圍起來(lái)。</p><p>  秒顯示器十進(jìn)制和六進(jìn)制都沒(méi)有問(wèn)題,但是秒不向分進(jìn)位。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)

18、現(xiàn)是進(jìn)位線連錯(cuò)了。</p><p>  周顯示正常,但發(fā)現(xiàn)有一條線接在兩個(gè)不同的接口都可以實(shí)現(xiàn)正常的功能。最后幾個(gè)室友討論這兩種方法之間的不同就是在精度上有區(qū)別。</p><p>  蜂鳴器不鳴叫,但我們的電路檢查是沒(méi)有問(wèn)題的。最后查資料才知道蜂鳴器的正負(fù)接口接反了。</p><p>  還有一個(gè)不可忽略的問(wèn)題。我們先保證電路的正確,再美化線路,有幾次我們美化完電路

19、發(fā)現(xiàn)之前的功能不能實(shí)現(xiàn)。就是我和隊(duì)友兩個(gè)人一起美化線路,接口上不小心就連錯(cuò)了。</p><p><b>  八.心得體會(huì)</b></p><p> ?、偻ㄟ^(guò)這次對(duì)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作,讓我們了解了設(shè)計(jì)電路的程序,也讓我了解了關(guān)于數(shù)字鐘的原理與設(shè)計(jì)理念,要設(shè)計(jì)一個(gè)電路總要對(duì)著一個(gè)參考電路圖才可以連接的。但是最后的成品卻不一定與想象的完全一樣,因?yàn)樵趯?shí)際接線中有著各種各樣的

20、條件制約著,所以要合理布局這樣連出來(lái)的成品才比較美觀。</p><p>  ②通過(guò)這次學(xué)習(xí),讓我對(duì)各種電路都有了大概的了解,所以說(shuō),實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解。在這次實(shí)驗(yàn)連接中,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)極大的問(wèn)題,那就是在電路連接過(guò)程中一定要細(xì)心,耐心。細(xì)心耐心連線,調(diào)試。</p><p> ?、墼谡{(diào)試過(guò)程中,任何問(wèn)題都可能導(dǎo)致功能無(wú)法實(shí)現(xiàn),我們必須一點(diǎn)

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