數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)---數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　課題：數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　姓 名：</b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b>

2、;</p><p>　　2011.12.23</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字顯示秒、分、時(shí)、日的計(jì)時(shí)裝置，與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘相比，它具有走時(shí)準(zhǔn)確、顯示直觀、無(wú)機(jī)械傳動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用；小到人們?nèi)粘Ｉ钪械碾娮邮直恚蟮杰囌?、碼頭、機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所的大型數(shù)顯電子鐘。</p>

3、;<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的3</b></p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)3</b></p><p><b>　　三、方案設(shè)計(jì)4</b></p><p>　　四、電路安裝與調(diào)試8&

4、lt;/p><p><b>　　五、數(shù)據(jù)分析9</b></p><p>　　六、所用元件清單9</p><p>　　七、設(shè)計(jì)收獲體會(huì)10</p><p><b>　　八、致謝10</b></p><p><b>　　九、參考文獻(xiàn)11</b><

5、/p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.掌握數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)試方法。</p><p>　　2.熟悉集成元器件的選擇和集成電路芯片的邏輯功能及使用方法。</p><p>　　3.熟悉仿真軟件的使用。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)</b

6、></p><p>　　用中小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)一臺(tái)能顯示日、時(shí)、分秒的數(shù)字電子鐘，要求如下：</p><p>　　1.由晶振電路產(chǎn)生1HZ標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)。</p><p>　　2.秒、分為00—59六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　3.時(shí)為00—23二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　4.周顯示從1到日為七進(jìn)

7、制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　5.可手動(dòng)校正：能分別進(jìn)行秒、分、時(shí)、日的校正。只要將開關(guān)置于手動(dòng)位置，可分別對(duì)秒、分、時(shí)、日進(jìn)行手動(dòng)脈沖輸入調(diào)整或連續(xù)脈沖輸入的校正。</p><p>　　6.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>　　三、方案設(shè)計(jì)</b>

8、;</p><p>　　1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖</p><p>　　2. 運(yùn)用單片機(jī)知識(shí)，使用AT89C51單片機(jī)芯片控制電路，編寫c語(yǔ)言程序后燒制到芯片中，控制數(shù)字時(shí)鐘的運(yùn)行。流程大致如下所示：</p><p>　　AT89C51 驅(qū)動(dòng)電路 數(shù)碼管顯示</p><p>　　通過(guò)方案比較，一方面由于芯片器材的限

9、制，只能將設(shè)計(jì)偏向方案一，另一方面結(jié)合課程目的，是鞏固數(shù)字電路的實(shí)踐應(yīng)用。因而選用方案一。</p><p><b>　　3.使用方案的框圖</b></p><p><b>　　4.模塊電路</b></p><p><b>　　1）秒脈沖發(fā)生器</b></p><p>　　脈沖發(fā)

10、生器是數(shù)字鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量，通常用晶體振蕩器發(fā)出的脈沖經(jīng)過(guò)整形、分頻獲得1Hz的秒脈沖。如晶振為32768 Hz，通過(guò)15次二分頻后可獲得1Hz的脈沖輸出，電路圖如圖1.2所示。</p><p>　　圖1.2 秒脈沖發(fā)生器</p><p><b>　　2）計(jì)數(shù)譯碼顯示</b></p><p>　　秒、分、時(shí)、日

11、分別為60、60、24、7進(jìn)制計(jì)數(shù)器、秒、分均為60進(jìn)制，即顯示00～59，它們的個(gè)位為十進(jìn)制，十位為六進(jìn)制。時(shí)為二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，顯示為00～23，個(gè)位仍為十進(jìn)制，而十位為三進(jìn)制，但當(dāng)十進(jìn)位計(jì)到2，而個(gè)位計(jì)到4時(shí)清零，就為二十四進(jìn)制了。</p><p>　　周為七進(jìn)制數(shù)，按人們一般的概念一周的顯示日期“日、1、2、3、4、5、6”，所以我們?cè)O(shè)計(jì)這個(gè)七進(jìn)制計(jì)數(shù)器，應(yīng)根據(jù)譯碼顯示器的狀態(tài)表來(lái)進(jìn)行，如表1.1所示。&

12、lt;/p><p>　　按表1.1狀態(tài)表不難設(shè)計(jì)出“日”計(jì)數(shù)器的電路（日用數(shù)字8代替）。</p><p>　　所有計(jì)數(shù)器的譯碼顯示均采用BCD—七段譯碼器，顯示器采用共陰或共陽(yáng)的顯示器。</p><p><b>　　表1.1 狀態(tài)表</b></p><p><b>　　3）校時(shí)電路</b></p&

13、gt;<p>　　在剛剛開機(jī)接通電源時(shí)，由于日、時(shí)、分、秒為任意值，所以，需要進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　置開關(guān)在手動(dòng)位置，分別對(duì)時(shí)、分、秒、日進(jìn)行單獨(dú)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)脈沖由單次脈沖或連續(xù)脈沖輸入。</p><p>　　4）整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路（最后未能成功實(shí)現(xiàn)）</p><p>　　當(dāng)時(shí)計(jì)數(shù)器在每次計(jì)到整點(diǎn)前六秒時(shí)，需要報(bào)時(shí)，這可用譯碼電路來(lái)解決。即</

14、p><p>　　當(dāng)分為59時(shí)，則秒在計(jì)數(shù)計(jì)到54時(shí)，輸出一延時(shí)高電平去打開低音與門，使報(bào)時(shí)聲按500Hz頻率嗚叫5聲，直至秒計(jì)數(shù)器計(jì)到58時(shí)，結(jié)束這高電平脈沖；當(dāng)秒計(jì)數(shù)到59時(shí)，則去驅(qū)動(dòng)高音1KHz頻率輸出而鳴叫1聲。</p><p><b>　　5）整體電路</b></p><p><b>　　四、電路安裝與調(diào)試</b>&l

15、t;/p><p>　　1. 電路安裝調(diào)試過(guò)程（電路仿真結(jié)果）</p><p><b>　　2、焊接，實(shí)物調(diào)試</b></p><p>　　電路焊接分成兩部分進(jìn)行，其中秒、分電路部分焊接在一塊電路板上，</p><p>　　時(shí)、日電路部分焊接在另一塊電路板上。最后通過(guò)導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)連接。焊</p><p>　

16、　接完成后，通電進(jìn)行調(diào)試。</p><p><b>　　五、數(shù)據(jù)分析</b></p><p><b>　　1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析</b></p><p><b>　　2.誤差分析</b></p><p><b>　　六、所用元件清單</b></p>

17、<p><b>　　1. 通用實(shí)驗(yàn)底板</b></p><p><b>　　2. 直流穩(wěn)壓電源</b></p><p>　　3. 集成電路：CD4060、74HC74、74HC161、74HC00、74HC04、CD4511.</p><p>　　4. 晶振：32768 Hz</p><p

18、>　　5. 電容：100μF/16V、22pF、3～22pF之間</p><p>　　6. 電阻：200Ω、10KΩ、22MΩ</p><p>　　7. 電位器：2.2KΩ或4.7KΩ</p><p>　　8. 數(shù)顯：共陰顯示器LC5011-11</p><p>　　9. 開關(guān)：?jiǎn)未伟存I</p><p>　　10

19、. 三極管：8050</p><p>　　11. 喇叭：1 W /4，8Ω</p><p><b>　　七、設(shè)計(jì)收獲體會(huì)</b></p><p>　　通過(guò)這次實(shí)踐，我把書本上的知識(shí)用到了實(shí)踐上，同時(shí)學(xué)到了很多書</p><p>　　本上無(wú)法學(xué)到的知識(shí)。實(shí)踐中，先設(shè)計(jì)好整體電路再通過(guò)仿真軟件進(jìn)</p><

20、;p>　　行仿真，從而驗(yàn)證我們的電路是否正確。這一過(guò)程不僅讓我學(xué)會(huì)使用</p><p>　　仿真軟件，同時(shí)對(duì)于電路設(shè)計(jì)的方法又有了新的認(rèn)識(shí)與體會(huì)。在調(diào)試</p><p>　　過(guò)程中，我們也遇到了一些問(wèn)題，如在仿真中把芯片畫錯(cuò)而導(dǎo)致在焊</p><p>　　接過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤；如同組同學(xué)焊接電路時(shí)不小心使電路短信，從而</p><p>　　

21、使數(shù)碼管顯示出現(xiàn)了亂碼，最后通過(guò)用萬(wàn)用表進(jìn)行排除。此次實(shí)踐，使我對(duì)一些芯片的功能有更深刻的印象。</p><p><b>　　八、致謝</b></p><p><b>　　同組同學(xué)： </b></p><p><b>　　其他： </b></p><p><b>