課程設計--數(shù)字時鐘

1、<p><b>　　課程設計報告書</b></p><p>　　課程名稱： </p><p>　　題 目： </p><p>　　系 （院）： </p><p>

2、　　學 期： </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學 號： </p><p>　

3、　1 設計目的與要求</p><p><b>　　1.1 目的：</b></p><p>　　1.1.1鞏固加深對電子技術基礎知識的理解，培養(yǎng)學生獨立分析問題，解決問題，提高綜合運用所學知識的能力。</p><p>　　1.1.2通過查找資料，選方案，設計電路，安裝調試，寫報告等環(huán)節(jié)的訓練，熟悉設計的過程，步驟。為以后從事電子電路設計，研制電

4、子產品打下基礎。</p><p>　　1.1.3了解電子線路設計的工程，工藝激射規(guī)范，學會書寫設計說明書。</p><p>　　1.1.4培養(yǎng)學生嚴肅，認真的科學態(tài)度和工作作風。</p><p><b>　　1.2要求：</b></p><p>　　1.2.1畫出總體設計框圖，以說明各課題有哪些相對獨立的功能模塊組成，標

5、出各個模塊之間互相聯(lián)系，時鐘信號傳輸路徑，方向和頻率變化，并以文字對原理作輔助說明。</p><p>　　1.2.2設計各個功能模塊的電路圖，真值表并加上原理說明。</p><p>　　1.2.3有條件時選擇合適的元器件，在面包上接線驗證，調試各個功能模塊的電路，在接線驗證時設計，選擇合適的輸入信號和輸出方式，在充分電路正確性的同時，輸入方式和輸出方式要便于電路的測試和故障排除。</

6、p><p>　　1.2.4設計整個電路的電路圖，加上原理說明。有條件時對整個電路的元器件和布線進行合理布局，并進行整體電路的接線調試。</p><p><b>　　2 設計指標</b></p><p>　　設計一個多功能數(shù)字鐘，將”時””分’”秒”顯示于人的視覺器</p><p>　　官。它的計時周期為24小時，滿刻度為2

7、3時59分59秒，另有</p><p><b>　　校時，報時功能。</b></p><p><b>　　總體框圖設計</b></p><p>　　多功能數(shù)字鐘由五部分組成。</p><p>　　3.1振蕩器：產生一標準秒脈沖信號。</p><p>　　3.2計數(shù)器：將計數(shù)器

8、作適當鏈接，實現(xiàn)秒、分、時計時功能。</p><p>　　3.3譯碼和顯示電路：將計數(shù)的BCD碼轉換成七段信號，用LED</p><p>　　七段數(shù)碼管顯示出清晰直觀的數(shù)字信號。</p><p>　　3.4校時電路：對數(shù)字鐘計時產生的誤差進行校準。</p><p>　　3.5報時電路：計數(shù)到整點時驅動音響電路進行報時。</p>

9、<p><b>　　4 功能模塊設計</b></p><p><b>　　4.1 振蕩器</b></p><p>　　振蕩器采用CB555定時器，將CB555定時器接成多諧振蕩器。</p><p>　　因為T=(R1+2R2)C㏑2,所以要使T=1S，若取C=10uF，R1=R2，則</p>&

10、lt;p>　　R1=48K，占空比為2/3此時振蕩器產生一標準秒脈沖信號。</p><p><b>　　4.2 計數(shù)器</b></p><p>　　計數(shù)器用來實現(xiàn)計時功能，所以“時”、“分”、“秒”計數(shù)器采用異步清零、</p><p>　　并行進位方式設計24進制與60進制計數(shù)器。而它們之間則采用串行進位方式，</p>&

11、lt;p>　　所用芯片為74160。 </p><p><b>　　74160狀態(tài)表：</b></p><p>　　4.2.1分、秒60進制計數(shù)器接法：</p><p>　　4.2.2時24進制計數(shù)器接法：</p><p>　　4.3 譯碼與顯示電路</p><p>　　將輸出信號通過74

12、LS48芯片譯碼后輸入LED七段數(shù)碼管顯示。</p><p><b>　　4.4 校時電路</b></p><p>　　如圖，當按下S1時，接成四進制的74160芯片計數(shù)，Y1、Y2、Y3分別對應1、2、3輸出低電平通過非門選通“時”、“分”、“秒”校時脈沖傳輸門，同時通過與門關閉“時”、“分”、“秒”的進位輸入傳輸門，此時，按下S2則產生校時脈沖到校時輸入校正選中

13、的計時計數(shù)器。</p><p><b>　　報時電路</b></p><p>　　從整點前五秒開始報時，報時五秒鐘。將時鐘的分、秒計數(shù)器的輸出端坐邏輯運算，顯然，當分鐘59，秒鐘50時計數(shù)器輸出為“1“的端口輸入到下圖的輸入端，將邏輯輸出到V0，則整點前10秒V0輸入為高電平三極管開通喇叭開始響，報時十秒鐘，整點過后V0輸入低電平三極管關斷喇叭停止報時。</p&

14、gt;<p><b>　　上圖等效為下圖：</b></p><p>　　所以Y=Q1·Q2·Q3·Q4·Q5·Q6。</p><p>　　Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6分別為“分”計數(shù)器十位的Q2、Q0和“分”計數(shù)器個位的Q3、Q0以及“秒”計數(shù)器十位的Q2、Q0.</p><p&

15、gt;<b>　　總電路圖設計</b></p><p><b>　　元器件清單</b></p><p><b>　　7 總結</b></p><p>　　通過此次課程設計，讓我對數(shù)字電子這門課有了更深刻的認識，設計過程中不斷的遇到難題，然后用自己所學的知識來解決這些難題，這對于方法的掌握很有幫助，同

16、時又能綜合其他課程的知識，自己設計更能了解電子線路設計的工程、工藝與規(guī)范，還能培養(yǎng)我們嚴肅、認真的科學態(tài)度和工作作風。熟悉設計的過程、步驟，為以后從事電子電路設計、研制電子產品打下基礎。除此之外，我希望設計的同時能提供一些實驗供我們自己探討，理論與實踐相結合，這樣才能更好的掌握它們。</p><p>　　關于此多功能數(shù)字鐘：首先脈沖發(fā)生器是采用555定時器產生的，脈沖不穩(wěn)定且周期誤差較大，計時不準.對于振蕩器可以

17、采用頻率一定的石英晶體振蕩器；</p><p>　　同時，所用傳輸門存在導通壓降降低信號脈沖的幅值，對此可以提高開關信號的強度來減小壓降或者加入輸入輸出緩沖級 ；對于脈沖周期而言門電路的傳輸延遲時間可以忽略，不存在競爭冒險現(xiàn)象。</p><p><b>　　8 參考文獻</b></p><p>　　8.1電子技術課程設計指導，彭介華主編，北京