電子時鐘數(shù)電課程設(shè)計整理

1、數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計簡述數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字顯示秒、分、時、日的計時裝置，與傳統(tǒng)的機械鐘相比，它具有走時準(zhǔn)確，顯示直觀、 無機械傳動裝置等優(yōu)點，因而得到了廣泛的應(yīng)用。 小到人們?nèi)粘Ｉ钪械碾娮邮直?，大到車站、碼頭、機場等公共場所的大型數(shù)顯電子鐘。、設(shè)計任務(wù)和要求用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計一臺能顯示日、時、分、秒的數(shù)字電子鐘，要求如下:1. 由晶振電路產(chǎn)生1Hz標(biāo)準(zhǔn)秒信號。2. 秒、分為0059六十進(jìn)制計數(shù)器。3. 時為0023二十四進(jìn)制計數(shù)器。4. 周顯示從1日為七進(jìn)制計數(shù)器。5.可手動校時：能分別進(jìn)行秒、分、時、日的校時。只要將開關(guān)置于手動位置，可分別對秒、分、時、日進(jìn)行手動脈沖輸入調(diào)整或

2、連續(xù)脈沖輸入的校正。6.整點報時。整點報時電路要求在每個整點前嗚叫五次低音500Hz),整點時再嗚叫一次高音（1000Hz） o、總體設(shè)計方案方框圖及各部分電路設(shè)計顯示器顯示器顯示器顯示器irir譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器數(shù)字電子鐘的電路組成方框圖如圖1所示。1T7進(jìn)制周24進(jìn)制時60進(jìn)制分計數(shù)器計數(shù)器1計數(shù)器1T1T60進(jìn)制秒計數(shù)器呷日校時校分校秒校單次或連續(xù)脈沖晶體振蕩器分頻器1圖1數(shù)字電子鐘框圖由圖1.1可見，數(shù)字電子鐘由以下幾部分組成：秒脈沖發(fā)生器；校時電路；六十進(jìn)制秒、 分計數(shù)器，二十四進(jìn)制計時計數(shù)器；秒、分、時的顯示部分等。根據(jù)設(shè)計任務(wù)和要求，對照數(shù)字電子鐘的框圖，可以分以下幾部分進(jìn)

3、行模塊化設(shè)計。脈沖發(fā)生器是數(shù)字鐘的核心部分，由于在仿真軟件multism10.0 中沒有 CD4060，為簡2所示。1.秒脈沖發(fā)生器化起見，用1.5V、150HZ代替脈沖發(fā)生器。電路圖如圖V1150 Hz5 V圖2替代秒脈沖發(fā)生器2. 計數(shù)譯碼顯示秒、分、時、日分別為 60、60、24、7進(jìn)制計數(shù)器、秒、分均為 60進(jìn)制，即顯示00 59,它們的個位為十進(jìn)制，十位為六進(jìn)制。時為二十四進(jìn)制計數(shù)器，顯示為0023,個位仍為十進(jìn)制，而十位為三進(jìn)制，但當(dāng)十進(jìn)位計到2,而個位計到4時清零，就為二十四進(jìn)制了。周為七進(jìn)制數(shù)，按人們一般的概念一周的顯示日期“1、2、3、4、5、6、7”，所以我們設(shè)計這個七進(jìn)制

4、計數(shù)器，應(yīng)根據(jù)譯碼顯示器的狀態(tài)表來進(jìn)行，如表1所示。所有計數(shù)器的譯碼顯示均采用BCD 七段譯碼器。Q4Q1Q3Q2顯示00011001020011301004010150110601117DCD HEXDCD HEX6 ,849DCD HEXAQABQBCQCDQDENPRCOENT-LOADCLR.CLKU11574LS)gOD12a312VCCTpNC7S00 5V11AQABQBCQCDQDENPRCOENT-LOAD CLR、CLK121574LS160DT-1413VCC 37105V3T-9.220NC7S00 5V2116圖3 60進(jìn)制秒計數(shù)器及顯示VCC2AQABQBCQCDQ

5、DENPRCOENT-LOAD-CLR CLKU1474LWD 34.31I-DCD HEXDCD HEX28141215VCC14131211AQABQBCQCDQDENPRCOENT-LOAD -CLRL CLK74LS160DNC7S00 5V2732圖5 0023二十四進(jìn)制小時計數(shù)器及顯示AQABQBCQCDQDENPRCOENT-LOAD CLR/ CLK74LS16PD74LS160D圖4 60進(jìn)制分計數(shù)器及顯示DCD HEXU2224340 50 6AQABQBCQCDQDENPRCOENT-LOAD-CLR CLK14vcc7o9 a74LS160DNC7S08_5VNC7S0

6、0 5V3913121115U13圖6 7進(jìn)制星期計數(shù)器及顯示圖3-圖6中計數(shù)器選用教材中最常用的74LS160D十進(jìn)制計數(shù)器。3. 校時電路在剛剛開機接通電源時，由于日、時、分、秒為任意值，所以，需要進(jìn)行調(diào)整。置開關(guān)在手動位置，分別對時、分、秒、日進(jìn)行單獨計數(shù)，計數(shù)脈沖由單次脈沖或連續(xù)脈沖 輸入。4. 整點報時電路當(dāng)時計數(shù)器在每次計到整點前六秒時，需要報時，這可用譯碼電路來解決。即當(dāng)分為59時，則秒在計數(shù)計到54時，輸出一高電平去打開喇叭，使報時聲嗚叫6聲,1聲。直至秒計數(shù)器計到 58時，當(dāng)秒計數(shù)到 59時，則去驅(qū)動另一個喇叭輸出而鳴叫圖7為組合邏輯電路，當(dāng)分鐘為59分時，54s59s輸出端

7、X2有效；U24圖7整點報時電路四、整體電路圖停暫2AR CD鐘顯鐘鐘吩ARC DD3 4 5 61V5_2八8ARC D EE 0 Vv-D6S LLV5 8S7CN顯秒秒示顯期星ABCD3 2115ABC D RV 5 4XDS7CN:U鐘分整調(diào) 時小整調(diào)X E HDABCD R3 CCVpT Ar iABCD期星整調(diào)ABC D RVV.SNu廠占八、正V秘2秒五圖8數(shù)字電子鐘邏輯整體電路圖五、器件清單名稱個數(shù)顯示器DCD_HEX7計數(shù)器74LS160D7直流電源VCC 5V7與門 NC7S08 5V10與非門NC7S00_5V4或門 NC7S35 5V5交流電源150HZ、5V1接地Gr

8、ound1開關(guān)1六、總結(jié)與體會在做本次課程設(shè)計的過程中，我們按照電路參考圖來連接各個元件，發(fā)現(xiàn)有好多元件找不到，也并不了解其使用和功能，如單次或連續(xù)脈沖模塊、分頻器中的CD4060、譯碼器74LS248。所以，我下組決定不能完全按照所給的電路參考圖進(jìn)行設(shè)計。我小組就在網(wǎng)上找 了一些可以實現(xiàn)的方案來實現(xiàn)其模塊的功能，選其最佳方案實現(xiàn)。整個過程花了不少時間， 可當(dāng)做完時才發(fā)現(xiàn)做這個數(shù)字鐘是不是想象那么難的一件事，主要是在調(diào)試時花了不少時 間，其間換了不少器件， 有的器件在理論上可行，但在仿真運行中就無法看到效果，所以調(diào)試花了我不少時間，有時無法找出錯誤便更換器件重新接線以使電路正常運行。在實際的操作過程中， 能把理論中所學(xué)的知識靈活地運用起來，并在調(diào)試中會遇到各種各樣的問題，電路的調(diào)試提高了我們解決問題的能力，學(xué)會了在設(shè)計中獨立解決問題，也包括