大小月份自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)剖析

1、電氣信息學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課題名稱(chēng) 大小月份自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)姓 名 FRONT 專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)老師課程設(shè)計(jì)時(shí)間 2016年9月12日-2016 年9月26日一、設(shè)計(jì)任務(wù)1設(shè)計(jì)一電子鐘的大小月份自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，要求如下：實(shí)現(xiàn)大小月份自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。即日期的計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)大月31天，小月30天，2月28天。2.用Multisim進(jìn)行仿真。3在實(shí)驗(yàn)室組裝實(shí)際電路并調(diào)試通過(guò)。4寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告。二、設(shè)計(jì)要求1思路清晰，給出整體設(shè)計(jì)框圖和電路圖。2單元電路設(shè)計(jì)，給出具體設(shè)計(jì)思路和電路3寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告三、進(jìn)度安排第一周：周一：布置任務(wù)，查找資料； 周二周三：設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案，仿真；周四周日：領(lǐng)元器件，電路安裝，或程序調(diào)試

2、；第二周：周一周二：電路安裝，調(diào)試，運(yùn)行或程序調(diào)試，下載運(yùn)行; 周三：結(jié)果驗(yàn)收；周四：收元器件，整理實(shí)驗(yàn)室，撰寫(xiě)報(bào)告，答辯； 周五：資料整理。三、參考資料1、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 閻石主編2、電子技術(shù)與EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)及仿真郭照南孫勝麟主編21目錄一設(shè)計(jì)總體思路及基本原理 61. 設(shè)計(jì)總體思路 62. 基本原理 6(1) . 月份顯示器 6(2) . 日顯示器 6(3) . 控制調(diào)節(jié)電路 63. 總體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖及電路總圖 7(1). 總體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖 7(2). 電路總圖 8二單元電路設(shè)計(jì) 91. 計(jì)數(shù)顯示電路 9(1). 月計(jì)數(shù)顯示電路 9(2). 日計(jì)數(shù)顯示電路 102. 控制調(diào)節(jié)電路 11(1).3

3、 線(xiàn) 8線(xiàn)譯碼器 11(2).74LS153 數(shù)據(jù)選擇器 12三安裝，調(diào)試步驟與故障診斷 12四總結(jié)與體會(huì) 14五附錄 14(1). 原件清單 14(2). 參考文獻(xiàn) . 15六電氣與信息工程系課程設(shè)計(jì)評(píng)分表 16一、設(shè)計(jì)總體思路與基本原理1、設(shè)計(jì)總體思路設(shè)計(jì)一大小月份自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，大月 31 天，小月 30 天，二月 28 天，在月份上可以 手動(dòng)調(diào)節(jié)。月份調(diào)節(jié)和日顯示電路均用兩片 74LS16 0同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成，采用級(jí)聯(lián)的方法分 別構(gòu)成 12、31、30、29進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并將十二個(gè)月份用兩片 1 38譯碼器譯出十二個(gè)信號(hào)， 從而把大月，小月，二月區(qū)分開(kāi)來(lái)。數(shù)據(jù)選擇電路是運(yùn)用4選1數(shù)據(jù)選

4、擇器74LS153,選擇大月 31 天、小月 30 天、二月 28天，然后進(jìn)行輸出，月份進(jìn)一，日置數(shù)為一，從而實(shí) 現(xiàn)大小月份自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。2、基本原理月份顯示器利用兩片74LS160同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)成12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。用數(shù)據(jù)選擇器出來(lái)的信號(hào) 控制月份的進(jìn)位，當(dāng)滿(mǎn)足條件為十二月份且為 31 日的時(shí)候利用與非門(mén)邏輯電路控制 160 置數(shù)端使其置為 1（對(duì)應(yīng)每年第一月是 1 月），使其1-12 月循環(huán)，通過(guò)數(shù)碼管顯示出月份。日顯示器日期顯示電路跟月份顯示電路原理一樣，構(gòu)成 31、30、28 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，用數(shù)據(jù)選擇器 出來(lái)的信號(hào)控制日的置數(shù)，當(dāng)滿(mǎn)足條件為 31 日，或 30日，或 28日的時(shí)候利用與

5、非門(mén)邏 輯電路控制 1 60置數(shù)端使其置為 1（對(duì)應(yīng)每月第一天是 1 日），使其按大小月，二月循環(huán)， 通過(guò)數(shù)碼管顯示出日?？刂普{(diào)節(jié)電路控制電路是采用兩片 138譯碼器構(gòu)成，當(dāng)邏輯電路從日計(jì)數(shù)器的輸出端譯出29、30、31 三個(gè)信號(hào)送入數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)輸入端， 從月份計(jì)數(shù)器輸出端輸出進(jìn)入 138譯碼后，通過(guò) 邏輯電路輸出小月信號(hào)，二月信號(hào)，不輸出信號(hào)代表大月（考慮到小月只有4個(gè)月份，可以簡(jiǎn)化電路），送入數(shù)據(jù)選擇器地址輸入端，數(shù)據(jù)選擇器 153根據(jù)經(jīng) 1 38譯碼器后的邏輯電路輸出的信號(hào)和日計(jì)數(shù)器后的邏輯電路選擇輸出值，從而控制日期計(jì)數(shù)器置數(shù)端置一及月份計(jì)數(shù)器的使能端進(jìn)一，從而實(shí)現(xiàn)大小月份自動(dòng)調(diào)節(jié)功

6、能，即實(shí)現(xiàn)大月31天，小月30天，二月29天。令數(shù)據(jù)選擇器的地址端輸入為 1C0=31, 1C1=3Q 1C2=28 A=、月（4, 6, 9，11），B=2月，1G=0（大月）當(dāng)A和B為00時(shí)為大月（31天），表達(dá)式為1Y =（二月）（小月）（31 天）（二月）（小月）（30天） （二月）（小月）（28天）如此可自動(dòng)調(diào)節(jié)天數(shù)。3、總體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖及電路總圖總體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖電路總圖:MEJ匕rL 1 - 7 -mE-A .3 jTV J-W_jJo壬工o 二3JS亙町廠(chǎng)* - r H -I 匸T J FJT -T h1.,.目|S豪IgTT =a= HP4t n tJC H 一J.:弓孚燼w s=;=

7、g二、單元電路的設(shè)計(jì)1、計(jì)數(shù)顯示電路（1）月計(jì)數(shù)顯示電路本電路是用兩片74LS160同步十進(jìn)制和一個(gè)三輸入與非門(mén)構(gòu)成 12進(jìn)制計(jì)數(shù)器通過(guò)控制74ls160的置數(shù)端LOAD和使能端，使月計(jì)數(shù)器能實(shí)現(xiàn)1-12循環(huán)，且能手 動(dòng)調(diào)節(jié)月份，其基本原理為加快月計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度，且不受數(shù)據(jù)選擇器的輸出端信號(hào)和 日計(jì)數(shù)器計(jì)滿(mǎn)31的信號(hào)控制，使其從1-12已較快的速度循環(huán)，當(dāng)S5斷開(kāi)，S1,S9閉合時(shí), 使能端為高電平，置數(shù)端只要滿(mǎn)12就置數(shù)，不受日計(jì)數(shù)器計(jì)滿(mǎn)31的信號(hào)控制，160開(kāi)始計(jì)數(shù)，正常工作時(shí)日計(jì)數(shù)器計(jì)滿(mǎn) 31的信號(hào)直接給三輸入與非門(mén)，當(dāng)滿(mǎn)足月份 12，日計(jì)數(shù) 計(jì)滿(mǎn)31時(shí)，與非門(mén)輸出低電平，使兩塊160

8、置數(shù)，此時(shí)數(shù)碼管顯1,第一片的進(jìn)位信號(hào)控制第二片的使能端，實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)，構(gòu)成12進(jìn)制計(jì)數(shù)器，示具體原理如圖所示:DCD HEX DIG GREEN翡隊(duì)兒曲如圖所示（斷幵）時(shí)正常工作當(dāng)測(cè)閉合*1,刈新開(kāi)時(shí)復(fù)拉.即-直理數(shù)為一當(dāng)Sh斷開(kāi)用I*購(gòu)閉合時(shí)，調(diào)節(jié)月份，調(diào)節(jié)完后光斷開(kāi)闌， 再斷開(kāi)劉即可正常工件（調(diào)節(jié)時(shí)不哽數(shù)據(jù)逸擇器輸出端和 日計(jì)範(fàn)i|滿(mǎn)31的信號(hào)控制，即加快了月計(jì)議蠱的耳數(shù)淖搜）口口 U口uq H 味w- QU13C /4LS10N74LS1S0N出 口 pq笛:彳數(shù)據(jù)選擇蠱輸岀端宿労74LS04NVCCS9 o亠W -協(xié)擠QH計(jì)飆帶計(jì)滿(mǎn)3I的殆號(hào)XETG1M 3 JW+ CDM -(2)日計(jì)

9、數(shù)顯示電路日計(jì)數(shù)顯示電路是由兩片74LS160和一個(gè)三輸入與非門(mén)，兩個(gè)二輸入與非門(mén)構(gòu)成。首先計(jì)數(shù)器從1開(kāi)始計(jì)數(shù)，(每個(gè)月從一號(hào)開(kāi)始)所以 160的預(yù)置數(shù)端要置數(shù)成 0000,0001，保證每月都是從1日開(kāi)始計(jì)數(shù)的，通過(guò)邏輯組合電路后進(jìn)入數(shù)據(jù)選擇器，當(dāng) 與非門(mén)的輸入端都為1時(shí)，與非門(mén)的輸出端才為0,數(shù)據(jù)選擇器通過(guò)大小月份匹配的日計(jì) 數(shù)信號(hào)控制輸出信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)選擇器的輸出端控制74IS160的置數(shù)端，使其置數(shù)為1,實(shí)現(xiàn)計(jì)31天，30天，28天的功能，當(dāng)計(jì)滿(mǎn)31的時(shí)候，與非門(mén)輸出0,用一個(gè)非門(mén)將其轉(zhuǎn) 變成1,給月計(jì)數(shù)器的與非門(mén)，控制其置數(shù)，當(dāng)復(fù)位鍵閉合時(shí)，置數(shù)端為低電平，一直置數(shù)為1，實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能

10、計(jì)満2信號(hào) 計(jì)満30苗號(hào)U11O74LS00N U11B計(jì)満3I信號(hào)74LS0QN LJ13A74LS10NU14C741 S04NDCD.HEX.DIG.GREEN74LS160Nn-.af31S血VL 0CO fM 4=TLXFG1VCC頂741 S160NU4J1Y3WA2.控制調(diào)節(jié)電路（1） 3線(xiàn)-8線(xiàn)譯碼器通過(guò)控制138譯碼器的三個(gè)使能端使得當(dāng) A2或D中有高電平時(shí)U1工作，當(dāng)A2和D 中全為低電平時(shí) U2工作，12個(gè)月份對(duì)應(yīng)的碼輸出為 00001（ 1），00010 （2）, 00011 （3）， 00100 （ 4），00101（ 5），00110（ 6），00111（ 7），0

11、1000（ 8），01001（ 9），10000（ 10）, 10001 （11），10010 （12），可見(jiàn)1-7月份由U2譯出，8-12月份由U1譯出，因?yàn)?，11月 份譯出來(lái)的一樣，所以小月4, 6, 9, 11只需要接一個(gè)三輸入與非門(mén)即可，當(dāng)二月，小月 輸出為00時(shí)默認(rèn)為大月，使用譯碼器時(shí)應(yīng)當(dāng)注意到 74IS138譯出的為反碼。數(shù)碼管好Sr迂迂一VCC0VI 2石丄Y35 Y611274LS153數(shù)據(jù)選擇器AB為選擇輸入端，1C0-1C3為數(shù)據(jù)端,1Y為數(shù)據(jù)輸出端，1G為低電平有效的選通輸 入端。它的原理是通過(guò)給定不同的地址代碼（即 AB的狀態(tài)），即可從3個(gè)輸入數(shù)據(jù)中選出 所要的一個(gè)，

12、并送至輸出端1丫。-/IFPFF Sd Y f z T e t q4LJI- ILJ ：|PK_JfM fM rw74HC153N 6VU16數(shù)UK諛tf 輸出r|満:信歲U14C 74LS04N討淌:佶芳給月譏a器三、安裝、調(diào)試步驟與故障診斷本次課程設(shè)計(jì)先用multisim仿真，仿真成功后就開(kāi)始實(shí)物接線(xiàn)。先列出元件清單，然后從學(xué)習(xí)委員那里領(lǐng)芯片進(jìn)行接線(xiàn)工作。首先接月計(jì)數(shù)器部分，并且與數(shù)碼管相連，使能端先全部接高電平，74LS10 N的一個(gè)輸入端先接高電平，然后與160芯片構(gòu)成12進(jìn)制計(jì)數(shù)器，接好后數(shù)碼管應(yīng)從1-12循環(huán)顯 示，然后再與兩片138相連，接上與非門(mén)和非門(mén)后，當(dāng)數(shù)碼管顯示2時(shí)，非門(mén)

13、輸出為高電平，當(dāng)數(shù)碼管顯示4, 6, 9, 11時(shí)與非門(mén)輸出為高電平，顯示其他數(shù)時(shí)均為低電平，此時(shí) 接線(xiàn)正確，否則檢查接線(xiàn)錯(cuò)誤，檢查電路的引腳有無(wú)錯(cuò)接和漏接，互碰等情況。其次是連接日計(jì)數(shù)器部分，并使其與數(shù)碼管相連，160的置數(shù)端分別依次與三個(gè)；與非門(mén)相連，檢查其是否構(gòu)成 28, 30，31進(jìn)制計(jì)數(shù)器，正確顯示后再把置數(shù)端接到 153上 去，然后把153的輸入部分接好，把日的31進(jìn)制計(jì)數(shù)輸出接非門(mén)后與月計(jì)數(shù)器的使能端 相連，當(dāng)線(xiàn)路都接好時(shí)，連接電源，并觀(guān)察數(shù)碼管，當(dāng)數(shù)碼管能夠正確顯示并達(dá)到相應(yīng)功 能時(shí)，說(shuō)明接線(xiàn)正確，如果不能正確顯示，就要檢查線(xiàn)路是否連正確，電路的引腳有無(wú)錯(cuò) 接和漏接，互碰等情況

14、。最后接完發(fā)現(xiàn)有時(shí)月口. 口到了12口數(shù)管顯示。是i1.*1A1IInl四、總結(jié)與體會(huì)本次課程設(shè)計(jì)，我們的任務(wù)是完成大小月份自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的設(shè)計(jì)。在仿真方面，我們 用 Multisim 來(lái)仿真。 在老師給任務(wù)書(shū)和詳細(xì)的講解后， 我們對(duì)這個(gè)電路的設(shè)計(jì)有了一個(gè)大 概的思路，在使用軟件仿真的過(guò)程中，使我加深了對(duì)于軟件的使用，學(xué)會(huì)了收斂錯(cuò)誤出現(xiàn) 的原因和解決辦法，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)遇到一些不懂的問(wèn)題，大部分問(wèn)題都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò) 解決，但是網(wǎng)絡(luò)上也有一些錯(cuò)誤的，所以自己要勤加思考，最后還可以問(wèn)老師，問(wèn)同學(xué)。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中了解了各種芯片的管腳和功能，鞏固了所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，使我加深了對(duì)課 本上的邏輯芯片的認(rèn)識(shí)。

15、在接線(xiàn)過(guò)程中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，接線(xiàn)前應(yīng)先檢查導(dǎo)線(xiàn)的好壞和芯片插座是否良好， 以免造成檢查接線(xiàn)沒(méi)問(wèn)題，但就是顯示不正常的結(jié)果，最后浪費(fèi)大量的精力去排查錯(cuò)誤， 接一部分測(cè)一部分，以免造成各部分之間的相互干擾，導(dǎo)致整體出錯(cuò)，接芯片時(shí)先接芯片 的電源，因?yàn)樵谡麄€(gè)接線(xiàn)過(guò)程中線(xiàn)是非常多的，不先接好在后面很容易忘記，出現(xiàn)芯片不 工作帶來(lái)的顯示錯(cuò)誤，由于線(xiàn)比較多，也遮擋住了接線(xiàn)孔，在接線(xiàn)過(guò)程中一定要避免裸露 的線(xiàn)頭碰到一起或搭在了其他芯片上， 嚴(yán)重的可能會(huì)燒毀芯片， 接好后檢查也不是很容易， 所以接線(xiàn)時(shí)一定要非常非常細(xì)心。通過(guò)兩周的課程設(shè)計(jì)，我受益良多，使我了解了各種芯片的使用方法和功能更提高了 我的動(dòng)手能力

16、和解決問(wèn)題的能力。鞏固了我對(duì)于數(shù)字電子技術(shù)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，本次 課設(shè)我的設(shè)計(jì)還有不少地方不是很好，希望在以后的學(xué)習(xí)中，通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)來(lái)完善這些 方面。最后，這次課設(shè)雖然結(jié)束了，但我們對(duì)于數(shù)字電子技術(shù)的學(xué)習(xí)并沒(méi)有結(jié)束，以后的學(xué)習(xí) 中必然用到數(shù)字電子的知識(shí)，所以這次的課設(shè)對(duì)我?guī)椭艽蟆Ｎ?、附?. 元件清單3 線(xiàn) -8 線(xiàn)譯碼器 74LS138二片十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器 74160四片三 3 輸入正與非門(mén) 74LS10一片四 2 輸入正或門(mén) 74LS32一片雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 74153一片四 2 輸入與非門(mén) 7400一片六反相器 74LS04一片八段共陰顯示器四個(gè)實(shí)驗(yàn)箱一個(gè)導(dǎo)線(xiàn)若干2、參考文獻(xiàn)?數(shù)字電

17、子技術(shù)基礎(chǔ)?閻石 主編?電子技術(shù)與EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)及仿真？郭照南孫勝麟主編電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)環(huán)節(jié)項(xiàng)目評(píng)價(jià)優(yōu)良中及格不及格實(shí)踐環(huán)節(jié)(70%設(shè)計(jì)方案合理性與創(chuàng)造性 軟件仿真完成情況 硬件調(diào)試完成情況答辯情況 任務(wù)完成情況 獨(dú)立工作能力出勤情況設(shè)計(jì)報(bào)告(30%設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容完整、規(guī)范，圖紙 止確、清晰，設(shè)計(jì)步驟規(guī)氾、正 確，設(shè)計(jì)結(jié)果可行。綜合評(píng)價(jià)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定為：優(yōu) 良 中 及格 不及格 指導(dǎo)老師簽名：日期：辨析：詳細(xì)闡述月份是怎樣控制日子的，畫(huà)出真值表，詳細(xì)寫(xiě)出分析過(guò)程，從真值表 T函數(shù)式T電路圖（詳細(xì)說(shuō)明）i：0 Ei 1円壬 W i_(j- lLf . -tr !_iit-aIHM x-

18、74LS32NUUA-C74LS04N*s芬.u-74LS138Nhvet9e1siVS聘 VC5HDr?/4I S13BNU13B c IL510N74ILS160Nk& S3 aua T4LS160NBi uwU13CMLSinN:RFFF741 SD4NLJHE3Y74LWNn UHC15JIM_6V U1SXFG1月份74LS160輸出值74LS138輸入值74LS138輸出值U5U6U1U2U1U2QD,QC,QB,QAC,B,A丫。 Y 丫2 丫3丫4 丫5 丫6 丫7100000001不工作001不工作1011 1111200000010不工作010不工作1101 1111300000011不工作011不工作1110 1111400000100不工作100不工作1111 0111500000101不工作101不工作1111 1011600000110不工作110不工作1111 1101700000111不工作111不工作1111 1110800001000000 不工作0111 111不工作900001001001 不工作1011 111不工作1000010000000 不工作0111 11