具有時間校正功能的電子鐘設(shè)計

1、沈陽航空航天大學(xué)課 程 設(shè) 計（說明書）具有時間校正功能的電子鐘設(shè)計班級 / 學(xué)號 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 沈陽航空航天大學(xué)課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書課 程 名 稱 數(shù)字邏輯課程設(shè)計 課程設(shè)計題目 具有時間校正功能的電子鐘設(shè)計 課程設(shè)計的內(nèi)容及要求：一、設(shè)計說明與技術(shù)指標(biāo)設(shè)計一個能校準(zhǔn)時、分的電子時鐘，要求顯示時、分、秒。時鐘頻率為1Hz的方波信號。該電路主要由時鐘信號產(chǎn)生電路、時、分、秒計數(shù)電路、清零信號產(chǎn)生電路、校準(zhǔn)電路和顯示電路五部分組成。時鐘信號產(chǎn)生電路將產(chǎn)生的時鐘信號送入計數(shù)電路進(jìn)行計數(shù)，由顯示電路顯示，當(dāng)計數(shù)值達(dá)23時59分59秒產(chǎn)生清零信號，將產(chǎn)生的所有數(shù)字清零。二、設(shè)計

2、要求1用7段顯示器顯示。要求設(shè)計層次化。三、實驗要求1根據(jù)技術(shù)指標(biāo)制定實驗方案；驗證所設(shè)計的電路，用軟件仿真。2進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)處理和分析。四、推薦參考資料1. 閻石主編數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)五、按照要求撰寫課程設(shè)計報告成績評定表：序號評定項目評分成績1設(shè)計方案正確，具有可行性，創(chuàng)新性（15分）2設(shè)計結(jié)果可信（例如：系統(tǒng)分析、仿真結(jié)果）（15分）3態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律（15分）4設(shè)計報告的規(guī)范化、參考文獻(xiàn)充分（不少于5篇）（25分）5答辯（30分）總分最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定）指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日一、概述具有校正功能的時鐘，要實現(xiàn)兩個功能：1.顯示時間（24小時）；2.可以調(diào)整分

3、鐘和小時：完成以上基本功能后追加兩個附加功能：1.周期為1s的閃爍點；2整點前閃爍10次即當(dāng)時鐘到達(dá)59分50秒時有發(fā)光儀器開始周期為1s的閃爍直到00分00秒二、方案論證總設(shè)計思路：1 生成周期為1s的方波信號源通過555多諧振蕩調(diào)節(jié)RC；2 進(jìn)制為24和60的分頻器通過74LS60采用異步置數(shù)；3 顯示時間通過7段顯示器顯示；4 校正時間在分頻器表示分鐘與小時的信號輸入端口使用雙置開關(guān)，一端直接連555多諧振蕩器的輸出，通過555多諧振蕩器來分別調(diào)節(jié)分鐘和小時；5 周期為1s的閃爍將555多諧振蕩器輸出直接與PROBE（發(fā)光元器件）相連；6 整點前閃爍10次當(dāng)電路到達(dá)59分50秒的狀態(tài)邏輯

4、狀態(tài)為1與555多諧振蕩器相與后連接PROBE（發(fā)光元器件）；總方案原理圖如下圖2.1總方案原理：顯示時間小時分頻器分鐘分頻器秒分頻器校正555多諧振蕩器信號源周期為1s的閃爍整點前閃爍10次圖2.1總方案原理三、電路設(shè)計（宋體四號，加粗）1.生成周期為1s的方波信號源 見圖3.1 555多諧振蕩器根據(jù)公式T=（R1+R2）Cln2；令R1=R2,C=1uf,T=1s,ln2=0.693得 R=480.9k；因為在仿真電路里1ms時間長度與1s相同所以R=4.809k 圖3.1 555多諧振蕩器 2.進(jìn)制為24和60的分頻器 見圖3.2 進(jìn)制為了接成60進(jìn)制計數(shù)器，首先將兩片74LS160接成

5、百進(jìn)制計數(shù)器，然后將電路的59狀態(tài)譯碼產(chǎn)生LD=0的信號，同時加到兩片74LS160上，在下一個計數(shù)脈沖（第60個輸入脈沖）到達(dá)時，將0000同時置入兩片74LS160中，從而得到六十進(jìn)制計數(shù)器。進(jìn)位信號可由與非門輸出端直接引出。就可接成“分秒”電路 為了接成24進(jìn)制計數(shù)器,首先將兩片74LS160接成百進(jìn)制計數(shù)器。然后將電路的23狀態(tài)譯碼產(chǎn)生LD=0信號，同時加到兩片74LS160上，在下一個計數(shù)脈沖（第24個輸入脈沖）到達(dá)時，將0000同時置入兩片74LS160中，從而得到二十四進(jìn)制計數(shù)器，進(jìn)位信號可以直接由與非門的輸出端引出。圖3.2 進(jìn)制 3. 顯示時間 見圖3.3 譯碼器圖3.3 譯

6、碼器 4.校正時間 見圖3.4 校正當(dāng)時間與實際時間不符時可以通過按下S,使得小時或分鐘不受進(jìn)制影響，通過555多諧振蕩器來調(diào)節(jié)。圖3.4 校正5.周期為1s的閃爍 見圖3.5閃爍讓PROBE直接連信號源。圖3.5 閃爍7.整點前閃爍10次 見圖3.7整點提示 當(dāng)電路到達(dá)59分50秒的狀態(tài)邏輯狀態(tài)為1與555多諧振蕩器相與后連接PROBE。圖3.7整點提示四、性能測試1.直流穩(wěn)壓電源的測試 表1 ××電路測試數(shù)據(jù)表居中，黑體五號字，序號和名稱之間空一格R值(k)C值(F)頻率（Hz）周期(s)4.809111 2.電路整體性能測試(1)電路正常啟動圖 4.2.1 正常啟動（2）校正后電路圖4.2.2校正后電路(3) 周期為1s的閃爍圖4.2.3 周期為1s的閃爍(4) 整點前閃爍10次圖4.2.4整點前閃爍10次五、結(jié)論通過以上的調(diào)試和綜合分析，該電子鐘能夠正常的工作，達(dá)到預(yù)期的目的，此次多功能電子鐘的設(shè)計是成功的。 參考文獻(xiàn)1 閻石主編. 數(shù)字電子技術(shù). M北京：高等教育出版社，2006年2 陳振官等編著. 新穎高效聲光報警器. M北京：國防工業(yè)出版社，2005年附錄I 總電路圖圖附錄I 總電路附錄II 元器件清單序號編號名稱型號數(shù)量1U1 計數(shù)器74LS160N62U19觸發(fā)器555_TIMER_RATED13U1U6顯示器DCDHEX64U7U12非