數(shù)字電子課程設(shè)計(jì)數(shù)字電子時(shí)鐘

1、課題名稱數(shù)字電子時(shí)鐘 所在院系計(jì)算機(jī)學(xué)院 班 級 通信工程1004學(xué) 號姓 名魏發(fā)展指導(dǎo)老師蘇玉娜時(shí) 間目錄1.引言32.總體按方案選擇33.單元電路63.1 時(shí)功能 24進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路63.2 分秒功能60進(jìn)制計(jì)數(shù)器73.3晶體振蕩器電路圖83.4 分頻器電路94 總體電路圖105 總結(jié)116 原件清單.參考文獻(xiàn)121.引言數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字顯示秒分時(shí)的記時(shí)裝置，與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘相比，他具有走時(shí)準(zhǔn)確顯示直觀無機(jī)械傳動裝置等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用：小到人們的日常生活中的電子手表，大到車站碼頭機(jī)場等公共場所的大型數(shù)顯電子鐘。本課程設(shè)計(jì)要用通過簡單的邏輯芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字電子鐘。要點(diǎn)在于用555芯

2、片連接輸出為一秒的多諧振蕩器用于時(shí)鐘的秒脈沖,用74LS160(10進(jìn)制計(jì)數(shù)器)74LS00(與非門芯片)等連接成60和24進(jìn)制的計(jì)數(shù)器,再通過七段數(shù)碼管顯示，構(gòu)成了簡單數(shù)字電子鐘。本設(shè)計(jì)具有邏輯清晰、設(shè)計(jì)巧妙的特點(diǎn)，能很好的符合數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的要求。2.總體方案選擇秒、分、時(shí)分別為60、60和24進(jìn)制計(jì)數(shù)器。秒、分均為六十進(jìn)制，即顯示0059，它們的個(gè)位為十進(jìn)制，十位為六進(jìn)制。分秒功能的實(shí)現(xiàn)：用兩片74LS160組成60進(jìn)制遞增計(jì)數(shù)器。時(shí)為二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，顯示為0023，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。時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)：用兩片74L

3、S160組成24進(jìn)制遞增計(jì)數(shù)器。主體框圖如下：譯碼顯示 譯碼顯示 譯碼顯示六十進(jìn)制 秒計(jì)數(shù)器六十進(jìn)制 分計(jì)數(shù)器二十四進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)器 分頻器晶體 振蕩器圖 1 設(shè)計(jì)框架圖用555電路構(gòu)成的1KHz多諧振蕩器，調(diào)節(jié)電阻R3可以改變輸出信號頻率。74LS160是二，五，十進(jìn)制同步加法器，用三片74LS90構(gòu)成三級十分頻器，將1KHz矩形波分頻得到1Hz基準(zhǔn)秒計(jì)時(shí)信號。由于74LS160是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，分別將個(gè)位接成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十位接成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，分別將個(gè)位的RCO輸出端接十位的9腳端，就構(gòu)成60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，用兩個(gè)相同的60進(jìn)制計(jì)數(shù)器分別做作為秒，分計(jì)時(shí)，并在個(gè)位和十位輸出端接上數(shù)碼顯示管顯示小時(shí)計(jì)

4、數(shù)器直接采用整體反饋清零法構(gòu)成24進(jìn)制計(jì)數(shù)器。工作原理：振蕩電路產(chǎn)生的1KHZ脈沖信號經(jīng)三級十分頻電路分頻后產(chǎn)生的1HZ脈沖信號輸入74LS90N連成的60進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器，再由秒計(jì)數(shù)器每60秒進(jìn)位輸出給60進(jìn)制分鐘計(jì)數(shù)器，分鐘計(jì)數(shù)器滿60后產(chǎn)生進(jìn)位信號輸入給24進(jìn)制小時(shí)計(jì)數(shù)器，從而實(shí)現(xiàn)24小時(shí)制電子鐘的功能。功能 24進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路圖 3 24進(jìn)制計(jì)數(shù)器說明：采用同步時(shí)序信號控制，用個(gè)位的進(jìn)位端控制十位的使能端，當(dāng)個(gè)位有進(jìn)位時(shí)，芯片工作，輸入十位的脈沖信號有效，當(dāng)十位為2，個(gè)位為3的時(shí)候，同時(shí)給兩個(gè)芯片的預(yù)置端一個(gè)有效信號，使之清零。3.2分秒功能60進(jìn)制計(jì)數(shù)器圖 4 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器說明：采用異

5、步時(shí)序電路控制，在十位計(jì)數(shù)到5時(shí)，下一個(gè)脈沖一到來就置數(shù)。74LS160構(gòu)成的60進(jìn)制計(jì)數(shù)器和24進(jìn)制計(jì)數(shù)器如圖3和圖4所示。秒、分、時(shí)分別為60、60和24進(jìn)制計(jì)數(shù)器。秒、分均為六十進(jìn)制，即顯示0059，它們的個(gè)位為十進(jìn)制，十位為六進(jìn)制。3.3、晶體振蕩器電路圖圖 5 晶體振蕩電路555電路構(gòu)成的1KHz多諧振蕩器原理如圖5所示。調(diào)節(jié)電阻R2可以改變輸出信號頻率，用以得到所需的信號頻率。3.4分頻器電路圖 6三級十分頻器電路74LS90是二，五，十進(jìn)制異步加法器，用三片74LS90可以構(gòu)成三級十分頻器，將1KHz矩形波分頻得到1Hz基準(zhǔn)秒計(jì)時(shí)信號。原理如圖6所示4 總體電路圖5 總結(jié)與模擬電

6、路相比，數(shù)字電路具有精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、程序軟件控制等一系列優(yōu)點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，用數(shù)字電路進(jìn)行信號處理的優(yōu)勢也更加突出。為了充分發(fā)揮數(shù)字電路在信號處理上的強(qiáng)大功能，我們可以先將模擬信號按比例轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后送到數(shù)字電路進(jìn)行處理，最后再將處理結(jié)果根據(jù)需要轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號輸出。自20世紀(jì)70年代開始，這種用數(shù)字電路處理模擬信號的所謂“數(shù)字化”浪潮已經(jīng)席卷了電子技術(shù)幾乎所有的應(yīng)用領(lǐng)域，如數(shù)字濾波器等。很有幸我們這學(xué)期學(xué)習(xí)了電子技術(shù)這門學(xué)科，并且是我們這個(gè)學(xué)期的重點(diǎn)課程，在上課和實(shí)驗(yàn)的過程中，漸漸的我喜歡上了它。每一節(jié)課我都認(rèn)真學(xué)習(xí)，每次實(shí)驗(yàn)我都認(rèn)真的去完成。

7、但是做課程設(shè)計(jì)是第一次做，以前都是照著做，現(xiàn)在所有的都是自己做，真的很有難度。要想做出來一個(gè)好的東西，就要去圖書館，到網(wǎng)上去找資料。根據(jù)我自己的自身情況和查閱的資料，我決定做一個(gè)數(shù)字電子時(shí)鐘，這個(gè)相對比較是比較簡單的，由于我們以前的數(shù)電實(shí)驗(yàn)做過任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器，所以電子鐘計(jì)數(shù)器制作沒有問題，兩個(gè)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，一個(gè)24進(jìn)制計(jì)數(shù)器。經(jīng)過不懈的努力終于完成了。我們完成了這次的設(shè)計(jì)要求，成功的設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)字電子時(shí)鐘，完成了預(yù)想的功能。更加的感謝老師這學(xué)期對自己的指導(dǎo)和幫助，才能順利的完成此次設(shè)計(jì)。6 原件清單LED數(shù)碼管6個(gè)74LS160N芯片6個(gè)74LS90N芯片3個(gè)555集成定時(shí)器1個(gè)7400N 與非門2個(gè)5V電源1個(gè)滑動變阻器1 個(gè)電阻若干電容若干導(dǎo)線若干7 參考文獻(xiàn)1.李景宏，馬學(xué)文.電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程.沈陽：東北大學(xué)出版社.2002.王永軍，李景華編著.數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng).北京：電子工業(yè)出版社，20