電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告數(shù)字電子鐘電路設(shè)計(jì)

1、（電子技術(shù)課程）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)數(shù)字電子鐘電路設(shè)計(jì) 起止日期： 2016 年 11月14日 至 2016年 11月 18 日學(xué)生姓名趙盼瑤班級(jí)電氣工程1402學(xué)號(hào)成績(jī)指導(dǎo)教師(簽字)電氣與信息工程 學(xué)院（部）2016年 11 月 18 日一、設(shè)計(jì)題目數(shù)字電子鐘電路的設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目的 1、利用模擬電子和數(shù)字電子技術(shù)知識(shí)，作一次理論和實(shí)踐相結(jié)合的系統(tǒng)的綜合訓(xùn)練。2 、熟悉集成電路的引腳安排和各芯片的邏輯功能及使用方法3、了解數(shù)字電子鐘的組成及工作原理4、熟悉數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)與制作三、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求： 1、設(shè)計(jì)任務(wù) (1)設(shè)計(jì)出一個(gè)數(shù)字電子鐘電路 2、設(shè)計(jì)要求（1） 以24小時(shí)為一個(gè)計(jì)數(shù)周期,具有“時(shí)”、

2、“分”、“秒”數(shù)字?jǐn)?shù)碼管顯示電路； （2） 具有校時(shí)功能；（3） 整點(diǎn)前10秒，數(shù)字鐘會(huì)自動(dòng)報(bào)時(shí)，以示提醒；（4） 設(shè)計(jì)+5V直流電源；（設(shè)計(jì)220V輸入，+5V輸出）（5） 啟動(dòng)電路；（6） 用PROTEUS畫(huà)出電路原理圖仿真成功再用數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱驗(yàn)證。4、 設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容：1、首先設(shè)計(jì)一個(gè)秒脈沖產(chǎn)生電路可采用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，通過(guò)設(shè)計(jì)多諧振蕩器電阻、電容的參數(shù)大小，使555定時(shí)器輸出一個(gè)固定頻率為1HZ的方波（f=1.43/（R1+2R2)*c),設(shè)計(jì)電路如下圖1-1所示：圖1-1 秒脈沖產(chǎn)生電路2、 設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)電路計(jì)時(shí)電路即是計(jì)數(shù)電路，通過(guò)計(jì)數(shù)器集成芯片如：74LS 192（

3、十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，為異步清零）、74LS161（十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，為異步清零）、74LS 163（同步清零）等完成對(duì)秒脈沖的計(jì)數(shù)，選用時(shí)要重點(diǎn)考慮所選擇的計(jì)數(shù)器芯片的進(jìn)制問(wèn)題。秒鐘個(gè)位計(jì)到9進(jìn)10時(shí)，秒鐘個(gè)位回0，秒鐘十位進(jìn)1，秒鐘計(jì)到59，進(jìn)60時(shí)，秒鐘回00，分鐘進(jìn)1，以此類推，完成全部計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)；可通過(guò)添加相應(yīng)的與非門(mén)電路，使計(jì)數(shù)器按照要求回0。74LS192/161/163計(jì)數(shù)器芯片管腳如下圖1-2所示（本次設(shè)計(jì)采用的為74LS192）：輸入端加法脈沖輸入減法脈沖輸入置數(shù)端清零端輸出端ENP/ENT/RCO為使能端，正常工作時(shí)將其置為高電平；CLK脈沖輸入端。圖1-2 74LS192/16

4、1/163計(jì)數(shù)器芯片管腳圖3、顯示電路正常譯碼時(shí)，應(yīng)使BI/RBO、RBI、LT三個(gè)使能端置高電平；功能端的作用如下：1、 LT=0、BI/RBO=1時(shí)，燈測(cè)試功能；2、 LT=1、RBI=0時(shí)，滅零功能；3、 LT=1、RBI=0滅燈功能；根據(jù)EWB或PROTEUS元器件庫(kù)中數(shù)碼管的不同，有四個(gè)引腳的（顯示二進(jìn)制，內(nèi)自帶譯碼器）、有8個(gè)引腳的（顯示8段位碼，需要添加譯碼芯片，共陰極數(shù)碼管可采用74LS47譯碼器，共陽(yáng)極數(shù)碼顯示管可采用74LS48譯碼器），完成計(jì)數(shù)結(jié)果的輸出顯示。下圖1-3為74LS48譯碼器管腳說(shuō)明（47管腳功能與其一樣）： 圖1-3 74LS48譯碼器管腳圖本次設(shè)計(jì)中采用

5、的為自帶譯碼器的四個(gè)引腳BCD數(shù)碼管顯示，下圖1-4為秒計(jì)數(shù)顯示電路；分、時(shí)電路原理與其相似，圖1-5為計(jì)時(shí)器實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的仿真圖：圖1-4 秒計(jì)數(shù)顯示電路圖1-5 計(jì)時(shí)器實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的仿真圖4、校準(zhǔn)電路通過(guò)RS觸發(fā)器及與非門(mén)對(duì)“時(shí)”和“分”進(jìn)行校準(zhǔn)的電路如圖1-6所示。下面以?！胺帧彪娐穪?lái)說(shuō)明校準(zhǔn)電路的原理： 正常計(jì)數(shù)時(shí)，G1門(mén)開(kāi)，秒脈沖進(jìn)行單位產(chǎn)生的分脈沖可通過(guò)G1,G3(開(kāi)門(mén)狀態(tài))送入分計(jì)數(shù)器，此時(shí)G2封鎖，校準(zhǔn)脈沖（即秒脈沖）進(jìn)不去。 按下S1則G1封鎖，“分”脈沖受阻，而G2打開(kāi)，秒脈沖進(jìn)入分計(jì)數(shù)器進(jìn)行快速計(jì)數(shù)（即較分），校時(shí)電路與此完全相同。圖1-6 校準(zhǔn)電路5、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路根據(jù)要求，電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開(kāi)始整點(diǎn)報(bào)時(shí)，即當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號(hào)。報(bào)時(shí)電路選74HC30，選蜂鳴器為電聲器件，電路如圖1-7所示：圖1-7 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路6、 設(shè)計(jì)+5V直流電源，如圖1-8所示：圖1-8 +5V直流電源電路220V，50Hz的交流電經(jīng)過(guò)降壓變壓器得到12V,50Hz；經(jīng)過(guò)由四個(gè)二極管組成的整流橋整流，將電壓變成單一方向；再經(jīng)過(guò)多個(gè)電