多功能數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告

1、/本科生課程設(shè)計(jì)?數(shù)字電子技術(shù)?課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：多功能數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)班級(jí)：2021級(jí)學(xué)生姓名：/學(xué)號(hào)：09214029起止日期：2021.4.252021.6.10指導(dǎo)教師：/副教授2021多功能數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)/(/電子信息工程學(xué)院海南三亞572022)摘要：設(shè)計(jì)一個(gè)多功能數(shù)字電子鐘,其中包括校時(shí)電路、顯示電路、記數(shù)電路、譯碼電路等.用555定時(shí)器產(chǎn)生1KHz的頻率信號(hào),再用74LS160制成兩個(gè)十分頻一個(gè)五分頻的計(jì)數(shù)器,一個(gè)D觸發(fā)器做成二分頻計(jì)數(shù)器,最后產(chǎn)生1Hz的脈沖信號(hào).用四片74LS160計(jì)數(shù)器完成分秒的六十進(jìn)制,同時(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)為二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器,采用二片74

2、LS160集成電路利用置零法來(lái)實(shí)現(xiàn).關(guān)鍵詞：數(shù)字鐘；計(jì)數(shù)器；課程設(shè)計(jì)Multi-functiondigitalelectricclockdesign/(CollegeofElectronicsandInformationEngineering,/University,SanyaHainan572022,China)Abstract:Designamulti-functiondigitalelectricclock,includingwhenthecircuit,showcircuit,countingcircuit,decodercircuit,etc.In555thetimerproduce

3、1KHzfrequencysignals,thenLS160with74madetwoveryfrequencyafivepointsoffrequency,aDflip-flopcountermadefrequencycounter,producethedichotomyof1Hzacpulsesignal.Withfourpiecesof74LS160countertheclockfinishsixdecimal,atthesametimecountershouldbemadewhen24intobyusingtwocounter,a74LS160integratedcircuitsusi

4、ngzerosmethodtoimplement.Keywords:Adigitalclock;Counter;Coursedesign1設(shè)計(jì)要求a準(zhǔn)確及時(shí),以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒的時(shí)間.b小時(shí)的計(jì)時(shí)要求為“12翻1,分和秒的計(jì)時(shí)要求為60進(jìn)制進(jìn)位c校正時(shí)間.2題目分析數(shù)字鐘電路系統(tǒng)由主體電路和擴(kuò)展電路兩大局部組成.其中主體電路完成數(shù)字鐘的根本功能,顯示秒、分、時(shí)的計(jì)時(shí)裝置.它具有走時(shí)準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好和使用方便等優(yōu)點(diǎn),擴(kuò)展電路完成數(shù)字鐘的定時(shí)限制擴(kuò)展功能.3整體構(gòu)思振蕩器產(chǎn)生的穩(wěn)定的高頻脈沖信號(hào),作為數(shù)字鐘的時(shí)間基準(zhǔn),然后經(jīng)分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)脈沖.秒計(jì)數(shù)器計(jì)滿60后向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位,分計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)滿60

5、后向小時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位,小時(shí)計(jì)數(shù)器根據(jù)“24進(jìn)1規(guī)律計(jì)數(shù).計(jì)數(shù)器的輸出分別經(jīng)譯碼器送顯示器顯示.計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)可以用校正電路校時(shí)、校分、校秒.數(shù)字電子鐘的邏輯框圖如圖1所示汁敢器分,位計(jì)堪器陵時(shí)電路怛?qū)f呵電路<分頻物分十位計(jì)數(shù)器時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器計(jì)®t翳-III9寸I.BI-他學(xué)個(gè)數(shù)F品惇報(bào)蔑據(jù)圖1數(shù)字鐘邏輯圖4具體實(shí)現(xiàn)4.1秒脈沖產(chǎn)生電路數(shù)字電子鐘應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間源,用它產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的1HZ脈沖信號(hào),稱(chēng)為秒脈沖,由于它直接影響到計(jì)時(shí)器走時(shí)的準(zhǔn)確度,本實(shí)驗(yàn)首先采用555定時(shí)器產(chǎn)生1KHz的頻率信號(hào),再用74LS160制成兩個(gè)十分頻一個(gè)五分頻的計(jì)數(shù)器,一個(gè)D觸發(fā)器做成二分頻計(jì)數(shù)器,最后產(chǎn)

6、生1Hz的脈沖信號(hào).如圖1.TRICON1555_VIRTUALGNDABCDTNtOCRnN二RleQ4Q_J102U3747s00_5VABCDNNQQQQOJ5RQQQQS160DABCDVCCU474L6KICRLUQCOLRle_uauLTNtOCRny二1PR1D1Q3>1CLK1Q.S16(D1CLR174LS74DU6A圖1脈沖信號(hào)4.2計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路圖2數(shù)字鐘電路系統(tǒng)框圖獲得秒脈沖信號(hào)后,可根據(jù)60s為lmin,60min為1h,24h為一個(gè)計(jì)數(shù)周期一天的計(jì)數(shù)規(guī)律,分別確定秒、分、時(shí)的計(jì)數(shù)器.由于秒和分的顯示均為60進(jìn)制,因此它們可由二級(jí)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成,其中秒和

7、分的個(gè)位為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,十位為六進(jìn)制計(jì)數(shù)器,可采用置零法來(lái)實(shí)現(xiàn).用四片74LS160計(jì)數(shù)器完成分秒的六十進(jìn)制.如圖3U6U5DCDHEX_DIG_BLUEVCCABCD7-19t1U174LS160D4121,5:QQQQOT鐘456U4A74LS00D11ABCD346N7r143*21-1-QQQQOU27,_S160D圖3六十進(jìn)制仿真圖時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)為二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器,也可采用二片74LS160集成電路利用置零法來(lái)實(shí)現(xiàn).當(dāng)時(shí)計(jì)數(shù)器輸出的第24個(gè)進(jìn)位信號(hào)時(shí),時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)該復(fù)位,即完成一個(gè)計(jì)數(shù)周期.如圖4U6U5圖4二十四進(jìn)制仿真圖4.3校時(shí)電路校時(shí)電路的作用是當(dāng)計(jì)時(shí)器剛接通電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí),

8、進(jìn)行時(shí)間的校準(zhǔn).圖9-4所示是一種實(shí)觀時(shí)、分、秒校準(zhǔn)的參考電路.開(kāi)關(guān)K1、K2、K3分別作為時(shí)、分、秒校準(zhǔn)的限制開(kāi)關(guān).當(dāng)K1、K2閉合,K3接G3門(mén)的輸入端時(shí),G1G31的輸出均為1,G4門(mén)輸出為0,G5門(mén)輸出為1,秒信號(hào)經(jīng)G6門(mén)送至秒個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸入端,計(jì)時(shí)器進(jìn)行正常計(jì)時(shí).(1)時(shí)校準(zhǔn)：當(dāng)開(kāi)關(guān)Kl翻開(kāi),K2閉合,K3接G3門(mén)的輸入端時(shí),G1門(mén)開(kāi)啟,G2門(mén)關(guān)閉,秒信號(hào)直接經(jīng)G6和G1門(mén)送至?xí)r個(gè)位計(jì)數(shù)器.從而使時(shí)顯示器每秒鐘進(jìn)一個(gè)數(shù)字,以實(shí)現(xiàn)快速的時(shí)校準(zhǔn),校準(zhǔn)后將K1重新閉合.至?xí)r個(gè)色至分個(gè)位至眇個(gè)位廿必需a5»D0圖5校時(shí)限制電路(2)分校準(zhǔn)：當(dāng)開(kāi)關(guān)K1閉合,K2翻開(kāi),K3接G3門(mén)的

9、輸入端時(shí),這時(shí)秒信號(hào)只能通過(guò)G6和G2門(mén)直接送至分個(gè)位計(jì)數(shù)器,這時(shí)分計(jì)數(shù)器快速計(jì)數(shù),當(dāng)分校準(zhǔn)后將K2閉合.(3)秒校準(zhǔn)：當(dāng)開(kāi)關(guān)K1、K2閉合,K3接G4門(mén)的輸入端時(shí),G4門(mén)輸出為1,使G5門(mén)開(kāi)啟,周期為0.5s的脈沖信號(hào)(可由秒脈沖信號(hào)分頻獲得)通過(guò)G5G6門(mén),并送至秒個(gè)位計(jì)數(shù)器,使秒計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度提升一倍,加快了秒顯示器的校準(zhǔn)速度.當(dāng)秒顯示器校準(zhǔn)后,將K3恢復(fù)與G3門(mén)的輸入端相接,這時(shí)計(jì)時(shí)器的各位顯示器將按校準(zhǔn)后的時(shí)間進(jìn)行正常計(jì)時(shí).5設(shè)計(jì)心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)是大學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合的橋梁.其大大的增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手水平.同時(shí)在實(shí)踐的過(guò)程中也大大增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)課本理論知識(shí)的理解,使得學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有了更深層次的感悟并對(duì)理論有了更感性的熟悉,甚至使得學(xué)生對(duì)理論豁然貫穿,到達(dá)一個(gè)更深的層次.課程設(shè)計(jì)也是非常辛苦的.但我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉.在設(shè)計(jì)過(guò)程中,通過(guò)針對(duì)性地查找資料,了解了些電子方面的資料,既增長(zhǎng)了自己見(jiàn)識(shí),補(bǔ)充對(duì)數(shù)字電子技術(shù)有了一個(gè)全面的熟悉,這些知識(shí)貫穿到一起,對(duì)電子專(zhuān)業(yè)有了一個(gè)更全面的熟悉！總之這次課程設(shè)計(jì)讓我把理論設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐相結(jié)合、穩(wěn)固根底知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)