數(shù)電 數(shù)字鐘、搶答器、交通燈、頻率計 設(shè)計資料

1、自動化自動化12級課程設(shè)計級課程設(shè)計 主主 帶：趙顯紅帶：趙顯紅 張曉紅張曉紅 課程設(shè)計目的 培養(yǎng)獨(dú)立完成一個課題或?qū)嶋H問題的能力。 培養(yǎng)查閱資料文獻(xiàn)手冊的能力。 熟悉元器件類型，掌握合理選取元件的規(guī)則。 鍛煉撰寫一個小論文和設(shè)計報告的能力。 培養(yǎng)科學(xué)的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。課程設(shè)計任務(wù)課程設(shè)計任務(wù) 數(shù)字鐘 簡易數(shù)字頻率計 交通燈控制器 搶答器數(shù)字鐘 要求準(zhǔn)確顯示“時”、“分”、“秒”，24小時制 00：00：0023：59：59 具有整點(diǎn)報時功能：在每小時59分51秒、53秒、55秒、57秒發(fā)出500HZ的低音，59秒時發(fā)出1000HZ的高音。 具有校時功能：以1HZ頻率對“時”、“分”進(jìn)行

2、校正，且互不影響。簡易數(shù)字頻率計 用于測量數(shù)字信號的頻率，測頻范圍0.1HZ到9999HZ。 用開關(guān)控制頻率計的啟動和停止。 測量范圍可調(diào)，分為1秒和10秒兩檔。 能連續(xù)循環(huán)測量顯示。如：1秒計數(shù)測量；4秒顯示結(jié)果；1秒清零。然后依次循環(huán)。交通燈控制器主綠30S支紅30S主黃5S支紅5S主紅20S支綠20S主紅5S支黃5S主干道主干道5203020555支干道支干道3060秒一循環(huán)秒一循環(huán)搶答器 四人搶答器，每人一個搶答按鈕，并顯示搶答者臺號。 主持人功能：發(fā)出搶答指令，系統(tǒng)清零，預(yù)置限時時間。（30或60秒） 電路具有時間顯示功能和限時功能。在限時內(nèi)，有人搶答，顯示電路停止工作。若限時時間到

3、，未有搶答，也停止工作。 聲響功能：當(dāng)發(fā)出搶答信號或限時時間到，發(fā)出持續(xù)23秒的單音或雙音音響以作提示。臺號計時課程設(shè)計步驟 選定設(shè)計題目。四個題目，每班平均分配。（32，34，33，35）總134人 設(shè)計草圖。按自己題目每人設(shè)計一張。 答疑，并檢查通過。 仿真。每人按自己草圖仿真。 插接線。同一題目兩人一組，選仿真通過的電路圖連接。設(shè)計圖紙要求 設(shè)計草圖圖紙不作要求。 最終仿真、實(shí)驗(yàn)證明正確的設(shè)計圖紙，為上交圖紙。(必須與設(shè)計報告一致) 3號圖紙，有邊框，有標(biāo)題欄。（可每班統(tǒng)一購買），手繪圖。 布局要合理，元器件疏密得當(dāng)，圖面清晰，元器件較重，引腳要輕（不能有斜線）。同一類型元器件大小要一致

4、。設(shè)計圖紙要求 信號線走向一致。（如從左到右，從上到下傳遞） 圖形符號符合標(biāo)準(zhǔn)，加適當(dāng)標(biāo)注，區(qū)別同一類元件。（尤其是電阻電容的大?。?連線，橫平豎直，粗細(xì)均勻。 所有電路圖用書中原理圖繪制。 電路圖準(zhǔn)確，完整，美觀。 設(shè)計圖紙，即使相同方案，在布局上應(yīng)有改變，圖紙效果應(yīng)不同。說明書要求 河科大作業(yè)專用紙，手寫。 標(biāo)準(zhǔn)封面。（設(shè)計題目，姓名，班級） 整體設(shè)計說明書，10頁以上，15頁以下。具體設(shè)計內(nèi)容不得少于8頁。 設(shè)計說明書不得雷同。否則沒有成績，或者重做。單元電路的設(shè)計，要用自己的語言表達(dá)，能體現(xiàn)自己的設(shè)計思路。 字跡工整，態(tài)度認(rèn)真，語言嚴(yán)謹(jǐn)。說明書內(nèi)容 內(nèi)容包括： 名稱；設(shè)計要求；總體方案

5、；單元電路設(shè)計（分 析計算）；方案比較（優(yōu)缺點(diǎn)）；整體原理圖； 整機(jī)工作原理；元件清單；設(shè)計收獲和啟示； 參考文獻(xiàn)。成績評定 EDA仿真：一般按出準(zhǔn)確結(jié)果時間給分。 插接線操作：分步給分，準(zhǔn)確做出滿分。 論文：要求原理正確，態(tài)度認(rèn)真。 原理圖圖紙：原理，布局，標(biāo)注。 包括設(shè)計態(tài)度：無草圖不能作設(shè)計；進(jìn)實(shí)驗(yàn)室衣著整齊；遵守時間及實(shí)驗(yàn)室規(guī)定；規(guī)范操作，嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)等。 時間安排 16周二：安排課程設(shè)計 16周四：下午答疑 17周一：仿真 8:30-5:30 17周二：插線 18周四：交報告時基電路8431267uo+5Vk47k47k2F10注意寫分析計算過程，注意寫分析計算過程，取用電阻電容大小。取

6、用電阻電容大小。1.怎樣產(chǎn)生1KHZ脈沖？該圖為書中1HZ電路Q3 Q2 Q1 Q0Q3 Q2 Q1 Q0EPETEPET7416074160分頻電路1KHZcQ3 Q2 Q1 Q0EPET741601HZcc500HZ2分頻100分頻10HZ1000分頻2.怎樣產(chǎn)生500HZ、10HZ、1HZ脈沖？或者用并行進(jìn)位法計數(shù)器EPETEPET7416074160cLDQ3 Q2 Q1 Q0Q3 Q2 Q1 Q013.怎樣產(chǎn)生任意進(jìn)制計數(shù)器？采用并行進(jìn)位、串行進(jìn)位、置數(shù)法、置零法均可。秒脈沖譯碼顯示電路Q3Q2Q1Q0A3A2A1A0a bcdef gQ3Q2Q1Q0A3A2A1A0YaYbYcYd

7、YeYfYgVCC71K7448BS2017448BS201畫原理圖時，請按照書本標(biāo)準(zhǔn)接線。數(shù)字鐘總體設(shè)計方案（1）60進(jìn)制計數(shù)器60進(jìn)制計數(shù)器24進(jìn)制計數(shù)器校時電路校分電路時基電路分頻電路時顯示分顯示秒顯示譯碼電路譯碼電路譯碼電路報時電路秒脈沖高音低音1HZCLK數(shù)字鐘校時電路校時開關(guān)校時開關(guān)進(jìn)位信號1HZ進(jìn)位信號Y=MA+MB若全部用與非門實(shí)現(xiàn)VCC秒脈沖注意注意選擇器件時，盡量選擇器件時，盡量選用常用元器件。選用常用元器件。該電路也可以作為其他換檔該電路也可以作為其他換檔電路。如頻率計的電路。如頻率計的1S(10S)，交通燈的交通燈的30S(60S).數(shù)字鐘整點(diǎn)報時電路分電路秒電路Q0Q

8、1Q2Q3Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q35951KHZ（高音）500HZ（低音）喇喇叭叭91/3/5/7注意注意該圖為原理圖，選擇器件時，該圖為原理圖，選擇器件時，應(yīng)化簡為常用元器件。應(yīng)化簡為常用元器件。搶答器總體設(shè)計方案（1）30（60）進(jìn)制計數(shù)器限時電路四路搶答電路顯示臺號鎖閉電路短 音提 示電 路主持人1234清零搶答及鎖閉電路DDDD主持人RD顯示臺號電路去控制限時和短音提示電路有人搶答為0無人搶答為11234清零Q4Q3Q2Q1這里電路有誤，請自己修改錯誤。顯示臺號電路Q1 Q2 Q3 Q4 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 A3 A2

9、 A1 A0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 D觸發(fā)器輸出 顯示譯碼器輸入Q4Q3Q2Q1A3A2A1A07448BS201abcdeegA0= Q1 + Q3 A1= Q2+ Q3 A2= Q4A3= 030（60）秒限時電路主持人清零Q3 Q2 Q1 Q0Q3 Q2 Q1 Q0RDEPETEPET11有人搶答為0無人搶答為1去控制短音提示電路7416074160限時到1HZ有人搶答或者無人搶答計滿30（60）停止計數(shù)功能換擋開關(guān)3060短音（3S）提示聲響電路有人搶答為0無人搶答為1限時時間到為0Q3 Q2 Q1 Q0EPET1KHZ7416011HZ喇喇叭

10、叭有人搶答或者限時時間到3秒提示音。功能數(shù)字頻率計總體設(shè)計方案（1）10000進(jìn)制計數(shù)器被測信號整形電路門控電路CLK主控電路六進(jìn)制計數(shù)器DR1S清零1S計數(shù)譯碼顯示時基電路分頻電路秒脈沖（施密特整形電路）1秒計數(shù)4秒顯示結(jié)果1秒清零EPET7416010作為門控信號作為清零信號Q3 Q2 Q1 Q0主控6進(jìn)制電路（1）1HZ1000001010011100101DDDDDDQ11HZ預(yù)置數(shù)100000作為門控信號作為清零信號Q16Q6Q1 2 3 4 5 61S1S4S主控6進(jìn)制電路（2）DR010000001000000100000010000001狀態(tài)萬進(jìn)制計數(shù)器門控信號1S待測信號個數(shù)

11、1秒計數(shù)控制門控電路待測信號CLKDR清零信號門控信號交通燈控制器總體設(shè)計方案（1）4進(jìn)制狀態(tài)控制主干道100進(jìn)制支干道100進(jìn)制綠燈30秒后清零黃燈5秒后清零紅燈25秒后清零綠燈20秒后清零黃燈5秒后清零紅燈35秒后清零秒脈沖交通燈顯示電路（時基、譯碼顯示電路省略)燈控制時間，時間控制狀態(tài)，狀態(tài)控制燈顯示。交通燈主干道控制EPETEPET7416074160主綠30S主黃5Sc主紅25S（支黃5S后）RDQ3 Q2 Q1 Q0Q3 Q2 Q1 Q0RDCLK1HZ狀態(tài)控制Q3 Q2 Q1 Q0EPETEPET7416074160支綠20S支黃5Sc支紅35S（主黃5S后）Q3 Q2 Q1 Q

12、0RDRD交通燈支干道控制1HZ狀態(tài)控制Q3 Q2 Q1 Q0EPET74160主綠30S主黃5S 支黃5S支綠20SCLKLD控制交通燈顯示電路主支干道燈變換控制Q3 Q2 Q1 Q0Q1 Q00 00 11 01 1主 支綠 紅黃 紅紅 綠紅 黃主綠主黃主紅支紅支綠支黃交通燈顯示電路60進(jìn)制主干道100進(jìn)制支干道100進(jìn)制30秒后清零（綠燈30S）35秒后清零（黃燈5S）60秒后清零（紅燈25S）35秒后清零（紅燈35S）55秒后清零（綠燈20S）60秒后清零（黃燈5S）交通燈控制器總體設(shè)計方案（2）秒脈沖相互制約的控制方式有所不同：燈不控制時間，時間控制狀態(tài)，狀態(tài)控制燈顯示。計數(shù)器中的譯碼方案主干道計數(shù)器支干道計數(shù)器主控計數(shù)器5560353030、35、60清零35、55、60清零1HZ交通燈控制器總體設(shè)計方案（3）主干道主干道5203020555支干道支干道3060秒一循環(huán)秒一循環(huán)30進(jìn)制（主綠）或20進(jìn)制（支綠）或5進(jìn)制（主支黃）主干道時間顯示支干道時間顯示顯示電路秒脈沖主 控4進(jìn)制交通燈計數(shù)顯示控制主干道十位顯示十位個位Q3 Q2 Q1 Q0主干道主干道5203020555支干道支干道3060秒一循環(huán)秒一