華北電力大學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)

華北電力大學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)第1頁/共53頁設(shè)

計(jì)

報(bào)

告

封

面

格

式第2頁/共53頁

設(shè)計(jì)報(bào)告目錄目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書一、綜合實(shí)驗(yàn)的目的與要求二、設(shè)計(jì)框圖及電路系統(tǒng)概述三、各單元電路的設(shè)計(jì)方案及原理說明、參數(shù)計(jì)算四、調(diào)試過程及結(jié)果分析五、設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試中的體會(huì)六、參考文獻(xiàn)第3頁/共53頁設(shè)

計(jì)

任

務(wù)

書第4頁/共53頁設(shè)

計(jì)

報(bào)

告

內(nèi)

容一、綜合實(shí)驗(yàn)的目的與要求

1、正文為宋體，五號(hào)字行間距為211.1------------二、設(shè)計(jì)框圖及電路系統(tǒng)概述

1、正文為宋體，五號(hào)字行間距為211.1------------三、各單元電路的設(shè)計(jì)方案及原理說明、參數(shù)計(jì)算

1、正文為宋體，五號(hào)字行間距為211.1------------四、調(diào)試過程及結(jié)果分析

1、正文為宋體，五號(hào)字行間距為211.1------------五、設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試中的體會(huì)

1、正文為宋體，五號(hào)字行間距為211.1------------六、參考文獻(xiàn)

[1]作者1,作者2

書名.出版單位,版本.出版日期附錄（設(shè)計(jì)流程圖、程序、表格、數(shù)據(jù)等）第5頁/共53頁設(shè)計(jì)的總體步驟和方法一、整體規(guī)劃：

從要求出發(fā)，將整體設(shè)計(jì)分解為多個(gè)小模塊或者多個(gè)步驟。二、具體設(shè)計(jì)：

根據(jù)不同小模塊或不同步驟的功能查找可用器件，并輔以外圍電路將功能實(shí)現(xiàn)。三、調(diào)試整合：

將小模塊進(jìn)行組合或者將不同步驟按順序依次實(shí)現(xiàn)。四、撰寫報(bào)告：設(shè)計(jì)報(bào)告是學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)全過程的系統(tǒng)總結(jié)。第6頁/共53頁設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)一、繪制電路圖要規(guī)范，不能亂飛線，根據(jù)整體規(guī)劃后的結(jié)果合理地預(yù)分配不同器件在圖紙中的位置。這樣，即方便同組之間的分工合作，更方便最后的調(diào)試。二、盡可能的分模塊或者分步驟調(diào)試，這樣可以節(jié)省大量的重復(fù)工作量。三、善于通過現(xiàn)象判斷出錯(cuò)位置，并借助儀器觀察出錯(cuò)位置以及相關(guān)位置的輸出變化，進(jìn)而找出錯(cuò)誤。第7頁/共53頁成績(jī)?cè)u(píng)定（1）設(shè)計(jì)方案的正確性與合理性；（2）實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力(安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問題的能力以及創(chuàng)新精神等)；（3）總結(jié)報(bào)告；（4）答辯情況(課題的論述和回答問題的情況)；（5）設(shè)計(jì)過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神。

綜合評(píng)定總成績(jī)：優(yōu)、良、中、及格和不及格。第8頁/共53頁數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的題目課題一移位寄存器型彩燈控制器課題二智力競(jìng)賽搶答器課題三電子拔河游戲機(jī)課題四交通信號(hào)燈控制器課題五電子秒表課題六電子密碼鎖課題七數(shù)字電子鐘第9頁/共53頁課題一移位寄存器型彩燈控制器一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1、要求采用移位寄存器設(shè)計(jì)一個(gè)彩燈控制器。2、要求三種變換花型以某種節(jié)拍按一定規(guī)律改變彩燈的輸入電平值，控制彩燈的亮與滅，按預(yù)定規(guī)律顯示一定的花型。

花型1：8路彩燈從左至右順次漸亮，全亮后逆序漸滅；循環(huán)兩次。

花型2：8路彩燈從中間到兩邊對(duì)稱地逐次漸亮，全亮后仍由中間到兩邊逐次漸滅；循環(huán)兩次。

花型3：8路彩燈分兩半，從左至右順次漸亮，全亮后則滅，循環(huán)三次。3、三種花型先以慢節(jié)拍顯示一遍，再以快節(jié)拍顯示一遍，構(gòu)成一次大循環(huán)，然后重復(fù)。當(dāng)然也可以相反。第10頁/共53頁花型真值表課題一移位寄存器型彩燈控制器第11頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)彩燈控制器以某種節(jié)拍按一定規(guī)律改變彩燈的輸入電平值，控制彩燈的亮與滅，按預(yù)定規(guī)律顯示一定的花型。因此彩燈控制器需要一個(gè)能夠按一定規(guī)律輸出不同高低電平編碼信號(hào)的編碼發(fā)生器，同時(shí)還需要編碼發(fā)生器所要求的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)。由于實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合所帶彩燈可能是功率較大的白熾燈或其它，因此還需要一定的驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)驗(yàn)中因采用發(fā)光二極管或指示燈，故可省略驅(qū)動(dòng)電路。彩燈控制器的原理框圖如圖所示。課題一移位寄存器型彩燈控制器1、原理框圖第12頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)課題一移位寄存器型彩燈控制器2、設(shè)計(jì)思路（1）節(jié)拍控制電路三種花型循環(huán)一次需要16*2+8*2+5*3=63個(gè)節(jié)拍，再加上清“0”一拍，共64拍。三種花型若先以慢節(jié)拍顯示一遍，再以快節(jié)拍顯示一遍，這樣構(gòu)成一次大循環(huán)共需128節(jié)拍。

移位脈沖CP的表達(dá)式為：第13頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)思路（2）通用移位寄存器74LS19474LS194的功能表如下

要實(shí)現(xiàn)上述花型顯示，關(guān)鍵是移位寄存器的功能控制端S0、S1和左移SL、右移SR的信號(hào)電平如何組織。課題一移位寄存器型彩燈控制器第14頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)思路（3）復(fù)位電路復(fù)位電路的功能如下：a)系統(tǒng)總復(fù)位，用啟動(dòng)開關(guān)S控制。b)花型3每5拍清零一次，。c)三種花型運(yùn)行一遍即第64拍總清零一次，可用對(duì)周期為64拍的CP6微分得到的負(fù)脈沖實(shí)現(xiàn)。課題一移位寄存器型彩燈控制器第15頁/共53頁課題二智力搶答器一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求

1、設(shè)計(jì)制作一個(gè)可容納六組參賽隊(duì)的智力競(jìng)賽搶答器，每組設(shè)置一個(gè)搶答按鈕供搶答者使用。設(shè)置一個(gè)“系統(tǒng)復(fù)位”按鈕和一個(gè)“搶答開始命令”按鈕供主持人使用。

2、電路具有第一搶答信號(hào)的鑒別和鎖存功能。在主持人將系統(tǒng)復(fù)位并發(fā)出“搶答開始命令”后，若參賽者按下?lián)尨鸢粹o，就顯示最先搶答者的組號(hào)，指示搶答有效，并以聲音警示。若系統(tǒng)復(fù)位但未發(fā)“搶答開始命令”，參賽者就按下?lián)尨鸢粹o，也顯示搶答者的組號(hào)，但指示搶答無效，并以聲音警示。要求確定第一個(gè)輸入的搶答信號(hào)，并保持該信號(hào)不變，同時(shí)使后輸入的信號(hào)無效。3、在發(fā)出“搶答開始命令”后開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過規(guī)定的搶答時(shí)間后若沒有人搶答，就發(fā)出“搶答時(shí)間到”信號(hào)，以聲光警示，并鎖定輸入電路使各路搶答信號(hào)無法再輸入。

4、設(shè)置計(jì)分電路，開始時(shí)每組預(yù)置為100分或其它，答對(duì)一次加10分，答錯(cuò)減10分。第16頁/共53頁二、總體設(shè)計(jì)思路1、本題的根本任務(wù)是準(zhǔn)確判斷出第一搶答者的信號(hào)并將其鎖存。實(shí)現(xiàn)這一功能可用觸發(fā)器或鎖存器等。在得到第一搶答信號(hào)之后應(yīng)立即將電路的輸入封鎖，使其他組的搶答信號(hào)無效。同時(shí)還必須注意，第一搶答信號(hào)應(yīng)該在主持人發(fā)出“搶答開始命令”后才有效，否則無效。課題三智力搶答器第17頁/共53頁二、總體設(shè)計(jì)思路2、當(dāng)電路形成第一搶答信號(hào)之后，用編碼、譯碼及數(shù)碼顯示電路顯示出搶答者的組號(hào)。還可用鑒別出的第一搶答信號(hào)控制音頻振蕩器工作，給以警示。3、計(jì)分電路可采用3位七段數(shù)碼管顯示，由于每次都是加或減10分，故個(gè)位總保持為0，只要十位和百位作加減計(jì)數(shù)即可，可采用兩級(jí)十進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器完成。

課題三智力搶答器第18頁/共53頁課題三電子拔河游戲機(jī)

電子拔河游戲機(jī)是一種能容納甲乙雙方參賽或甲乙雙方加裁判的三人游戲電路。由一排LED發(fā)光二極管表示拔河的“電子繩”。由甲、乙二人通過按鈕開關(guān)使發(fā)光的LED管向自己一方的終點(diǎn)移動(dòng)，當(dāng)亮點(diǎn)移到任何一方的終點(diǎn)時(shí)，則該方獲勝，連續(xù)比賽多局以定勝負(fù)。一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1、由裁判下達(dá)比賽開始命令后，甲乙雙方才能輸入信號(hào)，否則，由于電路具有自鎖功能，使輸入信號(hào)無效。2、“電子繩”至少由17個(gè)LED管構(gòu)成，裁判下達(dá)“比賽開始”命令后，位于“電子繩”中點(diǎn)的LED管發(fā)亮。甲、乙二人通過按鈕開關(guān)使發(fā)光的LED管向自己一方的終點(diǎn)移動(dòng)，并阻止其向?qū)Ψ窖由臁．?dāng)點(diǎn)亮的LED管到達(dá)某一方的終點(diǎn)時(shí)，該方獲勝。此時(shí)通過自鎖功能鎖定電路，使輸入不再有效，必須由裁判再次發(fā)出“比賽開始”命令時(shí)方能開始下一次比賽。3、某方贏一次，由計(jì)分電路自動(dòng)給該方加分一次，通過多次比賽以定勝負(fù)。第19頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)電子拔河游戲機(jī)原理框圖課題三電子拔河游戲機(jī)第20頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)1、信號(hào)輸入電路與控制電路的設(shè)計(jì)要求甲乙的輸入互相控制，即在有效時(shí)間里若甲先輸入則甲有效，乙先輸入則乙有效。由兩端輸出，無效端保持不變，有效端輸出一脈沖進(jìn)入計(jì)數(shù)器的加/減脈沖輸入端，其進(jìn)入方向則由參賽雙方輸入的按鍵信號(hào)決定。2、計(jì)數(shù)電路由加減計(jì)數(shù)器構(gòu)成，加減兩端分別接控制門的兩個(gè)輸出端，若當(dāng)甲有效時(shí)，就進(jìn)行加計(jì)數(shù)，乙有效時(shí)則減計(jì)數(shù)。課題三電子拔河游戲機(jī)第21頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)3、輸出電路（1）譯碼器的輸入接計(jì)數(shù)器的輸出，輸出接電子繩，根據(jù)加、減計(jì)數(shù)情況決定電子繩的亮燈向上移動(dòng)還是向下移動(dòng)。（2）計(jì)分器的設(shè)計(jì)，當(dāng)最左面的燈亮的時(shí)候，給甲加一分，最右面的燈亮的時(shí)候，給乙加一分。并能對(duì)多次比賽計(jì)分，最后計(jì)算總成績(jī)。當(dāng)最左或最右的燈亮的時(shí)候，電路被鎖定，使輸入不再有效，當(dāng)裁判清零以后方能進(jìn)行下一次比賽。

課題三電子拔河游戲機(jī)第22頁/共53頁課題四交通信號(hào)燈控制器第23頁/共53頁一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求

在一個(gè)具有主、支干道的十字路口，設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈自動(dòng)控制裝置。紅燈(R)亮表示該條道路禁止通行，黃燈(Y)亮作為過渡，以使行駛中的車輛有時(shí)間停到禁止線以外，綠燈(G)亮表示該條道路允許通行。具體要求如下：1、主干道經(jīng)常通行。2、支干道有車才通行。3、主、支干道均有車時(shí)，兩者交替通行，并要求主干道每次至少放行30秒，支干道每次最多放行20秒；采用傳感器分別監(jiān)測(cè)主、支干道是否有車，有車時(shí)向主控制器發(fā)出信號(hào)，實(shí)驗(yàn)中用邏輯開關(guān)代替。4、每次綠燈變紅燈時(shí)，要求黃燈先亮5秒，此時(shí)原紅燈不變；5、設(shè)計(jì)5秒、20秒、30秒計(jì)時(shí)的譯碼顯示電路，每秒改變一次顯示數(shù)字，可以采用正計(jì)時(shí)，也可倒計(jì)時(shí)。6、當(dāng)任意一條路上出現(xiàn)特殊情況，如消防車、救護(hù)車或其它需要優(yōu)先放行的車輛時(shí)，各方向上均為紅燈，計(jì)時(shí)停止。當(dāng)特殊運(yùn)行狀態(tài)結(jié)束后，控制器恢復(fù)原來狀態(tài)，繼續(xù)正常運(yùn)行。用邏輯開關(guān)模擬有無特殊情況。課題四交通信號(hào)燈控制器第24頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)1、采用傳感器分別監(jiān)測(cè)主、支干道是否有車，有車時(shí)向主控制器發(fā)出信號(hào)，實(shí)驗(yàn)中用邏輯開關(guān)代替。2、計(jì)時(shí)器在完成計(jì)時(shí)任務(wù)時(shí)，計(jì)時(shí)部分的控制電路要向主控制器發(fā)出相應(yīng)的計(jì)時(shí)結(jié)束信號(hào)以使電路根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)入到下一個(gè)狀態(tài)。3、按照主控制器所處的狀態(tài)進(jìn)行譯碼，再驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的信號(hào)燈。系統(tǒng)原理框圖

課題四交通信號(hào)燈控制器第25頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)4、交通燈控制的狀態(tài)設(shè)計(jì)。課題四交通信號(hào)燈控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖第26頁/共53頁狀態(tài)轉(zhuǎn)換表注意：用二進(jìn)制定義不同狀態(tài)時(shí)，相鄰狀態(tài)之間的改變盡量避免兩位二進(jìn)制同時(shí)變化（如10變?yōu)?1），因?yàn)檫@樣可能帶來競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)，使電路出現(xiàn)不可預(yù)知的錯(cuò)誤。課題四交通信號(hào)燈控制器計(jì)時(shí)顯示電路示例第27頁/共53頁課題五電子秒表一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1、利用555定時(shí)器制作一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生裝置。2、通過二五十進(jìn)制計(jì)數(shù)器制作時(shí)鐘分頻電路，輸出計(jì)數(shù)脈沖，使電子秒表能夠在0.1秒到9.9秒之間計(jì)時(shí)并顯示出來。3、使用基本RS觸發(fā)器制作電子秒表的控制開關(guān)，實(shí)現(xiàn)開始計(jì)數(shù)，停止并保持計(jì)數(shù)和清零重新開始計(jì)數(shù)的功能。第28頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)1、整體設(shè)計(jì)布局如圖課題五電子秒表第29頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)2、模塊設(shè)計(jì)（1）555時(shí)鐘發(fā)生模塊利用555定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的多諧振蕩電路能夠完成時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器的功能，通過調(diào)節(jié)電路中的可變電阻使多諧振蕩器的輸出信號(hào)頻率為50HZ。（2）5分頻電路模塊利用74LS290中五進(jìn)制計(jì)數(shù)的功能，將輸入為50HZ頻率的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行分頻變?yōu)?0HZ的信號(hào)輸出，即周期為0.1秒。（3）輸出及顯示模塊兩個(gè)290分別連接成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，一個(gè)輸出十分之一秒，一個(gè)輸出整秒，并分別通過248芯片驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的數(shù)碼顯示器，以顯示0.1—9.9秒的秒表數(shù)值。課題五電子秒表第30頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)2、模塊設(shè)計(jì)（4）控制電路利用基本RS觸發(fā)器生成控制電路：分別在R端和S端設(shè)置開關(guān)。開關(guān)S有效，則Q端輸出高點(diǎn)平，將控制時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器輸出的與非門打開，是時(shí)鐘信號(hào)能順利通過與非門輸出到分頻電路中；同時(shí)Q非端輸出的低平觸發(fā)一個(gè)由門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，使其輸出一個(gè)一定寬度的低電平，通過一個(gè)非門變成高電平控制分頻電路和計(jì)數(shù)脈沖輸出電路（3個(gè)74LS290）的清零端，使其清零，并在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)消失以后恢復(fù)計(jì)數(shù)和分頻功能。開關(guān)R有效，則時(shí)鐘信號(hào)被屏蔽，電子秒表保持當(dāng)前數(shù)值不變。為了避免基本RS觸發(fā)器出現(xiàn)不定態(tài)，需將構(gòu)成觸發(fā)器的兩個(gè)與非門的一端經(jīng)電阻接+5V電源，同時(shí)兩個(gè)開關(guān)不能同時(shí)閉合。課題五電子秒表第31頁/共53頁

鎖是人們生活中的常用物品。本題要求用電子器件設(shè)計(jì)制作一個(gè)密碼鎖，使之在輸入正確的代碼時(shí)，輸出開鎖信號(hào)以推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，并用紅燈亮、綠燈滅表示關(guān)鎖，而綠燈亮、紅燈滅表示開鎖。課題六電子密碼鎖第32頁/共53頁一、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求1、在鎖的控制電路中儲(chǔ)存一個(gè)可修改的4位二進(jìn)制代碼作為密碼，當(dāng)輸入代碼和鎖的密碼相等時(shí)，進(jìn)入開鎖狀態(tài)使鎖打開。

2、從第一個(gè)按鈕觸動(dòng)之后的5秒內(nèi)若未將鎖打開，則電路進(jìn)入自鎖狀態(tài)，使之無法再打開，并由揚(yáng)聲器發(fā)出持續(xù)20秒的報(bào)警信號(hào)。課題六電子密碼鎖第33頁/共53頁課題六電子密碼鎖二、總體方案設(shè)計(jì)1、電子密碼鎖的原理框圖第34頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)思路（1）該題的主要任務(wù)是產(chǎn)生一個(gè)開鎖信號(hào)，而開鎖信號(hào)的形成條件是輸入代碼和已設(shè)置的密碼相同。實(shí)現(xiàn)這種功能的電路構(gòu)思有多種。比如：用2片8位數(shù)據(jù)鎖存器或2片4位寄存器，一片存入開鎖的代碼，另一片存入密碼，通過比較的方法判斷，若二者相等，則形成開鎖信號(hào)。（2）在產(chǎn)生開鎖信號(hào)后，要求輸出聲、光信號(hào)。其中音響的產(chǎn)生可以由開鎖信號(hào)去觸發(fā)一個(gè)音響電路。其中的光信號(hào)可以用開鎖信號(hào)點(diǎn)亮LED指示燈。（3）用按鈕開關(guān)的第一個(gè)動(dòng)作信號(hào)觸發(fā)一個(gè)5S的定時(shí)器，若在5S內(nèi)未將鎖打開，則電路進(jìn)入自鎖狀態(tài)，使之無法再打開，并由揚(yáng)聲器發(fā)出持續(xù)20秒的報(bào)警信號(hào)。課題六電子密碼鎖第35頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)3、部分電路示例（密碼預(yù)置和修改電路）課題六電子密碼鎖第36頁/共53頁課題七數(shù)字電子鐘一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1、設(shè)計(jì)一個(gè)能直接顯示時(shí)、分、秒并可以進(jìn)行?！皶r(shí)”、?！胺帧钡臄?shù)字電子鐘。小時(shí)可采用十二進(jìn)制也可采用二十四進(jìn)制。2、（1）設(shè)計(jì)24小時(shí)整點(diǎn)報(bào)時(shí)控制電路，要求每整點(diǎn)發(fā)出一聲音響報(bào)時(shí)。（2）要求只在6--22點(diǎn)之間每整點(diǎn)報(bào)時(shí)一次，23--5點(diǎn)之間整點(diǎn)不報(bào)時(shí)。3、設(shè)計(jì)任意幾點(diǎn)幾分均可響鈴的鬧鐘控制電路。響鈴1分鐘，可提前終止。4、根據(jù)規(guī)定的作息時(shí)間表，設(shè)計(jì)自動(dòng)響鈴控制電路。（選做）

第37頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)

數(shù)字式電子鐘的基本功能是能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)、分、秒的正確計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單位為1秒。因此，一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字式電子鐘應(yīng)由三大部分組成：即計(jì)時(shí)顯示電路、秒脈沖產(chǎn)生電路和控制電路。

課題七數(shù)字電子鐘第38頁/共53頁一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1、設(shè)計(jì)一個(gè)能直接顯示時(shí)、分、秒的數(shù)字電

子鐘。小時(shí)可采用十二進(jìn)制也可采用二十

四進(jìn)制。2、設(shè)計(jì)?！皶r(shí)”、校“分”控制電路。3、設(shè)計(jì)24小時(shí)整點(diǎn)報(bào)時(shí)控制電路，要求從59

分50秒開始，每2秒鐘響一聲，共響5次；

每響一次聲音持續(xù)0.5秒。數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)第39頁/共53頁二、總體方案設(shè)計(jì)

數(shù)字式電子鐘的基本功能是能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)、分、秒的正確計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單位為1秒。因此，首先必須有計(jì)時(shí)顯示電路和秒脈沖產(chǎn)生電路。其次，接通電源或時(shí)鐘走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，需要進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)，因此應(yīng)有校時(shí)控制電路。另外，要求數(shù)字鐘能夠自動(dòng)整點(diǎn)報(bào)時(shí)，還應(yīng)有整點(diǎn)報(bào)時(shí)控制電路。若還需要其它功能，相應(yīng)的還要有一些控制電路。綜上所述，數(shù)字式電子鐘應(yīng)由三大部分組成：計(jì)時(shí)顯示電路秒脈沖產(chǎn)生電路控制電路其結(jié)構(gòu)框圖如圖所示：數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)第40頁/共53頁1、秒脈沖發(fā)生器（1）振蕩器：用來產(chǎn)生時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的電路。由于數(shù)字鐘的精度主要取決于時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的頻率及其穩(wěn)定性，所以一般采用石英晶體振蕩器。振蕩頻率高，精度高；但頻率高，分頻級(jí)數(shù)增多，所以要綜合考慮。采用f=100KHz的晶振。二、總體方案設(shè)計(jì)數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)第41頁/共53頁1、秒脈沖發(fā)生器（2）分頻器：石英晶體振蕩器產(chǎn)生f=100KHz的頻率，不能用于計(jì)時(shí)，需要將其分頻為1Hz的信號(hào)，若采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器對(duì)其分頻，需要五級(jí)。二、總體方案設(shè)計(jì)數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)第42頁/共53頁2、計(jì)數(shù)器的組成

每天24小時(shí)、每小時(shí)60分、每分鐘60秒，因此設(shè)定“時(shí)”“分”“秒”計(jì)數(shù)器。分、秒計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制，“逢60進(jìn)1”；時(shí)計(jì)數(shù)器為24進(jìn)制，“逢24進(jìn)1”，如果仍采用74LS160，每個(gè)計(jì)數(shù)器都需要兩片。二、總體方案設(shè)計(jì)數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)第43頁/共53頁3、顯示器及顯示譯碼器（1）顯示器共陽極數(shù)碼管共陰極數(shù)碼管（2）顯示譯碼器共陽極譯碼器74LS247

共陰極譯碼器74LS248

74LS247是集電極開路輸出結(jié)構(gòu)，輸出必須接電阻；

74LS248內(nèi)部有上拉電阻，輸出不用接電阻。（3）帶譯碼驅(qū)動(dòng)的顯示器二、總體方案設(shè)計(jì)數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)第44頁/共53頁4、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路

要求從59分50秒開始，每2秒鐘響一聲，共響5次；每響一次聲音持續(xù)0.5秒。由此可知，報(bào)時(shí)電路由兩部分組成：振蕩電路+蜂鳴器控制電路（1）振蕩電路人類耳朵所能聽到的聲音頻率