EDA計(jì)時(shí)器課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)終稿

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10級(jí)電子信息工程專業(yè)力控課程設(shè)計(jì)

《儲(chǔ)存罐液位監(jiān)控》

學(xué)院：信息工程學(xué)院指導(dǎo)老師：孟如

小組成員：汪征202320230110

張麗202312040212

2023年1月7日

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一、內(nèi)容摘要……………3二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求……3三、總設(shè)計(jì)原理…………3四、單元電路的設(shè)計(jì)……4五、設(shè)計(jì)總電路圖………10六、主要儀器及其使用方法……………11七、設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題及解決方案……12八、心得體會(huì)……………13九、附錄…………………15

一、內(nèi)容摘要

通過(guò)對(duì)555秒脈沖信號(hào)發(fā)生器，不同進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)以及數(shù)顯譯碼器的

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學(xué)習(xí)，應(yīng)用對(duì)時(shí)序電路規(guī)律電路知識(shí)的了解。我設(shè)計(jì)出能夠按要求確鑿顯示24小時(shí)制的“時(shí)〞、“分〞、“秒〞的數(shù)字鐘，而且此數(shù)字鐘還具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)以及校時(shí)功能。應(yīng)用Multisim10軟件進(jìn)行電路仿真，結(jié)果顯示該設(shè)計(jì)能夠依照設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)，報(bào)時(shí)，校時(shí)三項(xiàng)基本功能。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求

（1）設(shè)計(jì)內(nèi)容：

1、設(shè)計(jì)一個(gè)具有時(shí)、分、秒的十進(jìn)制數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)器。2、具有手動(dòng)校時(shí)、校分的功能。

3、通過(guò)開(kāi)關(guān)能實(shí)現(xiàn)小時(shí)的十二進(jìn)制和二十四進(jìn)制轉(zhuǎn)換。

具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)的功能，每個(gè)整點(diǎn)完成相應(yīng)點(diǎn)數(shù)的報(bào)時(shí)，如3點(diǎn)鐘響3聲.（2）設(shè)計(jì)要求

1.畫(huà)出仿真電路圖

2.合理的設(shè)計(jì)元件并選擇元件參數(shù)3.電路仿真與調(diào)試

三、總設(shè)計(jì)原理

數(shù)字鐘由555秒脈沖信號(hào)發(fā)生器，校時(shí)電路，報(bào)時(shí)電路，數(shù)字顯示譯碼電路，計(jì)數(shù)電路等單元電路組成。555秒脈沖信號(hào)發(fā)生器即為多諧振蕩器，通過(guò)555定時(shí)器與積分電路的連接組成能夠產(chǎn)生1HZ的555秒脈沖信號(hào)發(fā)生器。校時(shí)電路通過(guò)對(duì)規(guī)律電路的應(yīng)用，采用與非門(mén)，或門(mén)，非門(mén)等電路實(shí)現(xiàn)對(duì)分與秒的互不影響的校時(shí)。報(bào)時(shí)電路應(yīng)用了規(guī)律關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了在不同時(shí)間發(fā)出不同頻率聲響的目的。其中頻率來(lái)源為555秒脈沖信號(hào)發(fā)生器。數(shù)字顯示譯碼電路采用集成芯片與數(shù)顯管的組合，實(shí)現(xiàn)將輸入的二進(jìn)數(shù)顯示為直觀數(shù)碼的目的。計(jì)數(shù)電路

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由計(jì)數(shù)器組成，實(shí)現(xiàn)的目的是以1HZ的秒信號(hào)為基準(zhǔn)計(jì)時(shí)，“秒〞計(jì)數(shù)器滿60后向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位，“分〞計(jì)數(shù)器滿60后向“時(shí)〞計(jì)數(shù)器進(jìn)位，“時(shí)〞計(jì)數(shù)器滿24后歸零，重新開(kāi)始計(jì)時(shí)。將上述電路依照規(guī)律關(guān)系合理的連接起來(lái)，組成數(shù)字時(shí)鐘。

四、單元電路的設(shè)計(jì)

a)555秒脈沖信號(hào)發(fā)生器

VCC5VVCCR247kΩ2R335kΩ50%Key=AR139kΩ5U1555_TIMER_RATEDVCCRSTOUT4DISTHRTRICONGNDC11uF0C210nF

555秒脈沖信號(hào)發(fā)生器圖

555秒脈沖信號(hào)發(fā)生器由555定時(shí)器以及其積分電路組合而成，為了電路的穩(wěn)定參與了濾波電容及外加電阻。555秒脈沖信號(hào)發(fā)生器的原理是多諧振蕩器，通過(guò)改變積分電路的電阻與電容值即可改變信號(hào)發(fā)生器的振蕩頻率。555秒脈沖信號(hào)發(fā)生器的電路圖如下圖，將555定時(shí)器的Vi1與Vi2即2,6管腳相接外接積分電路。圖中7管腳處的電位器可以調(diào)理R1與R2，從而調(diào)理了脈沖周期T，使得該時(shí)基電路能夠真正輸出1HZ的脈沖信號(hào)。

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參數(shù)計(jì)算為：充電時(shí)間：T1?(R1?R2)Cln0-VT-?R2Cln20-VT?Vcc-VT-?(R1?R2)Cln2

Vcc-VT?放電時(shí)間：T2?R2Cln所以電路的振蕩周期為：T?T1?T2?(R1?2R2)Cln2即振蕩頻率為：f?11?T(R1?2R2)Cln2本設(shè)計(jì)中取電容C1，C2的值分別為1uF，10nF;R1，R2分別為39K?，47K?。則T?1s即f=1HZ。b)計(jì)數(shù)顯示電路

功能要求：設(shè)計(jì)一個(gè)具有時(shí)、分、秒的十進(jìn)制數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)器。通過(guò)開(kāi)關(guān)能實(shí)現(xiàn)十二和二十四進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。

基本元器件：74LS160六片4011BD若干電路原理分析：

1．整個(gè)計(jì)數(shù)器由“秒〞計(jì)數(shù)器，“分〞計(jì)數(shù)器，和“時(shí)〞計(jì)數(shù)器串接而成?！懊毹暫汀胺吱曈?jì)時(shí)各為60進(jìn)制，“時(shí)〞為24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，都選用74LS160來(lái)實(shí)現(xiàn)。

60進(jìn)制計(jì)數(shù)器由一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（個(gè)位）和一個(gè)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器（十位）串接組成，采用置數(shù)法。同理，24進(jìn)制，12進(jìn)制計(jì)數(shù)器由一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（個(gè)位）和一個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（十位）串接組成，通過(guò)與非門(mén)接至LD’端置數(shù)。

2.24進(jìn)制和12進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，在小時(shí)計(jì)數(shù)器將兩片160接成24進(jìn)制和12進(jìn)制，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)來(lái)轉(zhuǎn)換。

3.譯碼顯示電路是將“時(shí)〞，“分〞，“秒〞計(jì)數(shù)器輸出的4位2進(jìn)制代碼