数电数字时钟设计报告(精选4篇)
1.数电数字时钟设计报告 篇一
武汉纺织大学机电工程学院测控技术与仪器专业《数字电子技术》课程设计报告
数字电子技术课程设计报告
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数字钟的设计与制作 09-10学年 武汉纺织大学机电工程学院测控技术与仪器专业《数字电子技术》课程设计报告
数字电子技术课程设计报告
一. 设计目的
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此,我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.二.实现功能
1.要求内容
1)时以24为周期 2)分和秒以60为周期 3)能显示时、分、秒
4)具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间
2.发挥内容
1)星期的显示
2)计时过程具有报时功能
三.元器件
1.洞洞板2块
2.0.47uF电容1个 3.100nF电容1个
4.共阴八段数码管7个 5.网络线10米
6.CD4511集成块7块 7.CD4060集成块1块 8.74HC390集成块4块 9.74HC51集成块1块
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10.74HC00集成块4块 11.74HC30集成块1块 12.10MΩ电阻5个 13.74HC00集成块4块 14.L7805三端稳压管1个 15.30pF瓷片电容2个 16.9V电池1块
17.单刀双掷开关2个 18.单刀单置开关1个 19.74HC10集成块1块
各个芯片引脚图 1. CD74HC390
2.L7805稳压管
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3. CD4060
4. CD4511
5.74HC10
6.74HC30
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7.74HC51
8.74HC00
四、原理框图
1.数字钟的构成
数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不
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可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
(a)数字钟组成框图
2. 晶体振荡与分频电路
(b)晶体振荡器
晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32.768KHz的方波信号,可保证数字
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钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类,一类是用TTL门电路构成;另一类是通过CMOS非门构成的电路,本次设计采用了后一种。如图(b)所示,无源晶震、电容和电阻构成晶体振荡器电路,CD4060实现分频。值得注意的是无源晶振是没有极性的,与电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络,完成对振荡频率的控制功能,实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性,从而保证了输出频率的稳定和准确
晶体XTAL的频率选为32.768KHZ.该元件专为数字钟电路而设计,其频率较低,有利于减少分频器级数.从有关手册中,可查得C1,C2均为30pF.当要求频率准确度和稳定度更高时,还可接入校正电容并采取温度补偿措施.由于CMOS电路的输入阻抗极高,因此反馈电阻R可选为10MΩ.较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性.2HZ
1HZ
(c)二分频
通常实现分频器的电路是计数器电路,一般采用多级2进制计数器来实现.例如,32768Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32768(215),即实现该分频功能的计数器相当于15极2进制计数器.常用的2进制计数器有74HC393等.本实验中采用CD4060来构成分频电路.CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高,而且CD4060还包含振荡电路所需的非门,使用更为方便.CD4060计数为14级2进制计数器,可以将32768HZ的信号分频为2HZ。再通过二进制计数器,将2Hz信号转化为1HZ,作为秒输入信号。
3. 时间计数电路
一般采用10进制计数器如74HC390等来实现时间计数单元的计数功能。由其内部逻辑框图可知,其为双2-5-10异步计数器,下降沿触发,并每一计数器均有一个异步清零端(高电平有效)。秒个位计数单元为10进制计数器,无需进制转换,只需将QA与CPB(下降沿有效)相连即可。CPA与1HZ秒输入信号相连,QD可作为向上的进位信号与十位计数
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单元的CPB相连。
秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换。将10进制计数器转换为6进制计数器的电路连接方法如图 2.4所示,其中Q2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连。
分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同,只不过分个位计数单元的Q3作为向上的进位信号应与分十位计数单元的CPA相连,分十位计数单元的Q2作为向上的进位信号应与时个位计数单元的CPA相连。
时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同,但是要求,整个时计数单元应为12进制计数器,不是10的整数倍,因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行12进制转换。利用1片74HC390实现12进制计数功能的电路如图(d)所示。
六进制电路
由74HC390、7400、数码管与4511组成,电路如图一。
U1A3123U2A12Com74HC00D74HC00DU5SEVEN_SEG_COM_KABCDEFGU3AV1 32Hz 5V141INA1INB21CLR31QA1QB1QC1QD5677126U413DADBDCDD5OAOBOCODOE1211109151474HC390D43~ELOF~BIOG~LTVCC5V4511BD将十进制计数器转换为六进制的连接方法
十进制电路
由74HC390、7400、数码管与4511组成,电路如图二。
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U4A3126U4B4574HC00D74HC00DComU3SEVEN_SEG_COM_KU1AV1 60Hz 5V141INA1INB21CLR31QA1QB1QC1QD5677126U213DADBDCDD5OAOBOCODOE12111091514ABCDEFGVCC5V74HC390D43~ELOF~BIOG~LT4511BD十进制接法测试仿真电路六十进制电路
由两个数码管、两4511、一个74HC390与一个7400芯片组成,电路如图三。
双六十进制电路
由2个六十进制连接而成,把分个位的输入信号与秒十位的Qc相连,使其产生进位,电路
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图如图四。
ComComSEVEN_SEG_COM_KU1B6453U1A12U4SEVEN_SEG_COM_KU7U11BABCDEFG64513DADBDCDD5OAOBOCODOE~ELOF~BI~LTOG1211109151421CLR141INA1INB3U10A12ABCDEFG74HC00D74HC00DU3B15122INA2INB142CLR132QA2QB2QC2QD11109U2712674HC00D74HC00DU8A31QA1QB1QC1QD5677126U913DADBDCDD5OAOBOCODOE12111091514VCC5V74HC390D43U1C891011U1D12134511BD74HC390DComVCCU643~ELOF~BI~LTOG5VSEVEN_SEG_COM_K74HC00D74HC00DABCDEFG84511BDComU15C91011U16DSEVEN_SEG_COM_K1213U14U3A131INA1INB21CLR1QA1QB1QC1QD5677126U513DADBDCDD5OAOBOCODOE1211109151474HC00D74HC00DU12B15122INA2INB142CLR132QA2QB2QC2QD111097126U13DADBDCDD5OAOBOCODOEABCDEFG***14V1 100kHz 5V474HC390D43~ELOF~BI~LTOGVCC74HC390D5V43~ELOF~BI~LTOG4511BD4511BD
二十四进制
星期
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由1个十二进制电路、2个六十进制电路组成,因上面已有一个双六十电路,只要把它与十二进制电路相连即可。
4.译码驱动及显示单元电路
选择CD4511作为显示译码电路;选择LED数码管作为显示单元电路。由CD4511把输进来的二进制信号翻译成十进制数字,再由数码管显示出来。这里的LED数码管是采用共阴的方法连接的。
计数器实现了对时间的累计并以8421BCD码的形式输送到CD4511芯片,再由4511芯片把BCD码转变为十进制数码送到数码管中显示出来。
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5.校时电路
由74CH51D、74HC00D与电阻组成,校正电路有分校正和时校正两部分。
IO1VCC正常输入信号5V校正信号R1IO2U2C9108小时校正电路J110Mohm74HC00D注意:分校时时,不会进位到小时。U11111213910U2DKey = A12R210MohmIO313U2A8123时计数器IO574HC00D1123674HC00D正常输入信号校正信号R3U3A10Mohm12U2B456分计数器IO6IO44574HC00D74HC51D3J274HC00DKey = B分钟校正电路分校正时锁定小时信号输入R410MohmU3B456图中采用基本RS触发器构成开关消抖动电路,其中与非门选用74HC00;对J1和J2,因为校正信号与0相与为0,而开关的另一端接高电平,正常输入信号可以顺利通过与或门,故校时电路处于正常计时状态,当开关打向上时,情况正好与上述相反,这时电路处于校时状态。74HC00D数字钟设计-校时电路部分
数字钟应具有分校正和时校正功能,因此,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。即为用COMS与或非门实现的时或分校时电路,In1端与低位的进位信号相连;In2端与校正信号相连,校正信号可直接取自分频器产生的1HZ或2HZ(不可太高或太低)信号;输出端则与分或时个位计时输入端相连。当开关打向下时,因为校正信号和0相与的输出为0,而开关的另一端接高电平,正常输入信号可以顺利通过与或门,故校时电路处于正常计时状态;当开关打向上时,情况正好与上述相反,这时校时电路处于校时状态。
实际使用时,因为电路开关存在抖动问题,所以一般会接一个RS触发器构成开关消抖动电路,所以整个较时电路就如图。
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带有消抖电路的校正电路
6.整点报时电路
在59分51秒、53秒、55秒、57秒、59秒的时候,蜂鸣器报时
五、总接线元件布局简图
整个数字钟由时间计数电路、晶体振荡电路、校正电路、整点报时电路组成。
其中以校正电路代替时间计数电路中的时、分、秒之间的进位,当校时电路处于正常输入信号时,时间计数电路正常计时,但当分校正时,其不会产生向时进位,而分与时的校位是分开的,而校正电路也是一个独立的电路。
电路的信号输入由晶振电路产生,并输入各电路。
七、芯片连接总图
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接线图
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八、总结
1. 实验过程中遇到的问题及解决方法
a、测试过程中有1七段显示器不能正常工作
首先通过万用表检测各接线是否正确,是否出现了短路或者虚焊的情况,最后证明接线并美誉什么问题,最后我们通过并联另一显示器的方法检测出此显示器已损坏,然后就换了一个好的显示器。
b、各段电路的测试方法
我们首先在面包板上把电源的发生和频率的发生电路全部连接好,并检测其正常工作,然后每接好一部分电路就用其检测,没问题后再进行下一步的工作。
c、最后把电路全部接好后让数字钟走了一天后,数字钟出现数字显示不稳定和不能正常工作的情况
因为在数字钟正常工作的时候我们并没有去碰它,所以并不可能出现部分线断掉或者短路的情况,最后我们把主要检测重点就放在了对电池电压的检测和对各集成块的检测上面,最后检测出三端稳压管的输出电压只有3V,低于正常输出的5V电压,然后我们再对电池的输入电压进行检测,输入电压为8V,满足三端稳压管的输入条件,至此可以判断是三端稳压管出现的问题(可能由于工作时间过长而烧掉)。换上一新三端稳压管后,电路又恢复正常工作。
2. 设计体会
通过这次对数字钟的设计与制作,让我们了解了设计电路的程序,也让我们了解了关于数字钟的原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。但是
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最后的成品却不一定与仿真时完全一样,因为,再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且,在仿真中无法成功的电路接法,在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以,在设计时应考虑两者的差异,从中找出最适合的设计方法。
通过这次学习让我们各个芯片能够完成什么样的功能,使用芯片时应该注意哪些要点。同一个电路可以用那些芯片实现,各个芯片实现同一个功能的区别。另外,我们设计要从市场需求出发,既要有强大的功能,又要在价格方面比同等档次的便宜。
通过这次学习,让我们对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。
3. 对设计的建议
希望在我们动手制作之前,老师能够多给点集成块让我们选择,同一功能但是可以用不同的片子去实现其功能。另外在提供片子的时候应该准备好有多余的片子,因为我们谁也不能保证每一个片子都能够正常工作。
4. 未解决的问题
a用74HC390D的片子作为十进制时为什么也需要置零?
因为74HC390D本身就是十进制的片子,但当我们在试验箱上测试其功能时,当我们在十进制的情况下不置零,此时显示器上的数字就出现不稳定的情况,并且也不会按正常的加法去计数,当接了置零后,显示器就正常工作了。
b、24进制时其各位为什么不需要1010的置零输入?
从上面a问题可以得出当其为十进制的时候不给起置零的话就不能正常的工作,当其为24进制的时候个位接了置零后,反而不能正常工作,并且变成了100进制的片子。当把各位的置零去掉后便变成了24进制。
2.数电数字时钟设计报告 篇二
关键词:电路,时钟振荡,分频,计数,译码及显示电路,报时校时
1 设计背景及目的
在我们日常生活的各个方面, 都需要准确时间的指引。从人们手上戴的电子表到各种公共场合的大型数字显示时钟, 再到一些精确的天文测量都是数字时钟的体现。
随着电子技术的发展, 数字时钟逐步采用更加先进的技术, 因而具有了更高的精度, 性能也得到很大的提升, 比以往更加稳定。众所周知, 集成电路具有功能强大、体积小、简单便携、消耗功率少等优点, 因此数字时钟也被广泛应用于许多电子设备和一些精密仪器中。
上个世纪末, 电子技术的发展突飞猛进, 在电子技术发展的推动下, 各类先进的现代电子产品也登上了时代的舞台, 社会生产力取得极大的发展, 与此同时社会信息化程度也得到显著提高。数字时钟作为人们日常生活中的计时工具, 被广泛应用于各种场合, 给人们的工作、学习和生活等方面都带来了很多的方便。
本次研究设计是用简单的逻辑门电路和数字集成电路来构成一个数字时钟, 使它能够稳定地显示出时、分、秒, 并且当电路中的计时偏离正确时间时, 能够对出现误差的时间进行校准, 此外在电路到达整点或者需要报时时, 数字时钟能发出提示音或通过语音播报具体时间。
2 设计原理
一个基本的数字时钟电路主要是由计数电路、校时和报时电路、秒信号发生电路、译码及显示电路构成。要实现精准的计数功能, 就需要给它提供一个用标准频率进行计数的计数电路, 此设计所需要的是标准的1HZ时间信号, 用来产生精准的秒脉冲信号。电路中的555多谐振荡器和分频器共同组成了能产生标准秒脉冲信号的秒脉冲发生器, 提高了整个计时系统的精确度。
译码器及显示器和“时”、“分”、“秒”计数器组合起来共同构成了整个数字时钟电路的计时系统。秒信号发生器发出标准的秒脉冲信号, 这些信号将被送入秒计数器, 秒计数器的计数方式采用的是六十进制计数, 当输入的秒脉冲信号累计达到六十次时, 秒计数器的进位位就会产生一个有效的信号, 传给分计数器, 此时分计数器便开始工作, 秒计数器则进行清零, 然后从零开始重新计数, 每累积六十秒秒计数器就会输出一个有效的信号, 使分计数器工作一次即我们所看到的一分钟。
同样, 分计数器也采用和秒计数器相同的计数方式, 当分计数器工作六十次即经过六十分钟后, 会向外输出一个有效的控制信号, 传给时计数器。
时计数器的计数方式与秒、分计数器有所不同, 它所采用的是二十四进制, 用来对一天中的二十四小时进行递增计数, 时脉冲信号每累计到二十四次时将产生一个信号对它进行反馈清零, 这就是“时”、“分”、“秒”计数器的运行机制。
以上仅仅是实现了计数的功能, 要想直观的读出时钟的数据, 还需要对其进行译码和显示。七段数码管译码器就是负责将“时”、“分”、“秒”计数器的输出信号转化成七段字符显示器的驱动信号, 传送到显示部分, 再由显示器显示出相应的字符, 这样即可准确直观地得知数字时钟上的时间信息, 整个计时系统便可以顺利准确的运行。
数字时钟的计时可能也会出现不准确的情况, 为了保证时钟所显示时间的精确性, 当数字时钟电路里的计时与准确时间相比出现偏差时, 常常需要通过电路中的校时系统对出现误差的“时”、“分”、“秒”进行校准。
一般情况下电路中会设有正常计时和时间校对两种运行状态。此次设计研究所采用的校时方法是通过几个开关来控制秒脉冲信号, 使电路中的计秒和校时功能能随意进行切换, 在正常运行时开关位于计数位置, 当需要对电路进行校时时, 开关则需要拨到校时电路的位置来对需要校对时间的数字时钟电路进行校正。
在日常生活中, 根据某些人群和场合的需要, 每当数字时钟计时快到整点的时候要发出整点报时的响声或者是对具体时间进行语音播报, 这就需要在电路中增加报时功能。
通过研究, 我们可以在数字时钟电路中通过各类门电路的组合来实现数字时钟的报时功能, 当计时到达整点或者是时钟需要对它所运行的时间进行实时报时的时候, 这些门电路组合就会输出一个有效信号来控制蜂鸣器或者语音模块发声, 从而达到整点报时的目的。
将以上所介绍的“时”、“分”、“秒”计数器、秒脉冲发生器、校时电路和报时电路、译码器及显示器通过导线、开关、门电路等整合到一个总的电路中, 即可构成一个完整的数字时钟系统, 由此便实现了一个简易数字时钟的运行。
3 数字时钟的发展
时间飞快流逝, 当它从你指尖悄悄滑过的时候你可曾感觉到过它的存在?当人们想要抓住时间的时候, 便开始探索、寻找并且创造可以表示时间的仪器。
从古代发明的日晷到机械钟表的出现, 再到数字时钟的发展, 都标志着人们不断迈入新的历史发展阶段。
由于科技的蓬勃发展, 电子技术不断步入新的发展高度, 数字时钟也逐步更新, 大大提高了计时的准确性, 而且还具备了一些其他的功能。随着数字化水平以及人民生活水平的提高, 数字时钟所具有基本功能已经远远达不到人们的要求, 这就推动着数字时钟逐步向多样化、智能化发展。
以上介绍的仅仅是能实现最基本功能的数字时钟的设计原理及方法, 在这个知识爆炸的新时代, 新技术、新产品层出不穷, 数字时钟的不管是在性能还是样式上都会发生巨大的改变。
在这个快速发展的年代, 时间对于人们来说变得更加宝贵, 在这快节奏的生活里, 我们需要一个精确便携的时间工具来让我们更好地规划和利用自己的时间。
这就要求我们紧跟科技发展的脚步, 在原有技术的基础上不断探索和创新, 研究设计出功能越来越强大的能满足人们需求的数字时钟。科技探索的脚步永远不会停歇, 让我们携手科技共同创造属于我们的美好未来!
参考文献
[1]韩学军.数字电子技术基础[M].北京:中国电力出版社, 2014.
[2]王义军.模拟电子技术基础[M].北京:中国电力出版社, 2013.
[3]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社, 2010.
[4]阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社, 2006.
3.数电课程设计-电子数字钟 篇三
班 级:
2016年 12月26日
第 1 页 目录
1、课程设计内容及要求**********************************************第3页
2、元器件清单及主要器件介绍****************************************第4页
3、原理设计和功能描述***********************************************第7页
4、数字电子钟的实现*************************************************第10页
5、总结与心得体会******************************************************第11页
第 2 页 课程设计内容及要求
1.1 数字钟简介
20世纪末,电子技术获得了飞速的发展。在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高、产品更新换代的节奏也越来越快。数字钟已成为人们日常生活中必不可少的生活日用品。广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期的显示功能。多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用。
1.2 设计要求
1.设计一个有“时”、“分”、“秒”(23小时59分59秒)显示,且有校时功能的电子钟。2.整点报时。在59分59秒时输出信号,音频持续1s,在结束时刻为整点。
元器件清单及主要器件介绍
第 3 页 2.1 元器件清单(1)74LS00(1片)(2)74LS20(1片)(3)74LS161(6片)
(4)共阳七段数码显示器(6片)(5)74LS248(6片)(6)555(1片)(7)开关(3片)(8)电阻、晶振、电容、导线、锡丝等(若干)
2.2 主要元器件引脚排列及逻辑功能
1.共阳七段显示器
发光二极管(在图中以dp表示),用于显示小数点。通过七段发光二极管亮暗的不同组合,可以显示多种数字、字母以及其它符号。
LED数码管中的发光二极管共有两种连接方法:
(1)共阴极接法:把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。使用时公共阴极接地,这样阳极端输入高电平的段发光二极管就导通点亮,而输入低电平的则不点亮。实验中使用的LED显示器为共阴极接法
(2)共阳极接法:把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。使用时公共阳极接+ 第 4 页 5V。这样阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮,而输入高电平的则不点亮。
注: 课设中使用的是共阳极数码管。2.74LS161芯片介绍
74LS161是十进制同步计数器(异步清除)。其管脚图及逻辑
功能引脚图:
Qcc进位输出端 CR 清零 Q1-Q3 输出端 CP 脉冲 D0-D3 数据输入
3.译码器(74LS247)
74LS247各引脚功能说明如下图:6、2、1、7脚为译码输入(即编码输出);9—15为
第 5 页 译码输出;
8、16脚为电源正负极。
74LS247译码器功能表
原理设计和功能描述
第 6 页
3.1数字计时器的设计思想
要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高,因此,需要进行分频,使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1Hz)。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是:60秒=1分,60分=1小时,24小时=1天,就需要分别设计60进制,24进制计数器,并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器,是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。
3.2数字电子钟总体框架图
(一)计数器
秒脉冲信号经过6级计数器,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。“秒”“分”计数器为六十进制,小时为二十四进制。
(1)六十进制计数
由分频器来的秒脉冲信号,首先送到“秒”计数器进行累加计数,秒计数器应完成一分钟之内秒数目的累加,并达到60秒时产生一个进位信号,所以,选用一片555组成六十进制计数器,来实现六十进制计数。其中,“秒”十位是六进制,“秒”个位是十进制。
第 7 页(2)二十四进制计数
“12翻1”小时计数器是按照“01——02——03——„„——22——23——00——01——02——„„”规律计数的,这与日常生活中的计时规律相同。在此实验中,它是由一片555构造成的同步二十四计数器,利用异步清零端实现起从23——00的翻转,其中“24”为过渡状态不显示。其中,“时”十位是3进制,“时”个位是十进制。
(二)显示器
本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字,显示器有两种:共阳极显示器或共阴极显示器。74LS247译码器对应的显示器是共阳极显示器。
3.2 数字电子钟原理图
3.5PCB图
第 8 页
3.5数字电子钟的组装与调试
由图3-1中所示的数字中系统组成框图按照信号的流向分级安装,逐级级联。这里的每一级是指组成数字中的各个功能电路。
级联时如果出现时序配合不同步,或剑锋脉冲干扰,引起的逻辑混乱,可以增加多级逻辑门来延时。如果显示字符变化很快,模糊不清,可能是由于电源电流的跳变引起的,可在集成电路器件的电源端Vcc加退藕滤波电容。通常用几十微法的大电容与0.01μF的小电容相并联。
数字电子钟的实现
第 9 页
PCB板正面
PCB板背面
第 10 页
总结与心得体会
此次课程设计,我们三个人分工合作,努力把课程设计做好,在完成数字时钟的基本功能的前提下,不断完善它的外观、课程设计的费用等其他外部问题。坚持做好课程设计的每一步。
刚开始的PCB的制作是由杨宜谚负责具体实施部分,万梓杰负责的是各种器件的购买,我则负责报告的撰写。每个人都有相应的任务,负责的部分都需要付出巨大的努力才能得到相应的收获。在此我们明白了团结合作的重要性。
具体的实施过程中我们也遇到了许多的困难。刚开始的PCB制作,我们多次尝试未果,总是出现各种问题,在实验室学长同学等的帮助下,我们最终弄出来了。在实际制作板子的过程中我们也遇到了一个问题。导致总是不能成功,我们几个不断想尽办法,然而结果却不是很理想,最终知道就是一个小小的错误的时候,我们就知道了细节也是我们需要的极其注重的一个地方。一个数码管是坏的。我们做课设的时候不仅要注重整体把握,同时也需要细节上的不错误。
4.数电课程设计报告 篇四
一、实验题目:
民航客机客舱服务应答系统
二、设计思路
我选择的是将22个座位中优先级最高的请求选择出来的电路。实际上就是一个24x5优先编码器。
1.通过22优先编码的特点知道,总计应当有22个输入和至少5个输出。因此除了需要3片8-3编码器。
2.除了将每个编码器的编码输出端作为最终编码输出端的后三位之外,还差两个高位编码输出端,参考例题我决定使用三个拓展输出端进行运算得到高位输出。
3.通过将三个译码器的输出端分别连接到下一个的使能端,优先级最高的编码器使能端直接接低电平(默认使他有效),优先级最低的编码器输出端不接任何外设。
4.下面分析最高位如何运算获得:
首先,根据8-3优先编码器的性质,只有当编码器中使能端有效且有有效输入的时候,拓展输出端有效(输出低电平),因此从最高到最低的拓展输出端可能的二进制组合如下:
然后,当片1(优先级最高)被选中的时候,输出是16-22的二进制码,最高两位都是10,同理,片2是01,片3是00,没有输入的时候为00,但是由于没有输入的时候和片3被选中的时候输出高位相同,因此将优先级最低的位默认有效,排除没有输入的情况,此时所有拓展的可能输出情况与可能的最高位输出对应如下:
可知
D4=Ex_L2·Ex_L3 D3=Ex_L1·Ex_L3 因此,最高位的运算式得到了。
5.因为原编码器输出的结果与之后是输出的是反码,而上述最高位是按照原码编码输出,为了一致,可在最高两位上加上反相器(反码输出)或是在低三位输出上加上反相器(原码输出),这里为了后来分析方便,我选择了后者。6.通过输出端接发光二极管显示优先编码的结果
三、设计电路图:(Multisim13)
四、实验结果:
正确输出了1-22的编码,每次只有优先级最高的那位能够输出,没有输出时输出0。
五、实验总结
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