畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)

1、信息工程系信息工程系 20082008 屆畢業(yè)生屆畢業(yè)生 畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文（設(shè)文（設(shè) 計(jì)）計(jì)） 題目題目：_數(shù)數(shù) 字字時(shí)時(shí) 鐘鐘 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 院院 系：系：_湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院_ 班班 級(jí)：級(jí)：_ 08 電信一班電信一班_ _ 姓姓 名：名：_ _ _ _ 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：_ _ 時(shí)時(shí) 間：間： 3 月 25 日 第2頁(yè) 中文摘要： 加入世貿(mào)組織以后，中國(guó)會(huì)面臨激烈的競(jìng)爭(zhēng)。這種競(jìng)爭(zhēng)將是一場(chǎng)科技實(shí)力、管理 水平和人才素質(zhì)的較量，風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)遇共存，同時(shí)電子產(chǎn)品的研發(fā)日新月異，不僅是 在通信技術(shù)方面數(shù)字化取代于模擬信號(hào)，就連我們的日常生活也進(jìn)于讓數(shù)字化取締。 說(shuō)明數(shù)字時(shí)代

2、已經(jīng)到來(lái)，而且滲透于我們生活的方方面面。 就拿我們生活的實(shí)例來(lái)說(shuō)明一下“數(shù)字”給我們帶來(lái)的便捷。下面我們就以數(shù)字 鐘為例簡(jiǎn)單介紹一下。數(shù)字鐘我們聽(tīng)到這幾個(gè)字，第一反應(yīng)就是我們所說(shuō)的數(shù)字， 不錯(cuò)數(shù)字鐘就是以數(shù)字顯示取代模擬表盤(pán)的鐘表，在顯示上它用數(shù)字反應(yīng)出此時(shí)的 時(shí)間，相比模擬鐘能給人一種一目了然的感覺(jué)，不僅如此它還能同時(shí)顯示時(shí)、分、 秒。而且能對(duì)時(shí)、分、秒準(zhǔn)確校時(shí)，這是普通鐘所不及的。與此同時(shí)數(shù)字鐘還能準(zhǔn) 確定時(shí)，在你所規(guī)定的時(shí)間里準(zhǔn)確無(wú)誤的想你發(fā)出報(bào)時(shí)聲音，提醒你在此時(shí)所需要 去做的事。與舊式鐘表相比它更適用于現(xiàn)代人的生活。 在畢業(yè)之際恰好遇上學(xué)校的畢業(yè)課題電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)畢業(yè)論文。因而在所學(xué)專(zhuān)

3、業(yè)的 基礎(chǔ)上做了以下畢業(yè)設(shè)計(jì)。希望給大家?guī)?lái)方便的同時(shí)，使自己對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)有進(jìn)一 步的了解！ 目錄 前言： .4 第3頁(yè) 1.設(shè)計(jì)目的 .6 2.設(shè)計(jì)功能要求 .6 3.電路設(shè)計(jì).6 3.1 設(shè)計(jì)方案.6 3.2 單元電路的設(shè)計(jì) .7 3.2.1 主體電路部分 .7 3.2.1.1 振蕩電路 .8 3.2.1.2 計(jì)數(shù)電路 .12 3.2.1.3 校時(shí)電路 .17 3.2.1.4 譯碼與顯示電路 .19 3.2.2 擴(kuò)展功功能電路的設(shè)計(jì) .21 3.2.2.1 定時(shí)控制電路 .21 4.調(diào)試 .23 4.1 主體電路部分 .23 4.2 擴(kuò)展電路部分 .25 5.總結(jié) .25 致 謝.26 參考

4、文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).27 附錄.29 前言： 中國(guó)是世界上最早發(fā)明計(jì)時(shí)儀器的國(guó)家。有史料記載，漢武帝太初年間（紀(jì)元 前104-101年）由落下閎創(chuàng)造了我國(guó)最早的表示天體運(yùn)行的儀器渾天儀。東漢 第4頁(yè) 時(shí)期（公元130年）張衡創(chuàng)造了水運(yùn)渾天儀，為世界上最早的以水為動(dòng)力的觀測(cè)天 象的機(jī)械計(jì)時(shí)器，是世界機(jī)械天文鐘的先驅(qū)。盛唐時(shí)代，公元725年張遂（又稱(chēng)一 行）和梁令瓚等人創(chuàng)制了水運(yùn)渾天銅儀，它不但能演示天球和日、月的運(yùn)動(dòng)，而且 立了兩個(gè)木人，按時(shí)擊鼓，按時(shí)打鐘。第一個(gè)機(jī)械鐘的靈魂擒縱器用于計(jì)時(shí)器， 這是中國(guó)科學(xué)家對(duì)人類(lèi)計(jì)時(shí)科學(xué)的偉大貢獻(xiàn)。它比十四世紀(jì)歐洲出現(xiàn)的機(jī)械鐘先行 了六個(gè)世紀(jì)。 第一只石英鐘出現(xiàn)在二

5、十世紀(jì)二十年代，從三十年代開(kāi)始得到了推廣，從六十 年代開(kāi)始，由于應(yīng)用半導(dǎo)體技術(shù)，成功地解決了制造日用石英鐘問(wèn)題，石英電子技 術(shù)在計(jì)時(shí)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。并取代機(jī)械鐘做了更精確的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。早在1880 年，法國(guó)人皮埃爾居里和保羅雅克居里就發(fā)現(xiàn)了石英晶體有壓電的特性，這 是制造鐘表“心臟”的良好材料?？茖W(xué)家以石英晶體制成的振蕩計(jì)時(shí)器和電子鐘組 合制成了石英鐘。經(jīng)過(guò)測(cè)試，一只高精度的石英鐘表，每年的誤差僅為3-5秒。 1942年，著名的英國(guó)格林尼治天文臺(tái)也開(kāi)始采用了石英鐘作為計(jì)時(shí)工具。在許多場(chǎng) 合，它還經(jīng)常被列為頻率的基本標(biāo)準(zhǔn)，用于日常測(cè)量與檢測(cè)。大約在 1970 年前后， 石英鐘表開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)，

6、風(fēng)靡全球。隨著科學(xué)的進(jìn)步，精密的電子元件不斷涌現(xiàn)， 石英鐘表也開(kāi)始變得小巧精致，它既是實(shí)用品，也是裝飾品。它為人們的生活提供 方便，更為人們的生活增添了新的色彩。 在現(xiàn)行情況下根據(jù)簡(jiǎn)單實(shí)用強(qiáng)的、走時(shí) 準(zhǔn)確進(jìn)行設(shè)計(jì)。而實(shí)驗(yàn)證明，鐘表的振蕩部分采用石英晶體作為時(shí)基信號(hào)源時(shí)，走 時(shí)更精確、調(diào)整更方便。鐘是一種計(jì)時(shí)的器具，它的出現(xiàn)開(kāi)拓了時(shí)間計(jì)量的新里程。 提起時(shí)鐘大家都很熟悉，它是給我們指明時(shí)間的一種計(jì)時(shí)器，并且我們每天都要用 到它。二十世紀(jì)八十年代中國(guó)的鐘表業(yè)經(jīng)歷了一場(chǎng)翻天覆地的大轉(zhuǎn)折。其表現(xiàn)在三 個(gè)方面： （1）從生產(chǎn)機(jī)械表轉(zhuǎn)為石英電子表； （2）曾占據(jù)中國(guó)消費(fèi)市場(chǎng)四十多年的大型國(guó)有企業(yè)突然被剛剛

7、冒起的“組業(yè)”所 取代，鐘表生產(chǎn)中心轉(zhuǎn)向中國(guó)南方沿海一帶； （3）中國(guó)鐘表業(yè)發(fā)展從以機(jī)芯為龍頭改為以手表外觀件為龍頭。 這場(chǎng)轉(zhuǎn)折以迅雷不及掩耳的速度，沖擊著傳統(tǒng)的中國(guó)鐘表工業(yè)。中國(guó)的鐘表業(yè)從技 術(shù)簡(jiǎn)單、零件少的石英鐘機(jī)芯制造入手。最初石英鐘機(jī)芯全靠從日本、德國(guó)進(jìn)口， 1989 年開(kāi)始完全自己生產(chǎn)，包括模具的制造加工。近十余年，逐漸提高機(jī)芯質(zhì)量的 穩(wěn)定性，同時(shí)轉(zhuǎn)向?qū)κ直頇C(jī)芯研制與開(kāi)發(fā)。目前石英鐘表機(jī)芯生產(chǎn)主要在福建省福 第5頁(yè) 州、廣東東莞、番禺；機(jī)械鐘表機(jī)芯在上海、山東等地。 現(xiàn)在我國(guó)的電子業(yè)發(fā)展非?？焖伲娮訕I(yè)的發(fā)展有利于鐘表業(yè)的發(fā)展。在中國(guó) 鐘表發(fā)展史上，國(guó)產(chǎn)機(jī)芯研制的失敗已經(jīng)成為過(guò)去，

8、“組裝業(yè)”作為新興鐘表工業(yè) 的起步階段也已成為過(guò)去。一支新的充滿智慧的鐘表精英在成長(zhǎng)。 我們相信在科技高速發(fā)展的今天，鐘表業(yè)運(yùn)用當(dāng)今材料工業(yè)、電子工業(yè)和其他 領(lǐng)域的最新技術(shù)，一定會(huì)生產(chǎn)出代表中國(guó)科學(xué)水平的產(chǎn)品。我們希望鐘表業(yè)的精英 們?cè)谔岣咧圃旒夹g(shù)水平中不斷創(chuàng)新，培育出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的品牌。這正是中國(guó) 鐘表業(yè)發(fā)展的希望。 數(shù)字鐘被廣泛用于個(gè)人家庭,車(chē)站, 碼頭、辦公室等公共場(chǎng)所,成為人們?nèi)粘Ｉ?中的必需品。由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用,使得數(shù)字鐘的 精度,運(yùn)用超過(guò)老式鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大 大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)

9、警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自 動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí) 電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及 擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。 1.設(shè)計(jì)目的 設(shè)計(jì)一種多功能數(shù)字鐘，該數(shù)字鐘具有基本功能和擴(kuò)展功能兩部分。其中，基 本功能部分的有準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒的時(shí)間和校時(shí)功能。擴(kuò)展功 能部分則具有：定時(shí)控制、 、自動(dòng)報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)和觸摸報(bào)正點(diǎn)的功能。數(shù)字鐘的電路 也是由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分構(gòu)成，在電路中，基本功能部分由主體電路實(shí)現(xiàn)， 而擴(kuò)展功能部電路實(shí)現(xiàn)。這兩部分都有一個(gè)共同特點(diǎn)就是它們都要用到振蕩電路提 供的

10、 1hz 脈沖信號(hào)。在計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)電路還可以進(jìn)行校時(shí)和校分，為了使電路簡(jiǎn) 單所設(shè)計(jì)的電路不具備校秒的功能。并且要用數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒，各位均為兩 位顯示，擴(kuò)展部分要有相應(yīng)的響應(yīng)電路。分則由擴(kuò)展 第6頁(yè) 2.設(shè)計(jì)功能要求 基本功能 ： （1）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 （2）準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)，分，秒的時(shí)間 （3）校正時(shí)間 擴(kuò)展功能 ： （1）定時(shí)控制； （2）仿廣播電臺(tái)報(bào)時(shí)功能； （3）自動(dòng)報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)； （4）觸摸報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)； 3.電路設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)方案 根據(jù)設(shè)計(jì)要求首先建立了一個(gè)多功能 數(shù)字鐘電路系統(tǒng)的組成框圖，框圖如圖 1 所示。 時(shí)顯

11、示器分顯示器秒顯示器 時(shí)譯碼器分譯碼器秒譯碼器 時(shí)計(jì)數(shù)器分計(jì)數(shù)器秒計(jì)數(shù)器 校時(shí)電路 振蕩器分頻器 整點(diǎn)報(bào)時(shí) 觸摸報(bào)時(shí) 仿電臺(tái)報(bào) 定時(shí)控制 主體電路擴(kuò)展電路 圖 1 由圖 1 可知，電路的工作原理是：多功能數(shù)字鐘電路由主體電路和擴(kuò)展電路兩 大部分組成。其中主體電路完成數(shù)字鐘的基本功能，擴(kuò)展電路完成數(shù)字鐘的擴(kuò)展功 第7頁(yè) 能。 振蕩器產(chǎn)生的高脈沖信號(hào)作為數(shù)字鐘的振源，再經(jīng)分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。秒 計(jì)數(shù)器計(jì)滿 60 后向分計(jì)數(shù)器個(gè)位進(jìn)位，分計(jì)數(shù)器計(jì)滿 60 后向小時(shí)計(jì)數(shù)器個(gè)位進(jìn)位 并且小時(shí)計(jì)數(shù)器按照“12 翻 1”的規(guī)律計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的輸出經(jīng)譯碼器送顯示器。計(jì) 時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)電路進(jìn)行校時(shí)、校分、校秒。擴(kuò)

12、展電路必須在主體電路正常運(yùn)行的情 況下才能進(jìn)行擴(kuò)展功能。 3.2 單元電路的設(shè)計(jì) 數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方法很多種，例如，可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘；也 可以利用專(zhuān)用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘；還可 以利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電子鐘等。 在本次設(shè)計(jì)，電路是由許多單元電路組成的，因此首先必須對(duì)各個(gè)單元電路 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 3.2.1 主體電路部分 主體電路部分的電路主要由振蕩電路、計(jì)數(shù)電路、顯示電路以及校時(shí)電路四大部 分組成。下面將對(duì)各部分電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。 3.2.1.1 振蕩電路 振蕩電路由振蕩器和分頻器產(chǎn)生 1hz 時(shí)鐘脈沖和擴(kuò)展部分所需的頻率，下面對(duì) 振蕩器和分頻器兩部分進(jìn)行介

13、紹。 （1）振蕩器 數(shù)字電路中的時(shí)鐘是由振蕩器產(chǎn)生的，振蕩器是數(shù)字鐘的核心。振蕩器的穩(wěn)定 度及頻率的精度決定了數(shù)字鐘計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確程度，一般來(lái)說(shuō)，振蕩器的頻率越高，計(jì) 時(shí)精度越高。它利用某種反饋方式產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。對(duì)數(shù)字電路來(lái)說(shuō)，振蕩器的輸出 的幅度范圍為 0v5v 的方波信號(hào)而不是鋸齒波、三角波或其他形式。典型的振蕩 器是弛豫振蕩器，它通過(guò)一個(gè) rc 網(wǎng)絡(luò)將反相器的輸出反饋回來(lái)并存在一定的工作 延遲時(shí)間?；镜碾娐啡鐖D 2 所示。 第8頁(yè) 12 a 7404 12 a 7404 r2 r1 c 圖 2 在上述電路中，ri-c 網(wǎng)絡(luò)由第一個(gè)反相器驅(qū)動(dòng)，具有 rc 特性曲線的響應(yīng)信號(hào) 被反饋給反相器的

14、輸入。當(dāng)電容上的電壓達(dá)到施密特觸發(fā)器輸入反相器的門(mén)限電壓 的時(shí)候，反相器的狀態(tài)發(fā)生改變，并輸出一個(gè)新的電壓值。這個(gè)輸出電壓經(jīng)過(guò)一定 的延遲時(shí)間再次通過(guò) ric 反饋回來(lái)，直到電容電壓再次達(dá)到門(mén)限電壓為止。 用施密特觸發(fā)器輸入器件（如 74hc04） ，但是由于電容的參考電壓在每個(gè)臨界 點(diǎn)都要發(fā)生變化，所以施密特觸發(fā)器不是必需的。由于電容與輸出相連，每次狀態(tài) 改變時(shí)，電容的充電電壓會(huì)超過(guò) 5v。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，輸出電壓會(huì)改變電容的充電電 壓，直到電容兩端的電壓變?yōu)?74hc04 的門(mén)限電壓（2.5v）為止。振蕩器輸出狀態(tài) 的改變發(fā)生在電容上的電壓達(dá)到 2.5v 時(shí)。 弛豫振蕩器對(duì)許多低成本而精度要

15、求又不高的場(chǎng)所非常適合，但是并不推薦在 任何有精度要求的實(shí)際應(yīng)用電路采用它。 如果想要獲得高的精度，就應(yīng)該在振蕩電路中使用石英晶體作振源。在數(shù)字鐘 的設(shè)計(jì)與制作中應(yīng)采用石英晶體振蕩器，因?yàn)槭⒕w具有壓電效應(yīng)，是一個(gè)壓電 器件。當(dāng)交流電壓加在晶體兩端，晶體先隨電壓變化產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的變化，然后機(jī)械振 動(dòng)又使晶體表面產(chǎn)生交變電荷。當(dāng)晶體幾何尺寸和結(jié)構(gòu)一定時(shí)，它本生有一個(gè)固定 的機(jī)械頻率。當(dāng)外加交流電壓的頻率等于晶體的固有頻率時(shí)，晶體片的機(jī)械振動(dòng)最 大，晶體表面電荷量最多，外電路的交流電流最強(qiáng)，于是產(chǎn)生振蕩，因此將石英晶 體按一定方位切割成片，兩邊傅以電極，焊上引線，再用金屬或玻璃外殼封裝即構(gòu) 成石英晶

16、體。石英晶體的固有頻率十分穩(wěn)定。另外石英晶體的振動(dòng)具有多諧性，除 了基頻振動(dòng)外，還有奇次諧次泛音振動(dòng)，對(duì)于石英晶體，既可利用基頻振動(dòng)，也可 利用泛音振動(dòng)。前者稱(chēng)為基頻晶體，后者稱(chēng)為泛音晶體，晶片厚度與振動(dòng)頻率成反 比，工作頻率越高，要求晶片厚度越薄。將石英晶體作為高 q 值諧振回路元件接入 反饋電路中，就組成了晶體振蕩器。在設(shè)計(jì)中所用的振蕩器的電路圖如圖 3 所示。 該電路能產(chǎn)生 1mhz 的方波脈沖振蕩信號(hào)。 第9頁(yè) 12 a 7404 12 a 7404 12 a7404 1k 0.01uf 5-25pf1mhz 圖 3 （2）分頻器 分頻器的作用是將由石英晶體產(chǎn)生的高頻信號(hào)分頻成基時(shí)鐘脈

17、沖信號(hào)和擴(kuò)展部 分所需的頻率。在此電路中，分頻器的功能主要有兩個(gè)：一是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)； 二是功能擴(kuò)展電路所需的信號(hào)，如仿電臺(tái)用的 1khz 的高頻信號(hào)和 500hz 的低頻信 號(hào)等.在此電路中作為分頻器的元件是:cd4518。 cd4518 可以組成二分頻電路和十分頻電路。用 cd4518 組成二分頻的電路如圖 4；用 cd4518 組成十分頻的電路如圖 5；在本次設(shè)計(jì)中所用的分頻器的電路圖如圖 6。電路經(jīng)過(guò)十分頻后將晶振來(lái)的 1mhz 的振蕩脈沖變?yōu)?1hz 的脈沖信號(hào)，該信號(hào)作 為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖使用。 輸入 輸 出 輸入 輸入 輸 出 清零 圖 4 圖 5 4q1q cr cp en

18、4q cr cp 第10頁(yè) ck 1 en 2 clr 7 q0 3 q1 4 q2 5 q3 6 a 4518 ck 1 en 2 clr 7 q0 3 q1 4 q2 5 q3 6 a 4518 ck 1 en 2 clr 7 q0 3 q1 4 q2 5 q3 6 a 4518 ck 1 en 2 clr 7 q0 3 q1 4 q2 5 q3 6 a 4518 ck 1 en 2 clr 7 q0 3 q1 4 q2 5 q3 6 a 4518 ck 1 en 2 clr 7 q0 3 q1 4 q2 5 q3 6 a 4518 100khz 10khz 1khz 100hz 10hz

19、 1hz 1mhz 圖 6 上表:cd4518 的功能表 振蕩器和分頻器兩部分構(gòu)成振蕩電路，它的電路圖如圖 7 所示。 輸入輸出 ckcren 上升沿lh加計(jì)數(shù) l l上升沿加計(jì)數(shù) 下降沿lx xl上升沿 上升沿ll hl下降沿 保 持 xlx全為 l 第11頁(yè) 根據(jù)圖 7 可知電路的工作原理是：石英晶體振蕩器提供的頻率為 1mhz，cd4518 組成十分頻電路。并且一個(gè) cd4518 可以組成兩個(gè)十分頻電路即：cd4518 的引腳 2 與引腳 6 組成一個(gè)十分頻電路而引腳 10 與引腳 14 組成另一個(gè)十分頻電路。晶振的 輸出接入第一塊 cd4518 的輸入引腳 2，經(jīng)過(guò)一次十分頻，頻率變?yōu)?/p>

20、 100khz。輸出 引腳 6 接入同一塊 cd4518 的引腳 10 經(jīng)第二次分頻，頻率變?yōu)?10khz。輸出引腳接 人第二塊 cd4518 的輸入引腳 2 再經(jīng)一次分頻，頻率變?yōu)?1khz。這樣經(jīng)過(guò)六次分頻 最后可以得到 1hz 的頻率。 12 a 7404 12 a 7404 12 a7404 1k 0.01uf 5-25pf1mhz ck 1 en 2 clr 7 q0 3 q1 4 q2 5 q3 6 a 4518 ck 1 en 2 clr 7 q0 3 q1 4 q2 5 q3 6 a 4518 ck 1 en 2 clr 7 q0 3 q1 4 q2 5 q3 6 a 4518

21、 ck 1 en 2 clr 7 q0 3 q1 4 q2 5 q3 6 a 4518 ck 1 en 2 clr 7 q0 3 q1 4 q2 5 q3 6 a 4518 ck 1 en 2 clr 7 q0 3 q1 4 q2 5 q3 6 a 4518 100khz 10khz 1khz 100hz 10hz 1hz 圖 7 3.2.1.2 計(jì)數(shù)電路 計(jì)數(shù)器是一種計(jì)算輸入脈沖的時(shí)序邏輯網(wǎng)絡(luò)，被計(jì)數(shù)的輸入信號(hào)就是時(shí)序網(wǎng)絡(luò) 的時(shí)鐘脈沖，它不僅可以計(jì)數(shù)而且還可以用來(lái)完成其他特定的邏輯功能，如測(cè)量、 定時(shí)控制、數(shù)字運(yùn)算等等。 數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路是用兩個(gè)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路和“12 翻 1”計(jì)數(shù)電路實(shí)現(xiàn)

22、的。 數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)可以用反饋清零法。當(dāng)計(jì)數(shù)器正常計(jì)數(shù)時(shí)，反饋門(mén)不起作 用，只有當(dāng)進(jìn)位脈沖到來(lái)時(shí)，反饋信號(hào)將計(jì)數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)模的循環(huán)計(jì)數(shù)。 第12頁(yè) 以六十進(jìn)制為例，當(dāng)計(jì)數(shù)器從 00，01，02，59 計(jì)數(shù)時(shí)，反饋門(mén)不起作用， 只有當(dāng)?shù)?60 個(gè)秒脈沖到來(lái)時(shí)，反饋信號(hào)隨即將計(jì)數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)模為 60 的循環(huán) 計(jì)數(shù)。 下面將分別介紹 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)器和“12 翻 1”小時(shí)計(jì)數(shù)器。 （一）60 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 電路如圖 8 所示 r0(1) 6 r0(2) 7 cka 14 qa 12 ckb 1 qb 11 qc 9 qd 8 74ls92_2 r0(1) 2 r0(2) 3 r9(

23、1) 6 r9(2) 7 cka 14 qa 12 ckb 1 qb 9 qc 8 qd 11 74ls90_5 gnd gnd+5v +5v 圖 8 電路中，74ls92 作為十位計(jì)數(shù)器，在電路中采用六進(jìn)制計(jì)數(shù)；74ls90 作為個(gè) 位計(jì)數(shù)器在電路中采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)。當(dāng) 74ls90 的 14 腳接振蕩電路的輸出脈沖 1hz 時(shí) 74ls90 開(kāi)始工作，它計(jì)時(shí)到 10 時(shí)向十位計(jì)數(shù)器 74ls92 進(jìn)位。下面對(duì)電路中所 用的主要元件及功能介紹。 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74ls90 74ls90 是二五十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它有兩個(gè)時(shí)鐘輸入端 cka 和 ckb。其中， cka 和組成一位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；ckb

24、和組成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器；若將與 ckb0q321q q q0q 相連接，時(shí)鐘脈沖從輸入，則構(gòu)成了 8421bcd 碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74ls90 有兩個(gè)acp 清零端 r0（1） 、r0（2） ，兩個(gè)置 9 端 r9（1）和 r9（2） ，其 bcd 碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序 如表 1，二五混合進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序如表 2，74ls90 的管腳圖如圖 9。 第13頁(yè) r0(1) 2 r0(2) 3 r9(1) 6 r9(2) 7 cka 14 qa 12 ckb 1 qb 9 qc 8 qd 11 74ls90 圖 9 表 1 bcd 碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序 表 2 二五混合進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序 異步計(jì)數(shù)器 74ls92 所謂異

25、步計(jì)數(shù)器是指計(jì)數(shù)器內(nèi)各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)不是來(lái)自于同一外接輸入時(shí) 鐘信號(hào)，因而觸發(fā)器不是同時(shí)翻轉(zhuǎn)。這種計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度慢。一異步計(jì)數(shù)器 74ls92 是 二六十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，即 cka 和組成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，ckb 和0q 在 74ls92 中為六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng) ckb 和相連，時(shí)鐘脈沖從 cka 輸入，321q q q0q 74ls92 構(gòu)成十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74ls92 的管腳圖如圖 10。 ck dqcqbqaq 00000 10001 20010 30011 40100 50101 60110 70111 81000 91001 ck aqbqcqdq 00000 10001 20010 3

26、0011 40100 51000 61001 71010 81011 91100 第14頁(yè) r0(1) 6 r0(2) 7 cka 14 qa 12 ckb 1 qb 11 qc 9 qd 8 74ls92 圖 10 （二） “12 翻 1”小時(shí)計(jì)數(shù)器電路 （1） 電路如圖 11 所 示 clk 3 d 2 sd 4 cd 1 q 5 q 6 74ls74a p0 15 p1 1 p2 10 p3 9 q0 3 q1 2 q2 6 q3 7 rc 13 tc 12 clk 14 ce 4 u/d 5 pl 11 74ls1 91 45 6 u9b74ls00 1 2 3u9a 74ls00 1

27、1 1213 u10d 74ls00 gnd r1 3.3k +5v 8 9 u8d 74ls04 +5v cp 圖 11 “12 翻 1”小時(shí) 計(jì)數(shù)器是按照“010203040506070809 10111201”規(guī)律計(jì)數(shù)的，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如表 3 所示。 表 3“12 翻 1”小時(shí)計(jì)時(shí)時(shí)序 十位 個(gè)位十位 個(gè)位 ckq10q03 q02 q01 q00ck q10q03 q02 q01 q00 第15頁(yè) 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0

28、1 1 1 8 9 10 11 12 13 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 （二）電路的工作原理 由表可知：個(gè)位計(jì)數(shù)器由 4 位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器 74ls191 構(gòu)成，十位計(jì)數(shù) 器由雙 d 觸發(fā)器 74ls74 構(gòu)成 ，將它們組成 “12 翻 1”小時(shí)計(jì)數(shù)器。 由表可知：計(jì)數(shù)器的狀態(tài)要發(fā)生 兩次跳躍：一是：計(jì)數(shù)器計(jì)到 9，即個(gè)位計(jì)數(shù) 器的狀態(tài)為 =1001 后，在下一計(jì)數(shù)脈沖的作用下計(jì)數(shù)器進(jìn)入暫態(tài)03020100q q q q 1010，利用暫態(tài)的兩個(gè) 1 即使個(gè)位異步置 0，同時(shí)向

29、十位計(jì)數(shù)器進(jìn)位使 0301q q10q =1；二是計(jì)數(shù)到 12 后，在第 13 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖作用下個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)應(yīng)為 =0001，十位計(jì)數(shù)器的 =0。第二次跳躍的十位清“0”和個(gè)位置03020100q q q q10q “1”的輸出端、來(lái)產(chǎn)生。對(duì)電路中所用的主要元件及功能介紹。10q01q00q d 觸發(fā)器 74ls74 在電路中用到了 d 觸發(fā)器 74ls74，74ls74 的管腳圖如圖 12。 d 2 q 5 q 6 clk 3 4 1 pre clr a 74ls74 圖 12 下面將介紹一些有關(guān)觸發(fā)器的內(nèi)容： 觸發(fā)器，它是由門(mén)電路構(gòu)成的邏輯電路，它的輸出具有兩個(gè)穩(wěn)定的物理狀態(tài) 第16頁(yè)

30、 （高電平和低電平） ，所以它能記憶一位二進(jìn)制代碼。觸發(fā)器是存放在二進(jìn)制信息 的最基本的單元。按其功能可為基本 rs 觸發(fā)器觸、jk 觸發(fā)器、d 觸發(fā)器和 t 觸發(fā) 器。 這幾種觸發(fā)器都有集成電路產(chǎn)品。其中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)數(shù) jk 觸發(fā)器和 d 觸發(fā)器。 不過(guò)，深刻理解 rs 觸發(fā)器對(duì)全面掌握觸發(fā)器的工作方式或動(dòng)作特點(diǎn)是至關(guān)重要的。 事實(shí)上，jk 觸發(fā)器和 d 觸發(fā)器是 rs 觸發(fā)器的改進(jìn)型，其中 jk 觸發(fā)器保留了兩個(gè)數(shù) 據(jù)輸入端，而 d 觸發(fā)器只保留了一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端。d 觸發(fā)器有邊沿 d 觸發(fā)器和高電 平 d 觸發(fā)器。74ls74 為一個(gè)電平 d 觸發(fā)器。 計(jì)數(shù)器 74ls191 74ls1

31、91 的管腳圖如圖 13 cten 4 d/u 5 clk 14 ld 11 max/min 12 rco 13 a 15 qa 3 b 1 qb 2 c 10 qc 6 d 9 qd 7 74ls191 圖 13 3.2.1.3 校時(shí)電路 （一）電路如圖 14 所示 第17頁(yè) 8 9 10 u10c 74ls00 12 3 u11a 74ls00 11 1213 u10d 74ls00 r3 3.3kc1 0.01uf s1 gnd 1011 u8e 74ls04 1hz s2/m2 q2 +5v 圖 14 （二）電路的工作原理 校時(shí)電路的作用是：當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或者出現(xiàn)誤差時(shí)，校正時(shí)間。校

32、時(shí)是數(shù) 字鐘應(yīng)具有的基本功能。一般電子表都具有時(shí)、分、秒等校時(shí)功能。為了使電路簡(jiǎn) 單，在此設(shè)計(jì)中只進(jìn)行分和小時(shí)的校時(shí)。校時(shí)有“快校時(shí)”和“慢校時(shí)”兩種， “快校時(shí)”是通過(guò)開(kāi)關(guān)控制，使計(jì)數(shù)器對(duì) 1hz 校時(shí)脈沖計(jì)數(shù)。 “慢校時(shí)”是用手動(dòng) 產(chǎn)生單脈沖作校時(shí)脈沖。圖中 s1 校分用的控制開(kāi)關(guān)，s2（總圖）為校時(shí)用的控制 開(kāi)關(guān)，它們的控制功能如表 4 所示，校時(shí)脈沖采用分頻器輸出的 1hz 脈沖，當(dāng) s1 或 s2 分別為“0”時(shí)可以進(jìn)行“快校時(shí)” 。如果校時(shí)脈沖由單次脈沖產(chǎn)生器提供， 則可以進(jìn)行“慢校時(shí)” 。 表 4 校時(shí)開(kāi)關(guān)的功能 s1s2 功能 11 計(jì)數(shù) 10 校分 00 校時(shí) 表 4 （三）

33、對(duì)電路中所用的主要元件及功能介紹 在此電路中，用到的元器件有兩塊四 2 輸入與非門(mén) 74ls00 、一塊六反相器 74 ls04、兩個(gè)電容、兩個(gè)電阻以及兩個(gè)開(kāi)關(guān)。 第18頁(yè) （1）四-2 輸入與非門(mén) 74ls00 集成邏輯門(mén)是數(shù)字電路中應(yīng)用十分廣泛最基本的一種器件，為了合理的使用和 充分利用其性能，必須對(duì)它的主要參數(shù)和邏輯功能進(jìn)行測(cè)試。74ls00 與非門(mén)的主要 參數(shù)為： 輸出高電平：指與非門(mén)有一個(gè)以上輸入端接地或接低電平時(shí)的輸出電平值。 輸出低電平：指與非門(mén)的所有輸入端均接高電平時(shí)的輸出電平值。 開(kāi)門(mén)電平：指與非門(mén)輸出處于額定低電平時(shí)允許輸入高電平的最小值。 關(guān)門(mén)電平：指與非門(mén)輸出處于高電平

34、狀態(tài)時(shí)允許輸入低電平的最大值。 電壓傳輸特性：是指門(mén)的輸出電壓隨輸入電壓而變化的曲線，由它可以得到門(mén) 電路的輸出高電平、輸出低電平、關(guān)門(mén)電平和開(kāi)門(mén)電平等。 低電平的輸出電源電流；是指輸入所有端都懸空，輸出端空載時(shí)，電源提供器 件的電流。 高電平輸出電源電流：是指輸出端空載，每個(gè)門(mén)各有一個(gè)以上的輸入端接地， 電源提供給器件的電流。 低電平輸入電流：是指被測(cè)輸入端接地，其余輸入端懸空時(shí)，由被測(cè)輸入端流 出的電流值。 高電平輸入電流：指被測(cè)輸入端接高電平，其余輸入端接地，流入被測(cè)輸入端 的電流值。 扇出系數(shù)：門(mén)電路能驅(qū)動(dòng)同類(lèi)門(mén)的個(gè)數(shù)，它是衡量門(mén)電路負(fù)載能力的一個(gè)參數(shù)， ttl 與非門(mén)有兩種不同性質(zhì)的

35、負(fù)載，即灌電流負(fù)載和拉電流負(fù)載，因此有兩種扇出 系數(shù)。即低電平扇出系數(shù)和高電平扇出系數(shù)。 3.2.1.4 譯碼與顯示電路 （一）電路如圖 15 所示 第19頁(yè) bi/rbo 4 rbi 5 lt 3 a 7 b 1 c 2 d 6 a 13 b 12 c 11 d 10 e 9 f 15 g 14 74ls48 a bf c g d e dpy ledgn 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g dpy_7-seg 圖 15 （二）電路的工作原理 譯碼是編碼的相反過(guò)程，譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼翻譯成相應(yīng)的輸出信號(hào) 以表示編碼時(shí)所賦予原意的電路。常用的集成譯碼器有二進(jìn)制譯碼器、

36、二十制譯 碼器和 bcd7 段譯碼器、顯示模塊用來(lái)顯示計(jì)時(shí)模塊輸出的結(jié)果。 （三）對(duì)電路中的主要元件及功能介紹 （1）譯碼器 74ls48 譯碼器是一個(gè)多輸入、多輸出的組合邏輯電路。它的工作是把給定的代碼進(jìn)行 “翻譯” ，變成相應(yīng)的狀態(tài)，使輸出通道中相應(yīng)的一路有信號(hào)輸出。譯碼器在數(shù)字 系統(tǒng)中有廣泛的用途，不僅用于代碼的轉(zhuǎn)換、終端的數(shù)字顯示，還用于數(shù)字分配， 存儲(chǔ)器尋址和組合控制信號(hào)等。譯碼器可以分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類(lèi)。 在電路中用的譯碼器是共陰極譯碼器 74ls48，用 74ls48 把輸入的 8421bcd 碼 abcd 譯成七段輸出 a-g，再由七段數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)。 74ls

37、48 的管腳圖如圖 16。在 管腳圖中，管腳 lt、rbi、bi/rbo 都是低電平是起作用，作用分別為： lt 為燈測(cè)檢查，用 lt 可檢查七段顯示器個(gè)字段是否能正常被點(diǎn)燃。 bi 是滅燈輸入，可以使顯示燈熄滅。 rbi 是滅零輸入，可以按照需要將顯示的零予以熄滅。bi/rbo 是共用輸出端，rbo 稱(chēng)為滅零輸出端，可以配合滅零輸出端 rbi，在多位十進(jìn)制數(shù)表示時(shí)，把多余零位 熄滅掉，以提高視圖的清晰度。也可用共陰譯碼器 74ls248，cd4511。 第20頁(yè) 圖圖 1616 bi/rbo 4 rbi 5 lt 3 a 7 b 1 c 2 d 6 a 13 b 12 c 11 d 10 e

38、 9 f 15 g14 74ls48 （2）顯示器 sm421050n 在此電路圖中所用的顯示器是共陰極形式，陰極必須接地。sm421050n 的管腳 功能圖如圖 17 a bf c g d e dpy ledgn 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g dpy_7-seg 圖 17 主體電路部分是由上面的以上的各個(gè)單元電路組成的。 3.2.2 擴(kuò)展功功能電路的設(shè)計(jì) 3.2.2.1 定時(shí)控制電路 數(shù)字鐘在指定的時(shí)刻發(fā)出信號(hào)，或驅(qū)動(dòng)音響電路“鬧時(shí)” ；或?qū)δ逞b置的電源 進(jìn)行接通或斷開(kāi)“控制” 。不管是鬧時(shí)還是控制，都要求時(shí)間準(zhǔn)確，即信號(hào)的開(kāi)始 時(shí)刻與持續(xù)時(shí)間必須滿足規(guī)定的要求。

39、（一）設(shè)計(jì)電路如圖 18 所示 第21頁(yè) 1 2 4 5 6 uz1a 74ls20 13 12 10 9 8 uz1b 74ls20 4 5 6 uz4b 74ls03 1 2 3 uz4a 74ls03 1 2 3 uz9a 74ls00 4 5 6 uz9b 74ls00 rz4 1k rz3 22 ls1 speaker q1 3dg130 +5v sz3 sw +5v 1khz rl 3.3k +5v 圖 18 （二）電路的工作原理 在這里將舉例來(lái)說(shuō)明它的工作原理。要求上午 7 時(shí) 59 分發(fā)出鬧時(shí)信號(hào)，持續(xù) 1 分鐘。設(shè)計(jì)如下： 7 時(shí) 59 分對(duì)應(yīng)數(shù)字鐘的時(shí)時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為，

40、分十位32101()0111hq q q q 計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為，分個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為，32102()0101mq q q q32101()1001mq q q q 若將上述計(jì)數(shù)器輸出為“1”的所有輸出端經(jīng)過(guò)與門(mén)電路去控制音響電路，就可以 使音響電路正好在 7 點(diǎn) 59 分響，持續(xù) 1 分鐘后（即 8 點(diǎn)）停響。所以鬧時(shí)控制信 號(hào) z 的表達(dá)式為 0 11sq2101202301()()()hmmzq q qq qq qm 式中，m 為上午的信號(hào)輸出，要求 m=1。 如果用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)的邏輯表達(dá)式為： 210122301()(0)()hmmzq q qmq qq q 在該電路圖中用到了 4 輸入二與

41、非門(mén) 74ls20，集電極開(kāi)路的 2 輸入四與非門(mén) 74ls03，因 oc 門(mén)的輸出端可以進(jìn)行“線與” ，使用時(shí)在它們的輸出端與電源+5v 端 之間應(yīng)接一電阻 rl。rl 的值由下式?jīng)Q定： min max ccoh l ohih vv r nimi max min ccol l olil vv r imi =0.4v,=0.4ma,=2.4v,=50ua,=8ma,=100ua;m 為負(fù)載門(mén)輸入maxolviliminolvihioliohi 第22頁(yè) 端總個(gè)數(shù)。 取 rl=3.3k。如果控制 1khz 高音和驅(qū)動(dòng)音響電路的兩極與非門(mén)也采用 oc 門(mén)， 則 rl 的值應(yīng)該重新計(jì)算。 由電路圖可

42、以看見(jiàn)，上午 7 點(diǎn) 59 分，音響電路的晶體管導(dǎo)通，則揚(yáng)聲器發(fā)出 1khz 的聲音。持續(xù) 1 分鐘到 8 點(diǎn)整晶體管因?yàn)檩斎攵藶椤?”而截止，電路停鬧。 （三）對(duì)電路中所用的主要元件及功能介紹 在電路中所用到的元件有 74ls03，74ls20 等。 （1）四 2 輸入與非門(mén) 74ls03，只要輸入變量有一個(gè)為 0 則輸出為 1，只有輸入全 為 1，輸出才為 0. 74ls03 的管腳圖如圖 19 圖 19 1 2 3 & 74ls03 （2）二 4 輸入與非門(mén) 74ls20，四個(gè)輸入端有一個(gè)為 0，則輸出為 1，只有全部輸入 為 1，輸出才為 0. 74ls20 的管腳圖如圖 20 所示。

43、 1 2 4 5 6 & a 74ls20 圖 20 4.調(diào)試 在本設(shè)計(jì)中，為了設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，我在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行了部分調(diào)試，因?yàn)殡娐?太復(fù)雜，在實(shí)驗(yàn)箱上不可能整體電路進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試后，我就自己焊接了一個(gè)試驗(yàn) 板進(jìn)行調(diào)試。以確保最后能很好的完成其各部分功能。調(diào)試后，我就畫(huà) pcb 圖， a 第23頁(yè) 用來(lái)制印制板。因?yàn)?pcb 圖先畫(huà)，后經(jīng)過(guò)反復(fù)考慮振蕩電路部分改進(jìn)了，最后用 的是 1mhz 的晶振經(jīng)過(guò)三片 cd4518 六次分頻就能得到 1hz 的頻率。所以在印制 板外加了一個(gè)振蕩部分電路。 4.1 主體電路部分 振蕩電路部分 我先用的是 32768hz 的晶振和反向器 74ls00 接兩個(gè)電

44、阻和兩個(gè)電容組成的振 蕩電路，產(chǎn)生 32768hz 的方波信號(hào)，經(jīng)過(guò) 15 級(jí)二分頻后得到 1hz 的基準(zhǔn)脈沖。擴(kuò) 展部分所需的頻率可以從 5 級(jí)二分頻得到 1024hz 六級(jí)二分頻得到 512hz 但是這樣 用的集成塊較多，時(shí)間延遲較長(zhǎng)。用 555 產(chǎn)生多諧振蕩方波也可，就是精確度和穩(wěn) 定度不高。后來(lái)我就用的 1mhz 的晶振產(chǎn)生 1mhz 的頻率經(jīng)過(guò) 74ls90 組成的二-五- 十的分頻器，可很好的擴(kuò)展部分所需的頻率。只是要用六塊 74ls90，后來(lái)我查了手 冊(cè)，發(fā)現(xiàn) 4518 有兩片十進(jìn)制分頻器，功能與 74ls90 又基本上相同，這樣就可少用 集成塊，減少時(shí)間延時(shí)。 在現(xiàn)用電路調(diào)試中

45、，晶振的輸出頻率為 1mhz，用三片 cd4518 組成了六級(jí)十 分頻電路，在調(diào)試中我對(duì)每級(jí)分路進(jìn)行了測(cè)試。在第一級(jí)分頻后出現(xiàn)的脈沖信號(hào)為 100khz，經(jīng)過(guò)第二級(jí)得到了 10khz 的標(biāo)準(zhǔn)脈沖，這樣一級(jí)級(jí)的分頻，經(jīng)過(guò)六次分 頻后得到了標(biāo)準(zhǔn)的 1hz 脈沖信號(hào)。 計(jì)數(shù)電路部分 （1）小時(shí)計(jì)數(shù)部分 這部分電路較復(fù)雜，在第一次焊接完成后的調(diào)試顯示中，發(fā)現(xiàn)小時(shí)的十位沒(méi)有 變化，經(jīng)過(guò)分析、檢查發(fā)現(xiàn) 74ls74 的 3 腳沒(méi)有接上。 （2）秒計(jì)數(shù)電路部分 這部分的調(diào)試中順利得到了結(jié)果即：秒計(jì)數(shù)器的個(gè)位能準(zhǔn)確以十進(jìn)制形式計(jì)數(shù)； 秒計(jì)數(shù)器的十位也能準(zhǔn)確以六進(jìn)制的形式計(jì)數(shù)。當(dāng)秒計(jì)數(shù)器的個(gè)位計(jì)數(shù)到 9 后自動(dòng)

46、 向秒計(jì)數(shù)器的十位計(jì)數(shù)。 （3）分計(jì)數(shù)電路部分 這部分的調(diào)試電路與秒計(jì)數(shù)器的電路一樣，在調(diào)試中不同的是秒計(jì)數(shù)電路的個(gè) 位計(jì)數(shù)器 74ls90 的 14 腳接入振蕩電路部分的輸出端，而分計(jì)數(shù)電路的個(gè)位計(jì)數(shù)器 74ls90 的 14 腳本該接校時(shí)電路，但是由于校時(shí)電路作為最后調(diào)試的電路， 所以在 第24頁(yè) 調(diào)試中 74ls90 的 14 腳與單次脈沖連接。 調(diào)試的結(jié)果是：這部分的結(jié)果與秒計(jì)數(shù)電路部分的結(jié)果一樣。 校時(shí)電路部分 在整個(gè)電路的設(shè)計(jì)中，需要用到兩個(gè)校時(shí)電路，兩個(gè)校時(shí)電路的功能相同，它 們不同的是在電路的設(shè)計(jì)時(shí)，校分電路比校時(shí)電路少一個(gè)反相器，這是因?yàn)?74ls191 為高電平有效而 74

47、ls90 為低電平有效。 調(diào)試的結(jié)果是：當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，分計(jì)數(shù)電路，小時(shí)計(jì)數(shù)電路正常計(jì)數(shù)，當(dāng)開(kāi)關(guān) 閉合時(shí)，校時(shí)電路進(jìn)行校時(shí)。只是有時(shí)松開(kāi)按鍵時(shí)，較時(shí)數(shù)會(huì)有點(diǎn)誤變化，經(jīng)過(guò)仔 細(xì)分析，確定是由于在松按鍵時(shí)產(chǎn)生了抖動(dòng)，如果接上 r-s 觸發(fā)器就能夠消抖。 4.2 擴(kuò)展電路部分 擴(kuò)展部分的調(diào)試是在主體部分正確的情況下，才能完成的。有些也可模擬調(diào)試。 1 定時(shí)控制： 擴(kuò)展部分的調(diào)試是在主體部分正確的情況下，才能完成的。單獨(dú)在實(shí)驗(yàn)箱上可 以調(diào)試其電路的輸入就用模擬開(kāi)關(guān)輸入高低電平。只要在輸入的變化下能夠控制風(fēng) 鳴器工作就行。因?yàn)檫@部分的電路比較簡(jiǎn)單、原理也不難。所以這部分調(diào)試很快， 一切很順利。 有了以上主

48、要在 da 軟件虛擬平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)， ，主體電路的功能接上電源后就能實(shí) 現(xiàn)：能顯示時(shí)、分、秒的時(shí)間；小時(shí)的計(jì)數(shù)為“12 翻 1” ，分和秒的計(jì)時(shí)為 60 進(jìn)位； 擴(kuò)展部分：定時(shí)控制；能夠校時(shí)、分。 5.總結(jié) 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì),我明白了一個(gè)道理:無(wú)論做什么事情,都必需養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn),認(rèn)真,善 思的工作作風(fēng).我這畢業(yè)設(shè)計(jì)由于我采用的是數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所以電路較復(fù)雜, 但是容易理解.每一部分我都能理解并且能有多種設(shè)計(jì)方法. 通過(guò)這次設(shè)計(jì),我還掌握了制 pcb 的一系列步驟,在幾個(gè)月時(shí)間里,我把本設(shè)計(jì) 的整個(gè)電路圖畫(huà)好了,并且畫(huà)好了 pcb 板圖. 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我又掌握了些元器件的用途以及它們的參數(shù)、性

49、能。這次 設(shè)計(jì)提高了我理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力，增加了把理論用于實(shí)踐的興趣，同時(shí)也提 高了我分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。沒(méi)有最好，只有更好。我相信通過(guò)這一次的畢 第25頁(yè) 業(yè)設(shè)計(jì)之后，我以后會(huì)更加努力，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度去面對(duì)一切?？朔щy，戰(zhàn)勝 自我，超越自我。 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，在這個(gè)過(guò)程中我學(xué)到了很多東西。首先我要感謝我的指導(dǎo)老 師吳瑞，她在我完成論文的過(guò)程中，給予了我很大的幫助。在論文開(kāi)始的初期，我 對(duì)于論文的結(jié)構(gòu)以及文獻(xiàn)選取等方面都有很多問(wèn)題，整體構(gòu)思不是很明確，段落層 次也不是很清晰，老師詳細(xì)給我分析論文的寫(xiě)作過(guò)程，從論文的題目，論文的內(nèi)容， 論文的脈絡(luò)，都給我詳細(xì)的指導(dǎo)。在我論文的進(jìn)展過(guò)程中，老師也及時(shí)給我解決疑 惑，并且監(jiān)督我論文的進(jìn)展過(guò)程，非常感謝！但是慚愧的是，論文也時(shí)有偏差出現(xiàn)， 經(jīng)過(guò)了曲折的過(guò)程，老師也耐心的給我激勵(lì)，非常感謝! 我想，畢業(yè)論文的過(guò)程不僅僅是一個(gè)完成一篇論文的過(guò)程，而是一個(gè)端正態(tài)度 的過(guò)程，是總結(jié)