電子課程設計報告數(shù)字電子鐘電路設計

1、（電子技術課程）設計說明書數(shù)字電子鐘電路設計 起止日期： 2016 年 11月14日 至 2016年 11月 18 日學生姓名趙盼瑤班級電氣工程1402學號成績指導教師(簽字)電氣與信息工程 學院（部）2016年 11 月 18 日一、設計題目數(shù)字電子鐘電路的設計二、設計目的 1、利用模擬電子和數(shù)字電子技術知識，作一次理論和實踐相結合的系統(tǒng)的綜合訓練。2 、熟悉集成電路的引腳安排和各芯片的邏輯功能及使用方法3、了解數(shù)字電子鐘的組成及工作原理4、熟悉數(shù)字電子鐘的設計與制作三、設計任務及要求： 1、設計任務 (1)設計出一個數(shù)字電子鐘電路 2、設計要求（1） 以24小時為一個計數(shù)周期,具有“時”、

2、“分”、“秒”數(shù)字數(shù)碼管顯示電路； （2） 具有校時功能；（3） 整點前10秒，數(shù)字鐘會自動報時，以示提醒；（4） 設計+5V直流電源；（設計220V輸入，+5V輸出）（5） 啟動電路；（6） 用PROTEUS畫出電路原理圖仿真成功再用數(shù)字電子技術實驗箱驗證。4、 設計步驟及內容：1、首先設計一個秒脈沖產(chǎn)生電路可采用555定時器構成多諧振蕩器，通過設計多諧振蕩器電阻、電容的參數(shù)大小，使555定時器輸出一個固定頻率為1HZ的方波（f=1.43/（R1+2R2)*c),設計電路如下圖1-1所示：圖1-1 秒脈沖產(chǎn)生電路2、 設計計時電路計時電路即是計數(shù)電路，通過計數(shù)器集成芯片如：74LS 192（

3、十進制可逆計數(shù)器，為異步清零）、74LS161（十六進制計數(shù)器，為異步清零）、74LS 163（同步清零）等完成對秒脈沖的計數(shù)，選用時要重點考慮所選擇的計數(shù)器芯片的進制問題。秒鐘個位計到9進10時，秒鐘個位回0，秒鐘十位進1，秒鐘計到59，進60時，秒鐘回00，分鐘進1，以此類推，完成全部計時設計；可通過添加相應的與非門電路，使計數(shù)器按照要求回0。74LS192/161/163計數(shù)器芯片管腳如下圖1-2所示（本次設計采用的為74LS192）：輸入端加法脈沖輸入減法脈沖輸入置數(shù)端清零端輸出端ENP/ENT/RCO為使能端，正常工作時將其置為高電平；CLK脈沖輸入端。圖1-2 74LS192/16

4、1/163計數(shù)器芯片管腳圖3、顯示電路正常譯碼時，應使BI/RBO、RBI、LT三個使能端置高電平；功能端的作用如下：1、 LT=0、BI/RBO=1時，燈測試功能；2、 LT=1、RBI=0時，滅零功能；3、 LT=1、RBI=0滅燈功能；根據(jù)EWB或PROTEUS元器件庫中數(shù)碼管的不同，有四個引腳的（顯示二進制，內自帶譯碼器）、有8個引腳的（顯示8段位碼，需要添加譯碼芯片，共陰極數(shù)碼管可采用74LS47譯碼器，共陽極數(shù)碼顯示管可采用74LS48譯碼器），完成計數(shù)結果的輸出顯示。下圖1-3為74LS48譯碼器管腳說明（47管腳功能與其一樣）： 圖1-3 74LS48譯碼器管腳圖本次設計中采用

5、的為自帶譯碼器的四個引腳BCD數(shù)碼管顯示，下圖1-4為秒計數(shù)顯示電路；分、時電路原理與其相似，圖1-5為計時器實現(xiàn)時、分、秒的仿真圖：圖1-4 秒計數(shù)顯示電路圖1-5 計時器實現(xiàn)時、分、秒的仿真圖4、校準電路通過RS觸發(fā)器及與非門對“時”和“分”進行校準的電路如圖1-6所示。下面以?！胺帧彪娐穪碚f明校準電路的原理： 正常計數(shù)時，G1門開，秒脈沖進行單位產(chǎn)生的分脈沖可通過G1,G3(開門狀態(tài))送入分計數(shù)器，此時G2封鎖，校準脈沖（即秒脈沖）進不去。 按下S1則G1封鎖，“分”脈沖受阻，而G2打開，秒脈沖進入分計數(shù)器進行快速計數(shù)（即較分），校時電路與此完全相同。圖1-6 校準電路5、整點報時電路根據(jù)要求，電路應在整點前10秒鐘內開始整點報時，即當時間在59分50秒到59分59秒期間時，報時電路報時控制信號。報時電路選74HC30，選蜂鳴器為電聲器件，電路如圖1-7所示：圖1-7 整點報時電路6、 設計+5V直流電源，如圖1-8所示：圖1-8 +5V直流電源電路220V，50Hz的交流電經(jīng)過降壓變壓器得到12V,50Hz；經(jīng)過由四個二極管組成的整流橋整流，將電壓變成單一方向；再經(jīng)過多個電