數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告

PAGEPAGE1題目：電子數(shù)字鐘一、設(shè)計(jì)目的1.掌握數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)方法和調(diào)試方法。2.掌握計(jì)數(shù)器、譯碼器的用法。3.學(xué)會(huì)解決實(shí)際中出現(xiàn)的問題，如數(shù)字鐘的校準(zhǔn)問題。二、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘,基本功能如下：1．以24小時(shí)為一個(gè)計(jì)數(shù)周期。2．具有“時(shí)”（00～23）、“分”（00～59）、“秒”（00～59）數(shù)字顯示。3．系統(tǒng)具有校正時(shí)間功能，能分別進(jìn)行秒、分、時(shí)的校正。（系統(tǒng)的擴(kuò)展功能：定時(shí)控制）三、設(shè)計(jì)方案數(shù)字鐘電路系統(tǒng)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，顯示秒、分、時(shí)的計(jì)時(shí)裝置，它具有走時(shí)準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，擴(kuò)展電路完成數(shù)字鐘的定時(shí)控制擴(kuò)展功能。系統(tǒng)的工作原理是：振蕩器產(chǎn)生的穩(wěn)定的高頻脈沖信號(hào)，作為數(shù)字鐘的時(shí)間基準(zhǔn)，然后經(jīng)分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)脈沖。秒計(jì)數(shù)器計(jì)滿60后向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位，分計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)滿60后向小時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位，小時(shí)計(jì)數(shù)器按照“24進(jìn)1”1．秒脈沖產(chǎn)生電路數(shù)字電子鐘應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間源，用它產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的1比脈沖信號(hào)，稱為秒脈沖，由于它直接影響到計(jì)時(shí)器走時(shí)的準(zhǔn)確度，本實(shí)驗(yàn)首先采用555定時(shí)器產(chǎn)生1KHz的頻率信號(hào)，再用74LS160制成兩個(gè)十分頻一個(gè)五分頻的計(jì)數(shù)器，一個(gè)D觸發(fā)器做成二分頻計(jì)數(shù)器，最后產(chǎn)生1Hz的脈沖信號(hào)。2．計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路圖9-1數(shù)字鐘電路系統(tǒng)框圖獲得秒脈沖信號(hào)后，可根據(jù)60s為lmin，60min為1h，24h為一個(gè)計(jì)數(shù)周期(一天)的計(jì)數(shù)規(guī)律，分別確定秒、分、時(shí)的計(jì)數(shù)器。由于秒和分的顯示均為60進(jìn)制，因此它們可由二級(jí)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成，其中秒和分的個(gè)位為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十位為六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，可采用置零法來實(shí)現(xiàn)。用四片74LS160計(jì)數(shù)器完成分秒的六十進(jìn)制。六十進(jìn)制仿真圖時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)為二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，也可采用二片74LS160集成電路利用置零法來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)計(jì)數(shù)器輸出的第24個(gè)進(jìn)位信號(hào)時(shí)，時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)該復(fù)位，即完成一個(gè)計(jì)數(shù)周期。二十四進(jìn)制仿真圖3．校時(shí)電路校時(shí)電路的作用是當(dāng)計(jì)時(shí)器剛接通電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，進(jìn)行時(shí)間的校準(zhǔn)。圖9-4所示是一種實(shí)觀時(shí)、分、秒校準(zhǔn)的參考電路。開關(guān)K1、K2、K3分別作為時(shí)、分、秒校準(zhǔn)的控制開關(guān)。當(dāng)K1、K2閉合，K3接G3門的輸入端時(shí)，G1~G3門的輸出均為1，G4門輸出為0，G5門輸出為1，秒信號(hào)經(jīng)G6門送至秒個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸入端，計(jì)時(shí)器進(jìn)行正常計(jì)時(shí)。(1)時(shí)校準(zhǔn)：當(dāng)開關(guān)Kl打開，K2閉合，K3接G3門的輸入端時(shí)，G1門開啟，G2門關(guān)閉，秒信號(hào)直接經(jīng)G6和G1門送至?xí)r個(gè)位計(jì)數(shù)器．從而使時(shí)顯示器每秒鐘進(jìn)一個(gè)數(shù)字，圖9-4校時(shí)控制電路以實(shí)現(xiàn)快速的時(shí)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)后將K1重新閉合。(2)分校準(zhǔn)：當(dāng)開關(guān)K1閉合，K2打開，K3接G3門的輸入端時(shí)，這時(shí)秒信號(hào)只能通過G6和G2門直接送至分個(gè)位計(jì)數(shù)器，這時(shí)分計(jì)數(shù)器快速計(jì)數(shù)，當(dāng)分校準(zhǔn)后將K2閉合。（3）秒校準(zhǔn)：當(dāng)開關(guān)K1、K2閉合，K3接G4門的輸入端時(shí)，G4門輸出為1，使G5門開啟，周期為0．5s的脈沖信號(hào)(可由秒脈沖信號(hào)分頻獲得)通過G5、G6門，并送至秒個(gè)位計(jì)數(shù)器，使秒計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度提高一倍，加快了秒顯示器的校準(zhǔn)速度。當(dāng)秒顯示器校準(zhǔn)后，將K3恢復(fù)與G3門的輸入端相接，這時(shí)計(jì)時(shí)器的各位顯示器將按校準(zhǔn)后的時(shí)間進(jìn)行正常計(jì)時(shí)。4.擴(kuò)展電路（定時(shí)控制）定時(shí)電路上兩組采取的信號(hào)來自時(shí)的十部和分部，下兩組采樣信號(hào)來自分部的十部和分部，最下一根線采樣于秒。采樣的信號(hào)通過與門給十進(jìn)制74LS160一個(gè)信號(hào)，當(dāng)?shù)竭_(dá)所定時(shí)間，即輸入計(jì)數(shù)器為高電平，輸出為奇數(shù)時(shí)，由QA端輸出一條線相通的發(fā)光二極管，產(chǎn)生一閃一閃的效果，實(shí)現(xiàn)定時(shí)報(bào)警作用。電路全圖：四．所用器件555定時(shí)器，顯示譯碼器，數(shù)碼顯示管，十進(jìn)制74LS160計(jì)數(shù)器，D觸發(fā)器，發(fā)光二極管，電容，電阻，門電路及若干導(dǎo)線等。五.總結(jié)雖然我們學(xué)習(xí)了模電和數(shù)電，對(duì)電子技術(shù)有了一些初步了解，但那都是一些理論的東西。通過這次數(shù)字電子鐘的課程設(shè)計(jì)，我們才把學(xué)到的東西與實(shí)踐相結(jié)合。從中對(duì)我們學(xué)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解。為期一周的課程設(shè)計(jì)使我更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。也鍛煉了自己獨(dú)立思考問題的能力和通過查看相關(guān)資料來解決問題的習(xí)慣。雖然這只是一次簡單的課程設(shè)計(jì)，但通過這次課程設(shè)計(jì)我們了解了課程設(shè)計(jì)的一般步驟，和設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題。設(shè)計(jì)本身并不是有很重要的意義，而是同學(xué)們對(duì)待問題時(shí)的態(tài)度和處理事情的能力。至于設(shè)計(jì)的成績無須看的太過于重要，而是設(shè)計(jì)的過程，設(shè)計(jì)的思想和設(shè)計(jì)電路中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，電路中各個(gè)部分的功能是如何實(shí)現(xiàn)的。各個(gè)芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時(shí)應(yīng)該注意那些要點(diǎn)。同一個(gè)電路可以用那些芯片實(shí)現(xiàn)，各個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)同一個(gè)功能的區(qū)別。另外，我們設(shè)計(jì)要從市場需求出發(fā)，既要有強(qiáng)大的功能，又要在價(jià)格方面比同等檔次的便宜。同時(shí)對(duì)普通計(jì)數(shù)器如何構(gòu)成n進(jìn)制計(jì)數(shù)器有了更深的了解和掌握，對(duì)自我的實(shí)際操作能力也有了很高的提升。在電腦制作文檔的過程中，我也對(duì)辦公軟件有了更進(jìn)一步的了解，使我對(duì)辦公軟件有了更深層次的掌握。六．參考文獻(xiàn)1.現(xiàn)