電子電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告多功能數(shù)字鐘

湖南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)課程名稱數(shù)字電路技術(shù)課題名稱多功能數(shù)字鐘專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師2011年10月21日

目錄一、設(shè)計(jì)要求內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)總體思路，基本原理和框圖三、單元電路設(shè)計(jì)四、仿真結(jié)果五、實(shí)驗(yàn)調(diào)試六、總結(jié)與體會(huì)七、整機(jī)原理圖一、設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)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)字顯示鐘。2．具有校時(shí)、校分、校秒功能。3．設(shè)計(jì)振蕩器。2．設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)思路清晰，給出整體設(shè)計(jì)框圖，畫出整機(jī)原理圖；給出具體設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)各單元電路、電路器件；總電路設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試，驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果；編寫設(shè)計(jì)說明書；所有圖紙和說明書用計(jì)算機(jī)打印。二、設(shè)計(jì)總體思路，基本原理和框圖本次課程設(shè)計(jì)依據(jù)數(shù)字鐘應(yīng)具有時(shí)、校時(shí)兩大主要功能，可知該電路必須有如下幾部分組成，信號(hào)發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器。然而其中信號(hào)發(fā)生器是秒、分、時(shí)所共有的，秒、分、時(shí)又分別擁有自己的計(jì)數(shù)器、譯碼器和顯示器。其中秒、分、時(shí)相互之間的關(guān)系又各不相同，從秒到分與從分到時(shí)都是六十進(jìn)一，而小時(shí)則是逢24則歸零，故需分開設(shè)計(jì)。秒、分、時(shí)之間還涉及到進(jìn)位的設(shè)計(jì)。基本原理：信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率為1HZ的信號(hào)送往秒計(jì)時(shí)器，開始計(jì)時(shí)，通過進(jìn)位一次讓分、時(shí)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，再將其分別譯碼，最后顯示出來，當(dāng)其中還要有附加電路校時(shí)。數(shù)字時(shí)鐘原理框圖如下時(shí)十位時(shí)個(gè)位時(shí)鐘顯示器秒十位秒個(gè)位分十位時(shí)十位時(shí)個(gè)位時(shí)鐘顯示器秒十位秒個(gè)位分十位分個(gè)位時(shí)十位時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)譯碼秒十位秒個(gè)位時(shí)十位時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)譯碼秒十位秒個(gè)位分十位分個(gè)位24進(jìn)制6024進(jìn)制60進(jìn)制60進(jìn)制校時(shí)電路 校時(shí)電路信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器CP1秒單元電路設(shè)計(jì)1.信號(hào)發(fā)生器在本次課程設(shè)計(jì)中采用了有CB555定時(shí)器設(shè)計(jì)的一個(gè)多振蕩器，當(dāng)然也可以采用石英晶體多振蕩器。多振蕩器是一種自激振蕩器，在接通電源以后，不需要外加觸發(fā)信號(hào)，便能自動(dòng)產(chǎn)生就行脈沖。由CB555的特性參數(shù)，可知當(dāng)電源5V時(shí)，在100沒mA的輸出電流下輸出電壓為3.3V，故取Vcc為5V可以滿足脈沖幅度的需求。當(dāng)參數(shù)如下時(shí)，周期T=（R1+2R2）Cln2=1。這時(shí)剛好滿足一秒鐘的信號(hào)要求。圖SEQ圖\*ARABIC1圖SEQ圖\*ARABIC2555芯片2.計(jì)數(shù)電路74610是中規(guī)模集成的同步十進(jìn)制加法器簡(jiǎn)單的介紹就是當(dāng)Rˊ、LDˊ、EP、ET接入高電平是，74610計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，即當(dāng)接收到時(shí)鐘信號(hào)為上升沿時(shí)，記一次時(shí)。從0000開始狀態(tài)開始計(jì)時(shí)，直到輸入第九個(gè)技術(shù)脈沖為止，此時(shí)為1001狀態(tài)，再返回0000狀態(tài)。當(dāng)RDˊ端=0時(shí)所有觸發(fā)器將同時(shí)被置零，且該操作不受其他輸入端狀態(tài)的影響。4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160的功能表CLKRDˊLDˊEPET工作狀態(tài)×0×××置零10××預(yù)置數(shù)×1101保持×11×0保持（但C=0）1111計(jì)數(shù)圖SEQ圖\*ARABIC3圖SEQ圖\*ARABIC4數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路是由兩個(gè)60進(jìn)制計(jì)算器與一個(gè)24進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路實(shí)現(xiàn)，數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)可以使用反饋清零法，當(dāng)計(jì)數(shù)器正常工作時(shí)反饋電路不工作，只有當(dāng)脈沖信號(hào)來臨時(shí)才產(chǎn)生計(jì)數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)模塊的循環(huán)計(jì)數(shù)。以60進(jìn)制計(jì)數(shù)器來說，當(dāng)計(jì)數(shù)器從00,01，02,03…59計(jì)數(shù)時(shí)反饋門不起作用，只有當(dāng)?shù)?0個(gè)脈沖信號(hào)來臨是才產(chǎn)生作用，使得計(jì)數(shù)器置零。在這里我們采用的是74160來實(shí)現(xiàn)60進(jìn)制計(jì)數(shù)及24進(jìn)制計(jì)數(shù)。3.六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路（秒、分計(jì)時(shí)電路）簡(jiǎn)單說就是個(gè)位計(jì)數(shù)0~9，十位哦0~5，即個(gè)位十進(jìn)制，十位逢6進(jìn)一。圖SEQ圖\*ARABIC560進(jìn)制電路圖4.二十四進(jìn)制電路圖這樣連接他們的反饋門都是由一個(gè)與非門接74160的置0端CLR’構(gòu)成。當(dāng)?shù)?4個(gè)脈沖信號(hào)來臨前反饋門不工作，計(jì)數(shù)器不實(shí)行置零，當(dāng)?shù)?4個(gè)信號(hào)來臨是則實(shí)行置零操作。簡(jiǎn)單說個(gè)位與十位都處于十進(jìn)制計(jì)數(shù)狀態(tài)，但當(dāng)十位是二十四且個(gè)位是四時(shí)讓個(gè)位與十位都置零。圖SEQ圖\*ARABIC624進(jìn)制電路圖5.顯示模塊顯示管，如下圖從右至左兩兩依次是秒、分、時(shí)。圖SEQ圖\*ARABIC7數(shù)碼顯示管的接線電路圖如下圖SEQ圖\*ARABIC86.校時(shí)電路該電路如果是分鐘校時(shí)，則右側(cè)接秒信號(hào)（如果是時(shí)校時(shí)，則右側(cè)接分鐘信號(hào)），左側(cè)輸入端接信號(hào)發(fā)生器輸出的頻率為1HZ的信號(hào)。當(dāng)正常工作時(shí)，圖中開關(guān)如圖所示，需要校時(shí)時(shí)，則只需將開關(guān)打向另一側(cè)。圖SEQ圖\*ARABIC9四、仿真結(jié)果電路圖仿真主要在于驗(yàn)證電路圖的功能，檢查修正，直到得到正確的電路圖。用EWBf仿真結(jié)果如下，沒發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。圖SEQ圖\*ARABIC10五、試驗(yàn)調(diào)試該電路調(diào)試主要分為幾塊，其一就是秒、分、時(shí)、的工作；其二就是秒分之間，分時(shí)之間的進(jìn)位；最后一項(xiàng)，校時(shí)電路能否正常工作。與調(diào)試有關(guān)截圖如下：圖SEQ圖\*ARABIC11校時(shí)開關(guān)圖SEQ圖\*ARABIC12校時(shí)后恢復(fù)正常工作狀態(tài)六、總結(jié)與體會(huì)本次電子電路課程設(shè)計(jì)，老師簡(jiǎn)單講解后給我們布置任務(wù)，要求獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。本著獨(dú)立自主的原則，我在為期一周的的電子課程設(shè)計(jì)中學(xué)到的不單是簡(jiǎn)單的書本知識(shí)，還有處事、學(xué)習(xí)的態(tài)度。在知識(shí)方面，我先是大概的學(xué)習(xí)了EWB使用，這是開始必備的基礎(chǔ)。整個(gè)課程設(shè)計(jì)讓我經(jīng)歷了一個(gè)的軟件使用，另一方面我學(xué)會(huì)到了怎樣面對(duì)一個(gè)陌生的事物，也學(xué)會(huì)了該怎樣去學(xué)習(xí)新的東西。面對(duì)新的事物不應(yīng)該被其陌生面貌嚇到，要敢于學(xué)習(xí)，善于發(fā)現(xiàn)，積極面對(duì)。這是我們?cè)摀碛械钠焚|(zhì)。當(dāng)然與此同時(shí)，我還學(xué)習(xí)到了更多的數(shù)電知識(shí)，掌握了更多的數(shù)字電路知識(shí)，對(duì)課本有了新的認(rèn)識(shí)，這對(duì)接下來的數(shù)電學(xué)習(xí)是有利的。在本次課程設(shè)計(jì)中還有些許體會(huì)。有些東西分開來與整合起來是不同的。局部與總體是有區(qū)別的。結(jié)合課程設(shè)計(jì)具體一點(diǎn)說就是，也許你能很快弄懂每個(gè)單元電路，但要拼湊起來實(shí)現(xiàn)整體功能，此時(shí)卻一片茫然，不知所措。日常生活又何嘗不是呢？懂一點(diǎn)，知一面，似懂非懂。這時(shí)要堅(jiān)持下去，撥開迷霧方能見到真面目。當(dāng)然在這個(gè)過程堅(jiān)持很重要，但方法不容忽視。好的方法有助于更好更快的認(rèn)識(shí)新事物，看清全面貌。具體說，在本次課程設(shè)計(jì)中，我是從功能出發(fā)，構(gòu)建總的原理框圖，在得到總的原理框圖，再是自下向上，自左向右進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的，最后縱觀全局。好的收獲要總結(jié)，總結(jié)以后用于日后的生活學(xué)習(xí)指導(dǎo)。整機(jī)原理圖圖SEQ圖\*ARABIC13電氣與信息工程系課程設(shè)計(jì)評(píng)分表項(xiàng)目評(píng)價(jià)優(yōu)良中及格差設(shè)計(jì)方案的合理性與創(chuàng)造性軟件設(shè)計(jì)完成情況硬件調(diào)試完成情況設(shè)計(jì)說明書與設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量答辯情況獨(dú)立工作能力完成任務(wù)情況出勤情況綜合評(píng)分指導(dǎo)教師簽名：________________日期：________________注：=1\*GB3①表中標(biāo)*號(hào)項(xiàng)目是硬件制作或軟件編程類課題必填內(nèi)容；=2\*GB3②此表裝訂在課程設(shè)計(jì)說明書的最后一頁。課程設(shè)計(jì)說明書裝訂順序：封面、任務(wù)書、目錄、正文、評(píng)分表、附件（非16K大小的圖紙及程序清單）。目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章總論 1一、項(xiàng)目概況 1二、項(xiàng)目提出的理由與過程 6三、項(xiàng)目建設(shè)的必要性 8四、項(xiàng)目的可行性 12第二章市場(chǎng)預(yù)測(cè) 15一、市場(chǎng)分析 15二、市場(chǎng)預(yù)測(cè) 16三、產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力分析 19第三章建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 22一、建設(shè)規(guī)模 22二、產(chǎn)品方案 22三、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 22第四章項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn) 25一、項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)選擇 25二、項(xiàng)目建設(shè)地條件 25第五章技術(shù)方案、設(shè)備方案和工程方案 28一、技術(shù)方案 28二、產(chǎn)品特點(diǎn) 30三、主要設(shè)備方案 32四、工程方案 32第六章原材料與原料供應(yīng) 35一、原料來源及運(yùn)輸方式 35二、燃料供應(yīng)與運(yùn)輸方式 35第七章總圖布置、運(yùn)輸、總體布局與公用輔助工程 37一、總圖布置 37二、運(yùn)輸 38三、總體布局 38四、公用輔助工程 39第八章節(jié)能、節(jié)水與安全措施 44一、主要依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn) 44二、節(jié)能 44三、節(jié)水 45四、消防與安全 45第九章環(huán)境影響與評(píng)價(jià) 47一、法規(guī)依據(jù) 47二、項(xiàng)目建設(shè)對(duì)環(huán)境影響 48三、環(huán)境保護(hù)措施 48四、環(huán)境影響評(píng)價(jià) 49第十章項(xiàng)目組織管理與運(yùn)行 50一、項(xiàng)目建設(shè)期管理 50二、項(xiàng)目運(yùn)行期組織管理 52第十一章項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度 55第十二章投資估算和資金籌措 56一、投資估算 56二、資金籌措 58第十三章財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)與效益分析 61一、項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 61二、財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)論 65三、社會(huì)效益 68四、生態(tài)效益 68第十四章風(fēng)險(xiǎn)分析 70一、主要風(fēng)險(xiǎn)分析識(shí)別