電子電路課程設計報告多功能數(shù)字鐘

湖南工程學院課程設計課程名稱數(shù)字電路技術課題名稱多功能數(shù)字鐘專業(yè)電氣工程及其自動化班級學號姓名指導教師2011年10月21日

目錄一、設計要求內(nèi)容與要求設計總體思路，基本原理和框圖三、單元電路設計四、仿真結果五、實驗調(diào)試六、總結與體會七、整機原理圖一、設計內(nèi)容與設計要求1．設計內(nèi)容1.設計一個具有“時”、“分”、“秒”的十進制數(shù)字顯示鐘。2．具有校時、校分、校秒功能。3．設計振蕩器。2．設計要求設計思路清晰，給出整體設計框圖，畫出整機原理圖；給出具體設計思路，設計各單元電路、電路器件；總電路設計進行實驗調(diào)試，驗證設計結果；編寫設計說明書；所有圖紙和說明書用計算機打印。二、設計總體思路，基本原理和框圖本次課程設計依據(jù)數(shù)字鐘應具有時、校時兩大主要功能，可知該電路必須有如下幾部分組成，信號發(fā)生器、計數(shù)器、譯碼器、顯示器。然而其中信號發(fā)生器是秒、分、時所共有的，秒、分、時又分別擁有自己的計數(shù)器、譯碼器和顯示器。其中秒、分、時相互之間的關系又各不相同，從秒到分與從分到時都是六十進一，而小時則是逢24則歸零，故需分開設計。秒、分、時之間還涉及到進位的設計。基本原理：信號發(fā)生器產(chǎn)生頻率為1HZ的信號送往秒計時器，開始計時，通過進位一次讓分、時計時器計時，再將其分別譯碼，最后顯示出來，當其中還要有附加電路校時。數(shù)字時鐘原理框圖如下時十位時個位時鐘顯示器秒十位秒個位分十位時十位時個位時鐘顯示器秒十位秒個位分十位分個位時十位時個位計數(shù)譯碼秒十位秒個位時十位時個位計數(shù)譯碼秒十位秒個位分十位分個位24進制6024進制60進制60進制校時電路 校時電路信號發(fā)生器信號發(fā)生器CP1秒單元電路設計1.信號發(fā)生器在本次課程設計中采用了有CB555定時器設計的一個多振蕩器，當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，便能自動產(chǎn)生就行脈沖。由CB555的特性參數(shù)，可知當電源5V時，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。當參數(shù)如下時，周期T=（R1+2R2）Cln2=1。這時剛好滿足一秒鐘的信號要求。圖SEQ圖\*ARABIC1圖SEQ圖\*ARABIC2555芯片2.計數(shù)電路74610是中規(guī)模集成的同步十進制加法器簡單的介紹就是當Rˊ、LDˊ、EP、ET接入高電平是，74610計數(shù)器開始計數(shù)，即當接收到時鐘信號為上升沿時，記一次時。從0000開始狀態(tài)開始計時，直到輸入第九個技術脈沖為止，此時為1001狀態(tài)，再返回0000狀態(tài)。當RDˊ端=0時所有觸發(fā)器將同時被置零，且該操作不受其他輸入端狀態(tài)的影響。4位同步二進制計數(shù)器74160的功能表CLKRDˊLDˊEPET工作狀態(tài)×0×××置零10××預置數(shù)×1101保持×11×0保持（但C=0）1111計數(shù)圖SEQ圖\*ARABIC3圖SEQ圖\*ARABIC4數(shù)字鐘的計數(shù)電路是由兩個60進制計算器與一個24進制計數(shù)器電路實現(xiàn)，數(shù)字鐘的計數(shù)電路的設計可以使用反饋清零法，當計數(shù)器正常工作時反饋電路不工作，只有當脈沖信號來臨時才產(chǎn)生計數(shù)電路清零，實現(xiàn)相應模塊的循環(huán)計數(shù)。以60進制計數(shù)器來說，當計數(shù)器從00,01，02,03…59計數(shù)時反饋門不起作用，只有當?shù)?0個脈沖信號來臨是才產(chǎn)生作用，使得計數(shù)器置零。在這里我們采用的是74160來實現(xiàn)60進制計數(shù)及24進制計數(shù)。3.六十進制計數(shù)電路（秒、分計時電路）簡單說就是個位計數(shù)0~9，十位哦0~5，即個位十進制，十位逢6進一。圖SEQ圖\*ARABIC560進制電路圖4.二十四進制電路圖這樣連接他們的反饋門都是由一個與非門接74160的置0端CLR’構成。當?shù)?4個脈沖信號來臨前反饋門不工作，計數(shù)器不實行置零，當?shù)?4個信號來臨是則實行置零操作。簡單說個位與十位都處于十進制計數(shù)狀態(tài)，但當十位是二十四且個位是四時讓個位與十位都置零。圖SEQ圖\*ARABIC624進制電路圖5.顯示模塊顯示管，如下圖從右至左兩兩依次是秒、分、時。圖SEQ圖\*ARABIC7數(shù)碼顯示管的接線電路圖如下圖SEQ圖\*ARABIC86.校時電路該電路如果是分鐘校時，則右側接秒信號（如果是時校時，則右側接分鐘信號），左側輸入端接信號發(fā)生器輸出的頻率為1HZ的信號。當正常工作時，圖中開關如圖所示，需要校時時，則只需將開關打向另一側。圖SEQ圖\*ARABIC9四、仿真結果電路圖仿真主要在于驗證電路圖的功能，檢查修正，直到得到正確的電路圖。用EWBf仿真結果如下，沒發(fā)現(xiàn)錯誤。圖SEQ圖\*ARABIC10五、試驗調(diào)試該電路調(diào)試主要分為幾塊，其一就是秒、分、時、的工作；其二就是秒分之間，分時之間的進位；最后一項，校時電路能否正常工作。與調(diào)試有關截圖如下：圖SEQ圖\*ARABIC11校時開關圖SEQ圖\*ARABIC12校時后恢復正常工作狀態(tài)六、總結與體會本次電子電路課程設計，老師簡單講解后給我們布置任務，要求獨立完成課程設計任務。本著獨立自主的原則，我在為期一周的的電子課程設計中學到的不單是簡單的書本知識，還有處事、學習的態(tài)度。在知識方面，我先是大概的學習了EWB使用，這是開始必備的基礎。整個課程設計讓我經(jīng)歷了一個的軟件使用，另一方面我學會到了怎樣面對一個陌生的事物，也學會了該怎樣去學習新的東西。面對新的事物不應該被其陌生面貌嚇到，要敢于學習，善于發(fā)現(xiàn)，積極面對。這是我們該擁有的品質(zhì)。當然與此同時，我還學習到了更多的數(shù)電知識，掌握了更多的數(shù)字電路知識，對課本有了新的認識，這對接下來的數(shù)電學習是有利的。在本次課程設計中還有些許體會。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。結合課程設計具體一點說就是，也許你能很快弄懂每個單元電路，但要拼湊起來實現(xiàn)整體功能，此時卻一片茫然，不知所措。日常生活又何嘗不是呢？懂一點，知一面，似懂非懂。這時要堅持下去，撥開迷霧方能見到真面目。當然在這個過程堅持很重要，但方法不容忽視。好的方法有助于更好更快的認識新事物，看清全面貌。具體說，在本次課程設計中，我是從功能出發(fā)，構建總的原理框圖，在得到總的原理框圖，再是自下向上，自左向右進行電路設計的，最后縱觀全局。好的收獲要總結，總結以后用于日后的生活學習指導。整機原理圖圖SEQ圖\*ARABIC13電氣與信息工程系課程設計評分表項目評價優(yōu)良中及格差設計方案的合理性與創(chuàng)造性軟件設計完成情況硬件調(diào)試完成情況設計說明書與設計圖紙質(zhì)量答辯情況獨立工作能力完成任務情況出勤情況綜合評分指導教師簽名：________________日期：________________注：=1\*GB3①表中標*號項目是硬件制作或軟件編程類課題必填內(nèi)容；=2\*GB3②此表裝訂在課程設計說明書的最后一頁。課程設計說明書裝訂順序：封面、任務書、目錄、正文、評分表、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、項目概況 1二、項目提出的理由與過程 6三、項目建設的必要性 8四、項目的可行性 12第二章市場預測 15一、市場分析 15二、市場預測 16三、產(chǎn)品市場競爭力分析 19第三章建設規(guī)模與產(chǎn)品方案 22一、建設規(guī)模 22二、產(chǎn)品方案 22三、質(zhì)量標準 22第四章項目建設地點 25一、項目建設地點選擇 25二、項目建設地條件 25第五章技術方案、設備方案和工程方案 28一、技術方案 28二、產(chǎn)品特點 30三、主要設備方案 32四、工程方案 32第六章原材料與原料供應 35一、原料來源及運輸方式 35二、燃料供應與運輸方式 35第七章總圖布置、運輸、總體布局與公用輔助工程 37一、總圖布置 37二、運輸 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)及標準 44二、節(jié)能 44三、節(jié)水 45四、消防與安全 45第九章環(huán)境影響與評價 47一、法規(guī)依據(jù) 47二、項目建設對環(huán)境影響 48三、環(huán)境保護措施 48四、環(huán)境影響評價 49第十章項目組織管理與運行 50一、項目建設期管理 50二、項目運行期組織管理 52第十一章項目實施進度 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第十三章財務評價與效益分析 61一、項目財務評價 61二、財務評價結論 65三、社會效益 68四、生態(tài)效益 68第十四章風險分析 70一、主要風險分析識別