数字电路优秀课程设计数字钟.docx
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1、四川工业科技学院电子信息工程学院课程设计专业名称: 电子信息工程 课程名称: 数字电路课程设计课题名称: 自动节能灯设计设计人员: 蔡志荷指导老师: 廖俊东1月10日 模拟电子技术 课程设计任务书一、课题名称:数字钟设计二、技术指标:(1)掌握数字钟设计、组装和调试方法。(2)熟练使用proteus仿真软件。(3)熟悉各元件作用和注意事项。三、要求:(1)设画出总体设计框图,以说明数字钟由哪些相对独立功效模块组成,标出各个模块之间相互联络。(2)设计各个功效模块电路图,加上原理说明。(3)选择适宜元器件,设计、选择适宜输入信号和输出方法,确保电路正确性。指导老师:廖俊东学 生:蔡志荷电子信息工
2、程学院 年 1 月 10 日课程设计汇报书评阅页课题名称:数字钟设计班 级:15级电子信息工程4班姓 名:蔡志荷 年 1 月 10 日指导老师评语:考评成绩: 指导老师署名:20 年 月 目 录摘 要1第1章 设计任务和要求21.1 设计指标数字钟介绍21.2 具体要求21.3 设计要求3第2章 元件清单及关键器件介绍42.1 元件清单42.2 关键器件介绍42.2.1 74LS90计数42.2.2 74LS4752.2.3 七段数码显示器7第3章 设计原理和电路83.1 计时电路83.1.1 计秒、计分电路83.1.2 计时电路103.2 校时电路113.2.1 报时锁存信号133.2.2
3、报时13第4章 仿真结果及误差分析154.1 试验结果154.2 实时分析15第5章 设计总结16参考文件17摘 要此次课程设计专题是数字电子钟。干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、显示器、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统时基信号,它直接决定计时系统精度,这里用多谐振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采取60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”时钟脉冲。“分计数器”也采取60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采取24进制计时器,可实现对一天二十四小时累计
4、。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器输出状态送到七段显示译码器译码,经过七位LED七段显示器显示出来。整点报时电路时依据计时系统输出状态产生一脉冲信号,然后去触发蜂鸣器实现报时。数字电子时钟优先编码电路、译码电路将输入信号在显示器上输出;用控制电路和调整开关对LED显示时间进行调整,以上两部分组成主体电路。经过译码电路将秒脉冲产生信号在报警电路上实现整点报时功效等,组成扩展电路。此次设计由震荡器、秒计数器、分计数器、时计数器、BCD-七段显示译码/驱动器、LED七段显示数码管设计了数字时钟电路,能够实现:计时、显示,时、分校时,整点报时等功效。关键词:数字时钟,振荡器,计数器,报时电路
5、第1章 设计任务和要求1.1 设计指标数字钟介绍数字钟电路是一款经典数字逻辑电路,它能够是一个简单秒钟,也能够只计分和时,还能够计秒、分、时,分别为12进制或24进制,外加校时和整点报时电路。 数字钟已成为大家日常生活中必不可少生活日用具。广泛用于个人家庭和车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给大家生活、学习、工作、娱乐带来极大方便。因为数字集成电路技术发展和采取了优异石英技术,使数字钟含有走时正确、性能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功效多、携带方便等优点。 所以此次设计就用数字集成电路和部分简单逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期显示功效。多功效数字钟采取数字电路实现对“时
6、”、“分”、“秒”数字显示计时装置。含有时间显示、走时正确、显示直观、精度、稳定等优点,电路装置十分小巧,安装使用也方便而受广大消费喜爱。1.2 具体要求1、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统设计、安装、测试方法;2、深入巩固所学理论知识,提升利用所学知识分析和处理实际问题能力;3、提升电路布局,布线及检验和排除故障能力。1.3 设计要求1、设计一个有“时”、“分”、“秒”(23小时59分59秒)显示,且有校时功效电子钟。2、用中小规模集成电路组成电子钟,并在试验箱上进行组装、调试3、画出框图和逻辑电路图、写出设计、试验总结汇报。4、整点报时。在59分51秒时输出信号,音频连续1
7、0秒,在结束时刻为整点。第2章 元件清单及关键器件介绍2.1 元件清单1、74LS90(6个)2、74LS47(6个)3、74LS00(6个)4、74LS20(6个)5、74LS04(6个)6、共阳七段数码显示器(6个)7、蜂鸣器(1个)8、快关若干,电阻若干2.2 关键器件介绍2.2.1 74LS90计数本题目关键器件是计数器,常见有同时十进制计数器74HC160和异步二、五、十进制计数器74LS90.这里选择是74LS90芯片。74LS90引脚图图2-1表示。图2-174LS90内部是由两部分电路组成。一部分是由时钟CKA和一位触发器Q0组成二进制计数器,可记一位二进制数;另外一部分是由时
8、钟CKB和三个触发器Q1、Q2、Q3组成五进制异步计数器,可记五个数000111.假如把Q0和CKB连接起来,CKB从Q0取信号,外部时钟信号接到CKA上,那么由时钟CKA和Q0、Q1、Q2、Q3组成十进制计数器。R0(1)和R0(2)是异步清零端,两个同时为高电平有效;R9(1)和R9(2)是置9端,两个同时为高电平时,Q3Q2Q1Q0=1001,;正常计数时,必需确保R0(1)和R0(2)中最少一个接低电平,R9(1)和R9(2)中最少一个接低电平。74LS90功效表如表2-1所表示。表2-12.2.2 74LS4774LS47引脚图图2-3表示。图2-3译码为编码逆过程。它将编码时给予代
9、码含义“翻译”过来。实现译码逻辑电路成为译码器。译码器输出和输入代码有唯一对应关系。74LS47是输出低电平有效七段字形译码器,它在这里和数码管配合使用。表2-2列出了74LS47真值表,表示出了它和数码管之间关系。表2-2H=高电平,L=低电平,=不定74LS47译码器原理图2-4.图2-474LS47是BCD-7段数码管译码器/驱动器, 74LS47功效用于将BCD码转化成数码块中数字,经过它解码, 能够直接把数字转换为数码管显示数字, 从而简化了程序,节省了 单片机IO开销。所以是一个很好芯片!不过因为现在从节省成本角度考虑, 这类芯片已较少用, 大部份情况下全部是用动态扫描数码管形式来
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