数字电子钟专业课程设计.doc
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1、课程设计(综合试验)汇报( - 年度第 1 学期)名 称: 电子技术综合试验 题 目: 数字电子钟 院 系: 电气和电子工程学院 班 级: 电管0702 学 号: 学生姓名: 杨越 指导老师: 董宏伟 设计周数: 一周 成 绩: 日期: 1 月20日电子技术综合试验任 务 书一、 目标和要求1.目标1.1综合试验是教学中必不可少关键步骤,经过综合试验巩固、深化和扩展学生理论知识和初步专业技能,提升综合利用知识能力,逐步增强实际工程训练。1.2重视培养学生正确设计思想,掌握综合试验关键内容、步骤和方法。1.3培养学生获取信息和综合处理信息能力、文字和语言表示能力和协作工作能力。1.4提升学生利用
2、所学理论知识和技能处理实际问题能力及其基础工程素质。2.要求2.1 能够依据设计任务和指标要求,综合利用电子技术课程中所学到理论知识和实践技能独立完成一个设计课题。 2.2依据课题需要选择参考书籍,查阅手册、图表等相关文件资料。要求经过独立思索、深入钻研综合试验中所碰到问题,培养自己分析、处理问题能力。 2.3深入熟悉常见电子器件类型和特征,掌握合理选择标准。 2.4学会电子电路安装和调试技能,掌握常见仪器设备正确使用方法。利用“观察、判定、试验、再判定”基础方法,处理试验中出现问题。 2.5学会撰写综合试验总结汇报。 2.6经过综合试验,逐步形成严厉认真、一丝不苟、实事求是工作作风和科学态度
3、,培养学生树立一定生产见解、经济见解和全局见解。要求学生在设计过程中,坚持勤俭节省标准,从现有条件出发,努力争取少损坏元件。 2.7在综合试验过程中,要做到珍惜公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。二、 关键内容共有8个现有学习价值又有一定实用性和趣味性设计课题,学生依据本身情况自由选择其中之一。1.移位寄存器型彩灯控制器2.智力竞赛抢答器3.电子拔河游戏机4.交通信号灯控制器5.数字电子钟(软件)6.电子密码锁7.电子秒表8.数字电子钟(硬件)三、 进度计划序号设计(试验)内容完成时间备注1设计内容讲解、学习资料查找方法半天2发放材料、清点材料、熟悉多种元器件半天3查找资料、设计电路、绘制总体
4、电路草图1天4电路组装并调试或在Multisim上绘制电路图、仿真并调试2天5验收、撰写试验汇报1天四、 设计(试验)结果要求1.学生依据所选课题任务、要求和条件进行总体方案设计,经过论证和选择,确定总体方案;然后对方案中单元电路进行选择和设计计算;最终画出总体电路图。2.预设计经指导老师审查经过后,学生即可向试验室领取所需元器件等材料,在面包板上组装、调试电路,使之达成设计指标要求。3.在Multisim软件平台上学生可直接设计、仿真和实现,直至达成设计要求。五、 考评方法综合以下指标评定综合试验总成绩:优、良、中、及格和不及格。1.设计方案正确性和合理性;2.试验动手能力(安装工艺水平、调
5、试中分析处理问题能力和创新精神等);3.总结汇报;4.答辩情况(课题叙述和回复问题情况);5.设计过程中学习态度、工作作风和科学精神。 学生姓名:杨越指导老师:董宏伟 1 月20日课题一 数字电子钟电子钟是一个高精度计时工具,它采取了集成电路和石英技术,所以走时精度高,稳定性能好,使用方便,且不需要常常调校。电子钟依据显示方法不一样,分为指针式电子钟和数字式电子钟。指针式电子钟采取机械传动带动指针显示;而数字式电子钟则是采取译码电路驱动数码显示器件,以数字形式显示。这些译码显示器件,利用集成技术能够做很小巧,也能够另加一定驱动电路,推进霓红灯或白炽灯显示系统,制做成大型电子钟表。所以,数字式电
6、子钟用途很广泛。一、 课程设计(综合试验)目标和要求设计一个含有以下功效数字电子钟:1 基础功效(1)能直接显示时、分、秒;(2)能正确计时,小时采取二十四进制,分和秒采取60进制;(3)有校时功效,手动调整时、分;2扩展功效(1)能进行二十四小时整点报时,要求从59分50秒开始,每2秒钟响一声,共响5次;每响一次声音连续0.5秒。(2)要求只在6-22点之间每整点报时,23-5点之间整点不报时;(3)含有任意几点几分均可响铃闹钟控制电路。响铃1分钟,可人为经过开关使响铃提前终止; 二、 设计(试验)正文数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数计数电路。因为计数起始时间不可能和标按时间(
7、如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准1HZ时间信号必需做到正确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路组成数字钟。晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定正确32768z方波信号,可确保数字钟走时正确及稳定。不管是指针式电子钟还是数字显示电子钟全部使用了晶体振荡器电路。分频器电路将32768z高频方波信号经32768()次分频后得到1Hz方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器立即个位和时十位计数器电路组成,其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器,而依据设计要求,时个位和时十位计数器为24进
8、制计数器。1 系统原理框图以下: 2 系统原理框图说明2.1 时、分、秒计时器 时计时器为一个24进制计数器,分、秒计时器均为60进制计数器。当秒计时器接收到一个秒脉冲时,秒计数器开始从1计数到60,此时秒显示器将显示00、01、02、.、59、00;每当秒计数器数到00时,就会产生一个脉冲输出送至分计时器,此时分计数器数值在原有基础上加1,其显示器将显示00、01、02、.、59、00;每当分计数器数到00时,就会产生一个脉冲输出送至时计时器,此时时计数器数值在原有基础上加1,其显示器将显示00、01、02、.、23、00。即当数字钟运行到23点59分59秒时,当秒计时器在接收一个秒脉冲,数
9、字钟将自动显示00点00分00秒。 2.2 校时电路 当开关拨至校时档时,电子钟暂停工作,经过时、分校时开关分别对时、分进行校对,开关每按两次,和开关对应时或分计数器加1,当调至需要时和分时,开启运行开关,电子钟从设置时间开始往后计时。 2.3 秒信号产生电路 晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定正确32768z方波信号,可确保数字钟走时正确及稳定。不管是指针式电子钟还是数字显示电子钟全部使用了晶体振荡器电路。分频器电路将32768z高频方波信号经32768()次分频后得到1Hz方波信号供秒计数器进行计数。三、各部分功效及其具体实现方案1主体电路部分(1)时、分、秒计时器 二十四进制计数器简
10、明原理说明:24进制计数器是由两个10进制计数器74LS160级联组成,然后利用异步清零方法实现。二十四进制采取了异步清零作用,因为异步清零速度很快,所以若是时间控制为0 到23,则23所存在时间不够一个周期,若反馈数定为24.这么24和0共占用一个周期时间。在整个电路图中Io9和Io0 是相连,当达成24即00100100是,恰好有和非电路实现清零。经过为了使后续电路简化,将24进制计数器集成为芯片:HOUR六十进制计数器简单原理说明:60进制计数器是由两个10进制计数器:74LS160级联组成,然后利用同时置数方法实现。图所表示,Io8到Io5是高位,组成100进制后,当高位为0101.即
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