基于數(shù)字鐘設(shè)計-文庫吧
2025-04-24 14:40 本頁面
【正文】 、清零、快速 校時、快速校分、 整點報時等功能。 我們設(shè)計的電路在具有基本功能 的基礎(chǔ)上，增加了下列功能：整點報時、鬧鐘設(shè)置、彩鈴和星期顯示調(diào)節(jié)功能。 二 設(shè)計要求 基本要求 能進行正常的時、分、秒計時功能； 分別由六個數(shù)碼管顯示時分秒的計時； K1 是系統(tǒng)的使能開關(guān)（ K1=0 正常工作， K1=1 時鐘保持不變）； K2 是系統(tǒng)的清零開關(guān)（ K2=0 正常工作， K2=1 時鐘的分、秒全清零）； K3 是系統(tǒng)的校分開關(guān)（ K3=0 正常工作， K3=1 時可以快速校分）； K4 是系統(tǒng)的校時開關(guān)（ K4=0 正常工作， K4=1 時可以快速校時）； 提高部分要求 使時鐘具有整點報時功能（當時鐘計到 59’ 53” 時開始 報時，在 59’ 53” , 59’ 55” ,59’ 57” 時報時頻率為 512Hz， 59’ 59” 時報時頻率為 1KHz）； 鬧表設(shè)定功能； 三 方案論證 本實驗在實現(xiàn)實驗基本功能的基礎(chǔ)上，加入了整點報時、鬧鐘設(shè)置、示調(diào)節(jié)。 數(shù)字計時器基本功能是計時，因此首先 需要獲得具有精確振蕩時間的脈振信多功能數(shù)字鐘設(shè)計報告 5 號，以此作為計時電路的時序基礎(chǔ)， 實驗中可以使用的振蕩頻率源為 48MHZ，通過分 頻獲得所需 脈沖 頻率（ 1Hz,1KHz,2KHz）。為產(chǎn)生秒位，設(shè)計一個模 60 計數(shù)器， 對 1HZ 的脈沖 進行秒計數(shù) ，產(chǎn)生秒位 ；為產(chǎn)生分位，通過秒位的進位產(chǎn)生分計數(shù)脈沖，分位也由模 60計數(shù)器構(gòu)成；為產(chǎn)生時位，用一個模 24 計數(shù)器對分位的進位脈沖進行計數(shù)。整個數(shù)字計時器的計數(shù)部分共包括六位：時十位、時個位、分十位、分個位、秒十位和秒個位。 顯示功能是通過數(shù)選器、譯碼器、碼轉(zhuǎn)換器和 7段顯示管 實現(xiàn)的。 因為實驗中只用一個譯碼顯示單元， 7 個 7 段碼， 所以通過 4 個 8 選一 {其中六個輸出端有效 }MUX 和一個 38譯碼器配合，根據(jù)計數(shù)器 的信號進行數(shù)碼管的動態(tài)顯示。 清零功能是通過控制計數(shù)器清零端的電平高低來實現(xiàn)的。只需使清零開關(guān)按下時各計數(shù)器的清零端均可靠接入有效電平 （本實驗中是低電平） ，而清零開關(guān)斷開時各清零端均接入無效電平即可。 校分 校時 功能由防抖動開關(guān) 、邏輯門電路實現(xiàn)。其基本原理是通過邏輯門電路控制分計數(shù)器的計數(shù)脈沖，當校分 校時 開關(guān)斷開時，計數(shù)脈沖由低位計數(shù)器提供；當按下校分 校時 開 通 時， 既可以手動觸發(fā)出發(fā)式開關(guān)給進位脈沖，也可以有恒定的 1Hz脈沖提供恒定的進位信號， 計數(shù)器在此脈沖驅(qū)動下 可快速計數(shù)。為實現(xiàn)可靠調(diào)時 ，采用防抖動開關(guān) （由 D觸發(fā)器實現(xiàn)） 克服開關(guān)接通或斷開過程中產(chǎn)生的一串脈沖式振動。 保持功能是通過邏輯門控制秒計數(shù)器輸入端的 1Hz 脈沖實現(xiàn)的。正常情況下，開關(guān)不影響脈沖輸入即秒正常計數(shù)，當按下開關(guān)后，使脈沖無法進入計數(shù)端，從而實現(xiàn)計時保持功能。 整點 報時功能可以通過組合邏輯電路實現(xiàn)。當計數(shù)器的各位呈現(xiàn)特定的電平時，可以選通特定的與門和或門，將指定的頻率信號送入蜂鳴器中，實現(xiàn)在規(guī)定的時刻以指定頻率發(fā)音報時。 鬧鐘設(shè)定功能。鬧鐘只設(shè)定時和分，時 \分由莫六十與莫二十四計時器構(gòu)成 ，時鐘信號為二赫茲。由于數(shù)碼管有限，要復(fù)用時分顯示數(shù)碼管，這 由數(shù)據(jù)選擇其實現(xiàn)，用一個開關(guān)控制。 按下該鍵后進入鬧鐘設(shè)定界面，此時校時校分開關(guān)用于調(diào)節(jié)鬧鐘時間，對正常計時沒有影響，且此時 7段顯示碼 顯示的是鬧鐘時間；恢復(fù)使能鍵后校分校時鍵用于對數(shù)字鐘進行時間調(diào)節(jié)，對設(shè)定的鬧鐘時間沒有影多功能數(shù)字鐘設(shè)計報告 6 響。 鬧鐘報時功能。在計時電路走到設(shè)定的時間時鬧鈴報時功能會被啟動，通過與 鬧鈴 產(chǎn)生電路進行邏輯組合，使得在達到鬧鈴時，發(fā)出音樂聲。 四 子模塊設(shè)計原理 脈沖產(chǎn)生電路 原理 實驗板上振蕩源為 48MHz，需要對該振蕩源進行分頻處理。 總電路圖如下 ： 2 分頻電路 2分頻電路是通過將 D 觸發(fā)器的 Q 端與 D端接在一起就可以從 Q端得到觸發(fā)器觸發(fā)信號的 2分頻信號，電
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