數(shù)字鬧鐘課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-02-01 06:28 本頁(yè)面
【正文】 數(shù)字鬧鐘 主要內(nèi)容 ? 課設(shè)內(nèi)容及要求 ? 設(shè)計(jì)方案 ? 電路設(shè)計(jì)與器件選擇 ? 整機(jī)電路 課設(shè)內(nèi)容及要求 ? 設(shè)計(jì)任務(wù) ? 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)帶有校時(shí)功能，可定時(shí)起鬧的數(shù)字鐘 ? 設(shè)計(jì)指標(biāo) ? “時(shí)”、“分”十進(jìn)制顯示，“秒”使用分個(gè)位顯示數(shù)碼管上的 DP點(diǎn)閃爍顯示 ? 計(jì)時(shí)以 24小時(shí)為周期 ? 校時(shí)功能 ? 預(yù)設(shè)時(shí)間啟動(dòng)鬧鐘，精確到小時(shí) ? 設(shè)計(jì)方案 ? 系統(tǒng)組成： ? 秒信號(hào)發(fā)生器：由 LM555構(gòu)成多諧振蕩器 ? 走時(shí)電路：計(jì)數(shù)器和與非門(mén)組成 ? 校時(shí)電路：秒信號(hào)調(diào)節(jié) ? 鬧鐘電路：跳線(xiàn)的方法 由計(jì)數(shù)器、譯碼器、組合邏輯電路、單穩(wěn)態(tài)電路組成 ? 顯示電路：譯碼器 數(shù)碼管 ? 完整的電路框圖：見(jiàn) P178頁(yè)圖 436 電路設(shè)計(jì)與器件選擇 秒信號(hào)發(fā)生器 555定時(shí)器的工作原理 一、內(nèi)部電路組成 內(nèi)部電路組成 : (1)分壓器 (3個(gè) R) (2)電壓比較器 (A A2） (3)RS觸發(fā)器 (4)反相器 (5)晶體管 T + – A1 + – A2 R S Q Q TR CV TH RD T VCC UO 6 GND 5 4 3 2 1 7 8 D R R R 1端 GND 地 2端 TR 低電平觸發(fā)輸入 3端 UO 輸出 4端 RD 直接清 0 5端 CV 電壓控制，不用 時(shí)經(jīng) ?F電容 接地 6端 TH 高電平觸發(fā)輸入 7端 D 三極管集電極 8端 VCC 電源 (~18V) 二、引腳功能 + – A1 + – A2 R S Q Q TR CV TH RD T VCC UO 6 GND 5 4 3 2 1 7 8 D R R R 由 555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器 + – A1 + – A2 R S Q Q TR CO TH RD T VCC UO 6 GND 5 4 3 2 1 7 8 D R R R 8 4 5 6 2 7 3 1 555 +VCC uo R1 R2 C C1 + – uC TR TH 1 ,3 ,32 ??? oCCCC uVTRVTHT截止 30CCCVu???F 多諧振蕩器周期 8 4 5 6 2 7 3 1 555 +VCC uo R1 R2 C C1 + – uC TR TH 2ln)2(2ln2ln)(2122121CRRCRCRRttT???????周期 : 占空比 : Ttq 1?CuOu3/CCV3/2 CCV1t 2tT 提供秒脈沖 取 R1=,R2= C=220uF T≈1S 8 4 5 6 2 7 3 1 555 +VCC uo R1 R2 C C1 + – uC TR TH 電路設(shè)計(jì)與器件選擇 走時(shí)電路 計(jì)數(shù)器的分析 同步計(jì)數(shù)器 ： 也稱(chēng)并行計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)接于各位觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入端，當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖到來(lái)時(shí)，各觸發(fā)器同時(shí)被觸發(fā)，應(yīng)該翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器是同時(shí)翻轉(zhuǎn)的，沒(méi)有各級(jí)延遲時(shí)間的積累問(wèn)題。 異步計(jì)數(shù)器： 也稱(chēng)串行計(jì)數(shù)器。各觸發(fā)器的時(shí)鐘不是來(lái)自同一個(gè)時(shí)鐘源。高位觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)必須在低一位觸發(fā)器產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào)（加計(jì)數(shù)）或借位信號(hào)（減計(jì)數(shù)）之后才能實(shí)現(xiàn)。 同步清零： 把清零信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)與或者與非處理后輸入到清零 端，同步清零可以保證狀態(tài)在時(shí)鐘的有效期內(nèi)不會(huì)改變。 異步清零： 清零信號(hào)直接輸入到清零端。 同步置數(shù)： 輸入端獲得置數(shù)信號(hào)后，只是為置數(shù)創(chuàng)造了條件，還需 要再輸入一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖 CP，計(jì)數(shù)器才能將預(yù)置數(shù)置入。 異步置數(shù)： 與時(shí)鐘脈沖 CP沒(méi)有任何關(guān)系，只要異步置數(shù)控制端出現(xiàn) 置數(shù)信號(hào)，并行數(shù)據(jù)便立刻被置入。 74160 74161 74163 74191 74193 74190 型號(hào) 清零方式 計(jì)數(shù)模式 十進(jìn)制加法 4位二進(jìn)制加法 4位二進(jìn)制加法 單時(shí)鐘 4位二進(jìn)制可逆 雙時(shí)鐘 4位二進(jìn)制可逆 單時(shí)鐘十進(jìn)制可逆 同步 CP同步方式 預(yù)置數(shù)方式 異 步 異步（低電平） 異步（低電平） 同步（低電平） 無(wú) 異步（高電平） 無(wú) 同步 同步 同步 異步 異步 異步 74293 74290 雙時(shí)鐘 4位二進(jìn)制加法 二 五 十進(jìn)制加法 異步 異步 無(wú) 異步 幾種集成計(jì)數(shù)器： 16 15 14 13 12 11 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 QA QD QD QC QB QA QB QC VCC ET ET EP EP CP A A B B C C D
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