數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計-數(shù)字鐘設(shè)計(已修改)
2024-11-08 12:31 本頁面
【正文】 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告 湖北工業(yè)大學(xué) 涂明 1 數(shù)字電子 技術(shù) 課程設(shè)計 設(shè)計 課題：數(shù)字鐘 電氣與電子工程 學(xué)院 05 自動化職（ 1） 班 設(shè)計者： 學(xué)號： 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告 湖北工業(yè)大學(xué) 涂明 2 目錄 一、 設(shè)計目的 …………………………………………… 3 二、 設(shè)計要求 …………………………………………… 3 三、 總體概要設(shè)計 ……………………………………… 3 四、 各單元模塊設(shè)計與 析 ……………………………… 4 五、 電路的安裝與調(diào)試 ………………………………… 12 六、 總結(jié) … ……………………………………………… 12 七、 設(shè)計體會…………………………………………… 13 八、 元器件清單 ………………………………………… 13 九、 參考文獻(xiàn)和輔助工具 ……………………………… 14 十、 寫在是后 …… ……………………………………… 15 十一、 附 數(shù) 字鐘 課程 設(shè)計 仿真 圖 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告 湖北工業(yè)大學(xué) 涂明 3 一 .設(shè)計目的 1. 進(jìn)一步 掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。 2. 進(jìn)一步熟悉集成電路的引腳安排。 3. 進(jìn)一步掌握數(shù)字鐘的設(shè)計方法和和計數(shù)器相互級聯(lián)的方法。 4. 進(jìn)一步掌握數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計和數(shù)字系統(tǒng)功能的測試方法。 5. 進(jìn)一步掌握數(shù)字系統(tǒng)的制作和布線方法。 6. 進(jìn)一步了解面包板的結(jié)構(gòu)及其接線方法 7. 了解數(shù)字?jǐn)?shù)字 的組成和工作原理。 二 .設(shè)計要求 1．設(shè)計指標(biāo) ? 數(shù)字鐘具有 顯示時、分、秒 的功能 ； ? 有校時功能，可以分別對時及分進(jìn)行單獨校時，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時間； ? 計時過程具有報時功能，當(dāng)時間到達(dá)整點前 60 秒進(jìn)行蜂鳴報時； ? 并且要求走時準(zhǔn)確。 2．設(shè)計要求 ? 畫出電路原理圖（或仿真電路圖）； ? 元器件及參數(shù)選擇 ，有相關(guān)原器件清單 ； ? 電路仿真與調(diào)試 3．制作要求 自行裝配和調(diào)試，并能發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。 4．編寫設(shè)計報告 寫出設(shè)計與制作的全過程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會。 三 .總體概要設(shè)計 ： 數(shù)字鐘實際上是 一個對標(biāo)準(zhǔn)頻率（ 1HZ）進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)電路。由于計數(shù)的起始時間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時間（如北京時間）一致，故需要在電路上加一個校時電路，同時標(biāo)準(zhǔn)的 1HZ 時間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。圖 1 所示為數(shù)字鐘的一般構(gòu)成框圖。 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告 湖北工業(yè)大學(xué) 涂明 4 圖 1 數(shù)字鐘的組成框圖 ⑴振蕩器電路 振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的 32768Ｈ z 的 脈沖 ，可保證數(shù)字鐘的走時準(zhǔn)確及穩(wěn)定。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。 ⑵分頻器 電路 分頻器電路將 32768Ｈ z 的高頻方波信號經(jīng) 三個 74LS191 兩次八 分頻 和一次十六分頻 后得到1Hz 的方波信號 ，可以 供秒計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)。分頻器實際上也就是計數(shù)器。 ⑶時間計數(shù)器電路 時間計數(shù)電路由秒個位和秒十位計數(shù)器、分個位和分十位計數(shù)器及時個位和時十位計數(shù)器電路構(gòu)成，其中秒個位和秒十位計數(shù)器、分個位和分十位計數(shù)器為 60 進(jìn)制計數(shù)器，時個位和時十位計數(shù)器 可以設(shè)計為 24 進(jìn)制計數(shù)器。 ⑷譯碼驅(qū)動電路 譯碼驅(qū)動電路將計數(shù)器輸出的 8421BCD 碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足 夠的工作電流。 ⑸數(shù)碼管 數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管（ LED）數(shù)碼管和液晶（ LCD）數(shù)碼管，本設(shè)計 采用 的為ＬＥＤ數(shù)碼管 （共陰） 。 四．各單元模塊設(shè)計和分析 主體電路是功能部件或單元電路組成的，在設(shè)計這些電路或選擇部件時，應(yīng)盡量選用同類型的器件，如所有功能部件都采用 TTL 集成電路或者都用 CMOS 集成電路。整個系統(tǒng)手忙腳亂的器件種類應(yīng)盡可能少。下面介紹各功能部件與單元電路的設(shè)計。 １） 555 振蕩器電路 振蕩器是構(gòu)成數(shù)字式時鐘的核心，振蕩器的穩(wěn)定 度及頻率的精確度決定了數(shù)字鐘計時的準(zhǔn)確程度。通常選用石英晶體構(gòu)成 振蕩器電路。 一般來說，振蕩器的頻率超高，計時精度超高，走時越準(zhǔn)確，如果精度要求不高也可以時顯示器 分顯示器 秒顯示器 時譯碼器 分譯碼器 秒譯碼器 時計數(shù)器 分計數(shù)器 秒計數(shù)器 校時電路 振 蕩 器 分頻器 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告 湖北工業(yè)大學(xué) 涂明 5 采用由邏輯門與 RC 組成的時鐘源振蕩器，或由集成電路定時器 555 與 RC 級成的多諧振蕩器。這里選用 555
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