數(shù)字鐘論文(1)電子技術(shù)綜合設(shè)計畢業(yè)設(shè)計-wenkub
2023-03-10 01:49:38 本頁面
【正文】 22060669 專 業(yè)： 理工提高 062（信息工程） 題 目： 簡易數(shù)字鐘 專 題： 電子技術(shù)綜合設(shè)計 指導(dǎo)教師： 畢文艷 設(shè)計地點： 電工電子實驗室 時 間： 年 月 電子技術(shù)綜合設(shè)計任務(wù)書 學(xué)生姓名 李昕 專業(yè)年級 理工提高 062 學(xué)號 22060669 設(shè)計日期： 2021 年 月 日 至 2021 年 月 日 設(shè)計題目： 電子技術(shù)綜合設(shè)計 設(shè)計專題題目： 簡易數(shù)字鐘 設(shè)計主要內(nèi)容和要求： 1. 主要內(nèi)容： ① 用 CC4518 雙四位 BCD 同步加計數(shù)器 設(shè)計 60 秒、 60 分、 24 小時歸 0 的計數(shù)電路； ② 用 CC4511 七段譯碼驅(qū)動 /鎖存器及 LG5011AH 共陰數(shù)碼管設(shè)計譯碼 及顯示 電路（數(shù)碼管需加限流電阻）； ③ 用脈沖開關(guān) 設(shè)計校準(zhǔn)功能； ④ 用 32768Hz 晶振構(gòu)成 秒脈沖信號發(fā)生器 ，（ 32768Hz 脈沖 需 經(jīng)過CD4060 的 14 級分頻得到 2Hz 脈沖 ， 再經(jīng)過 CD4040 的 2 分頻得到秒脈沖。為了更好的利用我們自己的時間，我們必須對時間有一個度量，因此產(chǎn)生了鐘表。作為一種計時工具，數(shù)字鐘的基本組成部分離不開計數(shù)器，在控制邏輯電路的控制下完成預(yù)定的各項功能。分、秒計數(shù)器均采用 60 進(jìn)制計數(shù)，每累計 60 發(fā)出一個脈沖信號，該信號將被送到下一級計數(shù)器。 元件選擇 一、 時、分、秒電路 的元件選擇： 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計報告 第 2頁 ① 計數(shù)電路： 由于時、分、秒 計數(shù)電路 電路的 計數(shù) 初值都為零，所以可采用不預(yù)置初值的計數(shù)器 CC4518， 構(gòu)成 60 進(jìn)制 或 24 進(jìn)制計數(shù) 電路 ，然 后進(jìn)行級聯(lián)組成秒、分、小時 計數(shù)； ② 譯碼電路： 由于七段數(shù)碼管為 BCD 編碼，所以我們采用 BCD－ 7 段 鎖存 譯碼驅(qū)動器 CC4511 組成譯碼電路 ； ③ 顯示電路： 采用 七段共陰極數(shù)碼管，每個顯示模塊由兩個數(shù)碼管組成； ④ 校準(zhǔn)電路： 由于每個機械開關(guān)具有抖動現(xiàn)象 ，所以我們 采用 RS 基本觸發(fā)器及單刀雙擲開關(guān) 來組成校準(zhǔn)電路 , 每搬動一次 開關(guān) 產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖 , 實現(xiàn)校時功能 ； ⑤ 信號發(fā)生脈沖電路： 利用 CD4060 和 32768 的晶振構(gòu)成 32768hz 的信號發(fā)生器，然后經(jīng)過 CD4060 的 14 級分頻分出 2Hz，再經(jīng)過 CD4040 的 2 分頻分出 1Hz 秒脈沖 。 各部分硬件電路設(shè)計 譯碼 /顯示模塊電路 譯碼 /顯示模塊 原理圖如圖 所示 圖 譯碼 /顯示電路 原理圖 ① 采用共陰極數(shù)碼管， 數(shù)碼管的 a～ f管腳需接限流電阻，以防電流過大燒壞數(shù)碼管 ； ② 限流電阻計算：數(shù)碼管的工作電壓為 UＤ （手冊數(shù)據(jù)），工作電流為 I（手冊數(shù)據(jù)），譯碼器輸出的高電平 Ua~g，則限流電阻上的電壓應(yīng)為 U－ UＤ ，電阻阻值： R＝（ Ua~g－ UＤ ） / I ③ CC4511： 7 段鎖存 /譯碼 /驅(qū)動器 ，管腳圖，如圖 所示 ： 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計報告 第 4 頁 圖 CC4511 管腳圖 CC4511 功能表 ： 顯示 輸 入 輸 出 LE BI LT D C B A a b c d e f g 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 2 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 3 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 4 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 5 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 6 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 7 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 8 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 9 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 消隱 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 ↓ 1 1 1 1 消隱 ? 0 1 ? ? ? ? 0 0 0 0 0 0 0 鎖存 1 1 1 ? ? ? ? 鎖存 燈測試 ? ? 0 ? ? ? ? 1 1 1 1 1 1 1 CC4511 功能說明 ： ① 燈測試功能： LT 可檢查七段顯示器各字段是否能正常發(fā)光。計數(shù)電路的設(shè)計可采用異步反饋置零法，先按二進(jìn)制計數(shù)級聯(lián)起來構(gòu)成計數(shù)器，當(dāng)計數(shù)狀態(tài)達(dá)到所需要的模值后，經(jīng)門電路譯碼、反饋，產(chǎn)生復(fù)位脈沖，將計數(shù)器清零，然后重新開始下一個循環(huán)。原理圖如圖 所示： 圖 60 進(jìn)制計數(shù)電路 24 進(jìn)制電路 ： 24 進(jìn)制計數(shù)是當(dāng)個位計數(shù)狀態(tài)為： Q3 Q2 Q1 Q0=0100，十位計數(shù)狀態(tài)為：Q3 Q2 Q1 Q0=0010 時，通過把個位 Q2 和十位 Q1相與后的信號送到個位和十位計數(shù)器的清零端，使計數(shù)器清零，從而實現(xiàn) 24 進(jìn)制計數(shù)。 年計數(shù)電路為一個累加計數(shù)電路，每當(dāng)月計數(shù) 滿 12 時 ，計數(shù)電路便自動加一 。當(dāng)置入控制器 LOAD 為低電平時，在 CP上升沿作用下，輸出端 QA－ QD 與數(shù)據(jù)輸入端 AB一致。當(dāng)計數(shù)溢出時，進(jìn)位輸出端 RCO 輸出一個高電平脈沖， 可將該輸出脈沖接入高位的 ENP、 ENT，使高位開始計數(shù)。 數(shù)據(jù)選擇端（ ABCD）按二進(jìn)制譯碼， 從 16個數(shù)據(jù)（ E0 — E15）中選取1 個所需 輸出 的數(shù)據(jù)。 12歸 1電路如圖 所示： 圖 12 歸 1計數(shù)電路 該電路的設(shè)計方法采用的是反饋置數(shù)法，利用 A～ B 端給個位設(shè)置計數(shù)初值為 0001，由于 74160 為十進(jìn)制計數(shù)器，所以當(dāng)個位計數(shù)到 9時 會產(chǎn)生溢 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計報告 第 10 頁 出，此時 RCO 端輸出由 0變?yōu)?1，將 RCO端產(chǎn)生的信號送到十位的 ENP 和 ENT端，使十位開始計數(shù)。 三、根據(jù)各部分設(shè)計原理，進(jìn)行了年、月、日電路的仿真，詳見附錄二 年、月、日 設(shè)計仿真電路 。 由于每個機械
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