【正文】 當十進位計到 2，而個位計到 4 時清零，就為二十四進制了。 三、可選用器材 1. 通用實驗底板 2. 直流穩(wěn)壓電源 3. 集成電路： CD4060、 74LS7 74LS16 74LS248 及門電路 4. 晶振： 32768 Hz 5. 電 容： 100μ F/16V、 22pF、 3～ 22pF 之間 6. 電阻： 200Ω、 10KΩ、 22MΩ 7. 電位器： 8. 數(shù)顯：共陰顯示器 LC501111 9. 開關：單次按鍵 10. 三極管： 8050 11. 喇叭： 1 W /4， 8Ω “數(shù)字電子技術”課程設計指導書 8 四、設計方案提示 根據(jù)設計任務和要求，對照數(shù)字電子鐘的框圖，可以分以下幾部分進行模塊化設計。 5. 可手動校時：能分別進行秒、分、時、日的校時。 “數(shù)字電子技術”課程設計指導書 7 二、設計任務和要求 用中、小規(guī)模集成電路設計一臺能顯示日、時、分、秒的數(shù)字電子鐘，要求如下： 1. 由晶振電路產(chǎn)生 1Hz 標準秒信號。 “數(shù)字電子技術”課程設計指導書 6 課 程 設 計 課 題 課題一 數(shù)字電子鐘邏輯電路設計 一、 簡述 數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字顯示秒、分、時、日的計時裝置，與傳統(tǒng)的機械鐘相比，它具有走時準確，顯示直觀、無機械傳動裝置等優(yōu)點，因而得到了廣泛的應用。 5. 器件清單。 五、課程設計報告要求 課程設計報告應包括以下內(nèi)容： 1. 對設計課題進行簡要闡述。具體步驟要求每一個單元電路都須經(jīng)過調(diào)整，有 條件情況下可應用邏輯分析儀進行測試，確保單元正確。 單元電路設計過程中，阻容元件的選擇也很關鍵。但由于電路參數(shù)要求不同，還需要通過選擇參數(shù)來確定集成塊型號。 B. 擬定出 各單元電路的要求后，對它們進行設計。實際設計過程中往往反復進行以上各 步驟，才能達到設計要求，需要靈活掌握。 三、課程設計的基本要求 根據(jù)設計任務，從選擇設計方案開始，進行電路設計；選擇合適的器件，畫出設計電路圖；通過安裝、調(diào)試，直至實現(xiàn)任務要求的全部功能。 2. 能合理、靈活地應用各種標準集成電路（ SSI、 MSI、 LSI等）器件實現(xiàn)規(guī)定的數(shù)字系統(tǒng)。 《 數(shù)字電子技術 》 課程設計指導書 山東工商學院信息與電子工程學院 2020 年 2 月 “數(shù)字電子技術”課程設計指導書 1 目錄 數(shù)字電子技術課程設計概述 ?????????????? 2 課 程 設 計 課 題 課題一 數(shù)字電子鐘邏輯電路設計 ????????? 6 課題二 智力競賽搶答器邏輯電路設計 ??????? 13 課題三 交通燈控制邏輯電路設計 ???????? 19 課題四 汽車尾燈控制電路 ???????????? 28 課題五 數(shù)字溫度計 ?????????????? 30 課題六 多路防盜 報警電路設計 ????????? 33 課題七 電梯控制電路設計 ???????????? 35 課題八 倒計時計時器 ?????????????? 35 設計舉例： 出租車計費器 ?????????????? 36 “數(shù)字電子技術”課程設計指導書 2 數(shù)字電子技術課程設計概述 一、 本課程設計的地位和作用 數(shù)字電子技術課程設計是 電子技術基礎教學中的 一個實踐環(huán)節(jié) ,它使學生自己通過設計和搭建一個實用電子產(chǎn)品雛形 ,鞏固和加深在數(shù)字電子技術課程中的理論基礎和實驗中的基本技能 ,訓練電子產(chǎn)品制作時的動手能力。 3. 培養(yǎng)獨立思考、獨立準備資料、獨立設計規(guī)定功能的數(shù)字系統(tǒng)的能力。對電路要求布局合理，走線清晰，工作可靠，經(jīng)驗收合格后，寫出完整的課程設計報告。 1. 總體方案選擇 設計電路的第一步就是選擇總體方案，就是根據(jù)提出的設計任務要求及性能指標，用具有一定功能的若干單元電路組成一個整體，來實現(xiàn)設計任務提出的各項要求和技術指標。 C. 單元電路設計應采用符合的電平標準。一個電路設計，單用數(shù)字電路課程內(nèi)容是不夠的，往往同時摻有線性電路元件和集 “數(shù)字電子技術”課程設計指導書 4 成塊，因此還需對相應內(nèi)容熟悉，比如運算放大器的種類和基本用法，集成比較器和集成穩(wěn)壓電路的特性和用法。它們的種類繁多，性能各異。各單元之間的匹配連接是設計的最后步驟，主要包含兩方面，分別是電平匹配和驅動電流匹配。 2. 設計任務及其具體要求。 6. 調(diào)試結果記錄。小到人們?nèi)粘Ｉ钪械碾娮邮直恚蟮杰囌?、碼頭 、機場等公共場所的大型數(shù)顯電子鐘。 2. 秒、分為 00～ 59 六十進制計數(shù)器 。只要將開關置于手動位置，可分別對秒、分、時、日進行手動脈沖輸入調(diào)整或連續(xù)脈沖輸入的校正。 1. 秒脈沖發(fā)生器 脈沖發(fā)生器是數(shù)字鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘的質量，通常用晶體振蕩器發(fā)出的脈沖經(jīng)過整形、分頻獲得 1Hz 的秒脈沖。 周為七進制數(shù)，按人們一般的概念一周的顯示日期“日、 6”，所以我們設計這 個七進制計數(shù)器，應根據(jù)譯碼顯示器的狀態(tài)表來進行，如表 所示。 置開關在手動位置，分別對時、分、秒、日進行單獨計數(shù)，計數(shù)脈沖由單次脈沖或連續(xù)脈沖輸入。 “數(shù)字電子技術”課程設計指導書 10 Q3Q2Q1Q0/CR74LS16174LS248日 1～日時 00～23分 00～59秒 00～5974LS24874LS24874LS24874LS24874LS24874LS248abcdefgDCBACPQ3Q2Q1Q0/CR74LS161CPQ3Q2Q1Q0/CR74LS161CPQ3Q2Q1Q0/CR74LS161CPQ3Q2Q1Q0/CR74LS161CPQ3Q2Q1Q0/CR74LS161CPC11DRC11DRC11DRC11DSQ1Q2/Rd/Rd/Rd74LS742Q3Q4/Sdamp。74LS08amp。 amp。 amp。RS/Rd/SdQL74LS74RSQH/Rd/Sd74LS74高音低音1024HzQ3Q6512HzRQ143C11DQ(1s)74LS74101122MΩ32768Hz22pF3～20pF174LS041112.2KΩ200ΩRw+100μF/16V連續(xù)amp。若開關 K1 打在單次端，要調(diào)整日、時、分、秒即可按單次脈沖進行校正。 3. 秒、分、時、日計數(shù)器 這一部分電路均使用中規(guī)模集成電路 74LS161 實現(xiàn)秒、分、時的計數(shù)，其中秒、分為六十進制，時為二十四進制。 時計數(shù)器為二十四進制，當開始計數(shù)時，個位按十進制計數(shù)，當計到 23 時，這時再來一個脈沖，應該回到“零”。 5. 整點報時 “數(shù)字電子技術”課程設計指導書 12 當計數(shù)到整點的前 6 秒鐘，此時應該準備報時。 1KHz 和 500Hz 從晶振分頻器近似獲得。 實際進行智力競賽時，一般分為若干組，各組對主持人提出的問題，分必答和搶答兩種。 1. 計 分、顯示部分； 2. 判別選組控制部分； 3. 定時電路和音響部分。 3. 計數(shù)、顯示電路。 搶答時，當搶答開始后，指示燈應閃亮。 4. 主持人應有復位按鈕。例如用 MC14599 或 CD4099 八路可尋址輸出鎖存器來實現(xiàn)。譯碼、顯示用共陰或共陽組件，也可用 CL002 譯碼顯示器。 “數(shù)字電子技術”課程設計指導書 16 74LS4833a～gVcⅠ組+++－－－1118421碼撥碼開關KS11274LS4833a～gVcⅡ組+++－－－22274LS4833a～gVcⅢ組+++－－－33374LS4833a～gVcⅣ組+++－－－4448421碼撥碼開關LC50111112842184218421百位十位個位CD4043S1S2S3S4Q1Q2Q3Q4秒 脈 沖74LS112定時指示燈5V1KΩamp。amp?！?amp。例如： 100 分加 10 分變?yōu)?110分，只需按動撥碼開關十位“ +”號一次；若加“ 20”分，只要按動“ +”號兩次。Q1 為 1，使發(fā)光管 D1 發(fā)亮，同時也驅動音響電路嗚叫，實現(xiàn)聲、光的指示。 定時顯示用 CL002，定時的時標脈沖為“秒”脈沖。其中紅燈（ R）亮表示該條道路禁止通行；黃燈（ Y）亮表示停車；綠燈（ G）亮表示允許通行。 它們的工作方式，有些必須是并行進行的，即南北方向綠燈亮，東西方向紅 燈亮；南北方向黃燈亮，東西方向紅燈亮；南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮；南北方向紅燈亮，東西方向黃燈亮。其中紅燈亮的時間為綠燈、黃燈亮的時間之和，黃燈是間歇閃耀。 4. 可以手動調(diào)整和自動控制，夜間為黃燈閃耀。當某一方向綠燈亮時，這一方向的發(fā)光二極管接通，并一個一個向前移動，表示汽車在行駛；當遇到黃燈亮時，移位發(fā)光二極管就停止，而過了十字路口的移位發(fā)光二極管繼續(xù)向前移動；紅燈亮時，則另一方向轉為綠燈亮，那么，這一方向的 LED 發(fā)光二極管就開始移位（表示這一方向的車輛行駛）。 2. 交通燈控制器 由波形圖可知，計數(shù)器每次工 作循環(huán)周期為 12，所以可以選用 12 進制計數(shù)器。 表 狀態(tài)表 t 計數(shù)器輸出 南北方向 東西方向 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 NSG NSY NSR EWG EWY EWR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1