【正文】 4． 4 正點(diǎn)報時電路的設(shè)計 要求當(dāng)時間到達(dá)整點(diǎn)前 10 秒開始，蜂鳴器 1 秒響 1 秒停地響 5 次。如圖 14。 圖 15 數(shù)字電子鐘的計數(shù)校正電路 5 設(shè)計心得 本次實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了我的團(tuán)隊合作精神，兩人分工明確，我們一起處理實(shí)驗(yàn)過程中遇到的難題，在每連接好一個模塊后，我們認(rèn)真地檢查電路，這樣大大減少了實(shí)驗(yàn)出錯的機(jī)率，為最后成功完成實(shí)驗(yàn)節(jié)省了不少的時間。（ 3）熟悉用 Proteus軟件進(jìn)行數(shù)字電路仿真設(shè)計的方法。小時按 24 小時計時制計時。 三、設(shè)計內(nèi)容 數(shù)字鐘電路工作原理 電子數(shù)字鐘的，通過計時精度很高的石英晶振，采用相應(yīng)進(jìn)制的計數(shù)器，轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)，經(jīng)過譯碼和顯示電路準(zhǔn)確地將時間“時”“分”“秒”用數(shù)字的方式顯示出來。 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，而根據(jù)設(shè)計要求，時個位和時十位計數(shù)器為 24 進(jìn)制計數(shù)器。 （ 1）秒信號發(fā)生電路 根據(jù)計時的精度確定石英晶振的頻率，采用 32768HZ 的石英晶體振蕩器通過 15 次的分頻來獲得秒脈沖的信號，作為計時的基本單位。從 3腳輸出的為 32768 的第 14 級二分頻，即為 2HZ，經(jīng) 74LS74（ D 觸發(fā)器）再 作二分頻，從而得到秒脈沖（ 1HZ信號）為止。 CD451815 腳和 2 腳分別為清零端，當(dāng)它為高電平時，QD～ QA=0 為低電平，執(zhí)行計數(shù)功能，其脈沖輸入有 2 個方式，從 2 腳10 腳輸入時，為下降沿計數(shù)，此時 9 腳 1 腳接低電平才有效，否則不能計數(shù)，計數(shù)脈沖信號從 9腳 1 腳輸入時，從脈沖的上升沿開始計數(shù)，此時， 2 腳 10腳應(yīng)高電平才有效，否則不能計數(shù)。 時計數(shù)器為 24 進(jìn)制計數(shù)，基本電路與分秒計數(shù)器相同。時計數(shù)器電路如圖 4： 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告 (3)譯碼顯示電路設(shè)計由計數(shù)器得到的 4 位二進(jìn)制碼的必須通過譯碼后轉(zhuǎn)為人民習(xí)慣的數(shù)字顯示。 見圖 5： 74LS248 既作譯碼又是 LED 的驅(qū)動電路。 LED是共陰的。利用微動開關(guān)進(jìn)行校對。脈沖輸入到 74LS32的 10 腳。同理，按下 S2 開關(guān)后，小時輸入脈沖就以 1 秒脈沖代替，快速改變小時的顯示，達(dá)到校時目的。 1 秒信號分別送入“時”、“分”、“秒”計數(shù)器，用顯示器檢查計數(shù)器的工作情況，看計數(shù)器是否按設(shè)計的進(jìn)制計數(shù)。在設(shè)計電路的連接圖中出錯的主要原因都是接線和芯片的接觸不良以及接線的錯 9 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告 誤所引起的 .接線的時候一定要細(xì)心 ,不要接錯 對自己的設(shè)計圖要仔細(xì)考慮，是否可行，尤其是進(jìn)位輸出，著重看看進(jìn)位的 CP 脈沖是否正確。并附帶原理闡述。 3.目錄 （⑴寫出你考慮該問題的基本設(shè)計思路，畫出一個實(shí)現(xiàn)電路功能的大致框圖。 (5)用 Multisim或者 Proteus畫仿真圖。 二、評分依據(jù)： ①設(shè)計思路，②單元電路正確與否，③整體電路是否完整，④電路原理說 明是否基本正確，⑤報告是否清晰，⑥答辯過程中回答問題是否基本正確。燈亮后經(jīng)過 40 秒左右的延時節(jié)電開關(guān)自動關(guān)閉，燈滅。 基于 CD4069無線音樂門鈴的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 音樂門鈴已為人們所熟知，在一些住宅樓中都裝有音樂門鈴，當(dāng)有客人來 訪時，只要按下門鈴按鈕，就會發(fā)出“叮咚”的聲音或是播放一首樂曲，然而在一些已裝修好的室內(nèi)，若是裝上有線門鈴，由于必須布線，從而破壞裝修，讓人感到非常麻煩。設(shè)計一款基于 CD4511 八路搶答器，該電路包括搶答，編碼，優(yōu)先，鎖存，數(shù)顯和復(fù)位。通過 3 根導(dǎo)線與電路板連接，而 3 個 LED 分別代表不同的水位。 1八路聲光報警器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 八路聲光報警器中八位優(yōu)先編碼器 CD4532將輸入 D0~D7的八路開關(guān)量譯成三位 BCD 碼，經(jīng) BCD鎖存 /七段譯碼 /驅(qū)動器 CD4511譯碼，驅(qū)動共陰極數(shù)碼管顯示警報電路 0— 7，路輸入開關(guān)中的任一路開路，顯示器即顯示該路號，發(fā)出數(shù)碼光報警；同時優(yōu) 先編碼器 CD4532 的 GS 段輸出高電平，使開關(guān)三極管飽和導(dǎo)通，啟動聲報警電路工作。 1變音警笛電路的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)設(shè)計一款電路，該電路采用兩片 NE555時基集成電路構(gòu)成的變音警笛電路，能發(fā)出“嗚 哇 嗚 哇”的警笛聲。通過編寫程序，在它內(nèi)部存儲若干幅圖形和文字，用一只輕觸按鈕來選擇要顯示的內(nèi)容，并且使用一只動作傳感器開關(guān)來確保顯示正常。 1基于 555簡易催眠器的設(shè)計與制作 時基電路 555 構(gòu)成一個極低頻振蕩器，輸出一個個短的脈沖，使揚(yáng)聲器發(fā)出類似雨滴的聲音 1基于數(shù)字電路電動機(jī)轉(zhuǎn)速表的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 在電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，人眼 無法統(tǒng)計電動機(jī)單位時間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的圈數(shù)，即使電動機(jī)每秒鐘只轉(zhuǎn)動幾圈，我們也無法準(zhǔn)確的數(shù)數(shù)來得到電動機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)動圈數(shù)。電路主要由NE555,4518,4511 實(shí)現(xiàn)。 基于 CD4011路燈開關(guān)模擬電路的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 從節(jié)約用電的角度出發(fā)，路燈開關(guān)在每天傍晚時全部燈亮，后半夜行人稀少，路燈關(guān)掉一半，第二天清早路燈全部關(guān)閉。7 個發(fā)光二極管模擬骰子的點(diǎn)數(shù)，當(dāng)按下按鈕 1 秒以上，骰子上的發(fā)光二極管高速循環(huán)點(diǎn)亮，之后循環(huán)速度越來越慢并最終隨機(jī)停止于某個點(diǎn)上。接通電源后，它上面的一列 LED（發(fā)光二極管）不停地閃爍，當(dāng)你搖動它時，會看見空中夢幻般的浮現(xiàn)一個個笑臉、愛心等圖案或者文字。 1基于 CD4060夢幻燈的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)（基于 proteus仿真） 設(shè)計一款電路，使其具有多種美麗的聲光效果，三種顏色的 LED 隨機(jī)組合，五彩斑斕，配有生日快樂音樂芯片，閃光的同時有生日快樂音樂播放，蜂鳴器發(fā)生，音樂芯片直接可以裝到電路板上，備有電源開關(guān)，方便控制，可以外接交流電源或電池。 1基于數(shù)字電路六位數(shù)字鐘的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 設(shè)計一款純數(shù)字電路打造的 6 位數(shù)字時鐘。 水位指示的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 電路的功能是檢測容器內(nèi)的水位。 基于時基電路 555“叮咚”門鈴的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 用 NE555 集成電路設(shè)計、制作一個“叮咚”門鈴，使該裝置能夠發(fā)出音色比較動聽的“叮咚”聲。要求用 CD4011設(shè)計有此功能的紅外線感應(yīng)開關(guān)。要求能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：水箱中的水位低于預(yù)定的水位時，自動啟動水泵抽水；而當(dāng)水箱中的水位達(dá)到預(yù)定的高水位時，使水泵停止抽水，始終保持水箱中有一定的水，既不會干，也不會溢，非常的實(shí)用而且方便。 （設(shè)計的心得和調(diào)試的結(jié)果）。⑶畫出整個設(shè)計電路的原理電路圖，并簡要地說明電路的工作原理。 所以說，坐而言不如立而行，對于這些電路還是應(yīng)該自己動手實(shí)際操作才會有深刻理解，才會有收獲。每一部分電路完成后就對其進(jìn)行功能檢測，以便及時發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行改正。 ，將各級的電路相連，觀察數(shù)字鐘能否準(zhǔn)確正常工作。 仿真結(jié)果 7所示 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告 D1LEDRED+5v8U574HC30+5v1234U10141CKACKBQ0Q1Q2Q31298116U4:B5474LS083174LS08U4:A22367R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)74LS90U3U9141CKACKBQ0Q1Q2Q3129811U7141CKACKBQ0Q1Q2Q3129811141561112Q0Q1Q2Q3129811CKACKB2367R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)74LS902367R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)74LS902367R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)74LS9021U8:A74LS08U2U63141CKACKBQ0Q1Q2Q3129811141CKACKBQ0Q1Q2Q3129811U4:C108911U4:D131274LS082367R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)74LS902367R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)74LS9074LS088U1QDC37R2500k23% 圖 7 仿真電路 （ 1）仿真后的截圖如下： 圖 8 仿真后截圖 （ 2）仿真后的波形圖如下： 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告 圖 9 仿真波形圖 四、本設(shè)計改進(jìn)及建議 ，振蕩器輸出頻率應(yīng)為 32768HZ。 ⑨腳輸入的是分脈沖，因秒計數(shù)器停止，分計數(shù)器也停止（不停也可以），分脈沖用秒脈沖替代。此時秒計數(shù)器無脈沖輸入停止計數(shù)?？梢愿淖?LED的亮度。 74LS248的 6 腳分別輸出 4 位二進(jìn)制 BCD 碼。譯碼之后再驅(qū)動 7 段數(shù)碼管顯示時、分、秒。十位為 0010（顯示 2）時，個位為 0100（顯示 4）時全部清零即 00 點(diǎn)。不同之處在于輸出的 脈沖不同，前者是 1HZ，這里是 1/60HZ。由 74LS08的 3 腳輸出信號即為 60 秒的進(jìn)位時脈沖。如圖 2， C1， C2，晶振， R4， CD4060等器件構(gòu)成 32768HZ振蕩器。 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)計提供的為ＬＥＤ數(shù)碼管。 分頻器電路將 32768Ｈ z 的高頻方波信號經(jīng) 32768（）次分頻后得到 1Hz的方波信號供秒計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)。（ 2）擴(kuò)展功能 具有整點(diǎn)報時功能，在 59min51s 后隔秒發(fā)出 500Hz 的低音報時信號，在 59min59s 時發(fā)出 1kHz 的高音報時信號，聲響時間持續(xù) 1s。 （ 5）熟悉復(fù)雜數(shù)字電路的安裝、測試方法，提高實(shí)驗(yàn)技能，增強(qiáng)工程實(shí)踐能力。 6 參考文獻(xiàn) ：冶金工業(yè)出版社， 技大學(xué)電子技術(shù)課程組編康光華主編電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第五版）北京：高等教育出版社， .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) .武漢：華中理工大學(xué)出版社， .電子技術(shù)及其應(yīng)用基礎(chǔ)（數(shù)字部分） .北京：高等教育出版社， 中心電子學(xué)組編，鄭家龍、王小海、章安元主編 .集成電子技術(shù)基礎(chǔ)教程 .北京：高等教育出版社， 2021 第四篇：數(shù)電課程設(shè)計數(shù)字鐘電路設(shè)計 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告 目錄 一 、 設(shè) 計 目的 ........................................................................................2 二 、 設(shè) 計 要 求 和 設(shè) 計 指標(biāo) ....................................................................2 （ 1 ）基本功能 ..................................................................................2 （ 2 ）擴(kuò)展功能 ..................................................................................2 三 、 設(shè) 計 內(nèi)容 ........................................................................................ 數(shù) 字 鐘 電 路 工 作 原理 ................................................................... 總 體 設(shè)計 ....................................................................................... 原 理 框圖： ......................................................................... 主 要 儀 器 及 元 器件 ............................................................. 系 統(tǒng) 模 塊 設(shè)計 ..................................................................... 仿 真 結(jié)果 ....................................................................................... 電 路 連接 ............................................................................. 仿真截圖 .............................................................................8 四 、 本 設(shè) 計 改 進(jìn) 及 建議 ........................................................................9 五 、 總結(jié) ....................................................................................................9 六 、 參 考 文獻(xiàn) .................................................