【正文】 我們采用了傳統(tǒng)的PCMS大規(guī)模集成電路為核心，配上LED發(fā)光顯示屏，用石英晶體作為穩(wěn)頻元件，準(zhǔn)確又方便。第二、校時(shí)用的脈沖，分別將秒脈沖送到“計(jì)小時(shí)”的計(jì)數(shù)器的輸入端，“計(jì)分”的計(jì)數(shù)器輸入端，但校時(shí)、校分時(shí)，應(yīng)將原計(jì)數(shù)回路關(guān)閉或斷開。按規(guī)律,一般設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器的方法秒部分：個(gè)位選用模10計(jì)數(shù)器；十位選用模6計(jì)數(shù)器 分部分：個(gè)位選用模10計(jì)數(shù)器；十位選用模6計(jì)數(shù)器 小時(shí)部分：模12計(jì)數(shù)器；或模24計(jì)數(shù)器 在數(shù)字系統(tǒng)中常常需要將測(cè)量或處理的結(jié)果直接顯示成十進(jìn)制數(shù)字。這樣就將一個(gè)頻率為23768HZ的振蕩信號(hào)降低為1HZ的計(jì)時(shí)信號(hào)，這樣就滿足了計(jì)時(shí)規(guī)律的需求：60秒=1分鐘，60分=1小時(shí)，24小時(shí)=1天。由于一個(gè)觸發(fā)器就是一個(gè)二分頻器，N個(gè)觸發(fā)器就是 2N個(gè)分頻器。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類，一類是用ＴＴＬ門電路構(gòu)成；另一類是通過(guò)ＣＭＯＳ非門構(gòu)成的電路，本次設(shè)計(jì)采用了后一種。數(shù)字鐘組成框圖2．設(shè)計(jì)脈沖源自激式振蕩電路有：自激多諧振蕩器，激間歇振蕩器這次我們選擇晶體振蕩器原因如下: 由于通常要求數(shù)字鐘的脈沖源的頻率要十分穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高，因此要采用石英晶體振蕩器，其他的多諧振蕩器難以滿足要求?！笆謩?dòng)調(diào)整” 是利用手動(dòng)的節(jié)拍調(diào)整顯示時(shí)間。經(jīng)過(guò)分頻器輸出的秒脈沖信號(hào)到計(jì)數(shù)器 中進(jìn)行計(jì)數(shù)。石英數(shù)字鐘，具有電路簡(jiǎn)潔，代表性好，實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字鐘的制作中，我們采用了傳統(tǒng)的PCMS大規(guī)模集成電路為核心，配上LED發(fā)光顯示屏，用石英晶體做穩(wěn)頻元件，準(zhǔn)確又方便。數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路。同一個(gè)電路可以用那些芯片實(shí)現(xiàn)，各個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)同一個(gè)功能的區(qū)別。雖然這只是一次簡(jiǎn)單的課程設(shè)計(jì)，但通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我們了解了課程設(shè)計(jì)的一般步驟，和設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題。通過(guò)這次數(shù)字電子鐘的課程設(shè)計(jì)，我們才把學(xué)到的東西與實(shí)踐相結(jié)合。圖57 校時(shí)電路8．利用74HC30和蜂鳴器連接成整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路。圖53 74390六進(jìn)制計(jì)數(shù)器4． 利用一個(gè)六進(jìn)制電路和一個(gè)十進(jìn)制連接成一個(gè)六十進(jìn)制電路，電路可從0—59顯示，見(jiàn)附圖54。2．芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及引腳圖圖41 7400 四2輸入與非門圖42 CD4511BCD七段譯碼/驅(qū)動(dòng)器圖43 CD4060BD圖44 74HC390D圖45 74HC51D圖46 74HC30 3．面包板內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖面包板右邊一列上五組豎的相通，下五組豎的相通，面包板的左邊上下分四組，每組中X、Y列（015相通，1640相通，4155相通，ABCDE相通，F(xiàn)GHIJ相通，E和F之間不相通。其作用方式是發(fā)出連續(xù)的或有節(jié)奏的音頻聲波，較復(fù)雜的也可以是實(shí)時(shí)語(yǔ)音提示。通常，校正時(shí)間的方法是：首先截?cái)嗾５挠?jì)數(shù)通路，然后再進(jìn)行人工出觸發(fā)計(jì)數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號(hào)加到需要校正的計(jì)數(shù)單元的輸入端，校正好后，再轉(zhuǎn)入正常計(jì)時(shí)狀態(tài)即可。利用１片７４ＨＣ３９０實(shí)現(xiàn)１２進(jìn)制計(jì)數(shù)功能的電路如圖36所示。秒十位計(jì)數(shù)單元為６進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需要進(jìn)制轉(zhuǎn)換。為減少器件使用數(shù)量，可選７４ＨＣ３９０，其內(nèi)部邏輯框圖如圖 。ＣＤ４０６０計(jì)數(shù)為１４級(jí)２進(jìn)制計(jì)數(shù)器，可以將３２７６８ＨZ的信號(hào)分頻為２ＨZ，其內(nèi)部框圖如圖33所示，從圖中可以看出，ＣＤ４０６０的時(shí)鐘輸入端兩個(gè)串接的非門，因此可以直接實(shí)現(xiàn)振蕩和分頻的功能。例如，將３２７６８Ｈz的振蕩信號(hào)分頻為１ＨZ的分頻倍數(shù)為３２７６８（２１５），即實(shí)現(xiàn)該分頻功能的計(jì)數(shù)器相當(dāng)于１５極２進(jìn)制計(jì)數(shù)器。由于CMOS電路的輸入阻抗極高，因此反饋電阻R1可選為10MΩ。晶體XTAL的頻率選為32768HZ。圖32所示電路通過(guò)ＣＭＯＳ非門構(gòu)成的輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩電路，這個(gè)電路中，ＣＭＯＳ非門Ｕ１與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，Ｕ２實(shí)現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。⑶時(shí)間計(jì)數(shù)器電路時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成，其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而根據(jù)設(shè)計(jì)要求，時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。圖31所示為數(shù)字鐘的一般構(gòu)成框圖⑴晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768Ｈz的方波信號(hào)，可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。因此，一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時(shí)”，“分”，“秒”，“星期”計(jì)數(shù)器、校時(shí)電路、報(bào)時(shí)電路和振蕩器組成。二、設(shè)計(jì)方案1．設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)間以24小時(shí)為一個(gè)周期； 顯示時(shí)、分、秒；有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間； 計(jì)時(shí)過(guò)程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前5秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)； 為了保證計(jì)時(shí)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。第一篇：數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)：數(shù)字鐘目 錄目錄………………………………………………………………………….……….1設(shè)計(jì)目的………………………………………………………………….……...2設(shè)計(jì)方案………………………………………………………………….……...2設(shè)計(jì)原理及其框圖……………………………………………………………....2 …………………………………………………..……….….……2 ……………………………………………………..…...……4 ………………………………………………………………....…5 ………………………………………………………….….6 …………………………………………………………..………..6 …………………………………………………………………….7元器件…………………………………………………………………………….7 ………………………………………………………………..7 …………………………………………………...…....8 ………………………………………………………………10功能塊電路圖…………………………………………………………………...10總結(jié)……………………………………………………………………………...18參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………...19一、設(shè)計(jì)目的數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路?？偟膩?lái)說(shuō)，此次課程設(shè)計(jì)，有助于學(xué)生對(duì)電子線路知識(shí)的整合和電子線路設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，并為后繼課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)。它的計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，顯示滿刻度為23時(shí)59分59秒，另外應(yīng)有校時(shí)功能和一些顯示星期、報(bào)時(shí)、停電查看時(shí)間等附加功能。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。分頻器實(shí)際上也就是計(jì)數(shù)器。）次分頻后得到1Hz的方波信號(hào)供秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì) 22．?dāng)?shù)字鐘的工作原理１）晶體振蕩器電路晶體振蕩器是構(gòu)成數(shù)字式時(shí)鐘的核心，它保證了時(shí)鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。當(dāng)要求頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度更高時(shí)，還可接入校正電容并采取溫度補(bǔ)償措施。通常實(shí)現(xiàn)分頻器的電路是計(jì)數(shù)器電路，一般采用多級(jí)２進(jìn)制計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。CD4060在數(shù)字集成電路中可實(shí)現(xiàn)的分頻次數(shù)最高，而且CD4060還包含振蕩電路所需的非門，使用更為方便。一般采用10進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC390來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)功能。ＣＰＡ（下降沒(méi)效）與１ＨZ秒輸入信號(hào)相連，Ｑ３可作為向上的進(jìn)位信號(hào)與十位計(jì)數(shù)單元的ＣＰＡ相連。時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)仍與秒或個(gè)位計(jì)數(shù)單元相同，但是要求，整個(gè)時(shí)計(jì)數(shù)單元應(yīng)為１２進(jìn)制計(jì)數(shù)器，不是１０的整數(shù)倍，因此需將個(gè)位和十位計(jì)數(shù)單元合并為一個(gè)整體才能進(jìn)行１２進(jìn)制轉(zhuǎn)換。5）校時(shí)電源電路當(dāng)重新接通電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)都需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行校正。圖37 帶有消抖動(dòng)電路的校正電路6）整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路一般時(shí)鐘都應(yīng)具備整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路功能，即在時(shí)間出現(xiàn)整點(diǎn)前數(shù)秒內(nèi)，數(shù)字鐘會(huì)自動(dòng)報(bào)時(shí)，以示提醒。四、元器件1．實(shí)驗(yàn)中所需的器材，5V電源，面包板1塊，示波器，萬(wàn)用表，鑷子1把，剪刀1把，共陰八段數(shù)碼管6個(gè)，CD4511集成塊6塊，CD4060集成塊1塊，74HC390集成塊3塊，74HC51集成塊1塊，74HC00集成塊5塊，74HC30集成塊1塊，10MΩ電阻5個(gè)，500Ω電阻14個(gè)，30p電容2個(gè)，蜂鳴器。圖52 74390十進(jìn)制計(jì)數(shù)器3． 利用一個(gè)LED數(shù)碼管，一塊CD4511，一塊74HC390，一塊74HC00和一個(gè)晶振連接成一個(gè)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，數(shù)碼管從0—6顯示，見(jiàn)附圖53。圖56 分頻—晶振電路7． 利用74HC51D和74HC00及電阻連接成一個(gè)校時(shí)電路，見(jiàn)附圖57。圖59六、總結(jié)我們學(xué)習(xí)了數(shù)字電子電路和模擬電子電路，對(duì)電子技術(shù)有了一些初步了解，但那都是一些理論的東西。也鍛煉了自己獨(dú)立思考問(wèn)題的能力和通過(guò)查看相關(guān)資料來(lái)解決問(wèn)題的習(xí)慣。各個(gè)芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時(shí)應(yīng)該注意那些要點(diǎn)。七、參考文獻(xiàn) 數(shù)字部分（第四版）.北京：：：： ： : 西安電子科技大學(xué)出版社.第二篇：數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告(數(shù)字鐘)目錄一． 設(shè)計(jì)目的???????????????二． 實(shí)現(xiàn)功能???????????????三． 制作過(guò)程???????????????四． 原理框圖??????????????? 數(shù)字鐘構(gòu)成?????????????????????????????? 設(shè)計(jì)整形電路?????????????? 設(shè)計(jì)分頻器??????????????? 實(shí)際計(jì)數(shù)器??????????????? 譯碼/驅(qū)動(dòng)器電路的設(shè)計(jì)??????????? 7 校時(shí)電路???????????????? 8 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路?????????????? 繪制總體電路圖?????????????五． 具體實(shí)現(xiàn)?????????????????????????????????????????? 10 電路原理????????????????六． 感想與收獲??????????????? 12 七． 附錄 ??????????????? 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告一、設(shè)計(jì)目的數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。還需要有一個(gè)使高頻脈沖信號(hào)變成適合于計(jì)時(shí)的低頻脈沖信號(hào)的分頻器電路，即頻率為1HZ的“秒脈沖”信號(hào)。任何數(shù)字計(jì)時(shí)器都有誤，因此應(yīng)考慮校準(zhǔn)時(shí)間電路，校時(shí)電路一般采用自動(dòng)快調(diào)和手動(dòng)調(diào)整，“自動(dòng)快調(diào)”是利用分頻器輸出