【正文】 開始到 23 后再回到 00； 2 位數(shù)碼管顯示時、分、秒； 、校分功能，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； 報時功能，當(dāng)時間到達(dá)整點前 10 秒開始，蜂鳴器 1 秒響 1 秒停地響 5次。 分頻器：因為振蕩器產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)信號頻率很高，要是要得到“秒”信號，需一定級數(shù)的分頻器進(jìn)行分頻。秒計數(shù)器電路計滿 60 后觸發(fā)分計數(shù)器電路，分計數(shù)器電路計滿 60 后觸發(fā)時計數(shù)器電路，當(dāng)計滿 24 小時后又開始下一輪的循環(huán)計數(shù)。另外，計時過程要具有報時功能，當(dāng)時間到達(dá)整點前 10 秒開始，蜂鳴器 1 秒響 1 秒停地響 5 次。振蕩器產(chǎn)生的時鐘信號經(jīng)過分頻器形成秒脈沖信號，秒脈沖信號 輸入計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)，并把累計結(jié)果以“時”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來。 C1 是頻率微調(diào)電容，改變 C1 可對振蕩器頻率作微量調(diào)整， C1 一般取 5~35pF。以“秒”計數(shù)為例：計秒時，將秒個位計數(shù)單元的 QA 與ＣＰ（下降沿有效）相連，將74LS162 連接成 10 進(jìn)制計數(shù)器， BＣＰ A（下降沿有效）與１Ｈ Z 秒輸入信號相連， QD 可作為向上的進(jìn)位信號與十位計數(shù)單元的ＣＰ A相連。譯碼器 A、B、 C、 D 與十進(jìn)制計數(shù)器的四個輸出端相連接， a、 b、 c、 d、 e、 f、 g即為驅(qū)動七段數(shù)碼 顯示器的信號。 圖 14 整點報時電路 4． 5 校時電路的設(shè)計 時鐘出現(xiàn)誤差時，需校準(zhǔn)。 三、要求： （ 1）設(shè)畫出總體設(shè)計框圖，以說明數(shù)字鐘由哪些相對獨立的 功能模塊組成，標(biāo)出各個模塊之間互相聯(lián)系。“時計數(shù)器”采用 24 進(jìn)制計時器，可實現(xiàn)對一天 24 小時的累計。 廣泛用于個人家庭以及車站、碼頭、劇場、辦公室等公共場所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來極大的方便。 整點報時。 表 的引腳圖如圖 23表示。因此是一個非常好的芯片！但是由于目前從節(jié)約成本的角度考慮，此類芯片已較少用，大部份情況下都是用動態(tài)掃描數(shù)碼管的形式來實現(xiàn)數(shù)碼管顯示。 注：課設(shè)中使用的是共陽極數(shù)碼管。 進(jìn)位信號的要求是在十個秒脈沖中只產(chǎn)生一個下降沿，且與第十秒的下降沿對齊。用異步清零法，當(dāng) 6出現(xiàn)的瞬間，即 Q3Q2Q1Q0=0110 時，同時給 R0(1)和 R0(2)高電平，使這個狀態(tài)變成 0000，由于 6 出現(xiàn)時間很短，被 0 取代。使用 74LS20 四入與非門串反相器構(gòu)成與門，如圖 33 所示。 圖 35 是一個鏈接好的簡單的沒有校時和報時的數(shù)字時鐘電路。 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 圖 36 其中，計到 59 分的信號已有，如圖 36 中所示。 上下兩路報時鎖存信號分別與 1kHz和 500Hz的音頻信號（ 20Hz~30kHz）相與或來驅(qū)動數(shù)字喇叭，實現(xiàn)整點報時功能。且能夠正常仿真。我覺得這次設(shè)計是很有重要意義的，它鍛煉了同學(xué)們對待問題時的態(tài)度和處理事情的能力，了解了各個芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時應(yīng)該注意那些要 點，同一個電路可以用那些芯片實現(xiàn)，各個芯片實現(xiàn)同一個功能的區(qū)別。一般由振蕩器、分頻器、計數(shù)器、譯碼器、數(shù)碼顯示器等幾部分組成。 為了使數(shù)字鐘使用方便，在設(shè)計上使用了一個變壓器和一個整流橋來實現(xiàn)數(shù)字鐘電能的輸入，使得可以方便地直接插入 220V 的交流電就可以正常地使用了。秒計數(shù)器電路計滿 60 后觸發(fā)分計數(shù)器電路，分 計數(shù)器電路計滿 60 后觸發(fā)時計數(shù)器電路，當(dāng)計滿 24 小時后又開始下一輪的循環(huán)計數(shù)。 C2 是溫度特性校正用的電容，一般取 20~405pF，電容 C C2 與晶體共同構(gòu)成Ⅱ型網(wǎng)絡(luò)，完成對振蕩器頻率的控制，并提供必要的 1800相移，最后輸出 fs=32768Hz。秒十位計數(shù)單元為６進(jìn)制計數(shù)器，需要進(jìn)制轉(zhuǎn)換。根據(jù) A、 B、 C、 D 所得的計數(shù)信號，數(shù)碼管顯示的相對應(yīng)的 字型。校對時間總是在標(biāo)準(zhǔn)時間到來之前進(jìn)行，分四個步驟：首先把小時計數(shù)器置到所需的數(shù)字；然后再將分計數(shù)器置到所需數(shù)字；在此同時或之后，將秒計數(shù)器在零時停計數(shù)，處于等待啟動；當(dāng)選定的標(biāo)準(zhǔn)時刻到達(dá)的瞬間，按起動按鈕，電路則從所預(yù)置時間開始計數(shù)。 （ 5）熟悉復(fù)雜數(shù)字電路的安裝、測試方法，提高實驗技能，增強工程實踐能力。 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)。如圖 2， C1， C2，晶振， R4， CD4060等器件構(gòu)成 32768HZ振蕩器。不同之處在于輸出的 脈沖不同，前者是 1HZ，這里是 1/60HZ。譯碼之后再驅(qū)動 7 段數(shù)碼管顯示時、分、秒?？梢愿淖?LED的亮度。 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。 ，將各級的電路相連，觀察數(shù)字鐘能否準(zhǔn)確正常工作。 所以說，坐而言不如立而行，對于這些電路還是應(yīng)該自己動手實際操作才會有深刻理解，才會有收獲。 （設(shè)計的心得和調(diào)試的結(jié)果）。要求用 CD4011設(shè)計有此功能的紅外線感應(yīng)開關(guān)。 水位指示的設(shè)計與實現(xiàn) 電路的功能是檢測容器內(nèi)的水位。 1基于 CD4060夢幻燈的設(shè)計與實現(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。7 個發(fā)光二極管模擬骰子的點數(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)點亮，之后循環(huán)速度越來越慢并最終隨機停止于某個點上。電路主要由NE555,4518,4511 實現(xiàn)。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。 1八路聲光報警器的設(shè)計與實現(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。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。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。 (5)用 Multisim或者 Proteus畫仿真圖。并附帶原理闡述。 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)。脈沖輸入到 74LS32的 10 腳。 LED是共陰的。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。 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)。 （ 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。 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。（ 3）熟悉用 Proteus軟件進(jìn)行數(shù)字電路仿真設(shè)計的方法。如圖 14。譯碼顯示電路可采用 CD4511BC7段譯碼驅(qū)動器，其芯片引腳如圖 12。4． 2． 1“分”、“秒”六十進(jìn)制計數(shù)器 選用兩塊 74LS162 采用異步清零的方法完成 60 進(jìn)制。 Rf為反饋電阻（ 10~100MΩ），反饋電阻的作用是為 CMOS 反相器提供偏置，使其工作在放大狀態(tài)。 3． 2原理分析 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可以對分和時進(jìn)行校時。振蕩器產(chǎn)生的時鐘信號經(jīng)過分頻器形成秒脈沖信號，秒脈沖信號輸入計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)，并把累計結(jié)果以“時”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來。在這過程中對我們學(xué)的知識了更進(jìn)一步的理解，而且更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法，也鍛煉了自己獨立思考問題的能力和通過查看相關(guān)資料來解決問題的習(xí)慣。能夠?qū)崿F(xiàn)整點報時。 把上述分析所得到的的報時開始信號分別和兩個報時鎖存信號相與，產(chǎn)生兩路報時鎖存信號，如圖 37，上面一路為高音報時鎖存，下面一路為低音報時鎖存。校時校分時應(yīng)切斷秒、分、時計數(shù)電路之間的進(jìn)位連線。 圖 34 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 計分和計時電路可以先單獨用秒脈沖調(diào)試，以節(jié)省時間。當(dāng)秒電路計到 59 秒時，產(chǎn)生一個高電平，在計到 60 秒時變成低電平，來一個下降沿送給計分電路做時鐘。這樣，個位和十位之間的進(jìn)位信號就找到了，把個位的 Q3（ 11 端）連接到十位的 CKA（ 14端）上。所謂異步60 進(jìn)制計數(shù)器，即兩片 74LS90的時鐘不一致。使用時公共陽極接＋ 5V。 表 22 列出了 74LS47的真值表，表示出了它與數(shù)碼管之間的關(guān)系。 R0(1)和 R0(2)是異步清零端，兩個同時為高 電平有效； R9(1)和 R9(2)是置 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 9 端，兩個同時為高電平時， Q3Q2Q1Q0=1001,；正常計數(shù)時，必須保證 R0(1)和 R0(2)中至少一個接低電平， R9(1)和 R9(2)中至少一個接低電平。 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 設(shè)計要求 設(shè)計一個有“時”、“分”、“秒”（ 23 小時 59 分 59 秒）顯示，且有校時功能的電子鐘。 關(guān)鍵詞：數(shù)字時鐘，振蕩器，計數(shù)器，報時電路 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 第 1 章設(shè)計任務(wù)與要求 設(shè)計指標(biāo)數(shù)字鐘簡介 數(shù)字鐘電路是一款經(jīng)典的數(shù)字邏輯電路，它可以是一個簡單的秒鐘，也可以只計分和時，還可以計秒、分、時，分別為 12 進(jìn)制或 24 進(jìn)制，外加校時和整點報時電路。將標(biāo)準(zhǔn)秒信號送入“秒計數(shù)器”，“秒計數(shù)器”采用 60進(jìn)制計數(shù)器，每累計 60 秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分計數(shù)器”的時鐘脈沖。（ 2）熟練使用 proteus仿真軟件。所以可以利用與非門的相與功能，把分十位的 QC、QA,分個位的 QD、 QA，秒十位的 QC、 QA 和秒個位的 QA 相“與非”作為控制信號控制與非門的開斷，從而 控制蜂鳴器的響和停。 其則譯碼電路就應(yīng)選接與它配套的共陰極七段數(shù)碼驅(qū)動器。采用10 進(jìn)制計數(shù)器 74LS162 來實現(xiàn)時間計數(shù)單元的計數(shù)功能，其為雙2510 異步計數(shù)器，并且每一計數(shù)器均有異步清零端（高電平有效）。 D D2是反相器， D1用于振蕩， D2用于緩沖整形。 3 數(shù)字電子鐘的組成和工作原理 3． 1 數(shù)字鐘的構(gòu)成 數(shù)字鐘一般由振蕩器、分頻器、計數(shù)器、譯碼器、顯示器、校時電路、報時電路等部分組成，這些都是數(shù)字電路中應(yīng)用最廣的基本電路。將計數(shù)器輸入狀態(tài)，輸入到譯碼器，產(chǎn)生驅(qū)動數(shù)碼顯示器信號，呈現(xiàn)出對應(yīng)的進(jìn)位數(shù) 字字型。數(shù)字電路課程設(shè)計數(shù)字鐘 第一篇：數(shù)字電路課程設(shè)計數(shù)字鐘 摘要 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。 譯碼顯示：將“時”“分”“秒”顯示出來。 設(shè)計要求 根據(jù)選定方案確定實現(xiàn)設(shè)計要求的基本電路和擴展電路，畫出電路原理圖。 4． 1 秒信號發(fā)生器的設(shè)計 晶體振蕩分頻電路石英晶體振蕩電路 1．采用頻率 fs＝ 32768Hz 的石英晶體。“秒”和“分”計數(shù)器應(yīng)為六十進(jìn)制，而“時”計數(shù)器應(yīng)為二十四進(jìn)制。 圖 10 二十四進(jìn)制計數(shù)器 4． 3 譯碼顯示電路 譯碼顯示電路是將計數(shù)器輸出的 8421BCD 碼譯成數(shù)碼管顯示所需要的高低電平，我們采用陰極七段數(shù)碼管，引腳如圖 11。在 59 分 50 秒到 59 分 59 秒之間，只有秒的個位計數(shù)，分的十位 QDQCQBQA輸出 0101,個位 QDQCQBQA輸出 1001，秒的十位 QDQCQBQA輸出 0101均不變，而秒的個位 QA 計數(shù)過程中輸出在 0 和 1 之間轉(zhuǎn)。 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 第二篇：數(shù)字電路課程設(shè)計 —— 數(shù)字鐘 四川工業(yè)科技學(xué)院電子信息工程學(xué)院課程設(shè)計專業(yè)名稱 :電子信息工程課程名稱：數(shù)字電路課程設(shè)計課題名稱：自動節(jié)能燈設(shè)計設(shè)計人員：蔡志荷指導(dǎo)教師：廖俊東 2021年 1月 10日 《模擬電子 技術(shù)課程設(shè)計》任務(wù)書