【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行單獨校時，使其校正到標準時間； 報時功能，當時間到達整點前 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)生的標準信號頻率很高，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，當時間到達整點前 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)器進行計數(shù)，并把累計結果以“時”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來。 C1 是頻率微調電容，改變 C1 可對振蕩器頻率作微量調整， 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 與十進制計數(shù)器的四個輸出端相連接， a、 b、 c、 d、 e、 f、 g即為驅動七段數(shù)碼 顯示器的信號。 圖 14 整點報時電路 4． 5 校時電路的設計 時鐘出現(xiàn)誤差時，需校準。 三、要求： （ 1）設畫出總體設計框圖，以說明數(shù)字鐘由哪些相對獨立的 功能模塊組成，標出各個模塊之間互相聯(lián)系?！皶r計數(shù)器”采用 24 進制計時器，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、學習、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：課設中使用的是共陽極數(shù)碼管。 進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 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)科技學院數(shù)字電路課程設計 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。我覺得這次設計是很有重要意義的，它鍛煉了同學們對待問題時的態(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 與晶體共同構成Ⅱ型網(wǎng)絡，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進制計數(shù)器，需要進制轉換。根據(jù) A、 B、 C、 D 所得的計數(shù)信號，數(shù)碼管顯示的相對應的 字型。校對時間總是在標準時間到來之前進行，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；當選定的標準時刻到達的瞬間，按起動按鈕，電路則從所預置時間開始計數(shù)。 （ 5）熟悉復雜數(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)器進行計數(shù)。如圖 2， C1， C2，晶振， R4， CD4060等器件構成 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該自己動手實際操作才會有深刻理解，才會有收獲。 （設計的心得和調試的結果）。要求用 CD4011設計有此功能的紅外線感應開關。 水位指示的設計與實現(xiàn) 電路的功能是檢測容器內(nèi)的水位。 1基于 CD4060夢幻燈的設計與實現(xiàn)（基于 proteus仿真） 設計一款電路，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，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來確保顯示正常。 1八路聲光報警器的設計與實現(xiàn) 八路聲光報警器中八位優(yōu)先編碼器 CD4532將輸入 D0~D7的八路開關量譯成三位 BCD 碼，經(jīng) BCD鎖存 /七段譯碼 /驅動器 CD4511譯碼，驅動共陰極數(shù)碼管顯示警報電路 0— 7，路輸入開關中的任一路開路，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，使開關三極管飽和導通，啟動聲報警電路工作。設計一款基于 CD4511 八路搶答器，該電路包括搶答，編碼，優(yōu)先，鎖存，數(shù)顯和復位。燈亮后經(jīng)過 40 秒左右的延時節(jié)電開關自動關閉，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)器是否按設計的進制計數(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)字電子技術課程設計報告 (3)譯碼顯示電路設計由計數(shù)器得到的 4 位二進制碼的必須通過譯碼后轉為人民習慣的數(shù)字顯示。 CD451815 腳和 2 腳分別為清零端，當它為高電平時，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，采用相應進制的計數(shù)器，轉化為二進制數(shù)，經(jīng)過譯碼和顯示電路準確地將時間“時”“分”“秒”用數(shù)字的方式顯示出來。（ 3）熟悉用 Proteus軟件進行數(shù)字電路仿真設計的方法。如圖 14。譯碼顯示電路可采用 CD4511BC7段譯碼驅動器，其芯片引腳如圖 12。4． 2． 1“分”、“秒”六十進制計數(shù)器 選用兩塊 74LS162 采用異步清零的方法完成 60 進制。 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準頻率（ 1Hz）進行計數(shù)的計數(shù)電路。 由于計數(shù)的起始時間不可能與標準時間（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)器進行計數(shù)，并把累計結果以“時”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來。在這過程中對我們學的知識了更進一步的理解，而且更進一步地熟悉了芯片的結構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資料來解決問題的習慣。能夠實現(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。校時校分時應切斷秒、分、時計數(shù)電路之間的進位連線。 圖 34 四川工業(yè)科技學院數(shù)字電路課程設計 計分和計時電路可以先單獨用秒脈沖調試，以節(jié)省時間。當秒電路計到 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)科技學院數(shù)字電路課程設計 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)科技學院數(shù)字電路課程設計 設計要求 設計一個有“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)科技學院數(shù)字電路課程設計 第 1 章設計任務與要求 設計指標數(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 進制或 24 進制，外加校時和整點報時電路。將標準秒信號送入“秒計數(shù)器”，“秒計數(shù)器”采用 60進制計數(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。 其則譯碼電路就應選接與它配套的共陰極七段數(shù)碼驅動器。采用10 進制計數(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)生驅動數(shù)碼顯示器信號，呈現(xiàn)出對應的進位數(shù) 字字型。數(shù)字電路課程設計數(shù)字鐘 第一篇：數(shù)字電路課程設計數(shù)字鐘 摘要 數(shù)字鐘實際上是一個對標準頻率（ 1Hz）進行計數(shù)的計數(shù)電路。 譯碼顯示：將“時”“分”“秒”顯示出來。 設計要求 根據(jù)選定方案確定實現(xiàn)設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)器應為六十進制，而“時”計數(shù)器應為二十四進制。 圖 10 二十四進制計數(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。 6 參考文獻 ：冶金工業(yè)出版社， 技大學電子技術課程組編康光華主編電子技術基礎數(shù)字部分（第五版）北京 ：高等教育出版社， .數(shù)字電子技術基礎 .武漢：華中理工大學出版社， .電子技術及其應用基礎（數(shù)字部分） .北京：高等教育出版社， 中心電子學組編，鄭家龍、王小海、章安元主編 .集成電子技術基礎教程 .北京：高等教育出版社， 2021 第二篇：數(shù)字電路課程設計 —— 數(shù)字鐘 四川工業(yè)科技學院電子信息工程學院課程設計專業(yè)名稱 :電子信息工程課程名稱：數(shù)字電路課程設計課題名稱：自動節(jié)能燈設計設計人員：蔡志荷指導教師：廖俊東 2021年 1月 10日 《模擬電子 技術課程設計》任務書