【正文】 加上原理說明。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)。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。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。 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)。 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。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。 振蕩電路：主要用來產(chǎn)生時間標(biāo)準(zhǔn)信號，因為時鐘的精度主要取決于時間標(biāo)準(zhǔn)信號的頻率及穩(wěn)定度，所以采用石英晶體振蕩器。關(guān)鍵詞數(shù)字鐘振蕩計數(shù)校正報時 目錄 1 設(shè) 計 目的 ...........................................................42 設(shè) 計任務(wù) ...........................................................43 數(shù) 字 電 子 鐘 的 組 成 和 工 作 原理 .......................................... 數(shù)字鐘的構(gòu)成 ......................................................原理分析 .......................................................... 數(shù)字點 鐘的基本邏輯功能框圖 ........................................54．?dāng)?shù)字鐘的電路設(shè)計 .................................................. 秒信號發(fā)生器的設(shè)計 ............................................... 時間計數(shù) 電 路 的 設(shè)計 ................................................ 譯碼顯示電路 .....................................................正 點 報 時 電 路 的 設(shè)計 ................................................ 校時電路的設(shè)計 ....................................................135 設(shè)計心得 ........................................................146 參考文獻(xiàn) .............................................................15 1 設(shè)計目的 在學(xué)完了《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的基本理論，基本知識后，能夠綜合運用所學(xué)理論知識、拓寬知識面，系統(tǒng)地進(jìn)行電子電路的工程實踐訓(xùn)練，鍛煉動手能力，培養(yǎng)工程師的基本技能，提高分析問題和解決問題的能力。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。 圖 4 石英晶體振蕩電路 2．多級分頻電路 將 32768Hz 脈沖信號輸入到 CD4060（內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 4－ 4）組成的脈沖振蕩的 14 位二進(jìn)制計數(shù)器，所以從最后一級 Q14 輸出的脈沖信號頻率為： 32768/214=32768/16384=2Hz 如圖 6。將１０進(jìn)制計數(shù)器轉(zhuǎn)換為６（ 0110）進(jìn)制計數(shù)器，當(dāng)十位計數(shù)器計到 QDQCQBQA 為 0110時，同時對秒的個位和十位進(jìn)行清 0，另外 QC 可作為向上的進(jìn)位信號與分個位的計數(shù)單元的ＣＰ A 相連。其具體電路圖如圖 13。由此可知，校時電路應(yīng)具有預(yù)置小時，預(yù)置分、等待啟動、計時四個階段，因此，我們設(shè)計的校時電路，方便、可靠地實現(xiàn)這四個階段所要求的功能。（ 3）選擇合適的元器件，設(shè)計、選擇合適的輸入信號和輸出 方式，確保電路正確性。整點報時電路時根據(jù)計時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號，然后去觸發(fā)蜂鳴器實現(xiàn)報時。 因此本次設(shè)計就用數(shù)字集成電路和一些簡單的邏輯門電路來設(shè)計一個數(shù)字式電子鐘，使其完成時間及星期的顯示功能。 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 第 2 章元件清單及主要器件介紹 元件清單 74LS90（ 6個） 74LS47（ 6個） 74LS00（ 6個） 74LS20（ 6個） 74LS04（ 6個） 共陽七段數(shù)碼顯示器（ 6個） 蜂鳴器（ 1 個） 快關(guān)若干，電阻若干 主要器件介紹 計數(shù) 本題目核心器件是計數(shù)器，常用的有同步十進(jìn)制計數(shù)器 74HC160 以及異步 二、 五、十進(jìn)制計數(shù)器 74LS90芯片。它將編碼時賦予代碼的含義“翻譯”過來。 圖 25LED數(shù)碼管中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法： 共陰極接法：把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。其中計秒和記分都是 60 進(jìn)制，而計時為 24進(jìn)制。而計數(shù)器的輸出端只有 Q0、 Q Q Q3 四個信號，要么是其中一個，要么是它們之間的邏輯運算結(jié)果。 圖 32 當(dāng)十位計數(shù)到 6時，輸出 0110，其中正好有兩個高電平，把這兩個高電平 Q2 和 Q1 分別接到 74LS90 的 R0(1)和 R0(2)端，即可實現(xiàn)清零。 用兩片 74LS90 實現(xiàn)二十四進(jìn)制計數(shù)器，首先把兩片 74LS90 都接成十進(jìn)制，并且兩片之間連接成具有十的進(jìn)位關(guān)系，即接成一百進(jìn)制計數(shù)器，然后在計到 24 時，十位和個位同時清理。但為了仿真時使器件管件的邏輯狀態(tài)顯示不影響數(shù)顯的效果，可以從主菜單中把邏輯顯示去掉即可。見圖 37，U16:A和 U10:D組成的與門輸出即為報時開始信號。 實驗時，把 59 分 50 秒這個報時開始信號直接用高電平取代，這樣比較省時。 圖 本次課程設(shè)計電路完全按照仿真圖所連的，在測試時，當(dāng)開始進(jìn)行時校時時，沒有出現(xiàn)問題，但當(dāng)進(jìn)行到分校時時，發(fā)現(xiàn)計數(shù)電路的秒電路開始亂跳出錯。在此我要感謝我同組的搭檔蔡西！然后，非常感謝廖老師的耐心指導(dǎo)！ 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 參考文獻(xiàn) 【 1】張存禮、韓愛娟主編 .電子技術(shù)綜合實訓(xùn) .北京師范大學(xué)出版社 .。 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。 2 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計指標(biāo) 1．時間計數(shù)電路采用 24 進(jìn)制，從 00 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； ，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。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。再經(jīng)過二次分頻，得到 1Hz的標(biāo)準(zhǔn)信號脈沖，即秒脈沖如圖 7。其具體連接圖如圖 9ＣＰ A 相連，其具體連接圖如圖 9。 圖 11 陰極七段數(shù)碼管 圖 12 芯片 CD4511BC7段譯碼驅(qū)動器引腳 圖 13 譯碼顯示電路 4． 4 正點報時電路的設(shè)計 要求當(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。 圖 15 數(shù)字電子鐘的計數(shù)校正電路 5 設(shè)計心得 本次實驗培養(yǎng)了我的團隊合作精神，兩人分工明確，我們一起處理實驗過程中遇到的難題，在每連接好一個模塊后，我們認(rèn)真地檢查電路，這樣大大減少了實驗出錯的機率，為最后成功完成實驗節(jié)省了不少的時間。小時按 24 小時計時制計時。 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。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。 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。 見圖 5： 74LS248 既作譯碼又是 LED 的驅(qū)動電路。利用微動開關(guān)進(jìn)行校對。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。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。 3.目錄 （⑴寫出你考慮該問題的基本設(shè)計思路，畫出一個實現(xiàn)電路功能的大致框圖。 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。 基于 CD4069無線音樂門鈴的設(shè)計與實現(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。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變音警笛電路的設(shè)計與實現(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。 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，使揚聲器發(fā)出類似雨滴的聲音 1基于數(shù)字電路電動機轉(zhuǎn)速表的設(shè)計與實現(xiàn) 在電動機轉(zhuǎn)動時，人眼 無法統(tǒng)計電動機單位時間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的圈數(shù)，即使電動機每秒鐘只轉(zhuǎn)動幾圈，我們也無法準(zhǔn)確的數(shù)數(shù)來得到電動機每分鐘的轉(zhuǎn)動圈數(shù)。 基于 CD4011路燈開關(guān)模擬電路的設(shè)計與實現(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。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基于數(shù)字電路六位數(shù)字鐘的設(shè)計與實現(xiàn) 設(shè)計一款純數(shù)字電路打造的 6 位數(shù)字時鐘。 基于時基電路 555“叮咚”門鈴的設(shè)計與實現(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，非常的實用而且方便。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。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。 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。此時秒計數(shù)器無脈沖輸入停止計數(shù)。 74LS248的 6 腳分別輸出 4 位二進(jìn)制 BCD 碼。十位為 0010（顯示 2）時，個位為 0100（顯示 4）時全部清零即 00 點。由 74LS08的 3 腳輸出信號即為 60 秒的進(jìn)位時脈沖。 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)