【正文】 一部分電路均使用中規(guī)模集成電路74LS161實(shí)現(xiàn)秒、分、時(shí)的計(jì)數(shù)，其中秒、分為六十進(jìn)制，時(shí)為二十四進(jìn)制。即當(dāng)分為59時(shí)，則秒在計(jì)數(shù)計(jì)到54時(shí)，輸出一延時(shí)高電平去打開(kāi)低音與門(mén)，使報(bào)時(shí)聲按500Hz頻率嗚叫5聲，直至秒計(jì)數(shù)器計(jì)到58時(shí)，結(jié)束這高電平脈沖；當(dāng)秒計(jì)數(shù)到59時(shí)，則去驅(qū)動(dòng)高音1KHz頻率輸出而鳴叫1聲。 秒脈沖發(fā)生器2. 計(jì)數(shù)譯碼顯示秒、分、時(shí)、日分別為60、60、27進(jìn)制計(jì)數(shù)器、秒、分均為60進(jìn)制，即顯示00～59，它們的個(gè)位為十進(jìn)制，十位為六進(jìn)制。4. 周顯示從1～日為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。課程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)內(nèi)容完整、字跡工整、圖表整齊、數(shù)據(jù)詳實(shí)。 4. 衡量設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)工作穩(wěn)定可靠；能達(dá)到預(yù)定的性能指標(biāo)，并留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚浑娐泛?jiǎn)單，成本低，功耗低；器件數(shù)目少，集成體積小，便于生產(chǎn)和維護(hù)。普通的門(mén)電路、時(shí)序邏輯電路、組合邏輯電路、脈沖產(chǎn)生電路、數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、采樣和存儲(chǔ)電路等，參數(shù)選擇恰當(dāng)可以發(fā)揮其性能并節(jié)約設(shè)計(jì)成本。實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中往往反復(fù)進(jìn)行以上各步驟，才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要靈活掌握。2. 能合理、靈活地應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)集成電路（SSI、MSI、LSI等）器件實(shí)現(xiàn)規(guī)定的數(shù)字系統(tǒng)。3. 培養(yǎng)獨(dú)立思考、獨(dú)立準(zhǔn)備資料、獨(dú)立設(shè)計(jì)規(guī)定功能的數(shù)字系統(tǒng)的能力。 1. 總體方案選擇 設(shè)計(jì)電路的第一步就是選擇總體方案，就是根據(jù)提出的設(shè)計(jì)任務(wù)要求及性能指標(biāo)，用具有一定功能的若干單元電路組成一個(gè)整體，來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)提出的各項(xiàng)要求和技術(shù)指標(biāo)。擬定出各單元電路的要求后，對(duì)它們進(jìn)行設(shè)計(jì)。 單元電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，阻容元件的選擇也很關(guān)鍵。五、課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求課程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：1. 對(duì)設(shè)計(jì)課題進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。 數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計(jì)數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字顯示秒、分、時(shí)、日的計(jì)時(shí)裝置，與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘相比，它具有走時(shí)準(zhǔn)確，顯示直觀、無(wú)機(jī)械傳動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。5. 可手動(dòng)校時(shí)：能分別進(jìn)行秒、分、時(shí)、日的校時(shí)。時(shí)為二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，顯示為00～23，個(gè)位仍為十進(jìn)制，而十位為三進(jìn)制，但當(dāng)十進(jìn)位計(jì)到2，而個(gè)位計(jì)到4時(shí)清零，就為二十四進(jìn)制了。從圖3中可以發(fā)現(xiàn)秒、分兩組計(jì)數(shù)器完全相同。圖3中，當(dāng)分計(jì)到59分時(shí)，將分觸發(fā)器QH置1，而等到秒計(jì)數(shù)到54秒時(shí)，將秒觸發(fā)器QL置1，然后通過(guò)QL與QH相與后再和1s標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)相與而去控制低音喇叭嗚叫，直至59秒時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，使QL清0，停止低音嗚叫，同時(shí)59秒信號(hào)的反相又和QH相與后去控制高音喇叭嗚叫。（打印黏貼在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上）三、實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備和器材（可自行選擇）1. 通用實(shí)驗(yàn)底板 2. 直流穩(wěn)壓電源3. 集成電路：CD4060、74LS774LS1674LS248及門(mén)電路4. 晶振：32768 Hz 5. 電容：100μF/16V、22pF、3～22pF之間6. 電阻：200Ω、10KΩ、22MΩ 7. 電位器：8. 數(shù)顯：共陰顯示器LC501111 9. 開(kāi)關(guān)：?jiǎn)未伟存I10. 三極管：8050 11. 喇叭：1 W /4，8Ω四、制作過(guò)程遇到的問(wèn)題和解決方法： 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（自行設(shè)計(jì)）實(shí)驗(yàn)步驟（附電路圖）（自行設(shè)計(jì)） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（附電路圖）（自行設(shè)計(jì)，調(diào)試結(jié)果記錄） 總結(jié)（自行完成） 心得體會(huì)（自行完成） 智力競(jìng)賽搶答器邏輯電路設(shè)計(jì)智力競(jìng)賽是一種生動(dòng)活潑的教育形式和方法，通過(guò)搶答和必答兩種方式能引起參賽者和觀眾的極大興趣，并且能在極短的時(shí)間內(nèi)，使人們?cè)黾右恍┛茖W(xué)知識(shí)和生活知識(shí)。能迅速、準(zhǔn)確地判處搶答者，同時(shí)能排除其它組的干擾信號(hào)，閉鎖其它各路輸入使其它組再按開(kāi)關(guān)時(shí)失去作用，并能對(duì)搶中者有光、聲顯示和嗚叫指示。回答問(wèn)題的時(shí)間應(yīng)可調(diào)整，分別為10s、20s、50s、60s或稍長(zhǎng)些。也可用加/減計(jì)數(shù)器（如74LS193）來(lái)組成。若減分，方法相同，即按動(dòng)“－”號(hào)就能完成減數(shù)計(jì)分。4. 音響電路音響電路中，f1和f2為兩種不同的音響頻率，當(dāng)某組搶答時(shí)，應(yīng)為多音，其時(shí)序應(yīng)為間斷音頻輸出。圖中設(shè)南北方向的紅、黃、綠燈分別為NSR、NSY、NSG，東西方向的紅、黃、綠燈分別為EWR、EWY、EWG。4. 可以手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)控制，夜間為黃燈閃耀。2. 交通燈控制器由波形圖可知，計(jì)數(shù)器每次工作循環(huán)周期為12，所以可以選用12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。置開(kāi)關(guān)在手動(dòng)位置，輸入單次脈沖，可使交通燈在某一位置上，開(kāi)關(guān)在自動(dòng)位置時(shí)，則交通信號(hào)燈按自動(dòng)循環(huán)工作方式運(yùn)行。 交通信號(hào)燈控制器參考電路2. 控制器部分它由74LS164組成扭環(huán)形計(jì)數(shù)器，然后經(jīng)譯碼后輸出十字路口南北、東西兩個(gè)方向的控制信號(hào)。這樣，就模擬了當(dāng)黃、紅燈亮?xí)r汽車(chē)停止的功能。同時(shí)，電路還用一個(gè)開(kāi)關(guān)模擬腳踏制動(dòng)器，制動(dòng)時(shí)，若轉(zhuǎn)彎開(kāi)關(guān)未合上（或錯(cuò)誤地將兩個(gè)開(kāi)關(guān)均合上的情況）所有六個(gè)尾燈均連續(xù)燃亮，在轉(zhuǎn)彎的情況下，三個(gè)轉(zhuǎn)向的尾燈應(yīng)正常動(dòng)作，另三個(gè)尾燈連續(xù)亮。（3）設(shè)置控制電路。（6）CD40106反相施密特觸發(fā)器1片。（4）74LS00四兩輸入與非門(mén)3片。半導(dǎo)體感受式（測(cè)溫電阻、二極管和集成電路器件如AD590）。（4）畫(huà)出數(shù)字溫度計(jì)電路圖，讀數(shù)范圍0～100℃，讀數(shù)穩(wěn)定。（8）555定時(shí)器1片。（5）BCD碼的七段碼顯示器74LS48 3片。（2）電梯升降一層所需時(shí)間可自行設(shè)計(jì)。、等候時(shí)間計(jì)費(fèi)和起步費(fèi)三部分，三項(xiàng)計(jì)費(fèi)統(tǒng)一用4位數(shù)碼管顯示。這樣，總費(fèi)計(jì)數(shù)器根據(jù)起步價(jià)所置的初值，加上里程脈沖、等候時(shí)間脈沖即可得到總的用車(chē)費(fèi)用。本例作為傳統(tǒng)電子設(shè)計(jì)方法的實(shí)例，采用方案1實(shí)現(xiàn)。在一百八十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)期間，由于Q1=1，則P2=/CP1，使P2端輸出180個(gè)脈沖信號(hào)，代表每公里行車(chē)的里程計(jì)費(fèi)，稱(chēng)為脈沖當(dāng)量。由圖6的時(shí)序結(jié)合圖5的電路可見(jiàn)，在Q2或Q1為高電平1期間，計(jì)數(shù)器對(duì)里程脈沖P2或等候時(shí)間脈沖P1進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)完1km脈沖（或等候10分鐘脈沖）則計(jì)數(shù)結(jié)束。4. 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路提供等候時(shí)間計(jì)費(fèi)的計(jì)時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)，同時(shí)作為里程計(jì)費(fèi)和等候時(shí)間計(jì)費(fèi)的單價(jià)脈沖源，電路如圖7所示。圖8 開(kāi)機(jī)置位、復(fù)位和置數(shù)命令產(chǎn)生電路在圖（a）中，當(dāng)S接通電源時(shí)，由于電容C兩端電壓不能突變?nèi)詾榱?，使RD為0，產(chǎn)生Q置0的信號(hào)。安裝調(diào)試的目標(biāo)是使設(shè)計(jì)電路滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的功能和性能指標(biāo)，并且具有系統(tǒng)要求的可靠性、穩(wěn)定性、抗干擾能力。（2） 電路安裝數(shù)字電路系統(tǒng)在設(shè)計(jì)調(diào)試中，往往是先用面包板進(jìn)行試裝，只有試裝成功，經(jīng)調(diào)試確定各種待調(diào)整的參數(shù)合適后，才考慮設(shè)計(jì)成印制電路。系統(tǒng)測(cè)試一般分靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試。動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí)，在各輸入端接入規(guī)定的脈沖信號(hào)，用示波器觀察各點(diǎn)的波形，分析它們之間的邏輯關(guān)系和延時(shí)。安裝中的問(wèn)題往往集中在接插線(xiàn)的可靠性上，特別需要引起注意。（1） 檢測(cè)電路元件最主要的電路元件是集成電路，常用的檢測(cè)方法是用儀器測(cè)量、用電路實(shí)驗(yàn)或用替代方法接入已知的電路中。圖（b）則由于非門(mén)對(duì)開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行了整形而得到更好的負(fù)跳變波形。同時(shí)，可選擇經(jīng)分頻得到的500Hz脈沖作為CP1的計(jì)數(shù)脈沖。鎖存到74LS273中的數(shù)據(jù)由74LS48譯碼后，在顯示器中顯示出來(lái)。一方面對(duì)六百進(jìn)制計(jì)數(shù)器清0，另一方面將基本RS觸發(fā)器置為1，啟動(dòng)74HC161（4）和（5）構(gòu)成的一百五十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（10分鐘等候單價(jià)）開(kāi)始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)期間同時(shí)將脈沖從P1輸出。安裝在與汽車(chē)輪相接的渦輪變速器上的磁鐵使干簧繼電器在汽車(chē)每前進(jìn)10m閉合一次，即輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。它將里程脈沖乘以單價(jià)比例系數(shù)得到代表里程費(fèi)用的脈沖信號(hào)，等候時(shí)間脈沖乘以單位時(shí)間的比例系數(shù)得到代表等候時(shí)間的時(shí)間費(fèi)用脈沖，然后將這兩部分脈沖求和。要求行車(chē)時(shí)，計(jì)費(fèi)值每公里刷新一次；等候時(shí)每10分鐘刷新一次；行車(chē)不到1km或等候不足10分鐘則忽略計(jì)費(fèi)。EPM7128S、555定時(shí)器、共陰極七段數(shù)碼管、74LS4發(fā)光二極管、按鍵開(kāi)關(guān)、電阻、電容。（7）電阻、電容若干。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)：數(shù)字溫度計(jì)實(shí)驗(yàn)日期： 實(shí)驗(yàn)室： 指導(dǎo)老師： 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哄憻拰W(xué)生利用Proteus設(shè)計(jì)數(shù)字電路的能力；研究數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和性能指標(biāo)的測(cè)試方法；了解數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計(jì)的使用方法。（2）運(yùn)算放大器μA741 1片。 AD590應(yīng)用示例（2）溫度的測(cè)量在測(cè)量溫度時(shí)，AD590往往要接到需要電壓輸入的系統(tǒng)中，其輸出電壓VO=（T1T2）50mv/℃，若T2=0℃，則為待測(cè)溫度，當(dāng)T1=T2時(shí)，由于AD590之間的失配或者有小的