【正文】 制電壓輸入端，第6腳為復(fù)位控制端，第2腳為置位控制端，第7腳為放電端。由于本人能力有限，設(shè)計中如有不足之處，還請老師批評指正。l UH2引腳錯誤（沒錯，是兩個等效的網(wǎng)絡(luò)）l 開關(guān)與計數(shù)器大小順序，對應(yīng)撥碼開關(guān)右側(cè)為高位（對應(yīng)問題）l H1H2對應(yīng)順序等l 開關(guān)沒有防抖動，長按可正常調(diào)時（大部分），短按不確定 l 6，9不好看l 電臺報時和整點報時重疊 l 沒有設(shè)計自啟動l 網(wǎng)絡(luò)名不對（LD與LD1，外加飛線）下午調(diào)試：1． 長按的不確定性2． 分鐘和小時按鍵互相影響 3． 版子震動會改變狀態(tài)4． 分鐘不顯示——390發(fā)燙——按鍵失靈——整點報時一直響——換掉芯片，恢復(fù)正常。但我仔細(xì)考慮了一下，認(rèn)為事實并不是這樣，因為怎么想也不覺得每次計數(shù)器都會少數(shù)，原因肯定在輸入數(shù)據(jù)部分。在這次的調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的主要的設(shè)計錯誤和不合理的地方有網(wǎng)絡(luò)名在組員的原理圖更改之后沒有更新，鬧鐘的數(shù)值比較器比較的開關(guān)和計數(shù)器的二進(jìn)制順序相反，沒有設(shè)計自啟動，以及整點報時功能存在競爭冒險現(xiàn)象，以及按鈕開關(guān)存在較大不確定性等問題。如下圖：圖4：邏輯錯誤修改 修改完邏輯錯誤之后就產(chǎn)生了我們電路的第二版的最終版，然后就拿去給老師檢查我們的板子有沒有什么問題。首先最容易想到的就是將數(shù)碼管顯示器即數(shù)字鐘的顯示部分放到板子的最上方，這樣可以一眼就看到整個電路的工作性質(zhì)；其次就是想到了要將手動校時和鬧鐘開關(guān)等按鍵以及開關(guān)放在板子的最下面，方便進(jìn)行操作；至于其它的部分，主要就是為了美觀進(jìn)行了一個相對整齊的排布，同時也留出了一定的空間，為以后的布線留下余地。我們分析認(rèn)為，出現(xiàn)這種整點不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，原因應(yīng)該是邏輯控制電路的與非門延時時間不夠，也產(chǎn)生了競爭冒險現(xiàn)象，查詢資料和講義后我們覺得可以直接接入一個小電容，延長延時獲得正確的報時數(shù)，在接入電容之后，這一問題得到了解決。但仿真一開始，就立刻出現(xiàn)了問題，電路的分、秒顯示和進(jìn)位都正確，但是小時的計數(shù)功能在進(jìn)制卻有錯誤，出現(xiàn)了滿7復(fù)0的情況，即狀態(tài)為0→1→2→3→4→5→6→7→10→11→12→0。這次實驗幫助我們對數(shù)字電路的知識進(jìn)行復(fù)習(xí)和加深理解，數(shù)字電路的理論多數(shù)是邏輯問題，當(dāng)邏輯正確時，實際電路中會遇到的競爭冒險、開關(guān)抖動、尖刺等現(xiàn)象，在實驗過程中更清晰地展現(xiàn)在我們面前，也讓我們掌握對這些問題的解決方法。在仿真過程學(xué)習(xí)了Proteus軟件的使用方法，也對數(shù)字電路的內(nèi)容加深了理解。電源電路能使8~12V左右的電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的5V左右的電壓，提供了穩(wěn)壓電源，因此電源輸入時可能有的變化使提供的電壓造成太大的影響，能保證電路的正常工作。六、討論、心得 李曉杰：在本次實驗過程我主要承擔(dān)的工作有鬧鐘電路和電源電路的設(shè)計，利用Proteus對電路進(jìn)行仿真并修改電路，協(xié)助進(jìn)行電路板的安裝，與組員一起進(jìn)行電路的調(diào)試。測試過程中，首先我們將時間調(diào)至整點，此時仿廣播電臺報時與整點報時接連工作，我們在數(shù)整點報小時數(shù)時發(fā)現(xiàn)少一聲認(rèn)為可能兩功能報時在整點處重疊。⑤調(diào)節(jié)仿廣播臺報時功能首先通過校分按鈕使分鐘顯示為59分，當(dāng)秒數(shù)達(dá)到50后，每逢奇數(shù)秒數(shù)會響一低音聲音，持續(xù)一秒鐘，到達(dá)59分響一高音。此處輸入分別為數(shù)碼管上顯示數(shù)字的二進(jìn)制編碼，打開鬧鐘開關(guān)后發(fā)現(xiàn)喇叭并沒有響。后發(fā)現(xiàn)電路板上分鐘電路用到的74LS390非常燙，可能已被燒壞。這可能與按鍵開關(guān)的抖動有關(guān)系；在測試過程中還發(fā)現(xiàn)PCB板的抖動也會影響到數(shù)碼管顯示。安裝所有的芯片，接通電源，電源電路指示燈亮，數(shù)碼管亮，顯示小時的兩個數(shù)碼管顯示18，顯示分鐘的兩個數(shù)碼管顯示88，顯示秒的兩個數(shù)碼管從零開始以1Hz的頻率計數(shù)。我們檢查PCB板與AD中的PCB圖連線，計劃用導(dǎo)線將沒連上的線連上，后來發(fā)現(xiàn)錯誤已經(jīng)被修改。 數(shù)字鐘主體部分上圖為數(shù)字鐘的主體部分從上到下分別是共陰數(shù)碼管顯示器，分壓限流電阻，顯示譯碼器和16進(jìn)制計數(shù)器。另外選取其他若干整時數(shù)，均能實現(xiàn)正點報時功能。： 原小時計數(shù)顯示電路 當(dāng)H11=1，H13=1即Q3Q2Q1Q0=1010，U2進(jìn)行置零操作，但觀察仿真發(fā)現(xiàn)Q3Q2Q1Q0= 0111即置零。三、主要儀器設(shè)備裝有AD、Proteus軟件的電腦，各類元件，鑷子，焊錫，電烙鐵等四、操作方法和實驗步驟：①，按照信號的流向分級安裝，逐級級聯(lián)。U’/D=1做減法計數(shù)。：有圖可見到達(dá)時刻時，音響電路的晶體管導(dǎo)通，揚聲器發(fā)出1kHz的聲音，持續(xù)1min后晶體管因為輸入端為0而截至，電路停鬧。報時方式是發(fā)出連續(xù)的或者有節(jié)奏的音頻信號，較復(fù)雜的也可以是實時語音提示。校時方法有快校時和慢校時兩種：快校時通過開關(guān)控制，使計數(shù)器會1Hz的校時脈沖計數(shù)，慢校時用手動產(chǎn)生單脈沖作為校時脈沖。第十一、十二個脈沖過后計數(shù)狀態(tài)分比為10001/10010，這時與非門G2輸出低電平，計數(shù)控制端為高電平74LS191被設(shè)置為減法計數(shù)器，與非門G3的兩輸入端都為高電平，輸出變?yōu)榈碗娖?，使D觸發(fā)器清零，整個計數(shù)器的狀態(tài)為00001，完成了從12→1的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。CP0’與脈沖輸入信號相連，Q3可作為向上的進(jìn)位信號與秒的十位計數(shù)電路CP0’相連，： 十進(jìn)制計數(shù)器電路秒十位計數(shù)電路為6進(jìn)制計數(shù)器，需要進(jìn)制轉(zhuǎn)換。2Hz再經(jīng)過一個D觸發(fā)器二分頻后得到1Hz的秒信號。擴(kuò)展電路必須在主體電路正常運行的情況下才能進(jìn)行功能擴(kuò)展。譯碼器采用BCD碼七段譯碼顯示驅(qū)動器。⑤安裝并調(diào)試整個數(shù)字電子鐘。②設(shè)計、仿真、制作各單元電路，要求器件布局合理、美觀，便于級聯(lián)與調(diào)試?；鶞?zhǔn)頻率源是數(shù)字電子鐘的核心，它產(chǎn)生一個矩形波時間基準(zhǔn)信號，其頻率精度和穩(wěn)定性決定了計時的精度。秒計數(shù)器滿60后想分計數(shù)器進(jìn)位，分計數(shù)器滿60或向小時計數(shù)器進(jìn)位，小時計數(shù)器按照“12翻1”規(guī)律計數(shù)。通常用計數(shù)器實現(xiàn)分頻，一般用多級二進(jìn)制計數(shù)器實現(xiàn)。分和秒都是模M=60的計數(shù)器，輸出為兩位的BCD嘛，其計數(shù)規(guī)律為00→01→?→58→59→00→?。74LS74是D觸發(fā)器，用作時十位計數(shù)。 譯碼、驅(qū)動及顯示電路⑤時分校正電路當(dāng)數(shù)字鐘剛接通電源或計時出現(xiàn)誤差時，需要校正時間，校時是數(shù)字鐘應(yīng)具備的基本功能。校準(zhǔn)后將校正開關(guān)K薄回原位，數(shù)字鐘繼續(xù)進(jìn)行正常的計數(shù)工作。②定時控制電路數(shù)字鐘在制定的時刻發(fā)出信號，或驅(qū)動音響電路“鬧時”，或?qū)δ逞b置的電源進(jìn)行接通或斷開控制，不管是鬧時還是控制，都要求時間準(zhǔn)確，即信號的開始時刻與持續(xù)時間必須滿足規(guī)定的要求。編碼器是由與非門實現(xiàn)的組合邏輯電路，其輸出端的邏輯表達(dá)式由5變量的卡諾圖可得： D0=Q0D1=((Q4’Q1)’秒信號低電平時音響電路發(fā)出1kHZ聲音，秒信號高電平時停響。②依次進(jìn)行主體電路和各擴(kuò)展電路的功能仿真，觀察各電路模塊的功能是否滿足需求，必要時在關(guān)鍵節(jié)點添加示波器探針觀察電路的波形情況。 修改后局部電路②時間校準(zhǔn)功能對電路進(jìn)行快速時間校準(zhǔn)功能的仿真，發(fā)現(xiàn)當(dāng)校時開關(guān)下按時，小時數(shù)會升高，實現(xiàn)小時校準(zhǔn)；當(dāng)校分開關(guān)下按時，分鐘數(shù)會升高，實現(xiàn)分鐘校準(zhǔn)，時間校準(zhǔn)功能正常。下面，將針對電路中的關(guān)鍵模塊進(jìn)行詳細(xì)的介紹。S1是小時電路的手動快校時按鍵，S2為分鐘電路的手動快校時按鍵。在將探頭接至5腳，測得500Hz左右的方波信號。長按校時按鈕，小時以1Hz頻率實現(xiàn)1→12計數(shù)，小時模塊正常工作。換成撥碼開關(guān)后，打開撥碼開關(guān)后小時、分鐘能夠正常計數(shù)。④調(diào)節(jié)鬧鐘功能。由于設(shè)計電路的原因，控制開關(guān)有兩個撥碼開關(guān)接入狀態(tài)，左數(shù)第一個與電源相接，第二個與地相接，當(dāng)?shù)诙€開關(guān)未接通（0）時不論第一個撥碼開關(guān)接通與否輸入都為高電平（1），鬧鐘電路工作；當(dāng)狀態(tài)為01時，鬧鐘電路控制開關(guān)處于打開狀態(tài)，相當(dāng)于鬧鐘電路不工作。找到該模塊的電路，與原理圖對照的過程中發(fā)現(xiàn)有一網(wǎng)絡(luò)名寫錯，在最后版本的原理圖中沒有改正過來。在LD1的輸出端與計數(shù)器74LS191的置數(shù)管腳之間并聯(lián)一個104電容，注意焊接時使電容管腳與其他管腳不相接，以免發(fā)生短路情況。在設(shè)計鬧鐘電路時，運用了撥碼開關(guān)撥二進(jìn)制數(shù)來實現(xiàn)鬧鐘時間的設(shè)定，又用數(shù)值比較器來確定數(shù)字鐘到達(dá)了設(shè)定時間。在后續(xù)仿真中，我們不加入振蕩電路，而通過給予激勵電源來提供輸入信號。在實際電路調(diào)試中，我們也遇到了競爭冒險的問題，通過增加電容延時的方法來解決問題。在進(jìn)行電路仿真的過程中，由于是第一次使用protues ISIS軟件，我一開始還不太熟悉軟件的操作方法和功能。之后的仿真都比較順利，在獲得了正確的仿真結(jié)果后，我們心里也變得有底，覺得電路板焊接完成后應(yīng)該也不會出現(xiàn)大的問題，但真正安裝完成電路板進(jìn)行調(diào)試時還是出現(xiàn)了一些問題。PCB版圖的繪制主要包括了元器件的導(dǎo)入與檢查，排版，手動布線與自動布線，手動布線更改，以及原理圖更改邏輯設(shè)計之后的大改和經(jīng)過老師檢查之后的大改幾部分組成。所以，我參考了一下別人設(shè)計的版圖，于是設(shè)計成了將電源和地在外圈周圍布線，然后通過橫向的布線將電源和地導(dǎo)入到所需位置，經(jīng)修改后的電路板如下：圖3：電源和地布完上面這塊板子算是我們第一版的最終版了，這是基于我們設(shè)計是正確的前提。這塊PCB板總共花了我一天的時間進(jìn)行排版和布線，然后花了整整三天的時間，更改銅線的粗細(xì)，修改電源和晶振電路，然后還修改了四十多處沒連上或者過孔沒打通的錯誤，不得不說PCB的設(shè)計是一個集技術(shù)與耐心于一體的工作。圖8：撥碼開關(guān)的設(shè)計問題至于沒有設(shè)計自啟動，也是一個很嚴(yán)重的問題，雖說剛通電的時候，數(shù)字中可以處在任何有用的狀態(tài)，但有時候進(jìn)去就是10：62，這樣還要通過校時30多秒才能進(jìn)入正常的循環(huán)，這也是一個弊端。我還要感謝我的兩個可愛的組員，沒有她們協(xié)助和付出，憑我一個人，很難在這么短的時間內(nèi)完成這么一個產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的全過程。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路來實現(xiàn)的，以“時”、“分”、“秒”的形式直觀地顯示時間。五．課程設(shè)計各個部分模塊的介紹振蕩器的精確度和穩(wěn)定性對電子鐘的質(zhì)量影響最大，石英晶體振蕩器具有震蕩頻率準(zhǔn)確、頻率容易調(diào)整且電路結(jié)構(gòu)較簡單的優(yōu)點。秒脈沖信號經(jīng)過六級計數(shù)器以后，分別得到“秒”的個位、十位，“分”的個位、十位，“時”的個位、十位的計時。當(dāng)計數(shù)器所采用的碼制不同時，譯碼電路也會隨之不同。設(shè)聲響為一秒鐘，則相鄰聲響時刻為2秒，則低音發(fā)聲時刻分別為59分51秒、53秒、55秒、57秒，高音發(fā)聲時刻為59分59秒，由此可定出每次聲響的時刻。其總電路圖如圖12所示。秒信號可以由555定時器產(chǎn)生脈沖并分頻為1Hz。由f=11T=(R1+2R2)Cln2，設(shè)C=,可得R1=,R2==1000Hz的信號。：用兩片74LS160串行進(jìn)位實現(xiàn)二十四進(jìn)制 二十四進(jìn)制計數(shù)器、秒計數(shù)器：用四片74LS160串行進(jìn)位分別實現(xiàn)兩片六十進(jìn)制 六十進(jìn)制計數(shù)器譯碼與顯示電路如圖，譯碼是編碼的相反過程，譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼翻譯成相應(yīng)的輸出信號。當(dāng)時間在59分50秒到59分59秒期間時，分十位、分個位和秒十位保持不變，分別為5，因此可將計數(shù)器十位的Qc和Qa，個位的Qd和Qa及秒計數(shù)器十位的Qa和Qc相與，從而產(chǎn)生報時控制信號。個人覺得這是一次將理論應(yīng)用與實踐的活動，在設(shè)計過程中不僅鍛煉了我們積極思考的好習(xí)慣，而且培養(yǎng)了我們一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神。二、系統(tǒng)設(shè)計方案論述：根據(jù)對電子鐘控制電路的要求，分析如下：首先根據(jù)老師對實驗的要求，編寫電子鐘控制電路的vhdl程序，程序分為正常顯示時間、調(diào)整和鬧鈴時間調(diào)整、報時等進(jìn)程；運用了38譯碼器、八選一、二選一數(shù)據(jù)選擇器、模8計數(shù)器、七段譯碼、24進(jìn)制計數(shù)器、60進(jìn)制計數(shù)器、比較器等構(gòu)成其動態(tài)顯示電路，使電子鐘正常顯示。當(dāng)k1=0鍵時，計時器迅速遞增，按24小時循環(huán)，并且計滿23時回到00,k1=1時停止循環(huán)。當(dāng)k1=1鍵時，計時器迅速遞增，按24小時循環(huán)，并且計滿23時回到00，k3=0時停止循環(huán)。en:in std_logic。use 。（二位）library ieee。139。y:out std_logic_vector(3 downto 0))。entity decode3_8 is port(a,b,c:in std_logic。039。end baoshi。architecture rtl of bijiao is begin process(a1,a2,b1,b2)begin if(a1=b1 and a2=b2)then y library ieee。end mod_60。)thenif(hh=“0101” and hl=“1001”)thenhhelsif(hl=“1001”)thenhhhlelsehlhhend if。clr :in std_logic。039。六、遇到的問題：當(dāng)調(diào)動開關(guān)時，容易出現(xiàn)數(shù)字的變動，經(jīng)過上網(wǎng)的搜索可知，這是抖動效應(yīng)，是物理效應(yīng)，現(xiàn)學(xué)知識還解決不了。第五篇：8086數(shù)字電子鐘的設(shè)計Hefei University 微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計論文題目： 數(shù)字電子鐘的設(shè)計 報 告 人： 黃應(yīng)光 0705076043王 騰 0705076045 班 級： 07級自動化（2）班 指導(dǎo)老師： 劉偉、林澤坤2010年01月02日。但是我們知道這不是做科學(xué)應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，但以后我們會努力的。event and clk=39。yl :out std_logic_vector(3 downto 0)。end process。signalhl:std_logic_vector(3 downto 0)。use 。use 。039。y:out std_logic_vector(7 downto 0))。architecture rtl of mux_24 is begin process(sel,d1,d2)begin if(sel=39。end rtl。entity mux_2 is port（d1 :in std_logic。sel:in std