數(shù)字鐘論文(1)電子技術(shù)綜合設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-04-04 01:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 1 二、 60/24 進(jìn)制計數(shù)電路 ： 60 進(jìn)制電路 ： 60 進(jìn)制電路，十位為六進(jìn)制計數(shù)，個位為十進(jìn)制計數(shù)。 六 十進(jìn)制計數(shù)用反饋歸零法設(shè)計，六進(jìn)制計數(shù)的反饋 方法是當(dāng) CP 輸入第六個脈沖時，輸入 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計報告 第 6 頁 狀態(tài) 為： Q3 Q2 Q1 Q0=0110，用與門將 Q2 Q1 取出，送到計數(shù)器清零端，使計數(shù)器歸零，從而實現(xiàn) 60進(jìn)制計數(shù)。原理圖如圖 所示： 圖 60 進(jìn)制計數(shù)電路 24 進(jìn)制電路 ： 24 進(jìn)制計數(shù)是當(dāng)個位計數(shù)狀態(tài)為： Q3 Q2 Q1 Q0=0100，十位計數(shù)狀態(tài)為：Q3 Q2 Q1 Q0=0010 時，通過把個位 Q2 和十位 Q1相與后的信號送到個位和十位計數(shù)器的清零端，使計數(shù)器清零，從而實現(xiàn) 24 進(jìn)制計數(shù)。原理圖如圖 所示： 圖 24 進(jìn)制計數(shù)電路 ① 由 于市場上沒有單獨的與門，所以可以根據(jù)與門的邏輯原理，采用用二極管和電阻組成一個與門電路，如圖 所示： 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計報告 第 7 頁 圖 與門原理電路 ② 也可使用 74LS08（四 2 輸入與門）芯片， 邏輯公式為： Y=A B。 管腳圖如圖 ： 圖 74LS08 管腳圖 年、月、日 、星期 計數(shù) 電路 (擴展 ) 當(dāng) 看時間時 ，我們有時 也想知道：現(xiàn)在是幾月幾號？ 這時我們就需要添加一個年、月、 日計數(shù)電路。 年計數(shù)電路為一個累加計數(shù)電路，每當(dāng)月計數(shù) 滿 12 時 ，計數(shù)電路便自動加一 。 月計數(shù)電路為一個 12 歸 1 計數(shù)電路，每滿 12自動置 1重新計數(shù)。日計數(shù)電路分為三種情況： 31歸 1（大月）， 30歸 1（小月）， 28 歸 1（ 2月），分別設(shè)計三種計數(shù)情況的電路，然后利用數(shù)據(jù)選擇器 與其相連，根據(jù)不同要求選擇不同的日計數(shù)電路。 一、 芯片 簡介： ① 74160： TTL 可預(yù)置 BCD 異步清除計數(shù)器 ，管腳圖如圖 所示： 圖 74160 管腳圖 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計報告 第 8 頁 74160 功能表 ： 74160 的預(yù)置是同步的。當(dāng)置入控制器 LOAD 為低電平時，在 CP上升沿作用下，輸出端 QA－ QD 與數(shù)據(jù)輸入端 AB一致。 74160 的計數(shù)是同 步的， 是 靠 CP 同時加在四個觸發(fā)器上而實現(xiàn)的。當(dāng)ENP、 ENT均為高電平時，在 CP 上升沿作用下 QA－ QB 同時變化，從而消除了異步計數(shù)器中出現(xiàn)的計數(shù)尖峰。 74160 有超前進(jìn)位功能。當(dāng)計數(shù)溢出時，進(jìn)位輸出端 RCO 輸出一個高電平脈沖， 可將該輸出脈沖接入高位的 ENP、 ENT，使高位開始計數(shù)。 74160 是異步清零的 。當(dāng) 清零 端 CLR 為低電平時，不管時鐘端 CP 狀態(tài)如何， 都 可完成清除功能。 ② 74150： TTL16選 1 數(shù)據(jù)選擇 /多路開關(guān) ，管腳圖如圖 所示： 圖 74LS150 管腳圖 74150 為 反碼輸出的 16 選 1數(shù)據(jù)選擇器 。 數(shù)據(jù)選擇端（ ABCD）按二進(jìn)制譯碼， 從 16個數(shù)據(jù)（ E0 — E15）中選取1 個所需 輸出 的數(shù)據(jù)。只有在選通端 S為低電平時才可選擇數(shù)據(jù)。 W、 D為輸出端， 輸出端 W為反碼數(shù)據(jù)。 74150 功能表 ： 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計報告 第 9 頁 二、 計數(shù) 電路設(shè)計 ： ① 由于月計數(shù)電路與日計數(shù)電路原理相同，所以現(xiàn)以月計數(shù)電路（ 12 歸 1）為例，簡述電路原理。 12歸 1電路如圖 所示： 圖 12 歸 1計數(shù)電路 該電路的設(shè)計方法采用的是反饋置數(shù)法，利用 A～ B 端給個位設(shè)置計數(shù)初值為 0001，由于 74160 為十進(jìn)制計數(shù)器，所以當(dāng)個位計數(shù)到 9時 會產(chǎn)生溢 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計報告 第 10 頁 出，此時 RCO 端輸出由 0變?yōu)?1，將 RCO端產(chǎn)生的信號送到十位的 ENP 和 ENT端，使十位開始計數(shù)。 當(dāng)輸出為： 0001 0010 時，將 1 取出經(jīng)與非門送入置數(shù)端，使計數(shù)器置 1，從而實現(xiàn) 12歸 1。 由于日計數(shù)電路有三種情況，所以我們可以設(shè)計三組上述類似計數(shù)電路，也可以用一個計數(shù)電路分別顯示三種不同情況，如圖 所示： ② 對于星期計數(shù)電路的設(shè)計，采用兩次置數(shù)法，即設(shè)置計數(shù)初值為 0001(1)，當(dāng)計數(shù)到 6是，計數(shù)器置為 1000(8)表示星期 日，然后再將 QD 端取反送到置數(shù)端再次置數(shù)為 0001。 設(shè)計電路如圖 所示： 圖 星期計數(shù)電路 ③ 年計數(shù)電路是一個累加計數(shù)電路，可根據(jù)設(shè)計要求設(shè)計初始年份，每接受一次月計數(shù)電路送來的脈沖就記一次數(shù)，設(shè)計原理與月計數(shù)電路相似，只是當(dāng)開始計數(shù)后，年計數(shù)電路不再置數(shù)，即沒有反饋信號，在此就不再贅述。 三、根據(jù)各部分設(shè)計原理，進(jìn)行了年、月、日電路的仿真，詳見附錄二 年、月、日 設(shè)計仿真電路 。 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計報告 第 10 頁 校準(zhǔn)模塊電路 當(dāng) 數(shù)字 鐘接通電源或者計時發(fā)現(xiàn)誤差時 , 均需要校正時間。 ①（以分、秒電路為例 ）可在 分、秒 電路 之間加一個或門，實現(xiàn)校時功能。 電路如圖 ： 圖 或門校準(zhǔn)電路 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計報告 第 11 頁 ② 也可 采用 RS 觸發(fā)器。 由于每個機械開關(guān)具有抖動現(xiàn)象 , 因此用 RS 觸發(fā)器作為去抖電路。采用 RS 基本觸發(fā)器及單刀雙擲開關(guān) , 閘刀常閉于 2 點 , 每搬動一次產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖 , 實現(xiàn)校時功能。 電路如圖 所示： 圖 RS 觸發(fā)器校準(zhǔn)電路 脈沖模塊電路 當(dāng)數(shù)字鐘工作時 ，需要在秒電路模塊加一個信號發(fā)生脈沖電路，頻率為1Hz。 本次設(shè)計，脈沖電路采用的芯片是 CD4046 和 CD4060。 一、 芯片簡介 ： ① CD4060：是一個十四級二分頻器，它所產(chǎn)生的信號頻率為 30720HZ，經(jīng)九級兩二分頻后，得到一個 60HZ 的脈沖信號 。 圖 CD4060 的管腳圖。 圖 CD4060 管腳圖 ② CD4040： CC4040 是 12 位二進(jìn)制串行計數(shù)器。所有的計數(shù)器為主從觸發(fā)器。
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